• Non ci sono risultati.

Alga saggiata  Pseudokirchneriella Subcapitata Pseudokirchneriella Subcapitata

Durata del saggio  72 ore  72 ore

Condizioni di incubazione  24°C,  costantemente  illuminati  e  mantenuti in agitazione 

24°C,  costantemente  illuminati  e  mantenuti in agitazione 

Metodo di lettura dei saggi  fluorimetro  a  fluorescenza  λeccitazione:440 

nm   λemissione:670nm  spettrofluorimetro   λeccitazione:440 nm   λemissione:670nm  Valore di EC50  5,83 mg/L  3,67 mg/L Dimensioni n‐TiO2  25‐70 nm  15 nm

Fase cristallina n‐TiO2  99,5% anastasio 96% anastasio 

Preparazione soluzione stock per  ogni  saggio:disperdere le  n‐TiO2 nel 

mezzo  di  nutrizione;  sonicare  per  30  minuti. 

disperdere le n‐TiO2 in acqua Milli‐Q, 

sonicare  per  30  minuti.  Conservare  la soluzione per 1 mese (4°C al buio)  e  riutilizzare  previa  sonicazione  per  30 minuti. 

Preparazione alla lettura   50  μL  di  campione  nelle  piastre  multi  pozzetto,  aggiungere  200  μL  di  etanolo.  Lasciare riposare per 3 ore al buio prima di  effettuare la lettura.  

filtrare 10 mL di campione, macinare  il  filtro,  aggiungere  15  mL  di  acetone. Lasciare a riposo per 3 ore  in  frigorifero,  centrifugare  ed  estrarre il surnatante per la lettura. 

Tab 5.10 Confronto tra i saggi condotti al CRSA e quelli di Aruoja et al., 2009   

Aruoja et al., (2009) svolgono le letture dei saggi con il fluorimetro a fluorescenza; lo strumento,  analogamente  a  quanto  fatto  per  la  lettura  dei  nostri  test  sperimentali,  è  settato  su  specifiche  lunghezze d’onda di eccitazione ed emissione, pari rispettivamente a 440 e 670 nm.  

Gli  autori  utilizzano  nanoparticelle  di  Diossido  di  Titanio  molto  simili  a  quelle  utilizzate  nei  saggi  descritti  in  questo  elaborato  di  tesi,  sia  per  quanto  riguarda  le  dimensioni  (25‐70  nm  quelle  di  Aruoja  et  al.,  2009,  15  nm  quelle  fornite  da  ENEA  Frascati  )  sia  per  la  fase  cristallina  (99,5%  anastasio quelle di Aruoja et al., 2009, 96% anastasio quelle fornite da ENEA Frascati).  

Differente è il trattamento della soluzione stock in quanto in Aruoja et al., (2009) viene preparata  ogni qualvolta venga effettuato un saggio e prevede la dispersione delle nanoparticelle nel mezzo  di  nutrizione  algale  e  successiva  sonicazione  per  30  minuti.  La  soluzione  stock  preparata  per  i  nostri studi prevede la dispersione delle nanoparticelle in acqua Milli‐Q e sonicazione in bagno a  ultrasuoni per 30 minuti, poi viene conservata per un mese in frigorifero (4°C al buio) in modo tale  da poterla riutilizzare per lo svolgimento di 4 o 5 test, previa sonicazione per 30 minuti. 

La specie algale utilizzata da Aruoja et al., (2009) è la stessa utilizzata nei nostri studi e lo stesso si  può dire delle condizioni di mantenimento della subcoltura una volta che i campioni sono lasciati  incubare per 72h (24°C, costantemente illuminati e mantenuti in agitazione); quello che distingue  le due metodiche sperimentali è la preparazione dei campioni alla lettura strumentale. 

Una volta trascorso il tempo di incubazione, Aruoja et al., (2009) trasferiscono 50 μL di campione  nelle  piastre  multi  pozzetto,  aggiungono  200  μL  di  etanolo  e  lasciano  riposare  per  3  ore  al  buio  prima di procedere con la lettura al fluorimetro a micropiastre; il metodo UNI 11006:2002 da noi  applicato  prevede  invece  la  filtrazione  di  10  mL  di  campione  seguita  da  macinazione  del  filtro  e  aggiunta di 15 mL di acetone, prima di lasciare a riposo per 3 ore in frigorifero, dopodiché segue la  centrifugazione e l’estrazione del surnatante per la lettura. 

Nonostante queste differenze legate alla preparazione della soluzione stock e del campione prima  della  lettura  della  fluorescenza,  i  risultati  dei  due  studi  finora  esaminati  mostrerebbero  come  le  nanoparticelle  di  dimensioni  e  composizione  simile  inducano  sullo  stesso  organismo  effetti  negativi analoghi. Inoltre, i risultati ottenuti dai nostri test ecotossicologici, dimostrerebbero che il  riutilizzo  della  soluzione  stock,  opportunamente  sonicata  e  utilizzata  in  un  arco  di  tempo  non  eccessivamente prolungato, possa garantire dei risultati soddisfacenti, se così si considerano quelli  ottenuti da Aruoja et al., (2009).  

I risultati ottenuti dai test sperimentali sono di un ordine di grandezza inferiore a quelli proposti da  Warheit  et  al.,  (2007),  i  quali  hanno  effettuato  saggi  eco  tossicologici  su  Pseudokirchneriella 

Subcapitata ottenendo due valori di EC50 pari a 16 e 21 mg/L.  

 

  Warheit et al., 2007  Saggi al C.R.S.A. 

Alga saggiata  Pseudokirchneriella Subcapitata  Pseudokirchneriella Subcapitata 

Durata del saggio 72 ore 72 ore 

Condizioni di incubazione  24°C, costantemente illuminati e 

mantenuti in agitazione 

24°C, costantemente illuminati e  mantenuti in agitazione 

Metodo di lettura dei saggi  conta cellulare  conta cellulare 

Valore di EC50 

ENPs fini: 16 mg/L

ENPs ultrafini: 21 mg/L  2,09 mg/L 

DLS  ENPs fini: 380 nm

ENPs ultrafini: 140 nm  180 nm 

Preparazione soluzione  stock  per ogni saggio:disperdere le n‐ TiO2 in acqua a 12°C senza  procedere con la sonicazione.  disperdere le n‐TiO2 in acqua  Milli‐Q, sonicare per 30 minuti.  Conservare la soluzione per 1  mese (4°C al buio) e riutilizzare  previa sonicazione per 30 minuti.  Tab 5.11 Confronto tra i saggi condotti al CRSA e quelli di Warheit et al., 2007   

Il  primo  valore  di  EC50  si  riferisce  agli  effetti  indotti  da  nanoparticelle  fini  di  Diossido  di  Titanio 

(dimensione  media  delle  particelle  disperse  in  acqua,  DLS:  380  nm)  con  elevata  percentuale  di  anastasio (99 %), il secondo da n‐TiO2 ultrafini (DLS: 140 nm) ma con solo il 21% di anastasio nella 

fase cristallina. Le nanoparticelle utilizzate nei nostri saggi sono affini alle ENPs fini di Warheit et  al.,  (2007)  per  quanto  riguarda  la  fase  cristallina  (96%  anastasio),  e  a  quelle  ultrafini  se  si  considerano le dimensioni (DLS: 180 nm). Probabilmente, il valore di EC50 più tossico è attribuito 

alle  nanoparticelle  di  dimensioni  maggiori  (ENPs  fini)  perché  la  loro  composizione  presenta  una  percentuale  di  anastasio  molto  più  elevata  (99  %)  rispetto  quella  delle  ENPs  ultrafini  (21  %)  [Hartmann et al., 2010; Warheit et al., 2007; Aruoja et al., 2009]. 

Inoltre Warheit et al., (2007), durante la procedura di preparazione della soluzione stock, disperde  le n‐TiO2 in acqua a 12°C senza procedere con la sonicazione; in base a quanto descritto da Aruoja 

et  al.,  (2009),  una  volta  sonicata,  la  sospensione  diventa  omogenea,  torbida  e  senza  particelle  sedimentate  sul  fondo.  Il  bagno  ad  ultrasuoni  risulterebbe  quindi  una  metodica  efficace  per  rompere gli aggregati di nanoparticelle, nonostante non si abbia conferma strumentale [Zhang et  Sun et al., 2006]. L’eventuale formazione di aggregati nella soluzione stock preparata da Warheit  et al., (2007), aumenterebbe le dimensioni delle n‐TiO2 in soluzione (ordine dei micron) e quindi 

ridurrebbe  la  superficie  esposta  e,  di  conseguenza,  la  reattività  chimica  delle  ENPs  sulle  cellule  algali [Wang et al., 2008]; questa potrebbe essere la ragione per cui i valori di EC50 riportati sono 

più elevati rispetto a quelli ottenuti dai nostri studi e da quelli di Aruoja et al., (2009). 

Ad  ogni  modo,  confrontando  le  nostre  tecniche  di  preparazione  e  il  mantenimento  della  cultura  algale  con  quelle  proposte  da  Warheit  et  al.,  (2007),  non  sono  state  individuate  altre  differenze  evidenti; gli autori seguono la procedura descritta dal metodo OECD 201 che, analogamente alla  norma  UNI  EN  ISO  8692:2005,  prevede  la  crescita  della  subcultura  in  un  idoneo  mezzo  di  nutrizione  mantenendo  costanti  i  parametri  di  incubazione  quali  temperatura, luce  e agitazione.  Una  volta  trascorse  le  72  ore,  l’endpoint  viene  letto  attraverso  la  conta  cellulare,  la  stessa  metodica svolta al termine dei nostri saggi. 

CAPITOLO 6. Stima del fattore di effetto per n‐TiO2 

Documenti correlati