Stressare i batteri per il trattamento dell’inquinamento
Il progetto BACSIN (Bacterial abiotic cellular stress and survival improvement network), finanziato dall’UE, ha studiato i regimi di sopravvivenza ambientale di una serie di ceppi batterici con un buon potenziale catabolico (i cosiddetti bacsin). La biologia dei sistemi, la microbiologia della singola cellula, la genetica classica e la creazione di modelli hanno tutti contribuito a formare una visione olistica della biologia dei bacsin sotto stress. I ceppi batterici sono stati selezionati sulla base di inquinanti mirati come gli alcani e i clorofenoli. Le loro nicchie ecologiche preferite sono state testate per valutare il comportamento nell’ambito di una serie di esposizioni e ambienti. I cambiamenti di membrana, la sintesi di soluti compatibili o il funzionamento di percorsi metabolici paralleli e ridondanti erano tutti attivi nell’arsenale di sopravvivenza dei microbi. Gli studi del microcosmo fatti usando foglie di piante, radici di piante, terreni, sedimenti, spiagge marine, biofilm e reattori hanno mostrato chiaramente quali ceppi avessero un’abilità di sopravvivenza superiore. Si sono messe in evidenza le formulazioni che permetterebbero ai microbi di svolgere la loro funzione di degradazione. I test sul posto sono stati fatti con un chip di gene catabolico e il protocollo corrispondente sviluppato da BACSIN. Dopo i test approfonditi condotti in vari posti e da parte di operatori diversi, sono state identificate due zone di decontaminazione efficaci. La rhizoremediation che usa un misto di piantagione e inoculazione con bacsin si è rivelata una strategia efficace per i siti contaminati dal petrolio. I bacsin della vermiculite hanno dato buoni risultati di degradazione nei terreni contaminati dai clorofenoli. Sorprendentemente, ceppi più abbondanti isolati nei siti inquinati che secondo le ipotesi avevano migliori capacità di sopravvivenza si sono rivelati più fragili. La maggior parte dei bacsin preselezionati però sopravviveva e aiutava la degradazione dei contaminanti durante gli esperimenti sul campo. La conclusione è che i test preliminari riveleranno quali sono i bacsin più appropriati alla sopravvivenza e alla degradazione dei contaminanti. Le attività per la divulgazione comprendevano il sito web del progetto, un corso estivo per studenti a luglio 2011 a Losanna e un simposio conclusivo internazionale sull’uso razionale dei batteri per il bioaumento, tenutosi ad aprile 2012 ad Amsterdam. Sono stati pubblicati circa 60 articoli in riviste sottoposte a revisione paritaria. Questi risultati, insieme all’isolamento di bacsin naturali da siti ambientali, miglioreranno lo sfruttamento delle attività catalitiche batteriche per il trattamento mirato dell’inquinamento. L’implementazione dei risultati del progetto Bacsin nei siti contaminati potrà migliorare la biodegradazione, con ovvi vantaggi per l’ambiente.
Parole chiave
Batteri, sopravvivenza agli stress, trattamento dell’inquinamento, bacsin, ambiente