La ricerca presentata dagli Autori dell’articolo scientifico “Exclusion-zone water inside and outside of plant xylem vessels.” (Anqi Wang, Gerald H. Pollack. 2024; Scientific Reports volume 14, Article number: 12071) descrive la scoperta di una zona d'acqua strutturata, detta Zona di Esclusione (EZ), sia all'interno che all'esterno dei vasi xilematici di alcune piante oggetto di studio. Tale zona è caratterizzata dalla capacità dell’acqua presente di respingere particelle e sembra influenzata dal flusso e dal gradiente protonico.

Di seguito si riporta un breve riassunto.

La Zona di Esclusione dell’acqua (acqua EZ), definita anche quarta fase dell'acqua, ha attirato sempre più attenzione nella comunità scientifica per le sue proprietà distintive che la differenziano dall'acqua normale. Questo stato unico sembra derivare potenzialmente da una struttura cristallina liquida, che sarebbe in grado di escludere particelle come microsfere in prossimità di varie superfici idrofile. La zona in cui l’acqua respinge tali particelle è chiamata appunto Zona di Esclusione (EZ).

In questo studio, gli Autori hanno valutato il rapido accumulo di acqua EZ a livello dei vasi xilematici di quattro piante: cavolo, sedano, asparago e zucca. Tra queste, i vasi xilematici della zucca mostravano la presenza di zone di esclusione EZ più grandi, fino a 240 ± 56 μm di larghezza. La larghezza dell'acqua EZ trovata in prossimità dei vasi xilematici delle altre piante variava da 133 ± 22 a 142 ± 20 μm.

Secondo gli Autori l'acqua EZ presenta una “proprietà di esclusione” in virtù della quale essa respinge un'ampia gamma di soluti e particelle, tra cui microsfere di polistirene e di silice, indicando che la formazione di acqua EZ non deriva dall'utilizzo di specifici tipi di microsfere (non è dunque un artefatto sperimentale), ma dimostra piuttosto la capacità di tale “forma d’acqua” di escludere particelle indipendentemente dalla loro composizione.

In particolare sulla zucca, gli Autori hanno studiato la dinamica dell'accumulo di acqua EZ all'interno dei vasi xilematici: tale zona cresce dal bordo interno del vaso verso il centro ed è probabilmente legata al flusso d'acqua e a un gradiente protonico.

Inoltre, lo studio delle relazioni tra il diametro del vaso, la sua lunghezza e la concentrazione salina e la loro influenza sulla generazione di zone di esclusione all'interno del vaso xilematico ha mostrato che tale acqua EZ può accumularsi sia all'interno che all'esterno dei vasi xilematici.

Gli Autori concludono che la presenza di acqua EZ potrebbe avere un ruolo fisiologico nella pianta, rivelando un nuovo meccanismo fisico-chimico nei tessuti vegetali potenzialmente fondamentale per il trasporto e la regolazione dell’acqua all'interno della pianta.

Sono tuttavia necessarie ulteriori ricerche per chiarire il ruolo di tale acqua EZ nella fisiologia delle piante, considerando in particolare i limiti degli attuali esperimenti condotti su campioni di tessuto xilematico.

Dr.ssa Grazia Trebbi