• 16S
• cartiera
• Deinococcus-Thermus
• library
• T-RFLP

L’industria cartaria rappresenta per l’Italia una realtà molto importante. La carta viene
prodotta utilizzando fibre ed acqua, le fibre vergini provengono principalmente dal legno
ed arrivano in cartiera come pasta di cellulosa. Queste materie prime introducono
inevitabilmente nell’impianto microrganismi ambientali. Alcuni di essi trovano
condizioni favorevoli per il loro sviluppo all'interno del processo di produzione e così
proliferano, dando luogo a formazioni di biofilm sui macchinari presenti nell’impianto.
Ciò può creare problemi alla produzione cartaria sia per la qualità del prodotto finito sia
per i danni che possono subire i macchinari. La crescente necessità di ridurre i consumi
di acqua per motivi economici ed ambientali, inoltre, ha portato molte cartiere ad un suo
riutilizzo mediante la realizzazione di cicli chiusi che però accentuano il problema della
proliferazione batterica. Nonostante la necessità di individuare i microrganismi
responsabili della contaminazione all'interno del processo produttivo, non è presente
molta letteratura scientifica al riguardo. La complessità degli impianti per la produzione
della carta e la grande quantità di prodotti chimici utilizzati, che varia a seconda della
tipologia di carta prodotta, non permette la proliferazione di una comunità microbica
comune a tutti gli impianti; ogni impianto infatti è caratterizzato da una propria comunità
microbica.
Con la presente tesi, è stata effettuata la caratterizzazione della componente microbica
presente in un impianto di produzione della carta del Gruppo Sofidel S.p.A.
Per ottenere una visione d’insieme della struttura e della variabilità temporale della
comunità microbica nell’impianto sono stati prelevati campioni da vari comparti
distribuiti lungo tutto il ciclo produttivo in tre diversi mesi (Novembre 2011, Gennaio
2012 e Febbraio 2012) sui quali è stata utilizzata la tecnica Terminal Restriction
Fragment Length Polymorphism (T-RFLP). I risultati ottenuti sono stati elaborati con
analisi statistiche (Cluster Analysis e NMDS).
Altri campionamenti sono stati effettuati per ulteriori analisi in sei diversi mesi
(Novembre 2011, Gennaio, Febbraio, Marzo, Maggio e Giugno 2012). Sui campioni più
significativi sono state costruite library del gene codificante per il 16S rRNA utilizzando
il clonaggio in vettore plasmidico per poter identificare alcune delle specie batteriche
presenti nell’impianto. Le prove di coltura hanno infine permesso di quantificare ed
identificare, attraverso isolamento e sequenziamento del gene 16S rRNA, i
microrganismi coltivabili presenti nell’impianto. L’utilizzo di queste tecniche ha
permesso di indagare la distribuzione dei diversi taxa nei vari comparti dell’impianto e di
individuare eventuali microrganismi particolarmente interessanti negli impianti di
produzione della carta.
I risultati ottenuti con la T-RFLP mostrano che all'interno dell'impianto vi è una
comunità microbica sostanzialmente omogenea tra i vari comparti; anche temporalmente
non si evidenziano rilevanti variazioni. Grazie ai risultati ottenuti dalle library e dalle
prove di coltura è stato possibile desumere che alcuni comparti dell’impianto, con
caratteristiche peculiari, possiedono una comunità microbica propria. Alcuni dei
microrganismi identificati attraverso l’utilizzo di tecniche coltura dipendenti e
indipendenti, invece, sono stati individuati lungo tutto il processo produttivo.
É stata evidenziata anche la presenza di microrganismi appartenenti a generi che, dalla
letteratura analizzata, risultano avere un ruolo come batteri pionieri nella formazione del
biofilm sui macchinari. I risultati ottenuti dalle library e dalle prove di coltura si sono
mostrati integrativi sottolineando che è necessario l’utilizzo contemporaneo di più
tecniche per poter ottenere dati più informativi. In questo modo è ridotto il rischio di
sottostimare o sovrastimare la diversità microbica e la quantità relativa dei diversi
microrganismi presenti nel campione.