Analisi delle comunità microbiche in diversi ambienti ed isolamento e caratterizzazione di microorganismi con capacità biodegradative di composti contaminanti

Referente: Prof. Naclerio Gino

Gruppo di lavoro

  • Dott. Antonio Bucci (Università degli Studi del Molise);
  • Dott.ssa Cristina Cavone (Università degli Studi del Molise);
  • Prof. Fulvio Celico (Università degli Studi di Parma).

Descrizione

I microorganismi, grazie alla loro elevata versatilità metabolica e capacità di adattamento, sono ampiamente distribuiti nei diversi comparti ambientali. Lo studio delle comunità microbiche, mediante tecniche di indagine convenzionali e molecolari, consente sia di valutare la diversità biologica esistente in un certo habitat sia di ottenere informazioni di carattere funzionale indispensabili per comprendere appieno il ruolo fondamentale dei microorganismi nella biosfera.

Le principali attività di ricerca condotte negli ultimi anni, nell’ambito di contesti scientifici a forte impronta interdisciplinare, sono state incentrate sull’analisi e caratterizzazione delle comunità microbiche in vari ambienti (acqua, suolo, tartufo, rizosfera) e, in particolare, sull’uso dei microorganismi quali indicatori (traccianti naturali) delle modalità di ricarica e di deflusso delle acque sotterranee in diversi sistemi acquiferi. Inoltre, grande attenzione è stata rivolta allo studio dei meccanismi di contaminazione microbiologica delle acque sotterranee ed all’analisi del trasporto microbico nel suolo e della resistenza agli stress da freddo dei microorganismi indicatori di contaminazione fecale.

In aggiunta, dato che il biorisanamento si è affermato sempre di più negli ultimi anni come una promettente tecnologia di risanamento ambientale basata sulla capacità dei microrganismi di rimuovere composti contaminanti, è stata avviata un’attività di ricerca finalizzata all’isolamento e caratterizzazione di ceppi batterici con spiccate capacità biodegradative, da poter impiegare in applicazioni biotecnologiche per il recupero di matrici ambientali inquinate.

Impatto

Lo studio delle comunità microbiche rappresenta uno strumento fondamentale per la definizione della diversità tassonomica e del ruolo funzionale dei microrganismi presenti in natura, con ricadute importanti anche in ambito biotecnologico. Le attività di ricerca finora condotte hanno consentito di analizzare la composizione e struttura delle comunità presenti in diversi habitat e di isolare e caratterizzare microorganismi con spiccate capacità biodegradative di composti contaminanti, da poter impiegare per il biorisanamento di matrici ambientali inquinate.

Inoltre, l’analisi della contaminazione microbiologica delle acque di falda e della vulnerabilità all’inquinamento di diversi sistemi acquiferi nonché l’utilizzo delle comunità microbiche come traccianti naturali per lo studio di particolari dinamiche idrogeologiche, in grado di rilevare fenomeni complessi di circolazione idrica sotterranea, si sono rivelati dei validi strumenti in grado di fornire informazioni utili ai fini di una gestione ottimale delle risorse idriche.

Pubblicazioni

1 Lebrun, M., Miard, F., Bucci, A., Trupiano, D., Nandillon, R., Naclerio, G., Scippa, G.S., Morabito, D., Bourgerie, S. (2021) Evaluation of direct and biochar carrier-based inoculation of Bacillus sp. on As- and Pb-contaminated technosol: effect on metal(loid) availability, Salix viminalis growth, and soil microbial diversity/activity. Environmental Science and Pollution Research, 28, 11195-11204.
2 Rizzo, P., Malerba, M., Bucci, A., Sanangelantoni, A.M., Remelli, S., Celico, F. (2020) Potential enhancement of the in-situ bioremediation of contaminated sites through the isolation and screening of bacterial strains in natural hydrocarbon springs. Water, 12, 2090.
3 Pietrangelo, L., Bucci, A., Maiuro, L., Bulgarelli, D., Naclerio, G. (2018) Unraveling the composition of the root-associated bacterial microbiota of Phragmites australis and Typha latifolia. Frontiers in Microbiology, 9, 1650.
4 Bucci, A., Petrella, E., Celico, F., Naclerio, G. (2017) Use of molecular approaches in hydrogeological studies: the case of carbonate aquifers in southern Italy. Hydrogeology Journal, 25, 1017-1031.
5 Bucci, A., Allocca, V., Naclerio, G., Capobianco, G., Divino, F., Fiorillo, F., Celico, F. (2015) Winter survival of microbial contaminants in soil: an in situ verification. Journal of Environmental Sciences, 27, 131-138.