Identificazione e caratterizzazione delle comunità batteriche dei suoli attraverso tecniche biomolecolari, e comparazione con le tecniche analitiche tradizionali.

Per suolo si intende lo strato più superficiale della crosta terrestre. Da un punto di vista ecologico, il suolo è il prodotto di interazioni complesse tra clima, geologia, vegetazione e attività biologica. Il suolo contiene macro e micronutrienti, oltre a elementi in concentrazioni ancora minori detti ¿elementi in traccia¿ tra cui troviamo i metalli pesanti. Dal punto di vista biologico, invece, il suolo è una matrice estremamente complessa che contiene la più grande quantità di biodiversità e di biomassa vivente dell'intero pianeta. Negli ultimi anni si è sviluppato un grande interesse per i microrganismi del suolo. Nuove metodologie basate sull'analisi del DNA e dell'RNA hanno reso possibile la scoperta di una parte importante della diversità microbica del suolo fino a questo momento poco esplorata; grazie alla metagenomica è stato possibile il superamento delle tecniche di microbiologia classica per identificare i microorganismi, basate sulla coltura in vitro. Lo stato di salute del suolo è determinato da un delicato equilibrio tra le sue componenti ed i microrganismi possono essere utilizzati come indicatori della qualità del suolo perché svolgono delle funzioni chiave nella degradazione e nel ricircolo della sostanza organica e dei nutrienti e rispondono prontamente ai cambiamenti ambientali. Il presente lavoro ha come obiettivo l'identificazione e la caratterizzazione delle comunità batteriche di suoli prelevati presso la Salina Grande, area di studio localizzata nel comune di Taranto, al fine di individuare un'eventuale compromissione. L'identificazione delle contaminazioni attraverso lo screening molecolare è stato affiancato alle tecniche investigative analitiche tradizionali per fornire informazioni che siano complementari a quelle di tipo chimico nella valutazione e caratterizzazione di un sito contaminato, con prospettive future di validazione di questo metodo come mezzo investigativo speditivo e di proposta di possibili azioni di biorisanamento in situ. La quantificazione di tutti gli elementi minerali considerati è stata effettuata mediante spettrometria di massa con sorgente al plasma accoppiata induttivamente (ICP-MS). A questa analisi sono state affiancate: la conta diretta dell'abbondanza microbica in epifluorescenza, l'analisi della vitalità batterica, l'estrazione di DNA batterico dai campioni di suolo con il kit ZR Soil Microbe DNA MicroPrepTM amplificato mediante una Polymerase Chain Reaction (PCR) con primer batterici universali per la 16S, poi con sequenze innesco capaci di amplificare in modo selettivo regioni del 16S DNA identificative di gruppi batterici specifici (Nested PCR). Le concentrazioni di arsenico, berillio, selenio, stagno e vanadio sono risultate superiori alle soglie di contaminazione definite dal D.Lgs n. 152/06. Le Nested PCR, condotte sui campioni, hanno quindi permesso di identificare gruppi batterici resistenti ad elevate concentrazioni di As, Be, Se e Sn, quali Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Bradyrhizobium spp. Achromobacter spp.. Quest'ultimo potrebbeessere sfruttato in un processo di bioremediation, essendo nota la sua capacità di ossidare l'arsenico trivalente ad arsenico pentavalente, forma meno tossica.