Negli ultimi anni è aumentato l’interesse per la valutazione degli inquinanti presenti negli ecosistemi acquatici, mediante l’applicazione di indicatori biologici di diverso tipo.

RIASSUNTO

Negli ultimi anni è aumentato l’interesse per la valutazione degli inquinanti presenti negli ecosistemi acquatici, mediante l’applicazione di indicatori biologici di diverso tipo.

Lo studio dei fondali marini e l’analisi delle caratteristiche chimiche e fisiche dei sedimenti rivestono una notevole importanza nella valutazione dell’ambiente marino. I sedimenti, infatti, possono svolgere un ruolo di trasporto diretto dei contaminanti, sia di origine naturale che antropica, e possono inoltre fungere da ricettacolo transitorio e definitivo di sostanze essenziali o tossiche per gli organismi viventi, attraverso processi di bioaccumulo, assorbimento e rilascio da e nelle acque.

Scopo di questa tesi è stato lo sviluppo di una metodologia per la valutazione ecotossicologica di sedimenti marini costieri mediante l’utilizzo di biosaggi di genotossicità e fitotossicità, unitamente all’analisi chimica del contenuto di metalli pesanti.

La valutazione del rischio mutageno assume una posizione particolarmente rilevante nella tossicologia ambientale e nella prevenzione e tutela della salute umana.

Attraverso i test di mutagenesi è infatti possibile rilevare effetti tossici e/o potenzialmente mutageni di sostanze “xenobiotiche” presenti nell’ambiente, come acqua, suolo, sedimenti e prodotti di lavorazioni industriali. In questo lavoro di tesi per studiare l’eventuale effetto di genotossicità dei sedimenti marini sono stati allestiti saggi di mutagenesi “a breve termine”, utilizzando come biomarcatori ceppi geneticamente selezionati di lievito Saccharomyces cerevisiae. Gli esperimenti sono stati effettuati sul ceppo D7, in diverse condizioni di crescita del lievito, utilizzando cellule in fase stazionaria e in fase di crescita esponenziale. Parallelamente, sono stati studiati eventuali effetti di fitotossicità, utilizzando semi di Lepidium sativum.

Sono stati analizzati campioni di sedimento prelevati nel tratto di mare compreso tra la foce del fiume Arno e quella del fiume Serchio.

Per ciascuno dei campioni, seguendo un protocollo di letteratura, è stato preparato un elutriato mediante un’agitazione vigorosa dei campioni nel mezzo acquoso, che

consente il rilascio dei contaminanti dal sedimento (tra cui i metalli pesanti) alla colonna d’acqua.

I vari elutriati sono stati utilizzati per saggiarne l’eventuale citotossicità, genotossicità e fitotossicità, a diverse diluizioni. E’ stato inoltre analizzato il contenuto di metalli

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pesanti (Cd, Cu, Pb) degli elutriati stessi. Per la determinazione della concentrazione dei metalli in tracce è stata utilizzata la voltammetria di ridissoluzione anodica (AVS) con elettrodo (catodo) a film di mercurio.

I risultati ottenuti tramite rielaborazione statistica dei dati hanno mostrato effetti di tossicità in alcuni campioni di sedimenti. In particolare è stata evidenziata una correlazione tra i campioni con un’elevata concentrazione di metalli pesanti, tra i quali ad esempio il cadmio, e l’induzione di effetti nocivi. Gli elutriati dei sedimenti, a diverse concentrazioni, hanno indotto danni significativi sulla sopravvivenza delle cellule di Saccharomyces cerevisiae. Sono stati inoltre evidenziati aumenti significativi della conversione genica (CG) e della mutazione puntiforme (MP) nelle cellule del ceppo D7 di Saccharomyces cerevisiae in diverse fasi del ciclo cellulare.

A livello fitotossico i metalli pesanti hanno inoltre provocato effetti nocivi, sia reversibili che irreversibili, sulla germinazione, radicazione e crescita dei semi di Lepidium sativum.

I risultati ottenuti nel presente lavoro hanno mostrato come l’utilizzazione di biomarcatori di genotossicità e fitotossicità in parallelo ad un’analisi chimica possa rappresentare una metodologia valida per studi di tossicità dell’ambiente marino.

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