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Thesis etd-03052021-124538


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BERNABEI, GIACOMO
URN
etd-03052021-124538
Thesis title
Predictive functional profiling e metabarcoding della comunita microbica di un suolo contaminato da idrocarburi pesanti e soggetto ad un trattamento di mycoremediation.
Department
BIOLOGIA
Course of study
BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI
Supervisors
relatore Dott.ssa Di Gregorio, Simona
Keywords
  • acidi fulvici
  • acidi umici
  • bioremediation
  • comunità batterica
  • comunità fungina
  • contaminazione
  • HFA
  • idrocarburi pesanti
  • mycoaugmentation
  • suolo
  • TPH
Graduation session start date
23/03/2021
Availability
Full
Summary
Un Ascomycota, appartenente al genere Ciboria sp., isolato dal suolo inquinato di una raffineria dismessa in Italia, è stato sfruttato per la mycoaugmentation nei processi di co-compostaggio per il trattamento del suolo di origine, contaminato da 8538 mg / Kg di TPH (Total Petroleum Hydrocarbon, idrocarburi pesanti). Il ceppo fungino è stato inoculato a percentuali crescenti, 1% e 7%, in peso fresco. In 90 giorni di incubazione, la deplezione della contaminazione osservata è stata del 99% e 78% con il 7% e l'1% di inoculo fungino rispettivamente. È stato adottato un approccio di sequenziamento high-throughput per studiare l'ecologia microbica del suolo durante il processo di decontaminazione. Il metabarcoding delle comunità batteriche e fungine è stato eseguito al fine di valutare il sinergismo tra funghi e batteri durante il processo. L’approccio predittivo alla metagenomica funzionale adottato, indica che la comunità batterica è in grado di trasformare sia la frazione aromatica che quella satura dei TPH. Tra i batteri che mostrano queste caratteristiche, gli Attinobatteri, saprofiti generalisti, sono risultati essenziali il blooming delle specie batteriche specializzate nella degradazione della contaminazione, o specialisti, coinvolte nella deplezione degli idrocarburi pesanti. Il metabolismo fungino ha accelerato il blooming di batteri specialisti.

An Ascomycetes, a Ciboria sp. strain, isolated from a dismissed refinery’s polluted soil in Italy, was exploited for bioaugmentation in co-composting processes for the treatment of the soil of origin, contaminated by 8538 mg/Kg of total petroleum hydrocarbons. The fungal strain was inoculated at increasing percentages, 1 and 7%, on a fresh weight base ratio. In 90 days of incubation, the depletion of the contamination achieved was of the 99% and 78% with the 7% and 1% of fungal inoculum respectively. A high-throughput sequencing approach was adopted to study the soil microbial ecology during the process of decontamination. The metabarcoding of the bacterial and fungal communities was performed in order to evaluate the synergism between fungi and bacteria in the process. The functional metagenomic prediction, performed by PICRUSt2 and iVikodak, indicated that the bacterial community was capable to transform both the aromatic and saturated fraction of the total petroleum hydrocarbons. Among the bacteria showing these features, generalist actinobacterial saprophytes resulted to be mandatory for the onset of the specialist bacterial species, involved in the total petroleum hydrocarbon depletion. The fungal metabolism accelerated the onset of specialist over generalist bacteria. The capacity of the Ciboria sp. to deplete total petroleum hydrocarbons in the soil in treatment was envisaged.
File