Fisiologia e coltivazione delle piante officinali

FISIOLOGIA DELLE PIANTE
BILANCIO DELL'ACQUA NELLE PIANTE - Il contenuto idrico delle piante. L'acqua: diffusione, capillarità e flusso di massa. Il potenziale idrico e la cellula vegetale. Il bilancio idrico nella pianta. L'acqua nel suolo. L'assorbimento dell'acqua nelle radici. Il trasporto dell'acqua nello xilema. La traspirazione fogliare.
LA FOTOSINTESI NELLE PIANTE SUPERIORI - Introduzione alla fotosintesi. La luce e i pigmenti fotosintetici. Lo schema a Z della fotosintesi. I sistemi antenna. Il ruolo dei fotosistemi II e I. Il trasporto degli elettroni e dei protoni. i chinoni e il complesso dei citocromi b6f. La fotofosforilazione. Il ciclo di Calvin e la sua regolazione. La fotorespirazione. Il metabolismo delle piante C4 e delle piante CAM. Adattamento alla luce. I meccanismi di difesa dallo stress ossidativo del cloroplasto. Esempi riguardo gli effetti delle condizioni ambientali su produzione e qualità in piante officinali. Esempi inerenti alla produzione e qualità in piante officinali: influenze del bilancio idrico e delle condizioni luminose.
LA NUTRIZIONE MINERALE E LA DISTRIBUZIONE DEI SOLUTI - La nutrizione minerale nelle piante. I macro- e micro- nutrienti. Il concetto di rizosfera e le relazioni suolo-pianta-microrganismi. Le micorrize. L'acquisizione del ferro. Il potenziale chimico e il trasporto attivo e passivo dei soluti. Il potenziale della membrana plasmatica nella cellula vegetale. Sistemi di trasporto: pompe, canali e carriers. Le cinetiche di trasporto. La nutrizione azotata. Assorbimento e riduzione del nitrato. Assimilazione dell'ammonio. La fissazione biologica dell'azoto. L'assimilazione dello zolfo. Cenni sul metabolismo degli amminoacidi. Esempi degli effetti della nutrizione azotata in piante officinali. Le relazioni sink-source negli organi della pianta. Trasporto floematico: caratteristiche e meccanismi di caricamento e scaricamento.
SVILUPPO DELLE PIANTE - Il seme: caratteristiche, germinazione e utilizzo delle riserve. Le risposte alla luce rossa: i fitocromi, il fotoperiodo e il controllo della fioritura. Le risposte alla luce blu. Il meccanismo di apertura degli stomi. Concetti generali sugli ormoni vegetali. L'auxina: trasporto ed effetti sullo sviluppo delle piante. Le gibberelline: effetti su accrescimento e sviluppo e sulla germinazione del seme. Le citochinine: regolatori della proliferazione cellulare. L'etilene: ruolo nell'abscissione fogliare e nella maturazione dei frutti. L'acido abscissico: ruolo nella risposta a stress idrico e nella maturazione del seme.
METABOLISMO SECONDARIO NELLE PIANTE - Aspetti eco-fisiologici del metabolismo secondario: difesa e comunicazione. I terpeni: vie biosintetiche e funzionalità nelle piante. I composti fenolici: biosintesi e funzionalità nelle piante di fenoli semplici, lignina, cumarine, flavonoidi, tannini e stilbeni. Biosintesi e funzionalità nelle piante dei metaboliti secondari contenenti azoto: gli alcaloidi, i glucosidi cianogenici, i glucosinolati e gli amminoacidi non proteici.

COLTIVAZIONE
- Panorama del settore delle piante officinali.
- Fattori che influenzano il contenuto e la qualità dei principi attivi (genetici, pedoclimatici, agronomici).
- Il terreno: proprietà chimiche, fisiche, biologiche ed idrologiche; le lavorazioni.
- Avvicendamento e consociazione delle colture.
- Principi e tecniche della fertilizzazione e dell'irrigazione.
- Controllo delle infestanti; difesa da patogeni e parassiti (cenni).
- Tempo balsamico, raccolta e conservazione.
- Protocolli di coltivazione; la coltivazione biologica.
- Descrizione botanica, principi attivi e tipi di utilizzo, esigenze pedo-climatiche, propagazione, cure colturali e raccolta di alcune importanti specie, quali:
menta, salvia, camomilla, echinacea, lavanda e lavandino, malva, zafferano, aloe, canapa.
Le specie trattate potranno variare in relazione all'interesse degli studenti e studentesse.