RICERCA ITALIANA     

BIOMONITORAGGIO DI AMBIENTI MARINI COSTIERI: SVILUPPO E APPLICAZIONE DI NUOVE METODOLOGIE CITOCHIMICHE E MOLECOLARI INTEGRATE

Università degli Studi di Messina

Abstract

Il progetto nazionale prevede lo studio di aree marine costiere selezionate in quanto sottoposte a impatti ecotossicolgici di origine industriale. Le aree sono situate in due regioni italiane (Liguria e Sicilia) e, per controllo saranno individuate corrispondenti aree con caratteristiche ecologiche sovrapponibili. Lo studio si propone di utilizzare un approccio metodologico basato sull’uso di organismi bioindicatori e di biomarker, quali segnalatori precoci di esposizione, effetto e di danno.
A questo riguardo nelle aree di studio, saranno valutati gli effetti dei contaminanti con particolare riferimento agli elementi in tracce su organismi marini (bioindicatori). Saranno utilizzati come bioindicatori molluschi bivalvi in gabbie e due specie di pesci appartenenti a livelli trofici differenziati (erbivori e predatori).
L’analisi statistica dei dati e la comparazione dello status delle specie esaminate rispetto all’area di controllo fornirà il dato finale sullo stato di contaminazione dell’area. Integrando i dati ottenuti con quelli delle altre unità sarà possibile formulare una valutazione di pericolo ed eventualmente di rischio ambientale.
Il presente progetto si propone di utilizzare un approccio metodologico innovativo, basato sull’uso di organismi come biomonitor per indagare i livelli di accumulo e le risposte biochimiche e metaboliche che gli organismi producono, in presenza di metalli pesanti nell’ambiente in cui vivono.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Salvatore Fasulo Università degli Studi di MESSINA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il presente progetto si propone di utilizzare un approccio metodologico innovativo, basato sull’uso di organismi come biomonitor per indagare i livelli di accumulo e le risposte biochimiche e metaboliche che gli organismi producono in presenza di metalli pesanti nell’ambiente in cui vivono. Gli strumenti metodologici utilizzati sono rappresentati dall’utilizzo di organismi bioindicatori e da una serie di parametri da valutare su questi, quali “indicatori sensibili” della presenza e degli effetti dei metalli nell’ambiente. L’area di studio sarà rappresentata da ambienti sottoposti a forte impatto ecotossicologico per la presenza di impianti industriali. Le aree sono situate in Sicilia (Baia di Augusta e golfo di Milazzo) e in Liguria (Stoppani). Nei distretti geografici saranno selezionate anche aree di controllo sovrapponibili, per caratteristiche ecologiche, agli ambienti impattati. Gli organismi indicatori saranno selezionati in funzione del livello trofico: filtratori (molluschi bivalvi), erbivori e predatori (pesci). I principali vantaggi nell’impiego di molluschi bivalvi in programmi di biomonitoraggio, sono soprattutto la conoscenza del loro ciclo biologico, delle abitudini alimentari, la facilità di raccolta e l’ampia diffusione geografica.
La realizzazione da parte del Ministero dell’Ambiente della banca dati Sistema Difesa del Mare (Si.Di.Mar.) per il “Programma di Monitoraggio per il controllo dell’Ambiente Marino”, il numero delle informazioni relative alla >>>

Risultati parziali attesi

Il progetto tende ad approfondire gli aspetti ecofisiologici di specie esposte a vari tipi di impatto dovuti a, scarichi industriali/urbani, aree portuali, attività antropiche, ed a stimare, per via biologica, il livello di inquinamento, di aree marine.Tende inoltre alla definizione degli effetti citotossici dell'inquinamento sull'epitelio branchiale di tutti gli organismi sentinella presi in esame ed in particolare sui tipi cellulari specializzati come gli elementi paraneuronali.
I dati forniti dall'indagine biomolecolare sugli organi presi in esame di individui sottoposti a stress naturale e/o indotto (mitili trattati dall'UO di GE), potrebbero evidenziare una diversa espressione dei geni delle metallotioneine, NOS, aquaporine e heat shock proteins, rispetto agli esemplari di controllo. Il rilevamento degli effetti di contaminanti sul DNA, sia in termini di mutazioni cromosomiche che di rottura del filamento di DNA (singolo o doppio) fornirà
l'entita del danno genotossico attribuibile ai contaminanti presenti di tutti gli organismi sentinella presi in esame ed in particolare sui tipi cellulari specializzati come gli elementi paraneuronali presenti,
Il risultato finale sarà l'elaborazione di un modello relativamente ai processi di esposizione-effetto dei metalli pesanti nelle specie considerate. Tale modello oltre a fornire delle informazioni peculiari, consentirà, nella fase successiva dello studio in natura, una migliore >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Molte sostanze persistenti, non sottoposte a degradazione ambientale o metabolizzazione possono in certe condizioni essere accumulate dopo essere state assunte per via alimentare, branchiale o per via cutanea. Si parla di bioaccumulo quando un organismo assume sostanze e le concentra nei propri tessuti con una relazione diretta tra le concentrazioni misurate nell’organismo ed il tempo ed i livelli di esposizione. La misura dei livelli di bioaccumulo viene normalmente utilizzato per la valutazione della contaminazione ambientale da metalli pesanti.
Elementi quali il cadmio, il piombo, l’arsenico generalmente non sembrano determinare processi di bioaccumulo crescente in funzione del livello trofico ma piuttosto in funzione della nicchia trofica (es: filtratori, detritivori, organismi associati al sedimento). Il mercurio al contrario è il solo metallo che attraverso la catena trofica realizza processi marcati di biomagnificazione in quanto la sua forma organica (metilmercurio) è relativamente stabile e affine alle strutture biologiche. Il mercurio, inoltre, tende ad essere metilato nei sedimenti anossici da parte dei batteri anche se la molecola del metilmercurio è molto sensibile alla fotodegradazione. Il processo di rilascio di metilmercurio ed il suo conseguente intrappolamento nella biomassa vivente è quindi molto più efficace nelle zone buie e profonde (Bacci,1989). In letteratura sono stati riportati casi nei quali i livelli di bioaccumulo del mercurio in organismi >>>