• biomonitoraggio
• cinetica di assorbimento
• efficienza fotosintetica
• extra- e intracellulare
• metalli pesanti
• muschio

I muschi terrestri sono ampiamente utilizzati negli studi di biomonitoraggio come bioaccumulatori, poiché sono specie molto resistenti all'inquinamento ed in grado di accumulare per un lungo tempo alte concentrazioni di contaminanti. Negli studi di biomonitoraggio è importante misurare e conoscere le concentrazioni degli elementi inquinanti presenti nel comparto intracellulare, poiché sono solo queste ad essere considerate rilevanti dal punto di vista ecotossicologico e sono queste ad essere utilizzate per stabilire il livello di contaminazione ambientale. Tuttavia, le sostanze inquinanti possono essere situate in diversi comparti cellulari, come ad esempio il comparto extracellulare, la misurazione delle concentrazioni di metalli in ciascun comparto può fornire maggiori informazioni sulla loro biodisponibilità e sui rischi ambientali associati. In questo studio di laboratorio si è voluto comprendere la capacità di accumulo lungo un arco di tempo di 30 giorni da parte di una specie di muschio largamente utilizzata negli studi di biomonitoraggio: Pseudoscleropodium purum. Inoltre si è voluto indagare se effettivamente solo i metalli del comparto intracellulare influenzano il metabolismo del muschio e sulla possibilità che anche i metalli presenti nel comparto extracellulare abbiano un interesse ecotossicologico. Si è quindi osservato l’andamento delle concentrazioni intra- ed extracellulari degli elementi in traccia lungo l’arco di tempo di studio, andando a valutare la dinamica di assorbimento degli elementi. In risposta alla necessità di determinare la localizzazione cellulare degli elementi è stata utilizzata la Sequential Elution Technique (SET). Questa tecnica consente grazie a dei lavaggi sequenziali la quantificazione degli elementi presenti nei diversi comparti cellulari.
Le sostanze inquinanti esaminate in questo lavoro, scelte per la loro importanza tossicologica e la loro incidenza nell’ambiente, sono state: Cadmio (Cd), Mercurio (Hg), Nichel (Ni), Piombo (Pb), Rame (Cu). I campioni del muschio P. purum sono stati incubati per un'ora a quattro diverse concentrazioni di ogni elemento in traccia. Le concentrazioni degli inquinanti presenti nei comparti intra- ed extracellulari sono state analizzate subito dopo l'incubazione, dopo 15 e 30 giorni. Per valutare il livello di contaminazione causato dai trattamenti applicati è stato calcolato il fattore di contaminazione. Per poter valutare l’impatto nel tempo dei diversi metalli e alle varie concentrazioni sono state eseguite analisi sull’integrità della membrana plasmatica delle cellule del muschio, rilevando le concentrazioni intra- ed extracellulari del potassio con la tecnica della SET. Il K+ è un indice di integrità della membrana perché è un nutriente che solitamente si trova all'interno delle cellule, dunque osservare un'alta concentrazione di questo catione all'esterno della cellula probabilmente è il risultato di un'alterazione della membrana. Parallelamente sono state eseguite anche delle analisi ecofisiologiche, per poter valutare l’impatto nel tempo dei diversi metalli e alle varie concentrazioni sull’efficienza fotosintetica del fotosistema II (PSII) del muschio, queste sono state eseguite con l'utilizzo di un fluorimetro a impulso di luce modulata (Mini-Pam). La valutazione dell’integrità della membrana e le analisi ecofisiologiche sono state eseguite subito dopo l'incubazione, dopo 15 e 30 giorni. La concentrazione dei metalli e del potassio presenti negli estratti della SET è stata determinata con la spettroscopia di assorbimento atomico (AAS). Dai risultati ottenuti si è osservato che nella maggior parte dei casi il trend seguito è quello di un aumento delle concentrazioni intracellulari degli elementi studiati al passare di 15 giorni, senza che siano registrati danni fisiologici tali da compromettere la vitalità del muschio, eccetto per i campioni trattati con il nichel. L’aumento delle concentrazioni intracellulari è significativo ovvero corrispondente ad un effettivo accumulo degli elementi in traccia nel comparto intracellulare, pertanto, P. purum mostra essere un buon bioaccumulatore per gli elementi oggetto di studio. Inoltre, si è osservato che con il passare del tempo, corrispondente a 15 giorni, una parte degli elementi in traccia presenti nei siti extracellulari vengono assorbiti nel comparto intracellulare. Di conseguenza si potrebbe affermare, con le dovute cautele, che gli elementi in traccia sono da considerare almeno in parte biodisponibili anche se si trovano nel comparto extracellulare, in quanto possono bastare pochi giorni perché essi vengano assorbiti dalla cellula. Negli studi di bimonitoraggio attraverso bioaccumulatori considerare 15 giorni come tempi di assorbimento dei metalli pesanti da parte di P. purum potrebbe aumentare l’accuratezza della valutazione della biodisponibilità spazio-temporale degli inquinanti e l’affidabilità delle proiezioni nel tempo sui rischi ambientali associati.