Omeprazole, a proton-pump inhibitor on humans, acts as a growth enhancer and stress protectant in plants

L’omeprazolo (OP) è un derivato benzimidazolico utilizzato in campo umano per la terapia di patologie gastriche legate essenzialmente all’eccessiva produzione di acido cloridrico all’interno dello stomaco, essendo capace di inibire una pompa protonica necessaria alla sua produzione. Prima di questo studio, non era mai stato testato l’effetto di OP sulle piante. Ciò che è stato riscontrato nei vari esperimenti è che OP è bioattivo a concentrazioni micromolari. Il primo esperimento è stato condotto su piante di pomodoro coltivate in idroponica. Le piante trattate con OP hanno presentato un aumento della produzione di biomassa aerea e radicale, oltre che una maggiore protezione dell’apparato fotosintetico in condizioni di stress salino. In un successivo esperimento su pomodoro (in vaso), pur non riscontrando un effetto sulla crescita in condizioni ottimali, è risultato chiaro l’effetto che OP ha esercitato sulla tolleranza allo stress salino. Inoltre, OP ha portato ad un aumento di produzione, un parametro che non era stato possibile valutare nel primo esperimento data la breve durata dello stesso. In seguito abbiamo scelto di testare OP su due diverse varietà di basilico, Genovese e Napoletano, che presentano rispettivamente una costitutiva maggiore e minore tolleranza allo stress salino. Il risultato più interessante dell’esperimento è stato che, pur riscontrando una risposta simile delle due varietà in condizioni ottimali, in condizioni di stress salino la varietà meno tollerante ha beneficiato del trattamento con OP, a differenza della varietà più tollerante in cui non è stata riscontrata alcuna variazione nell’accumulo di biomassa. Per valutare in maggior dettaglio il meccanismo di azione dell’OP abbiamo valutato anche i suoi effetti su un sistema modello. Esperimenti su Arabidopsis thaliana condotti in piastre Petri hanno dimostrato che OP induce una maggiore produzione di radici laterali, e di conseguenza porta ad un’alterazione dell’architettura dell’apparato radicale, che può avere importanti implicazioni per quanto riguarda la capacità di una pianta di accedere ad acqua e nutrienti.