• metallothionein
• metallotioneina

L’argomento trattato consiste in un’indagine biochimica su particolari proteine non enzimatiche, le metallotioneine (MT), che per l’abbondanza in cisteine riescono a chelare metalli pesanti, essenziali e non essenziali.
Ciò che ci prefissiamo di indagare è se le MTs possano essere rilevate nei tessuti degli invertebrati marini oggetto di studio e se possano essere inserite come biomarkers da esposizione in un programma di biomonitoraggio ambientale lungo la costa Toscana, che per la sua conformazione geomorfologica, si presta come gradiente in metalli pesanti , proprio per la presenza delle colline metallifere tra il confine livornese e grossetano.
A tal fine abbiamo scelto 7 siti: Marina di Pisa (PI), Livorno - Bagni Pancaldi (LI), Calafuria (LI), Castiglioncello (LI), Baratti-buca delle fate (LI), Follonica sud (GR), Castiglione della Pescaia(GR).
Il piano di campionamento ha previsto , per ogni stazione, il prelievo di almeno 7-10 individui per specie, nei mesi di Aprile, Giugno, Agosto ed Ottobre.
Le specie analizzate appartengono a due taxa, proprio ad evidenziare variabilità a livello interspecifico.
Per gli Echinodermi è stato preso in esame l’echinoidae Paracentrotus lividus e per i Molluschi il gasteropode Monodonta turbinata.
Per ogni specie abbiamo verificato la concentrazione di MTs ; i tessuti analizzati sono stati l’intero individuo per quanto riguarda il mollusco gasteropode, le gonadi per l’echinoderma .
Ogni rispettiva [MT] è stata rapportata sia alla concentrazione di proteine totali presenti nei tessuti di ogni individuo che per grammo di peso umido di tessuto.
Il metodo utilizzato per la semi-purificazione delle MTs è stato validato con 1mg di metallotioneina purificata da fegato di coniglio, inserendo concentrazioni note e crescenti di MT in un ml di estratto grezzo di Paracentrotus lividus.
Alla determinazione delle MT in termini di [SH] abbiamo affiancato dei saggi enzimatici di 2 enzimi (notoriamente sensibili ai metalli) esponendoli ai campioni di acqua di mare prelevati ad ogni campionamento ed in ogni sito.
I saggi enzimatici sono stati condotti in doppio e la percentuale di attività è stata confrontata con le condizioni standard in acqua di mare sintetica.
Non è stato, comunque, possibile approfondire lo studio enzimatico per il piccolissimo numero dei campioni.
Per avere un quadro d’insieme, dello stato dell’arte della costa toscana, in merito alle concentrazioni dei metalli presenti nelle acque, abbiamo fatto riferimento ai report dell’ARPAT dal 2007 al Dicembre 2010 ed al primo semestre del 2011.
I dati di Aprile evidenziano per entrambe le specie un andamento elevato per tutte le stazioni, ed in particolare:
- Paracentrotus lividus : mostra una concentrazione elevata sia di µmoli di SH/mg di proteine che per µmoli/g di peso umido per la stazione di Castiglioncello rispetto agli altri siti di campionamento. Una delle possibili osservazioni fatte in merito a tale picco è probabilmente legata al periodo riproduttivo; si è potuto constatare che tutti gli individui di Castiglioncello presentavano, in Aprile, gonadi molto sviluppate.
Nei mesi di Giugno ed Agosto le concentrazioni delle MT sono risultate più basse in tutte le stazioni eccetto che a Calafuria nel mese di Giugno ed a Follonica nel mese di Agosto.
In Ottobre l’andamento delle concentrazioni delle metalloproteine è risultato essere simile al mese di Giugno.

- Monodonta turbinata : mostra un andamento delle concentrazioni sempre crescente dalle stazioni nord a quelle più a sud con picchi maggiori nei mesi estivi e concentrazioni più basse nel mese di Aprile.
Nel mese di Ottobre le concentrazioni rilevate sono state probabilmente influenzate dai tempi differenti di campionamento dovuti a condizioni meteo avverse. Nei siti dove abbiamo campionato pochi giorni dopo le mareggiate le concentrazioni rilevate sono risultate essere più elevate, così da non confermare il trend crescente dalla stazioni nord a quelle a sud.
I due enzimi Fenilalanina ammoniaca liasi e Fosfatasi acida hanno dato risposte di sensibilità alle acque diverse, evidenziano una maggiore sensibilità della liasi all’esposizione ai campioni.
Ciò che abbiamo osservato è una variabilità della concentrazione tissutale delle MT legata sia a fattori di tipo stagionale che alle esigenze metaboliche delle specie in risposta alle concentrazioni dei metalli e/o altre sostanze inducenti le MTs nelle acque del litorale toscano.
Considerando le caratteristiche ecologiche delle due specie e la loro facilità di recupero in tutte le stagioni, vorremmo sottolineare il loro possibile utilizzo come specie sentinella nei programmi di biomonitoraggio.