Valutazione del microbioma di fanghi di depurazione delle acque reflue, durante la digestione anaerobica, con l'utilizzo di metodiche biomolecolari.

Le acque reflue sono acque di scarico di diversa origine, convogliate in impianti di depurazione, dove sono sottoposte a trattamenti specifici per la riduzione di microorganismi patogeni e di contaminanti chimico-fisici al fine di consentirne il riutilizzo o la reimmissione. Gli impianti di depurazione si dividono nella linea acqua e nella linea fanghi. Il presente lavoro si e&#768; concentrato sulla linea fanghi e sul processo di digestione anaerobica. Lo studio si e&#768; posto l'obiettivo di analizzare il microbioma dei fanghi di depurazione e di espandere la conoscenza sui batteri ed archaea presenti nei digestori caratterizzandoli tramite l'impiego di metodiche biomolecolari. I 70 campioni di fanghi analizzati provengono dall'impianto di depurazione di Castiglione Torinese e sono stati raccolti in due campagne di campionamento distinte. I campioni sono stati sottoposti ad estrazione di acidi nucleici (prima fase solo DNA, seconda fase DNA ed RNA). Tali acidi nucleici sono stati utilizzati per le amplificazioni e per la successiva DGGE sia per i batteri che per gli archaea. Le bande prodotte sono state tagliate e sequenziate. I dati ottenuti sono stati analizzati con programmi bioinformatici e statistici. Per i campioni della prima fase sono stati calcolati gli indici di diversita&#768; microbica, effettuate le analisi filogenetiche ed osservate le loro modulazioni in funzione dei parametri chimico/fisici di processo. Si sono riscontrate due correlazioni statisticamente significative tra l'indice di Shannon (IS) con l'HRT ed alcalinita&#768; (p<0.01). E&#768; stata evidenziata una differenza significativa in termini di diversita&#768; microbica in entrata rispetto all'uscita (p<0.05), i secondi presentano un indice di Shannon piu&#768; elevato (p<0.05) . Nell'analisi filogenetica dei fanghi della prima fase i campioni dei batteri clusterizzano per tipologia e sono stati identificati alcuni batteri noti, numerosi microorganismi non coltivabili, non chiaramente classificati ma gia&#768; riscontrati nei fanghi di digestione. Per quanto riguarda gli archaea, si e&#768; osservata una scarsa diversita&#768;. Per i campioni della seconda fase sono state effettuate le stesse analisi e sono stati comparati i risultati in funzione degli acidi nucleici estratti in partenza. Si e&#768; riscontrata una differenza significativa nei livelli di acidita&#768; (p<0.05) misurati nei campioni provenienti dal digestore in sofferenza rispetto all'altro dimostrando un principio di acidosi in grado di inibire parzialmente alcuni metanigeni non resistenti e di conseguenza la diminuzione della produzione di biogas. La comparazione tra gli indici di Shannon (batteri e archaea) calcolati a partire dai profili DGGE da DNA o c-DNA ha evidenziato un indice significativamente piu&#768; alto per il DNA rispetto al c-DNA per i batteri. Per cui si puo&#768; affermare che nei fanghi ci sono numerosi gruppi batterici non attivi. Differenza non riscontrata per gli archaea. L'analisi filogenetica della seconda fase ha permesso di confermare una piu&#768; alta diversita&#768; per i batteri rispetto agli archaea e nei sequenziamenti sono stati identificati batteri non coltivabili e archaea non coltivabili appartenenti agli ordini Methanomicrobiales e Methanosarcinales. Il lavoro apre ad alcune prospettive sull'analisi microbiologica e biomolecolare dei fanghi di depurazione, quali l'utilizzo di nuove metodiche, la ricerca di microorganismi patogeni e di geni per l'antibiotico-resistenza.