In Europa i contaminanti del suolo più frequenti sono: metalli pesanti, oli minerali, IPA e BTEX. La contaminazione da parte tali composti costituisce una minaccia per l'ambiente e la salute ed è una principale causa della perdita di utilizzo dei suoli. Attualmente vi è crescente interesse per lo sviluppo di tecniche finalizzate a ridurre gli inquinanti nei suoli tramite microrganismi selezionati. LIFE BIOREST è un progetto finanziato dall'UE, mirato al biorisanamento del SIN ¿ex Cip ed ex- Carbochimica¿ (Fidenza-Emilia Romagna), contaminato da IPA, BTEX e alcani. Il lavoro di tesi si inserisce all'interno della prima fase del progetto, volta all'isolamento e all'identificazione di funghi e batteri dal sito contaminato per selezionare ceppi con spiccate capacità degradative nei confronti dei principali inquinanti. I ceppi più performanti saranno poi usati per l'allestimento di consorzi microbici da utilizzare in ¿biopile¿. In particolare la tesi è stata focalizzata sull'isolamento, la caratterizzazione e la selezione della componente fungina. Data l'eterogenea distribuzione degli inquinanti nel suolo, l'isolamento è stato condotto su campioni raccolti a 3 differenti profondità (-1, -2, -3 m) utilizzando tecniche di arricchimento selettivo in solido e in liquido (a 24 e 37°C) con inquinanti target selezionati in base alle caratteristiche del sito (benzene, naftalene, fenantrene, pirene, olio di paraffina, eptadecano e olio grezzo estratto dal sito di Fidenza). Nonostante la forte contaminazione del suolo è stata rilevata una comunità fungina sorprendentemente sviluppata: più di 300 isolati fungini sono stati in grado di accrescersi sugli inquinanti target come unica fonte di carbonio. Gli isolati sono stati identificati attraverso tecniche morfologiche e molecolari: gli Ascomiceti sono risultati dominanti (95%) con particolare rilevanza per specie afferenti ai generi Cladosporium, Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Scedosporium; seguono i Basidiomiceti (ad es. Bjerkandera adusta e Trametes gibbosa) mentre rarissimi sono risultati gli Zigomiceti (Mortierella alpina). A seguito di un processo di dereplication i 309 isolati sono stati ricondotti a 226 ceppi appartenenti a 78 specie. Nel complesso, quindi, il mycobiota coltivabile del sito è caratterizzato da una grande biodiversità ed un'elevata variabilità intraspecifica. I funghi non classificati come patogeni per uomo e animali sono stati valutati per la loro capacità di utilizzare gli inquinanti target come unica fonte di Carbonio tramite un innovativo screening miniaturizzato: 212 funghi sono stati saggiati in piastre multiwell nei confronti di 6 contaminanti (l'olio grezzo è stato escluso poiché incompatibile con il metodo utilizzato), valutando lo sviluppo miceliare rispetto al glucosio tramite misurazioni spettrofotometriche. Gli stessi ceppi sono stati valutati anche per la loro capacità di produrre biosurfattanti, molecole indispensabili per solubilizzare e rendere maggiormente biodisponibili gli inquinanti target, utilizzando 4 metodiche differenti: drop collapsed test, oil dispersion test, emulsification activity e blue agar growth. Nel complesso il lavoro ha permesso di selezionare ceppi dotati di spiccate capacità degradative nei confronti degli inquinanti saggiati e ceppi produttori di biosurfattanti. Questi ceppi verranno utilizzati nelle successive fasi del progetto LIFE BIOREST per l'allestimento di micro e mesocosmi e per il biorisanamento in-situ del suolo contaminato.
Biorisanamento di un suolo storicamente contaminato: isolamento, caratterizzazione e selezione di ceppi fungini.
ZANELLATI, ANDREA
2016/2017
Abstract
In Europa i contaminanti del suolo più frequenti sono: metalli pesanti, oli minerali, IPA e BTEX. La contaminazione da parte tali composti costituisce una minaccia per l'ambiente e la salute ed è una principale causa della perdita di utilizzo dei suoli. Attualmente vi è crescente interesse per lo sviluppo di tecniche finalizzate a ridurre gli inquinanti nei suoli tramite microrganismi selezionati. LIFE BIOREST è un progetto finanziato dall'UE, mirato al biorisanamento del SIN ¿ex Cip ed ex- Carbochimica¿ (Fidenza-Emilia Romagna), contaminato da IPA, BTEX e alcani. Il lavoro di tesi si inserisce all'interno della prima fase del progetto, volta all'isolamento e all'identificazione di funghi e batteri dal sito contaminato per selezionare ceppi con spiccate capacità degradative nei confronti dei principali inquinanti. I ceppi più performanti saranno poi usati per l'allestimento di consorzi microbici da utilizzare in ¿biopile¿. In particolare la tesi è stata focalizzata sull'isolamento, la caratterizzazione e la selezione della componente fungina. Data l'eterogenea distribuzione degli inquinanti nel suolo, l'isolamento è stato condotto su campioni raccolti a 3 differenti profondità (-1, -2, -3 m) utilizzando tecniche di arricchimento selettivo in solido e in liquido (a 24 e 37°C) con inquinanti target selezionati in base alle caratteristiche del sito (benzene, naftalene, fenantrene, pirene, olio di paraffina, eptadecano e olio grezzo estratto dal sito di Fidenza). Nonostante la forte contaminazione del suolo è stata rilevata una comunità fungina sorprendentemente sviluppata: più di 300 isolati fungini sono stati in grado di accrescersi sugli inquinanti target come unica fonte di carbonio. Gli isolati sono stati identificati attraverso tecniche morfologiche e molecolari: gli Ascomiceti sono risultati dominanti (95%) con particolare rilevanza per specie afferenti ai generi Cladosporium, Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Scedosporium; seguono i Basidiomiceti (ad es. Bjerkandera adusta e Trametes gibbosa) mentre rarissimi sono risultati gli Zigomiceti (Mortierella alpina). A seguito di un processo di dereplication i 309 isolati sono stati ricondotti a 226 ceppi appartenenti a 78 specie. Nel complesso, quindi, il mycobiota coltivabile del sito è caratterizzato da una grande biodiversità ed un'elevata variabilità intraspecifica. I funghi non classificati come patogeni per uomo e animali sono stati valutati per la loro capacità di utilizzare gli inquinanti target come unica fonte di Carbonio tramite un innovativo screening miniaturizzato: 212 funghi sono stati saggiati in piastre multiwell nei confronti di 6 contaminanti (l'olio grezzo è stato escluso poiché incompatibile con il metodo utilizzato), valutando lo sviluppo miceliare rispetto al glucosio tramite misurazioni spettrofotometriche. Gli stessi ceppi sono stati valutati anche per la loro capacità di produrre biosurfattanti, molecole indispensabili per solubilizzare e rendere maggiormente biodisponibili gli inquinanti target, utilizzando 4 metodiche differenti: drop collapsed test, oil dispersion test, emulsification activity e blue agar growth. Nel complesso il lavoro ha permesso di selezionare ceppi dotati di spiccate capacità degradative nei confronti degli inquinanti saggiati e ceppi produttori di biosurfattanti. Questi ceppi verranno utilizzati nelle successive fasi del progetto LIFE BIOREST per l'allestimento di micro e mesocosmi e per il biorisanamento in-situ del suolo contaminato.File | Dimensione | Formato | |
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