Pubblicazioni

Autori:

Bertolini, Maria cristina

Titolo:

Investigation on reduction selenium oxyanions, an enigmatic reaction in the biogeochemical selenium cycle.

Anno:

2014

Tipologia prodotto:

Doctoral Thesis

Tipologia ANVUR:

Altro

Lingua:

Italiano

Parole chiave:

Microbial selenite reduction; EPS; Stenotrophomonas spp

Abstract (italiano):

Il selenio (Se) è un elemento chimico affine allo zolfo ed al tellurio, che, in tracce, risulta essenziale per molti organismi, compreso l’uomo. Tuttavia, a dosi di poco eccedenti la soglia ottimale, 50 μg Se/giorno, esso può risultare tossico (Barceloux, 1999): sono sufficienti 400 μg di Se/giorno per superare la soglia della tossicità (WHO, 1996). Diventa quindi essenziale un accurato controllo di questo elemento nell'ambiente. che pur essendo diffusamente distribuito sulla crosta terrestre, si trova in basse concentrazioni sia nel suolo che nelle acque e, in misura ancor più limitata, nell'atmosfera. La diffusione di questo metalloide nell'ambiente è però associata non solo a processi geologici e idrologici quali I'erosione delle rocce o Ie emissioni vulcaniche, ma anche ad attività antropiche di tipo industriale oltre che di tipo agricolo attraverso l’irrigazione di suoli con elevato contenuto in selenio, che possono incrementarne la solubilizzazione e la mobilità (Fernandez-Martez et al., 2009; Vincenti et al., 2001). Le principali forme di selenio che si diffondono in tal modo nell’ambiente sono gli ossianioni selenito (Se+4, SeO32-) e selenato (Se+6, SeO42-), che costituiscono le specie chimiche del selenio maggiormente tossiche, in quanto altamente solubili e quindi maggiormente biodisponibili (Dungan and Frankenberger, 1999). Tra queste, il selenito risulta essere la specie maggiormente tossica in ambiente aerobio (Zannoni et al., 2008). Al contrario, il selenio elementare , la forma ridotta, risulta meno solubile e quindi meno biodisponibile. La trasformazione delle forme più ossidate e solubili quali selenito e selenato, a forme più ridotte e meno biodisponibili come il selenio elementare, viene catalizzata prevalentemente da microganismi all'interno del ciclo biogeochimico del selenio. Sono stati identificati parecchi microrganismi capaci di ridurre selenito a selenio elementare, sia in ambiente aerobio che anaerobio (Li et al., 2013; Hunter et al., 2008; Hunter et al., 2007; Mishra et al., 2011; Lortie et al., 1992). In alcuni di questi microrganismi, in ambiente anaerobio, questo processo ha una funzione respiratoria, dove il selenito viene utilizzato come accettore di elettroni (Pierru et al., 2006). In ambiente aerobio, invece, la funzione di questa riduzione è tuttora in discussione, non essendo legata a nessun processo energetico (Ike et al., 2000; Tomei et al., 1995). Nonostante questo processo di “riduzione detossificante” sia stato identificato in parecchi microrganismi, al momento risulta ancora poco compreso. Scopo di questo lavoro è un'indagine sul meccanismo di riduzione del selenito catalizzata da microrganismi in ambiente aerobio e all'interno del ciclo biogeochimico del selenio, per fare luce sul meccanismo di “riduzione detossificante”. Per questo studio sono stati utilizzati cinque ceppi di Stenotrophomonas spp.: il ceppo SelTE02, isolato dalla rizosfera di Astragalus bisulcatus una pianta iperaccumulatrice di selenio; il ceppo A16, isolato da suolo di un'area industriale a nord di Trento, contaminata con piombo tetraetile; i ceppi AW, B e T isolati dal sito industriale di Scarlino, un'area altamente contaminata da diversi elementi, tra cui arsenico piombo. Tutte le linee batteriche sono state prima di tutto caratterizzate per la loro resistenza al selenito (Lethal Dose 50, LD50) capacità nel ridurre il selenito a selenio elementare. Tutte le linee batteriche si sono dimostrate capaci di ridurre il selenito a selenio elementare con la formazione di un precipitato rosso a causa di nanoparticelle di selenio elementare: il ceppo SelTE02 ha mostrato la miglior efficienza nella reazione di riduzione, sia in termini di velocità che di percentuale di prodotto ridotto. La valutazione del selenio elementare prodotto ha mostrato per tutte le linee analizzate,la presenza di una diversa velocità di scomparsa di selenito nel mezzo rispetto velocità di form

Id prodotto:

80411

Handle IRIS:

11562/700565

depositato il:

3 aprile 2014

ultima modifica:

1 novembre 2022

Citazione bibliografica:

Bertolini, Maria cristina, Investigation on reduction selenium oxyanions, an enigmatic reaction in the biogeochemical selenium cycle.

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