Degradazione di pesticidi organofosforici in matrici ambientali

Abstract

Matrici quali acqua, suolo ed aria sono costantemente soggette a forti pressioni antropiche. I pesticidi pur avendo apportato grandi benefici alle attività agricole influiscono negativamente sugli equilibri degli ecosistemi. Circa 85-90% dei principi attivi applicati in agricoltura non raggiunge gli organismi a cui sono destinati, ma viene disperso nell’ambiente. In tale contesto l’individuazione di microrganismi deputati alla loro degradazione diventa un importante mezzo per la salvaguardia ambientale e della salute umana. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di isolare batteri del suolo capaci di degradare composti organofosforici, i quali rivestono una notevole importanza nelle pratiche agricole odierne. A tal fine sono state allestite colture di arricchimento contenenti come unica fonte di carbonio l’insetticida parathion su terreno minerale, utilizzando come fonte di inoculo suoli agrari con differenti caratteristiche chimico-fisiche, sottoposti a diverse pratiche agronomiche prelevati in areali della Sicilia occidentale. Sono stati isolati tre potenziali degradatori di esteri fosforici identificati mediante analisi del gene ribosomale 16S. L’analisi delle sequenze nucleotidiche ed il confronto con la banca dati ha indicato che i tre isolati sono filogeneticamente correlati alle specie Streptomyces iakyrus, Microbacterium takaoensis e Stenotrophomonas maltophilia. Mentre il gamma-proteobatterio Stenotrophomonas maltophilia è risultato affine (95% di identità delle sequenze del gene 16S) con il ceppo batterico YC-1, recentemente isolato, che è in grado di degradare chlorpyrifos, parathion, methyl parathion e fenitrothion, Streptomyces iakyrus e Microbacterium takaoensis sono batteri Gram-positivi, sino ad ora non menzionati come degradatori di organofosforici. L’abbattimento del principio attivo da parte dei batteri isolati è stato verificato mediante l’utilizzo di microestrazione in fase solida SPME per immersione e separazione gascromatografica seguita da spettrometria di massa. I risultati hanno evidenziato una buona capacità degradativa (60-45 %) dei ceppi nel tempo di incubazione mentre resta da valutare la tossicità degli intermedi di degradazione. Alla luce dei risultati ottenuti è ipotizzabile un ruolo chiave dei ceppi isolati nella decontaminazione di suoli ed acque cronicamente affette da inquinamenti derivanti dall’utilizzo di pesticidi organofosforici in agricoltura.