Post on 09-Feb-2018
1
Un approccio multidisciplinare al problema degli amianti e dei minerali asbestiformi
Progetto di ricerca multidisciplinare su presenza, rischio e possibile confinamento o inattivazione degli asbesti e minerali asbestiformi in alcune
valli delle Alpi Occidentali
Un approccio multidisciplinare al problema degli amianti e dei minerali asbestiformi
Progetto di ricerca multidisciplinare su presenza, rischio e possibile confinamento o inattivazione degli asbesti e minerali asbestiformi in alcune
valli delle Alpi Occidentali
Centro Interdipartimentale “G.Scansetti” per lo Studio degli Amianti e di Altri Particolati Nocivi
Centro Interdipartimentale “G.Scansetti” per lo Studio degli Amianti e di Altri Particolati Nocivi
Maura Tomatis
Workshop: Minerali e SaluteRoma, 14-15 giugno 2007
2
miniera di Balangero (TO)
ambienti naturali
• Esposizione ambientale
tetto in eternit
amianto floccato
Il problema amianto oggi
cave dismesseBiancavilla, SiciliaBiancavilla, SiciliaCappadocia, TurchiaCappadocia, Turchia
New Caledonia, Canada
manufatti
3
Dall’analisi delle fonti di esposizione…
un utilizzo inconsapevole di prodotti contenenti le fibre di amianto o asbestiformi
l’esposizione è associata al verificarsi di attività di vario gel’esposizione è associata al verificarsi di attività di vario generenere
picchi di concentrazione!picchi di concentrazione!
G Hillerdal, Mesothelioma: cases associated with non-occupational and low dose exposuresOccupational and Environmental Medicine, 1999
Il problema amianto oggi
4
Sito (regione) Fibre presenti
Cipro Tremolite e crisotilo
Corsica Tremolite
Grecia (Macedonia)
Crisotilo e tremolite
Grecia (Metsovo) Tremolite
Grecia del nord Tremolite e crisotilo -
Turchia (Anatolia) Tremolite
Nuova Caledonia Tremolite
Italia (Basilicata) Tremolite
Italia(Val Susa) Tremolite i
Fonti di esposizioni documentate Riferimenti bibliografici
Stucco, presenza nelle grondaie McConnochie et al., 1989
Uso nella pavimentazione Viallat et al., 1991
Intonaco Sichletidis et al., 1992
Intonaco Sakellariou et al., 1996
Intonaco Constantopoulos et al., 1991
Intonaco, stucco, isolamento termico e idrorepellente
Metintas et al., 2002
Intonaco, presenza nelle strade sterrate Luce et al., 2000
Ancora in fase di definizione Bernardini et al., 2003
Ancora in fase di definizione Mirabelli & Cadum, 2002
Mesotelioma di natura non-occupazionale (Pasetto et al., 2004)
Il problema amianto oggi
5
“Residential Proximity to Naturally Occurring Asbestos and Mesothelioma Risk in California”Pan X, Day HW, Wang W, Beckett LA, Schenker MB.Am J Respir Crit Care Med 2005; 172:1019–1025.
Recente dibattito su NOA (naturally occurring asbestos)
“residential proximity to NOA is significantly associated with increased risk of MM”
Conclusions:Conclusions:
È necessaria una:conoscenza approfondita delle fonti naturali amianto
in relazione al territorio
Il problema amianto oggi
7
dove si trovano i principali affioramenti?
quali sono e quali caratteristiche hanno i minerali fibrosi presenti sul territorio?
esiste il rischio di esposizione per la popolazione?
gestire i suoli contaminati e le superfici rocciose esposte
individuare il modo di limitare la dispersione di fibre nell’aria
qual è la potenziale patogenicità dei minerali fibrosi
Come affrontare il problema amianto nell’ambiente?
9
Assessorato all’Ambiente della
Dipartimento di Traumatologia, Ortopedia e
Medicina del Lavoro, Servizio di Tossicologia ed
Epidemiologia Industriale.
Dipartimento di Scienze
Mineralogiche e Petrologiche
Dipartimento di Scienze Biomediche e Oncologia Umana, Epidemiologia
dei Tumori CPO
Dipartimento di Biologia Vegetale
Dipartimento di Genetica, Biologia e
Biochimica
Dipartimento di Chimica Inorganica, Fisica e dei Materiali
Ospedale Emergenza Torino Nord San
Giovanni Bosco, ASL 4
“Amianto e minerali asbestiformi nell’arco alpino identificazione e mappatura, valutazione del rischio, inattivazione e/o confinamento.”
10
fornire indicazioni sucome inattivare le
fibre disperse nel suolo
valutare la tossicità dei vari
tipi di fibre
evidenziare l’eventuale rischio di esposizione della popolazione
realizzare una mappadella generazione di
vene identificare le fibrepresenti sul territorio
obiettivi…L’esempio del Centro Scansetti e della Regione Piemonte
12
quali sono e come si formano i minerali fibrosi nelle serpentiniti?
quali sono le percentuali di minerali fibrosi nelle serpentiniti?
studio petrologico delle vene
metodologie analitiche qualitative
messa a punto di metodologie analitiche quantitativemetodologie analitiche quantitative
TEM, SEM, IR , Micro-Raman
13
Valli di Susa e di Lanzo: 5 generazioni di vene metamorfiche contenti minerali fibrosi:
1) Vene a balangeroite + crisotilo + magnetite + leghe Fe-Ni2) Vene ad antigorite + Ti-clinohumite + diopside ± olivina ± magnetite3) Vene ad antigorite ± diopside (± carlosturanite) 4) Vene a crisotilo ± magnetite/ lizardite5) Vene a tremolite + calcite
Ciascuna di queste generazioni di vene si è formata in condizioni di T e P diverse: ciò giustifica la loro più o meno elevata diffusione nelle due valli.
STUDIO PETROLOGICO DELLE VENE CONTENENTI MINERALI FIBROSI
quali sono e come si formano i minerali fibrosi nelle serpentiniti?
Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
14
quali sono le percentuali di minerali fibrosi nelle serpentiniti?
ANALISI QUANTITATIVA DEL CRISOTILO IN SERPENTINITI ANTIGORITICHE
Metodo: Spettroscopia FTIRCALCOLO DI UNA RETTA DI TARATURA PER MISCELE CRISOTILO + ANTIGORITE
Area della banda 3690 cm-1 (verde) vs. % crisotilo
Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
15
curva di taratura per miscele Ctl+Atg
y = 0.2137x - 0.1244
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%Ctl
3690
cm
-1
Applicazioni: Per qualsiasi serpentinite antigoritica è possibile risalire alla % di crisotilo in essa presente!
quali sono le percentuali di minerali fibrosi nelle serpentiniti?
Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
16
ANALISI QUANTITATIVA DEL MINERALI FIBROSI TRAMITE IMMAGINI SEM e micro-RAMAN
1) Acquisizione di immagini al SEM2) Acquisizione di un RAPIDO spettro m-
Raman per ogni particella
corretta IDENTIFICAZIONE di ciascuna particella
3) ANALISI DI IMMAGINEcalcolo della aree di ciascuna particella
quali sono le percentuali di minerali fibrosi nelle serpentiniti?
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
17
ANALISI QUANTITATIVA COMBINATA CON INFORMAZIONE MORFOLOGICA!
Metodo utile per tutti quei minerali che possono avere sia abito fibroso sia non fibroso (es. tremolite, antigorite, diopside ecc.)
% di CRISOTILO viene determinata calcolando l’area di tutte le particelleidentificate come crisotilo tramite la spettroscopia m-Raman e dividendolaper l’area totale delle particelle
RISULTATI QUANTITATIVI
Lizardite 1.38Crisotilo 0.91Magnetite 0.10Tot 2.39
% Ctl 38.04% Lz 57.72% Mt 4.24
n° di particelle analizzate: 68
quali sono le percentuali di minerali fibrosi nelle serpentiniti?
Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
19
Qual’è la potenziale patogenicità dei minerali fibrosi riscontrati sul territorio?
crisotilotremolite
balangeroitecarlosturanite
diopsideantigoritegranito
minerali fibrosi non regolamentati
amianti
non si conosce la potenziale patogenicità
possono avere reattività diversa a seconda della zona di provenienza
20
solidi con stessa composizione chimica possono avere patogenicità diversa
esposizione prolungata agenti atmosferici e micororganismi
fibre di lunghezza diversa
fibre contenenti contaminanti o altre fasi minerali
fibre corte di amosite meno mesoteliogeniche di quelle lunghe
fibre che espongono superfici fresche
crisotilo canadese più attivo di quello dello Zimbawe nel rilascio di radicali
Qual è la potenziale patogenicità dei minerali fibrosi riscontrati sul territorio?
21
caratteristiche chimico-fisiche che contribuiscono al potenziale patogeno delle fibre
biopersistenza
composizione chimica e reattività di superficie
forma e dimensioni
le fibre lunghe e sottili sono più patogene delle fibre corte
le fibre sono più patogene di particelle isometriche
maggiore è la biopersistenza maggiore è la patogenicità
ioni di metalli di transizione coordinativamenteinsaturi, sostanze adsorbite ecc.
22
clearanceclearance
meccanismo d’azione di fibre inalate
reazione con molecole endogene
morte della cellula
rilascio di ossidanti, citochine, fattori di crescita, recrutamento di macrofagi alveolari e polimorfonucleati
attivazione dei macrofagi
danno alle cellule bersaglio
azione diretta su cellule bersaglio
23
Mn+
H2O2, R-H ROS, Ri
O2i-
H2O2
HOi
anione superossido
perossido d’idrogeno
radicale idrossile
ROS
presenza di ioni di metalli di transizione esposti e reattivi: generazione di radicali liberi
24
Fe n+
H2O2 / R-H
ROS / RROS / R··
reazione con H2O2:Fe(II)(sup) + H2O2 → Fe(III) + OH– + · OH
rottura omolitica del legame C–H:H–CO2
– + Fe(II) o X· → · CO2– + Fe(III) o X-H
lipidi
DNA
proteine
radicale ossidrile
radicali centrati al carbonio
25
qual è la potenziale patogenicità dei minerali fibrosi riscontrati sul territorio?
messa punto di test chimico-fisici e cellulari per valutare la reattività delle fibre
26
test chimico-fisici: reattività di superficie
presenza di ioni metallici a basso grado di coordinazione molto reattivi
rilascio in soluzione di ioni metallici
rilascio radicali liberi
interazione con molecole ad azione antiossidante
27
capacità di indurre uno stress ossidativo perossidazione dei lipidi di membranaproduzione di NO
capacità di interferire con le difese antiossidanti delle cellule
alterazione dei livelli di glutatione ridotto GSHinibizione del ciclo dei pentosi
rilascio di LDHcitotossicità
test cellulari
28
analisi morfologica e dimensionale
forma
dimensioni
respirabilità: diametro < 3 um
fibrosa se l/d >3
dimensioni regolamentate dalla legge: diametro < 3 µmlunghezza > 5 µm
30
Balangeroite
Frammento naturale di roccia in cui sono presenti fibre di balangeroite
M39Si16O54(OH)36
dove M è Mg, Fe(II) e Fe(III)tracce di Mn, Al, Ca, Cr, Ti
Struttura della balangeroite (faccia 110)
[Compagnoni et al., 1983][Ferraris et al., 1987]
Minerali asbestiformi
31
Attività ossidante- test cell freeRilascio di radicali liberi
Turci et al., J. Tox. Env. Health, part A, 68:39-49, 2005
3300 3320 3340 3360 3380 3400 3420 3440
(cro)
(bal)A.U
.
Gauss
crocidolite
balangeroite
Minerali asbestiformi: la balangeroite
radicali ossidrile radicali centrati al carbonio
La balangeroite induce la generazione di radicali liberi in modo simile alla crocidolite
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci
32
La balangeroite ha attività ossidante simile alla crocidolite
Produzione di NO, attivazione della INOS
ctrl bal cro0
100
200
300
400
500
600
NOS
activ
ity (p
mol
/min
/mg
prot
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
nitrite (nmol/24 h/m
g prot)
***
°
°
nitriteNOS
°
ctrl bal cro0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
TBARS
(pmoli/ mgp rot)
*
*
Perossidazione lipidica
Gazzano et al., J. Tox. Env. Health, part A, 68:39-49, 2005
Attività ossidante-test cellulari
Minerali asbestiformi: la balangeroite
Dip. Genetica, Biologia e Biochimica- prof. D. Ghigo, Dr. E. Gazzano
33
La balangeroite consuma molecole antiossidanti in modo maggiore o uguale alla crocidolite UICC
BalangeroiteCrocidolite UICC
0102030405060708090
100
L-Cys AA
cons
umo
%
L-Cisteina A. ascorbico
Inibizione delle difese antiossidanti test cell-free
Minerali asbestiformi: la balangeroite
Dip. Chimica IFM- prof. B.Fubini, Dr. F. Turci
Consumo di cisteina ed acido ascorbico da partedi fibre di amianto
34
ctrl bal cro0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
PPP
-MEN
(% v
s ba
sal P
PP)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
PPP +MEN
(% vs basal PPP)
- MEN
+ MEN
*
**
°
°
**
Effetto delle fibre di amianto sull’attività del ciclo dei pentosi (PPP) in cellule epiteliali di polmone umano
La balangeroite ha un’attività simile a quella della crocidolite nell’inibire il ciclo dei pentosi
Gazzano et al., J. Tox. Env. Health, part A, 68:39-49, 2005
Inibizione delle difese antiossidanti test cellulari
Minerali asbestiformi: la balangeroite
Dip. Genetica, Biologia e Biochimica- prof. D. Ghigo, Dr. E. Gazzano
35
test chimici e cellulari per valutare la reattività delle fibre
balangeroite
proprietà simili a crocidolite, quindi potenzialmente patogena
proprietà simili a crocidolite, quindi potenzialmente patogena
37
•Torino
Balangero
Baceno, Val d’OssolaBaceno, Val d’Ossola
Lanzo, Val di LanzoLanzo, Val di Lanzo
Jouvenceaux, Val di SusaJouvenceaux, Val di Susa
TremoliteAmianti da diverse sorgenti: la tremolite
38
Susa
Lanzo
Ossola
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
differenze composizionali
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. R. Compagnoni, Dr. C. Groppo
39
Susa
Lanzo
OssolaA
BA
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
differenze composizionali
differenze fibrosità
40
Fibre non regolamentate
43%
Fibre regolamentate
43%
Particolato non fibroso
14%
Fibre non regolamentate
62%
Fibre regolamentate
32%
Particolato non fibroso 6%
Fibre non regolamentate
60%
Fibre regolamentate
19%
Particolato non fibroso
21%
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
Fibrosità
Susa
Lanzo
Ossola
Dip. Chimica IFM- prof. B.Fubini, Dr. F. Turci
41
328 330 332 334 336 338 340 3426000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
24000
Y Ax
is T
itle
X Axis Title
Lanzo
328 330 332 334 336 338 340 3426000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
24000
Y A
xis
Title
X Axis Title328 330 332 334 336 338 340 342
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
24000
Y A
xis
Title
X Axis Title
Susa Ossola
Attività ossidante- test cell free
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci
42
Inibizione delle difese antiossidanti - test cellulari
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
ctrl0
35
PPP
(pm
o lCO
2/mg
p rot
/ h)
5
10
15
20
25
30
** **
*
Lanzo
Susa
Ossola
crocidolite ctrl0
20
40
60
80
100
120
140
GSH
(nmo
l /mgp
rot)
*
* *
Lanzo
Susa
Ossola
crocidolite
Dip. Genetica, Biologia e Biochimica- prof. D. Ghigo, Dr. E. Gazzano
Tremolite di Susa e d’Ossola >> Tremolite di Lanzo
43
Citotossicità
Tremolite di Susa e d’Ossola >> Tremolite di Lanzo
LDH
out /L
DHt o
t
ctrl0
0,05
0,10
0.15 * **
Lanzo
Susa
Ossola
crocidolite
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
Dip. Genetica, Biologia e Biochimica- prof. D. Ghigo, Dr. E. Gazzano
44
Tremolite di Lanzo Tremolite di Susa
0 20 40 60 80 100 1200
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% fi
bre
tempo macinazione (min)0 20 40 60 80 100 120
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% fi
bre
tempo macinazione (min)
fibrefibre
fibre regolamentatefibre regolamentate
Variazione della “fibrosità” in seguito a macinazione
Diminuzione del numero di fibre regolamentate:Tremolite di Lanzo >> Susa
Tremolite di Lanzo
Tremolite di Susa =
Amianti da diverse sorgenti: la tremolite
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci
45
tremolite
presente in forme diverse, non sempre fibrose, di diverse dimensioni (diametro e lunghezza) a seconda delle sorgenti e condiversa risposta alla frammentazione
diversa attività chimica e risposta cellulare da campione a campione
attività chimica e risposta cellulare, sempre nettamente inferiore agli altri anfiboli (crocidolite)
non tutte le sorgenti sono egualmente pericolose
non tutte le sorgenti sono egualmente pericolose
47
Licheni cresciuti su substrati ricchi di fibre
Sulle serpentiniti colonizzano preferenzialmentele fibre esposte
Ctl
Lichen
Candelariella vitellina
Bioweathering: l’azione dei licheni
48
Fibre
250 µm
Lichene
Interazione fibre-licheni
Fibre
Ife
25 mm
Le ife avvolgonostrettamentele fibre di crisotilo
Candelariella vitellina
Bioweathering: l’azione dei licheni
Dip. Biologia Vegetale- prof. R. Piervittori , Dr. S. Favero
Favero et al., Journal of Environmental Monitoring 7, 764 - 766. (2005)
49
Contenuto di magnesio del crisotilo
0,005,00
10,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,00
wt%
La quantità di MgO presente nelle fibre a contatto con i licheni è inferiore alla norma
Azione dei licheni sul crisotilo
senza lichenisotto i licheni
max. diminuzione di MgO sotto i licheni
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci e Dip. Biologia Vegetale- prof. R. Piervittori , Dr. S. Favero
Bioweathering: l’azione dei licheni
50
Effetti dei metaboliti lichenici sulle fibre di crisotilo
3 metaboliti≠ concentrazionicampioni di crisotilocampioni di crisotilo
incubazione1 mg/ml35 giorni
acido ossalico
acido norstictico
acido pulvinico
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci e Dip. Biologia Vegetale- prof. R. Piervittori , Dr. S. Favero
Bioweathering: l’azione dei licheni
Turci et al.., Chemistry – A European Journal. 2007; 13(14):4081-4093
51
Variazione nella composizione delle fibre di crisotilo
H2O
N (0
.004
)
P (0
.002
)
0.00
5
0.5 50
B Chrysotile-Ba
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0A
Atom
ic ra
tio
Mg/SiFe/Si
analisi SEM-EDS
Acido ossalico
bianco
metabolitisecondari
allontanamento completodegli ioni metallici
effetto vicino a quello deilicheni
composizione deilicheni in campo
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci e Dip. Biologia Vegetale- prof. R. Piervittori , Dr. S. Favero
Bioweathering: l’azione dei licheni
Turci et al.., Chemistry – A European Journal. 2007; 13(14):4081-4093
52
H2O N (0.004) P (0.003) 0.005 0.5 50
Variazione nella reattività
Rilascio di radicali ossidrileRilascio di radicali ossidrile
Acido ossalicoMetabolitisecondari
I metaboliti lichenicidisattivano la superficie delle fibre
Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci e Dip. Biologia Vegetale- prof. R. Piervittori , Dr. S. Favero
Bioweathering: l’azione dei licheni
Crisotilo (Balangero) incubato in acqua e con vari metaboliti
Turci et al.., Chemistry – A European Journal. 2007; 13(14):4081-4093
54
quante fibre vengono rilasciate nell’ambiente ?quante fibre vengono rilasciate nell’ambiente ?
qual‘è l’incidenza di mesoteliomi imputabili ad esposizione ambientale?
qual‘è l’incidenza di mesoteliomi imputabili ad esposizione ambientale?
qual è il carico mineralogico in tessuti di animali qual è il carico mineralogico in tessuti di animali
rischio di esposizione
55
quante fibre vengono rilasciate nell’ambiente ?
campionamenti di fibre areodisperse in aree vicine ad affioramenti di serpentiniti
rischio di esposizione
56
mappa con le zone oggetto di
campionamento
rischio di esposizione: aerodispersione delle fibre
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. E. Belluso, Dr. E. Fornero
57
rischio di esposizione: aerodispersione delle fibre
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. E. Belluso, Dr. E. Fornero
Fondo ambientale molto basso
tremolite 0.1-0.2 ff/L
serpentino 0.5-0.6 ff/L
fibre inorganiche totali (sia d’asbesto che non) in assenza diattività antropiche tra 1.3-1.6 ff/L
58
qual’è il carico mineralogico in tessuti e fluidi biologici di esseri umani e animali residenti nelle zone interessate ?
esame in microscopia di reperti autoptici di esseri umani e animali residenti nelle zone interessate per individuare la quantità ed il tipo di fibre presenti
rischio di esposizione
59
• urine di esseri umani
• tessuti polmonari
umani
animali
CdA e fibre viste all’MO
rischio di esposizione:carico mineralogico
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. E. Belluso, Dr. E. Fornero e Sezione Anatomia Patologica Ospedale “San Giovanni Bosco” - Dr. D. Bellis
60
• urine di esseri umani
• tessuti polmonari
umani
animali
Foto SEM e spettro EDS di tremolite
rischio di esposizione: carico mineralogico
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. E. Belluso, Dr. E. Fornero e Sezione Anatomia Patologica Ospedale “San Giovanni Bosco” - Dr. D. Bellis
61
rischio di esposizione: carico mineralogico
05
101520253035404550
Valle di Susa Valli di lanzo
min
eral
i%
Carico mineralogico in tessuti polmonari bovini
tremolite + actinoliteserpentino
Dip. Sciense Mineralogiche e Petrologiche- prof. E. Belluso, Dr. E. Fornero e Sezione Anatomia Patologica Ospedale “San Giovanni Bosco” - Dr. D. Bellis
i bovini stanziali possono essere un buon modello per il rilevamento dell’esposizione ambientale alle fibre
62
Qual è l’incidenza di mesoteliomi da esposizione ambientale?
Aggiornamento 1999-2001
Val di Susaex USSL 36
14 casi11 intervistati per valutazione esposizione
esposizione professionale: 5 certa, 3 probabile, 2 possibileesposizione ambientale: 2
Valli di Lanzoex USSL37
4 casi
4 intervistati per valutazione esposizione
esposizione professionale: 1 certa, 2 possibile
esposizione ambientale: 1
rischio di esposizione
63
Quali strategie possono essere messe a punto per il risanamento di vaste aree naturali in cui è
presente amianto?
64
Limitare la dispersione di fibre nell’ambiente
Modificare le fibre rendendole meno patogene
Microorganismi fungini
Risanamento aree naturali
Obiettivi….
UbiquitariInvasività
Resistenza/TolleranzaSolubilizzazione dei metalli
65
Come individuare i microrganismi fungini più adatti per l’utilizzo in processi di biorisanamento?Come individuare i microrganismi fungini più adatti per
l’utilizzo in processi di biorisanamento?
selezione di microrganismi da dati di letteratura
isolamento di funghi da terreni ricchi di asbesti
Risanamento di aree naturali
miniera di Balangero
produttori di siderofori
66
capacità di crescita in presenza di fibre di asbesto
capacità di modificare le fibre
capacità di interazione con le fibre
Risanamento di aree naturali
Requisiti dei microorganismi:
67
Capacità di crescita in vitro in presenza di fibre di asbesto
0
50
100150
200
250
300
350
400
450
mg
crisotilotremolitecontrollo
F. oxysporum
V. leptobactrum
Myrothecium sp.
A. fumigatus
P. lilacinus
risanamento di aree naturali: crescita dei funghi in presenza di asbesto
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino
I vari microrganismi mostrano differenti capacità di crescita
68
crisotilo
crocidolite
Morfologia alterata
Pigmentazione del micelio
Verticillium sp.
fungo da solo
risanamento di aree naturali: crescita dei funghi in presenza di asbesto
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino
Differenti reazioni alla presenza delle fibre
69
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino
Capacità di interazione con le fibre
le ife non risultano danneggiate
Fusariumo oxysporum
fibrecontrollo trattato
risanamento di aree naturali: interazione con le fibre
Martino et al., Angew. Chem. Int. Ed. 42, 219-222, (2003).
Le fibre sono intrappolate nel micelio
70
Paecilomyces lilacinus
Verticillium sp.
Fusarium oxysporum
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino
risanamento di aree naturali: i funghi più promettenti
71
Capacità di modificare le fibre
risanamento di aree naturali: modificazioni delle fibre
Estrazione di ferro
FungoFungo+crocidolite UICCFungo+crisotilo Balangero
µ M [F
e]
F. oxysporum Verticillium Penicillium0
100
200
300
400
500
600
µg Fe estratti
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino e Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci
Tutti i funghi sono attivi nell’estrazione di ferro dalle fibre
72
SiO2/MgO=0,75
Crisotilo Balangero + Verticillium
SiO2/MgO=1,5
Mg
Si
primaprima
Mg
Si
dopodopo
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino e Dip. di Ortopedia, Traumatologia, Medicina del lavoro - Dr. Putzu
risanamento di aree naturali: modificazioni delle fibre
Estrazione di magnesio
Significativa diminuzione nel contenuto di magnesio del crisotilo
73
risanamento di aree naturali
Rilascio di radicali liberi
prima dopo
Dip. Biologia Vegetale- prof. S. Perotto , Dr. S. Daghino e Dip. Chimica IFM- prof. B. Fubini, Dr. F. Turci
crocidolite
crisotilo
fibre cresciute a contatto con F. oxysporum
Le fibre perdono la capacità di generare radicali ossidrile
Daghino et al., Chemistry, A European Journal, 2005, 11, 5611-5618