OpThymus – Piante officinali e territorio: attività innovative per sviluppare la filiera dei timi spontanei nelle Alpi occidentali

Origine del progetto

Esaminando la biodiversità vegetale dell’arco alpino occidentale è possibile identificare un numero considerevole di piante con profumi e aromi sconosciuti al grande pubblico. L’introduzione di queste essenze nella filiera produttiva del comparto delle piante officinali consentirebbe da una parte di valorizzare il patrimonio vegetale del territorio e facilitarne la salvaguardia riducendo la pressione sulle popolazioni allo stato selvatico, dall’altra di ridurre l’introduzione di materiale esotico. L’individuazione di specie spontanee potenzialmente valide e la messa a punto di corrette tecniche agronomiche di moltiplicazione e coltivazione consentirebbero di salvaguardare la biodiversità e valorizzare il territorio. Al contempo, consentirebbero alle aziende agricole locali di diversificare la produzione, fornendo al mercato prodotti controllati, di qualità e standardizzati. A tali scopi, il presente progetto intende studiare le potenzialità dei timi spontanei dell’arco alpino occidentale.

Obiettivi

L’obiettivo del progetto OpThymus è la valorizzazione dei timi autoctoni dell’arco alpino occidentale attraverso la loro coltivazione, la caratterizzazione e la valutazione dell’efficacia antibatterica dell’olio essenziale, la caratterizzazione e la valutazione delle potenzialità antiossidanti degli estratti vegetali, la valutazione delle potenzialità liquoristiche, allo scopo di contribuire all’innovazione di prodotto e di processo nel settore delle piante officinali e di fornire informazioni tecniche alle aziende di trasformazione locali.

Attività previste

I timi autoctoni

Le specie del genere Thymus presenti lungo l’arco alpino occidentale sono numerose, di difficile riconoscimento e con caratteristiche chimico-organolettiche diverse.

Sulla base di attività sperimentali svolte dall’Institut Agricole Régional, sono state selezionate 2 popolazioni di Thymus vulgaris, una nel comune di Quart, in località Vignolaz, l’altra a Saint-Denis, in località Grand Bruson.

Per le specie del gruppo serpillo, sono state selezionate 3 popolazioni di Thymus praecox e 3 popolazioni di Thymus pulegioides a Cogne in loc. Valnontey, a La Thuile tra Pont Serrand e l’Alpe Orgères e a Bionaz tra Chamin e Léchère; in ogni zona di raccolta erano presenti entrambe le specie del gruppo serpillo.

Per ogni specie e popolazione precedentemente indicata, il campionamento del materiale vegetale è avvenuto durante il periodo di fioritura. Subito dopo la raccolta, il materiale vegetale è stato essiccato a temperatura ambiente ed è stato destinato alla distillazione e alla preparazione di liquori.

Il prelievo del materiale vegetale per la propagazione in vivaio è avvenuto a fine agosto, negli stessi luoghi oggetto della raccolta degli apici fiorali. Il materiale propagato è stato utilizzato per l’allestimento di due campi sperimentali, uno in Valle d’Aosta, l’altro in Piemonte.

In Valle d’Aosta, il campo è situato nel Comune di Quart, presso i terreni della Fondazione Sistema Ollignan Onlus, a 700 m s.l.m., con esposizione Sud.

In Piemonte, le specie oggetto di studio sono state messe a dimora in un’area sperimentale presso il centro visitatori del Parco Nazionale Gran Paradiso “L’uomo e i coltivi” (Campiglia Soana, TO).

 

Olio essenziale da timi autoctoni

La resa in olio essenziale ha mostrato delle differenze tra le tre specie di timo: il T. vulgaris è risultata la specie con la miglior resa, pari al 2,24%, segue il T. pulegioides con 1,34% e il T. praecox con 0,59%. Il T. vulgaris raccolto allo stato spontaneo ha quindi confermato la sua buona attitudine all’estrazione di olio essenziale e il T. pulegioides ha rivelato interessanti potenzialità.

La composizione degli oli essenziali è fortemente influenzata da fattori ambientali, colturali, di lavorazione e di estrazione. Questo si è evidenziato soprattutto per una delle due specie del gruppo serpyllum. Infatti, solo due delle tre popolazioni di Thymus pulegioides raccolte sono a chemiotipo timolo, rispettivamente quella proveniente da Cogne e quella proveniente da La Thuile.

Invece, per quanto riguarda il timo raccolto a Bionaz, siamo di fronte alla prima osservazione di una popolazione a chemiotipo alfa-terpinyl acetato in Italia. Tale composto è molto profumato con sentore di limone/bergamotto/lavanda e si trova come componente principale in diversi oli essenziali fra cui quello di pino e quello di cardamomo. Viene sintetizzato dall’industria per essere impiegato come aromatizzante negli oli essenziali artificiali o nei cibi quali, per esempio, i succhi di frutta ed è studiato in ambito medico nelle terapie contro la malattia di Alzheimer. Considerando che l’olio essenziale di Thymus pulegioides raccolto a Bionaz ne contiene in alte concentrazioni, sarà interessante approfondire le analisi nei prossimi anni.

Attività antibatterica degli oli essenziali di timo e degli estratti acquosi

Gli oli essenziali distillati nel laboratorio dell’Institut Agricole Régional sono stati oggetto di approfondimento sulla loro attività batterica, testata su cinque ceppi di batteri di interesse per l’industria alimentare, in particolare:

–           Bacillus cereus (alterante degli alimenti);

–           Bacillus subtilis (alterante degli alimenti);

–           Listeria monocytogenes (patogeno);

–           Pseudomonas fluorescens (alterante degli alimenti);

–           Yersinia enterocolitica (patogeno).

Sono state utilizzate due metodiche di diffusione su piastra Petri (pozzetti e diffusione dei vapori) e, a titolo comparativo, le stesse analisi sono state effettuate su olio essenziale commerciale di T. vulgaris. Oltre all’attività antibatterica su piastra, per ogni ceppo batterico e per ogni specie di timo si è proceduto alla valutazione della concentrazione minima inibente (MIC; ossia la più bassa concentrazione del composto antibatterico in grado di inibire la crescita batterica visibile dopo 24 h) e la concentrazione minima battericida (MBC; ossia la più bassa concentrazione del composto antimicrobico in grado di inibire la crescita batterica di almeno il 99,9% della popolazione iniziale).

In merito all’attività antibatterica degli oli essenziali, tutte le specie hanno mostrato efficacia nei confronti di tutti i ceppi testati e l’olio essenziale di T. vulgaris ha mostrato risultati sempre paragonabili a quelli dell’olio di timo commerciale. Thymus praecox ha mostrato la minore attività antibatterica, mentre T. pulegioides ha mostrato risultati intermedi. I risultati ottenuti dimostrano che gli oli essenziali dei timi spontanei, in particolare di T. vulgaris, possiedono proprietà antibatteriche che possono essere efficacemente utilizzate nell’industria alimentare come ingrediente conservante, o come componente di packaging intelligenti, volti a migliorare la conservabilità dei prodotti.

Estratti vegetali da timi autoctoni e caratterizzazione

Il materiale vegetale appartenente alle tre specie raccolto nei diversi siti è stato essiccato attraverso due diverse modalità: essiccazione tradizionale in serra e essiccatore a bassa temperatura; il materiale ottenuto da entrambe le essiccazioni è stato usato per produrre degli estratti vegetali attraverso la tecnica degli ultrasuoni e la decozione. Tramite analisi spettrofotometriche è stato poi determinato il contenuto totale di polifenoli e l’attività antiossidante degli estratti.

La tecnica di essiccazione a bassa temperatura ha permesso di estrarre maggiori quantitativi d’acqua rispetto all’essiccazione tradizionale e ha permesso di ottenere un prodotto con caratteristiche qualitative simili a quello ottenuto mediante essiccazione tradizionale, in termini di composti bioattivi e attività antiossidante. Al contempo, è stato possibile ottenere il prodotto in un arco di tempo molto breve (24 ore) e sono stati estratti maggiori quantitativi di acqua dal materiale vegetale (c.d. acqua costituzionale). Questo materiale di scarto dell’essiccazione a freddo ha comunque mostrato, con concentrazioni minori rispetto agli estratti vegetali, una valenza come fonte di polifenoli. Inoltre, seppur con un’ampia variabilità, le acque costituzionali ottenute dai timi del gruppo serpillo hanno presentato un’attività antiossidante comparabile con gli estratti vegetali (metodo DPPH).

Il confronto tra estrazione ad ultrasuoni e decotti ha rivelato caratteristiche qualitative migliori per il decotto, che può essere quindi considerato un valido metodo di preparazione per tisane a base di timo, conferendo alti quantitativi di polifenoli e attività antiossidante.

Liquori a base di timo

Sono stati prodotti e confrontati 16 liquori a base di timo, differenziati per specie, località di raccolta e gradazione dell’estrazione idroalcolica (55 e 70 gradi); in tutti i casi, la gradazione alcolica finale ottenuta è stata del 38%, la concentrazione zuccherina del 15%.

Le tre specie di timo si distinguono tra di loro per alcune caratteristiche organolettiche:

• i liquori a base di vulgaris sono quelli che mantengono la nota più amara e si avvicinano di più ai liquori di timo in commercio;
• i liquori a base di praecox risultano più dolci rispetto a quelli a base di T. vulgaris e T. pulegioides, annullando quasi totalmente la nota amara tipica della pianta;
• i liquori a base di pulegioides risultano intermedi tra gli altri due in quanto mantengono una leggera nota dolce ma allo stesso tempo piacevole, e risultano più ricchi in profumi e aromi.

Anche le due estrazioni a concentrazioni di etanolo hanno dato risultati differenti:

• Valutazione visiva: un’estrazione a 70 gradi risulta più aggressiva nei confronti della pianta, causando un maggiore sedimento nel liquido.
• Valutazione olfattiva: un’estrazione a gradazione più alta (70 gradi) ha favorito una maggior concentrazione di profumi.
• Valutazione gustativa: un’estrazione a gradazione più bassa (55 gradi) ha favorito una maggior concentrazione di sapori, lasciando poco profumo.

In conclusione:

• la specie risultata più interessante è il pulegioides, che potrebbe diventare una valida alternativa al T. vulgaris nella produzione di liquori;
• la scelta del metodo di estrazione deve essere fatta in funzione della tipologia di liquore desiderata, ossia ricco di profumi o di aromi.

Valorizzazione dei risultati

Alla fine del progetto è stato organizzato un evento rivolto alle aziende di coltivazione e di trasformazione, tenutosi il 25/10/2021 a Quart (AO). Sono stati presentati i risultati ottenuti nell’ambito del progetto, seguiti da una visita al campo sperimentale, una dimostrazione di estrazione di olio essenziale, una degustazione dei liquori prodotti e un pranzo a base di timo. “La Valle d’Aosta in TV” ha realizzato un video di sintesi disponibile su Youtube (https://www.youtube.com/watch?v=iyyIRJ5fdMI ).

L’aiuola allestita presso il Centro visitatori “L’uomo e i coltivi” del Parco Nazionale Gran Paradiso (Valprato Soana, TO) è liberamente fruibile dai visitatori ed è accompagnata da un pannello divulgativo; il giorno 07/08/21 il DISAFA ha illustrato le attività e i risultati del progetto OpThymus ai visitatori, in sinergia con CAMP2IT, altro progetto che beneficia di un finanziamento della Fondazione CRT.

Infine, la valutazione delle proprietà fitochimiche delle due popolazioni di T. vulgaris è stata oggetto di un elaborato finale di Laurea in Scienze Naturali presso l’Università degli Studi di Torino dal titolo “Differenze nel contenuto di polifenoli e nell’attività antiossidante di due popolazioni valdostane di Thymus vulgaris L.”. L’attività antibatterica degli oli di timo svolta all’interno del progetto OpThymus è invece oggetto di una tesi di laurea magistrale dal titolo “Attività inibente dell’olio essenziale di timo estratto da specie autoctone” presso il DISAFA – Corso di Laurea Magistrale in Scienze e Tecnologie Alimentari.

Durata

Il progetto è stato avviato nel 2019 con termine a dicembre 2020; a causa dell’emergenza sanitaria, la Fondazione CRT ha posticipato di un anno la data di chiusura del progetto, portandola a dicembre 2021.

Collaborazioni

Partner del progetto sono l’Institut Agricole Régional (capofila) e l’Università degli Studi di Torino – Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari. Al progetto hanno collaborato altri soggetti con professionalità specifiche:

• il Parco Nazionale Gran Paradiso ha messo a disposizione le competenze botaniche della dott.ssa Laura Poggio e del dott. Andrea
• Mainetti per l’individuazione e il riconoscimento delle specie di timo spontanee in Valle d’Aosta e ha l’allestito il campo sperimentale di timo a Campiglia (Valprato Soana, TO);
• il vivaio Vivai valdostani di Sarre ha effettuato la propagazione del materiale vegetale raccolto allo stato spontaneo;
• la Fondazione Sistema Ollignan Onlus ha messo a disposizione il terreno per il campo sperimentale di timo e ha collaborato alla coltivazione; ha inoltre ospitato l’evento finale di presentazione dei risultati del progetto;
• il liquorificio La Maison du Bien Boire ha prodotto i liquori sperimentali.

Finanziamento

Il progetto ha beneficiato di un finanziamento della Fondazione CRT per la Ricerca e l’Istruzione nell’anno 2018, che ha coperto il 65% del budget complessivo del progetto.