Selezione di batteri endofiti ed epifiti di leguminose spontanee per il biorisanamento di suoli contaminati

Le piante ospitano una varietà di microrganismi endofiti ed epifiti che hanno un effetto neutrale o positivo per il loro ospite e che rappresentano una ingente risorsa, in larga parte inesplorata, di prodotti naturali ed enzimi con ampie applicazioni biotecnologiche. È stato dimostrato che i batteri endofiti delle piante possono migliorare il fitorisanamento per la rimozione di contaminanti del suolo poiché sono in grado di produrre enzimi catabolici che degradano pesticidi o xenobiotici e che pertanto possono essere utilizzati nel biorisanamento dei suoli. Il suolo è una risorsa naturale fondamentale a rischio a causa della desertificazione e dell'inquinamento. Solo dagli anni 90 tuttavia le contaminazioni a carico del suolo e delle falde acquifere sono state collegate agli studi epidemiologici e medico-sanitari attribuendo all’inquinamento ambientale un impatto diretto sulla salute umana. Le aree più contaminate risultano quelle industriali soprattutto petrolchimico e agro-alimentare. Le industrie alimentari, ad es. quelle produttrici di succhi di frutta (agrumi in particolare), generano un enorme quantitativo di prodotti di scarto che costituiscono un problema ambientale legato alla difficoltà di smaltimento con conseguente inquinamento dei suoli anche da parte di sostanze mutagene o in generale genotossiche. La degradazione biologica di questi inquinanti può rappresentare un’alternativa ecocompatibile ai processi chimico/fisici e allo smaltimento; contemporaneamente, i suoli contaminati, se recuperati, vengono restituiti alla loro funzione ecosistemica. Il recupero dei suoli degradati è quindi necessario per la protezione della salute umana e per aumentare il pool di carbonio nel suolo al fine di mitigare i cambiamenti climatici. Una strategia per la riabilitazione dei suoli degradati in regioni del Mediterraneo semi-aride si basa sulla gestione delle simbiosi pianta-microrganismi: le leguminose arbustive mediterranee, in particolare, costituiscono uno strumento prioritario per la lotta alla desertificazione grazie alla loro adattabilità a suoli aridi e poveri di nutrienti e grazie alla capacità di instaurare simbiosi benefiche con funghi micorrizici arbuscolari e batteri azoto-fissatori. È stato dimostrato che i batteri endofiti delle piante possono migliorare il fitorisanamento per la rimozione di contaminanti del suolo poiché sono in grado di produrre enzimi catabolici che degradano pesticidi o xenobiotici, ma ancora poco è noto sull’abbattimento dell’inquinamento genotossico. Le leguminose arbustive Mediterranee, opportunamente migliorate con proprietà biorisanatrici derivate dalla presenza di endofiti che degradano inquinanti, possono essere utilizzate nella fitodepurazione di suoli contaminati nelle zone aride o semi- aride zone mediterranee. Il presente progetto di ricerca propone quindi la selezione di batteri endofiti ed epifiti di leguminose arbustive dotati di proprietà cataboliche nei confronti di inquinanti organici quali idrocarburi alifatici e terpeni per il risanamento di suoli contaminati delle zone aride mediterranee e la riduzione del rischio chimico/mutagenetico. Accertata, attraverso preliminari test tossicologico-genetici in vitro, la genotossicità di alcuni composti derivati da principali suoli contaminati, quale ad esempio, quello su cui insiste l’industria agro-alimentare, come inquinanti temibili per la biosfera e per la salute dell’uomo, sarà allestito un impianto pilota di biorisanamento basato sulla coltivazione di leguminose arbustive inoculate con batteri simbionti ed endofiti biodegradatori e saranno eseguiti test tossicologico-genetici sui contaminanti del suolo prima e dopo il biorisanamento. Il biorisanamento, infatti, non può oggi prescindere dalla rivelazione di contaminanti non nocivi nell’immediato ma che possono contribuire come concausa, ad aumentare il rischio di patologie cronico degenerative nell’uomo (fra cui il cancro) at