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Conclusioni
Questo lavoro di tesi è volto all’approfondimento della conoscenza di un meccanismo di detossificazione, basato sulla sintesi di peptidi intracellulari (fitochelatine), messi in atto da microalghe marine in risposta allo stress da metalli pesanti. In particolare è stata presa in esame la possibilità di utilizzare un biosaggio basato sull’utilizzo del pool intracellulare di fitochelatine sintetizzate in risposta all’esposizione a specie biodisponibili di metalli pesanti presenti in elutriati di sedimenti prelevati in aree costiere a forte impatto antropico.
Gli esperimenti condotti durante il lavoro di questa tesi, hanno dimostrato che le tre specie di microalghe esaminate, P. tricornutum, T. weissflogii e S. costatum, rispondono con la produzione di fitochelatine all’esposizione ad elutriati di sedimenti in modo proporzionale alla percentuale di elutriato presente nel mezzo, sia in test a breve che in quelli a lungo termine, anche se le risposte sono ampiamente differenziate a seconda della specie.
In generale, i risultati ottenuti indicano che gli elutriati contengono specie metalliche biodisponibili e potenzialmente tossiche tali da attivare un meccanismo di detossificazione. Inoltre, dato che le fitochelatine sono accumulate nelle cellule in modo proporzionale alla percentuale di elutriato presente nel mezzo di risospensione, esse costituiscono un utile indice biologico delle specie biodisponibili dei metalli in soluzione e possono essere efficacemente utilizzate per predire la tossicità dei sedimenti.
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Dal confronto di tutti i risultati ottenuti, è apparso che colture esponenziali di T. weissflogii risultano essere le più sensibili all’esposizione agli elutriati. Per questo T. weissflogii è stata scelta come organismo test da utilizzare nell’applicazione del biosaggio ad un’area costiera campione, che va dalla foce dell’Arno al fiume Serchio. La generale correlazione tra aumento della produzione di fitochelatine dell’alga esaminata ed il grado di contaminazione del campione conferma l’utilità dell’uso di questo indicatore biologico di esposizione a specie potenzialmente tossiche dei metalli. È nota dalla letteratura l’utilità dei saggi biologici per la valutazione ecotossicologica dello stato dell’ambiente marino. Diversi autori hanno utilizzato l’ESTT come test per mettere in evidenza biomarker specifici che, insieme alla determinazione delle concentrazioni interne dei contaminanti, permettono di valutare l’effetto subletale dei metalli.
Tuttavia, per questo tipo di test non è mai stata valutata la produzione di fitochelatine da parte del fitoplancton come biomarker della presenza di specie biodisponibili dei metalli pesanti presenti nel mezzo di risospensione. Dato che le fitochelatine vengono sintetizzate enzimaticamente in funzione della concentrazione di metallo libero all’interno della cellula, abbiamo fatto l’ipotesi che potessero essere usate facilmente come biomarker di esposizione a specie tossiche del metallo. È stata inoltre valutata la relazione tra la produzione di fitochelatine e l’insorgenza di tossicità intesa come effetto sulla crescita.
I risultati hanno dimostrato che nonostante la crescita non fosse influenzata, le microalghe sintetizzavano fitochelatine, indicando che la produzione di fitochelatine avviene prima che effetti tossici evidenti, come la riduzione della velocità di crescita, possano essere osservati.
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Per questo motivo possiamo concludere che un saggio biologico, basato sull’utilizzo del pool intracellulare delle fitochelatine come biomarker di esposizione a specie potenzialmente tossiche di metalli, è in grado di fornire un’informazione precoce e specifica sulla reale biodisponibilità di metalli presenti in soluzione, informazione che non può essere fornita dalla sola analisi chimica delle acque.
