UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI UDINE Composizioni antifungine contenenti il fungo endofita Alternaria alternata e/o suoi metaboliti come agenti antagonisti di Plasmopara viticola Antifungal compositions containing the endophyte fungus Alternaria alternata and/or its metabolites as antagonist agents of Plasmopara viticola Domanda di brevetto nazionale: RM2006A0000315 Domanda di brevetto internazionale: WO2008007251 Italian patent application: RM2006A0000315 International patent application: WO2008007251 Descrizione Description L’invenzione riguarda composizioni contenenti il fungo endofita della vite appartenente alla specie collettiva Alternaria alternata e/o suoi metaboliti secondari, appartenenti alla famiglia delle Dichetopiperazine (DKPs), per il controllo del fungo patogeno Plasmopara viticola. L’invenzione – tutelata attraverso il deposito di una domanda di brevetto nazionale estesa a livello internazionale – comprende anche un procedimento per la produzione di un estratto antagonista di Plasmopara viticola da Alternaria alternata. I formulati trovano applicazione nei settori di produzione e commercializzazione di fitofarmaci, sia per prodotti di sintesi – e pertanto per un’attività agricola di tipo tradizionale – sia e soprattutto per le aziende produttrici di fitofarmaci alternativi per un’agricoltura di tipo biologico o integrato. I formulati presentati costituiscono una novità assoluta per quanto riguarda la possibilità di controllo della Plasmopara viticola, che attualmente si configura come una malattia della vite di rilevante gravità. The use of the endophyte fungus Alternaria alternata as antagonist agent of Plasmopara viticola and the use of the secondary metabolites, belonging to the class of Diketopiperazines (DKPs), as antagonist substances of Plasmopara viticola, are the subjects of the present invention. An additional subject of the present invention is a process for producing an antagonist extract against Plasmopara viticola from Alternaria alternata. Italian and international applications have been filed regarding the invention. The invention is interesting for companies that operate in the production and marketing of active products against plant pathogens, in particular against Plasmopara viticola. The products could be used both in conventional (if synthesized) and in organic or integrated viticulture. Le DKPs sono una grande famiglia di derivati peptidici a basso peso molecolare che si trovano in natura sia nel regno animale che vegetale. Esse possiedono una configurazione chimica semplice, sono stabili alla proteolisi, le loro vie sintetiche sono ben conosciute per cui sono facilmente sintetizzabili in laboratorio (Horton et al., 2000). In agricoltura composti appartenenti alla famiglia delle DKPs sono stati utilizzati per combattere stress di tipo abiotico e come sostanze antifungine e antibatteriche (Horton et al., 2000; McCleland et al., 2004) ma, fino ad ora, il loro impiego non è mai stato segnalato contro i patogeni della vite ed in particolare contro il fungo Plasmopara viticola. Vantaggi L’impiego di formulati contenenti il fungo Alternaria alternata e/o suoi metaboliti secondari nella lotta contro Plasmopara viticola porta numerosi vantaggi. o Il fungo endofita Alternaria alternata non provoca né sintomi né altre alterazioni alla vite ma è in grado di alterare notevolmente il patogeno compromettendone la capacità di sporulazione. o I metaboliti a basso peso molecolare prodotti dall’endofita della vite Alternaria alternata durante l’attività antagonista contro il fungo patogeno Plasmopara viticola – identificati e classificati come molecole appartenenti alla classe delle DKPs The secondary metabolites of Alternaria alternata, the use thereof is proposed according to the present invention, are known compounds belonging to the chemical family of Diketopiperazines (DKPs). The Diketopiperazines are small peptide derivatives which can be found in nature both in the animal and vegetable kingdom. They have a simple chemical configuration, they are stable to proteolysis, their synthetic routes are well known, therefore they can be synthesized easily in laboratory (Horton et al., 2000). In medical field, they are used as antibiotics and synthetic vaccines, as chemotherapeutic products and as antihypertensive agents; in agriculture they have been utilized against abiotic stresses and as antibacterical and antifungal substances (Horton et al., 2000; McCleland et al., 2004), but never signalled against grapevine pathogens and in particular against Plasmopara viticola. Advantages The advantages involved in the use of the fungus Alternaria alternata in the struggle against Plasmopara viticola are important. o o o The endophyte fungus causes neither symptoms nor other alterations on grapevine tissues, but it is able to alter significantly the pathogen by inhibiting the sporulation capability. The DKPs extracted directly from the culture broth can be used in biological viticulture, as natural compounds extracted from "natural" organisms. The DKPs extracted from the culture liquid of the endophyte of Alternaria alternata vine, appear to be UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI UDINE o o o ed estratti direttamente dal brodo di coltura – possono essere utilizzati in viticoltura biologica in quanto composti naturali estratti da organismi naturali. Le DKPs estratte da brodo di coltura di Alternaria alternata non risultano tossiche per la vite e sono estremamente facili da sintetizzare. I costi di un’eventuale produzione delle DKPs sono contenuti. L’efficacia contro Plasmopara viticola delle DKPs è risultata interessante soprattutto alla luce della Legge Europea che limita l’uso del rame in viticoltura biologica (EC Direttiva NR. 473/2002 della Commissione del 15 Marzo 2002). o o promising means for controlling Plasmopara viticola since they have not resulted to be toxic for the vine and are easy to be synthesized. The costs of a possible production would be contained. Their efficacy level has demonstrated to be very interesting above all in view of the new European law about the additional limitation to the copper use in biological viticulture (EC Regulation nr. 473/2002 of the Commission of 15 march 2002). Progetto di ricerca Research project L’invenzione è stata sviluppata nell’ambito del Progetto AGRIBIO (“Agricoltura biologica: strategie innovative per la difesa delle colture”). Il progetto, svolto dal 2001 al 2005, è stato coordinato dall’Istituto Agrario di San Michele all’Adige (oggi Fondazione Edmund Mach) ed ha visto coinvolti l’Università di Udine, l’Università di Trento, l’ITC-CeFSA di Trento, il Politecnico di Zurigo e l’Università del Molise. Il gruppo di ricerca che ha messo a punto la tecnologia è guidato dalla dr.ssa Rita Musetti, ricercatore presso il Dipartimento di Biologia e Protezione delle Piante dell’Università di Udine, che si è avvalsa della collaborazione del PA Stefano Borselli, in servizio presso lo stesso Dipartimento e del dr. Michele d’Ambrosio, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica, laboratorio di Chimica Bio-organica dell’Università di Trento. The invention has been developed in the AGRIBIO Project regarding new strategies and solutions in organic agriculture. The project (started in 2001 and finished in 2005) has been led by Istituto Agrario di San Michele all’Adige (now Edmund Mach Foundation) and has been developed with University of Udine, University of Trento, ITC-CeFSA of Trento, Polytechnic of Zurich and University of Molise. The research group is conducted by dr. Rita Musetti, scientist at the Department of Biology and Plant protection of the University of Udine, with the collaboration of mr. Stefano Borselli, technician collaborator at the same Department and of dr. Michele d’Ambrosio, scientist at the Department of Physics of the University of Trento. Informazioni Information Trentino Sviluppo S.p.A. Area Imprenditorialità e Sviluppo Via Fortunato Zeni 8 – 38068 Rovereto (Trento) Tel. +39 0464 443111 – Fax. +39 0464 443112 [email protected] www.trentinosviluppo.it Trentino Sviluppo S.p.A. Enterprise and Development Department Via Fortunato Zeni 8 – 38068 Rovereto (Trento) Tel. +39 0464 443111 – Fax. +39 0464 443112 [email protected] www.trentinosviluppo.it Università degli Studi di Udine Ufficio Trasferimento Tecnologico Vicolo Florio 4 – 33100 Udine Tel. +39 0432 556384 – Fax. +39 0432 556299 [email protected] www.uniud.it University of Udine Technology Transfer Office Vicolo Florio 4 – 33100 Udine Tel. +39 0432 556384 – Fax. +39 0432 556299 [email protected] www.uniud.it