Il Progetto di ricerca “Proprietà antiradicaliche dell’albedo dell’arancia” realizzato da studentesse dell’Istituto di Istruzione Superiore “G. Galilei” di Jesi (An), nell’ultima edizione de “I Giovani e le Scienze” (Milano, 15-17 marzo 2025), promossa dalla FAST per il concorso UE dei giovani scienziati, ha ottenuto ha ottenuto l’accredito per la Fiera nazionale della Scienza del Portogallo (Porto, 29-31 maggio 2025), che promuove la cooperazione e lo scambio tra giovani scienziati e stimola la nascita di nuovi talenti nei settori STEM.
Studiare l’interazione tra albedo degli agrumi e molecole radicaliche, quali gli NOx, per verificare se è possibile bloccarli o di ridurne l’effetto negativo.
È questo l’obiettivo del Progetto “Proprietà antiradicaliche dell’albedo dell’arancia“, svolto nell’anno scolastico 2024-2025 da Ilaria Bocchini, Lana Bovetti eViola Palanca del IV anno del corso di Biotecnologie Sanitarie dell’Istituto di Istruzione Superiore “Galileo Galilei” di Jesi (AN), coordinate dai Proff. Edgardo Catalani e Milva Antonelli, che ha ottenuto l’accredito per la Fiera nazionale della Scienza del Portogallo (Porto, 29-31 maggio 2025) che promuove la cooperazione e lo scambio tra giovani scienziati e stimola la nascita di nuovi talenti nei settori STEM.
Ogni anno da 36 edizioni la Federazione delle Associazioni Scientifiche e Tecniche (FAST) promuove e organizza “I Giovani e le Scienze”, selezione per il Concorso dell’Unione europea dei giovani scienziati (European Union Contest for Young Scientists), i cui obiettivi di ampio respiro sono di: avvicinare i giovani alla scienza e alla ricerca; individuare e incoraggiare gli studenti migliori e più promettenti; promuovere lo spirito di innovazione e di collaborazione in Italia e nel contesto comunitario; stimolare la partecipazione ai più prestigiosi appuntamenti nel mondo. Alla selezione dei migliori progetti pervenuti, svoltasi a Milano (15-17 marzo 2025), il Progetto “Proprietà antiradicaliche dell’albedo dell’arancia” è stato scelto, appunto, per partecipare alla “Porto Science Fair”.
Qualche giorno prima, la Commissione UE aveva adottato il Pacchetto “Unione delle competenze” per rispondere alle lacune formative in termini di competenze e manodopera che ostacolano la competitività europea. Parte integrante del Pacchetto è il Piano strategico per l’istruzione STEM (scienza, tecnologia, ingegneria e matematica), settori nei quali la domanda è in aumento a causa dell’evoluzione tecnologica e dove il sistema formativo è in ritardo in tutta l’UE, sì che le imprese faticano a trovare lavoratori con le giuste competenze. La Commissione UE sottolinea, inoltre, che vi è un persistente divario di genere nei settori STEM, con le donne che rappresentano solo il 16,1 % degli studenti iscritti nelle discipline STEM, per cui sono stati fissati obiettivi entro il 2030, tra cui:
– la quota di studenti iscritti a discipline STEM nell’istruzione e formazione professionale iniziale di livello medio dovrebbe essere almeno del 45%, con almeno uno studente su 4 di sesso femminile;
– la quota di studenti iscritti a corsi STEM nell’istruzione superiore deve essere almeno del 32%, con almeno 2 studenti su 5 donne;
– la quota di studenti iscritti a programmi di dottorato in ICT dovrebbe essere almeno del 5%, con almeno uno studente su 3 di sesso femminile.
Al riguardo si sottolinea che il Progetto in oggetto si inserisce in questo percorso, con 3 studentesse autrici e con l’Istituto di appartenenza che da quasi un ventennio partecipa ai concorsi della FAST con progetti realizzati da suoi studenti, sotto la supervisione dei docenti nell’ambito delle attività didattiche, ottenendo l’accredito per la partecipazione ad eventi internazionali e prestigiosi riconoscimenti.
Tornando più specificamente al Progetto “Proprietà antiradicaliche dell’albedo dell’arancia”, si precisa che il termine albedo deriva dal nome latino albus (bianco) e si riferisce alla parte interna biancastra del frutto degli agrumi, piante appartenenti al genere Citrus la cui area di provenienza, dopo cento anni di studi infruttuosi, è stata di recente individuata nella regione dell’India (Assam) alle falde dell’Himalaya. Sono ben 60 le varietà coltivate, tra le quali la più diffusa e prediletta dai consumatori è l’arancia, anche se molti prima di ingerire gli spicchi, eliminano quella parte fibrosa e spugnosa del frutto che, viceversa è un alimento estremamente salutare, molto ricca di pectina, un utile coadiuvante per la funzionalità gastrointestinale e il controllo della glicemia. Tra gli altri principi attivi contenuti nell’albedo c’è l’esperidina (C28H34O15), flavonoide etanolico antiossidante.
Nel caso della ricerca si è studiato l’interazione tra l’albedo degli agrumi e molecole-radicaliche, ovvero entità molecolari costituite da un atomo o una molecola, che contengono un elettrone spaiato, non accoppiato con un altro elettrone nello stesso orbitale, al fine di verificare se la molecola-radicalica possa essere bloccata e annullarne o ridurne l’effetto negativo.
Tra le molecole-radicaliche diffuse nell’aria-ambiente delle nostre città ci sono gli NOx, gas derivanti da processi di combustione che utilizzano l’aria come comburente, per reazione tra ossigeno (O2) e azoto (N), che costituiscono un problema per la salute umana e degli ecosistemi.
Sono molecole così stabili da poter essere preparate facilmente anche in laboratorio.
Nel progetto in questione gli NOx sono stati preparati con la reazione tra rame e acido nitrico (HNO3) concentrato e condotta con una apparecchiatura di vetro assemblata sotto cappa per ragioni di sicurezza.
L’uso dell’etanolo come solvente è giustificato dalla colorazione intensa della soluzione, indicativa di una possibile estrazione più efficiente. Il campione di albedo è stato posto in una beuta, cui si è aggiunto etanolo assoluto e conservato al buio fino al giorno successivo, quando è stato filtrato con lana di vetro.
L’estratto è stato poi suddiviso in aliquote, una delle quali è stata utilizzata per il gorgogliamento degli NOx. La soluzione etanolica, inizialmente gialla, è diventata arancio-bruna dopo due minuti di gorgogliamento. Sono stati quindi registrati gli spettri nel visibile e si sono calcolate le aree sottese. I valori dei due rapporti non sono molto differenti, tuttavia la discrepanza è significativa; il primo è inferiore a uno mentre il secondo è maggiore di uno. Questa variazione è imputabile all’azione degli NOx ed è misurabile.
In un’altra elaborazione è stata calcolata la differenza tra il valore ottenuto in presenza degli NOx e il valore di riferimento. In questo caso le differenze erano molto evidenti: si è passati da un valore piuttosto negativo ad uno decisamente positivo, indicativo di una conseguenza dell’effetto degli NOx sull’albedo.
Il risultato della ricerca indica che è possibile usare questo metodo per studiare l’effetto degli ossidi di azoto sull’albedo degli agrumi e, per analogia, anche su altri alimenti vegetali. Seppure non sia possibile trasferire i risultati ottenuti dallo studio in laboratorio all’organismo umano, la ricerca condotta sembra suggerire che un’alimentazione integrata anche con l’albedo degli agrumi potrebbe aiutare a ridurre l’effetto negativo degli NOx qualora dovessero formarsi nell’organismo o venissero introdotti perché presenti in un ambiente atmosferico inquinato.
Per approfondimenti si rinvia al testo completo della ricerca.
In copertina: Citrus sinensis var. Kozan (Fonte: Wikipedia)