Una trappola per l’arsenico? Nel metabolismo di un batterio

Esiste un minerale capace di catturare un elemento tossico sottraendolo all’ambiente circostante e alla catena alimentare. Meglio di quanto faccia un prodotto sintetizzato in laboratorio. La scoperta è stata illustrata da un articolo della rivista Geochimica et Cosmochimica Acta.
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Un batterio capace di eliminare l’arsenico attraverso un prodotto del proprio metabolismo che si presenta sotto forma di calcite e agisce in maniera più efficace dei prodotti di sintesi. Lo ha scoperto il team coordinato da Pilario Costagliola, docente del Dipartimento di Scienze della Terra, a cui hanno collaborato il Dipartimento di Biologia dell’Ateneo e l’Università di Chicago. Lo studio è stato illustrato dalla rivista Geochimica et Cosmochimica Acta (DOI 10.1016/j.gca.2017.11.013).

“Precedenti ricerche avevano evidenziato una relazione tra arsenico e calcite senza tuttavia chiarirne le dinamiche geochimiche – spiega il docente fiorentino –. Gli studi riguardavano, inoltre, campioni di calcite provenienti da laboratorio. Più di recente il nostro gruppo di ricerca ha trovato invece della calcite arsenicale in natura, riscontrando questa presenza in contesti dove l’attività batterica doveva essere stata molto intensa, come nelle sequenze sedimentarie quaternarie dei travertini presenti nella Toscana meridionale”.

La ricerca ha investigato se e come la calcite prodotta da batteri potesse contenere arsenico. E’ stato perciò isolato un batterio, il Bacillus licheniformis, prelevato da sorgenti termali particolarmente ricche di questo elemento nella zona di Viterbo. L’analisi della calcite è avvenuta nei laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Università di Chicago, utilizzando il sincrotrone di Argonne ed è stata l’oggetto del dottorato di ricerca di Tiziano Catelani.

Dai risultati è emersa una forte presenza di arsenico ospitato dal reticolo cristallino della calcite sintetizzata dal metabolismo del batterio. Questa calcite biogenica si è dimostrata inoltre una trappola migliore per l’arsenico di quella inorganica. “Abbiamo trovato un minerale – spiega Costagliola – capace di catturare un elemento tossico, sottraendolo all’ambiente circostante e alla catena alimentare. Il passo successivo della ricerca sarà quello di verificare se i batteri potranno essere coltivati e utilizzati per trattare acque rese non potabili dalla presenza di arsenico”.


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