MODELLI DI STUDIO DI BIOMARKERS PER LA VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI CONTAMINAZIONE DA NANOPARTICELLE D’ARGENTO NEL SUOLO (PROGETTO INESE)

Abstract

Il progetto “Impact of Nanoparticles in Environmental Sustainability and Ecotoxicity” (INESE), finanziato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), ha studiato gli effetti delle nanoparticelle (NPs) ingegnerizzate su diversi ecosistemi (acquatici e terrestri), proponendo differenti sistemi biologici di studio (piante acquatiche, ricci di mare, organismi del suolo, pomodoro-impollinatore, ecc). In particolare l’UO dell’Università di Bologna ha focalizzato l’attenzione sullo studio dei modelli di interazione tra particelle di suolo, microorganismi (biomassa microbica), invertebrati (Lumbricus rubellus) e pianta (Solanum lycopersicum). In questa sede verranno riportati i risultati ottenuti dall’impatto delle nanoparticelle di argento (Ag-NPs) nell’ecosistema suolo. La crescita esponenziale dell’uso di materiali contenenti Ag-NPs è dovuta alla loro importante azione antimicrobica, sempre più sfruttata in diversi campi: dalla medicina (bendaggi) all’abbigliamento (magliette, calzini etc.), ai prodotti di igiene personale (spazzolini da denti), dalla sanificazione delle acque reflue con conseguente produzione di biosolidi impiegati come ammendanti agricoli, all’utilizzo in agricoltura di prodotti dedicati ("Nano-Argentum 10", Fa Nanosys, Svizzera). Studi basati su monitoraggio registrano l’aumento di Ag-NPs nei diversi comparti ambientali (aria-acqua e suolo) e dimostrano che il suolo è destinato ad esserne il maggior ricettore. Il C contenuto nella biomassa microbica del suolo (Cmic) è significativamente diminuita dopo l'esposizione ad Ag-NPs rispetto al controllo, e ciò viene anche confermato dalla diminuzione del DNA microbico estraibile e dall’analisi PCR-DGGE. Quest’ultima ha mostrato la capacità battericida dell’Ag-NPs, riducendo la comunità microbica di un suolo forestale a solo 5 ceppi di batteri resistenti. Riguardo all’impatto sugli invertebrati, il maggior contenuto di Ag rispetto al controllo trovato nei tessuti dei lombrichi è stato riconfermato dall’analisi ESEM che ha mostrato la presenza di Ag-NPs nell’intestino dei lombrichi, dopo depurazione. Inoltre l’esposizione di questi organismi ad Ag-NPs ha causato significativi cambiamenti nella composizione lipidica dei tessuti, rilevando quindi condizioni di stress. La somministrazione di Ag-NPs alle piante di pomodoro tramite l’acqua di irrigazione ha messo in evidenza come le NPs possano essere traslocate dalle radici alle foglie e infine al frutto edule. I potenziali rischi per la salute umana ed ambientale dovuti all’incontrollata diffusione delle NPs costituiscono motivi di grave preoccupazione per la comunità scientifica internazionale.