Alcuni batteri isolabili dal suolo potrebbero mettere KO gli ‘inquinanti eterni’, sostanze che, una volta disperse nell’ambiente, non si degradano e minacciano la salute dell’uomo e del pianeta, le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS), presenti in una vasta gamma di prodotti, dai cosmetici agli incarti per alimenti, dagli utensili da cucina ai detergenti: infatti un gruppo di ricerca dell’Università Cattolica, campus di Piacenza, ha isolato da un terreno veneto contaminato da PFAS circa 20 specie di batteri in grado di degradarli, ovvero di utilizzarli come fonte di energia (come fonte unica di Carbonio).
Coordinato dal professor Edoardo Puglisi della Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari ed Ambientali dell’Università Cattolica, campus di Piacenza, il lavoro è stato svolto in collaborazione con il gruppo del Prof. Giancarlo Renella dell’Università di Padova e presentato al convegno europeo della SETAC, il 35/imo meeting annuale della Società mondiale di Chimica e Tossicologia Ambientale che si è tenuto lo scorso Maggio a Vienna. Il lavoro sarà presto oggetto di pubblicazione su una rivista scientifica di settore.
L’aumento della contaminazione del suolo e delle acque sotterranee da sostanze PFAS rappresenta una sfida ambientale significativa, a causa della loro persistenza, mobilità e degli effetti nocivi associati. L’elevata forza del legame chimico tra carbonio e fluoro in queste molecole rende i PFAS difficilmente biodegradabili nell’ambiente, da cui la definizione di “inquinanti eterni”.
I PFAS sono una famiglia di composti chimici molto eterogenea prodotti a livello industriale sin dagli anni ’40 del secolo scorso per le loro proprietà idrorepellenti ed oleorepellenti. Queste caratteristiche, da un lato ne hanno determinato l’ampio utilizzo in tessuti, rivestimenti, cosmetici ed imballaggi, dall’altro sono la causa della loro recalcitranza, della loro capacità di accumularsi nell’ambiente e nelle cellule, dei loro effetti tossici sull’uomo. I PFAS sono stati associati, infatti, al rischio di diverse malattie come il diabete o di disfunzioni ormonali.
Nello specifico, nella zona oggetto di indagine nella provincia di Vicenza una contaminazione industriale probabilmente dovuta ad una fabbrica locale ha portato ad una contaminazione diffusa in falde acquifere, suoli, colture sino alle acque potabili, con concentrazioni sino a più di 1000 ng/L.
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Lo studio
Gli esperti della Cattolica hanno voluto isolare e identificare microrganismi promettenti in grado di degradare i PFAS, prelevati da siti contaminati; a tale scopo hanno analizzato la diversità microbica nei suoli contenenti PFAS campionati in aree inquinate del Nord Italia, specificatamente nei siti altamente contaminati della Regione Veneto nelle provincie di Vicenza e Padova. Gli esperti hanno unito tecniche di microbiologia classica per l’isolamento di batteri di interesse al metabarcoding, una tecnica di biologia molecolare, basata sul sequenziamento di tutto il Dna presente in un campione ambientale, usata per identificare rapidamente le specie presenti, fornendo indicazioni sul potenziale di biorisanamento dei PFAS.
“Abbiamo ottenuto questi batteri mangia-PFAS con un processo detto “di arricchimento”, che prevede il farli crescere in terreni dove hanno a disposizione solo PFAS per nutrirsi. Abbiamo già i genomi completi di questi 20 ceppi mangia-PFAS – continua l’esperto – ed informazioni sulle percentuali di degradazione di cui ciascuno è capace”. In collaborazione con il gruppo di chimica del nostro Dipartimento abbiamo misurato l’efficienza di degradazione dei PFAS, arrivando in alcuni casi a valori superiori al 30%, un valore molto alto per questa classe di composti. Sono ora in corso prove su diversi PFAS, cui seguiranno primi esperimenti in vaso per verificare in condizioni più rappresentative le capacità di risanamento.
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“Sul lato genomico stiamo studiando meglio questi ceppi, che appartengono a generi conosciuti nell’ambito del biorisanamento quali Micrococcus, Rhodanobacter, Pseudoxanthomonas e Achromobacter – spiega Puglisi. Si tratta di batteri facilmente coltivabili in laboratorio e solitamente non nocivi per l’uomo. Non è escluso inoltre che l’analisi del genoma possa portare alla scoperta di geni coinvolti nella biodegradazione in futuro sfruttabili a livello biotecnologico”, sottolinea l’esperto.
Questa ricerca offrirà nuove conoscenze sulla degradazione dei PFAS e potrà contribuire allo sviluppo di strategie sostenibili di biorisanamento per ambienti contaminati da queste sostanze.
