Un saggio ecotossicologico viene definito come un esperimento di tipo biologico per valutare se un campione ambientale (o composto potenzialmente tossico) è in grado di innescare una risposta biologica rilevante (end point) negli organismi sottoposti al test.
In parole più “semplici” i test ecotossicologici ci aiutano a comprendere se siamo in presenza di una potenziale minaccia per la conservazione dell’integrità funzionale degli ecosistemi.
Dopo aver descritto le diverse tipologie di test, approfondiremo le analisi eseguite sui sedimenti fluviali e marini descrivendo il progetto portato avanti insieme all’Acquario di Cattolica.
Test ecotossicologici: tipologie e vantaggi
Per misurare il livello di ecotossicità dei campioni ambientali oggetto dei test vengono impiegati degli organismi target, appartenenti a livelli trofici differenti, proprio per valutare l’effetto sugli ecosistemi a più livelli. Per questo si parla molto più speso di “Batteria” di saggi ecotossicologici, in cui vengono utilizzati tre o più organismi test.
Le serie di microrganismi coinvolti nei test sono esposte a sostanze di prova a concentrazioni differenti.
Misurando la risposta biologica (end point) degli organismi si vuole tutelare non soltanto la conservazione dell’integrità funzionale degli ecosistemi ma anche la salute e la sicurezza delle persone.
Gli end point maggiormente utilizzati sono: mortalità, luminescenza, assorbimento di una specifica lunghezza d’onda, anomalie scheletriche in fase di sviluppo precoce (larvale).
Le principali tipologie di test ecotossicologici
Il livello di ecotossicità viene misurato mediante tre tipologie di test:
- TEST DI ECOTOSSICITÀ ACUTA: si concentra sulla stima degli effetti che si possono manifestare in un periodo di tempo breve, solitamente non superiore ad un terzo del tempo medio trascorso tra nascita e maturità sessuale dell’organismo, dopo la somministrazione della dose di una sostanza;
- TEST DI ECOTOSSICITÀ SUBACUTA: in questo caso gli effetti valutati sono quelli che si verificano dopo che l’organismo è stato esposto ad una sostanza per un periodo di tempo minore o uguale al 10% della sua vita;
- TEST DI ECOTOSSICITÀ CRONICA: vengono studiati gli effetti che si manifestano dopo l’esposizione ad una sostanza per un periodo di tempo maggiore al 50% della vita di quell’organismo.
Come si esprime il risultato di un test ecotossicologico
I risultati di questi test vengono espressi mediante:
- Inibizione percentuale: indica la frazione di organismi che manifestano l’end point misurato (ad es. mortalità);
- Concentrazione effetto (EC): il livello di concentrazione del campione che scatena un effetto su una percentuale di organismi organismi.
I vantaggi dei test ecotossicologici
Oltre a valutare l’impatto degli agenti inquinanti sull’ambiente, le indagini ecotossicologiche permettono di:
- Conoscere ed individuare gli effetti tossici anche quando la composizione chimica del campione non è conosciuta o quando non sono stati analizzati tutti i costituenti;
- Quantificare gli effetti tossici sugli organismi viventi mediante indicatori sensibili.
Le analisi ecotossicologiche sui sedimenti
Dopo questa panoramica generale sulle analisi ecotossicologiche, concentriamoci sui test che vengono eseguiti sui sedimenti fluviali e marini.
In funzione della tipologia del tipo di test possiamo avere:
- Test di Tossicità Acuta con crostacei di acqua dolce (Daphnia Magna), batteri marini (Vibrio Fischeri), alghe di acqua dolce (Pseudokircheneriella subcapitata) e marine (Phaeodactylum tricornutum);
- Test di tossicità cronica con il riccio di mare (Paracentrotus lividus), ostrica (Croassostrea gigas) e il copepode Acartia tonsa.
Da diversi anni il laboratorio del Gruppo C.S.A. S.p.A. è accreditato per eseguire analisi ecotossicologiche con batteri (Vibrio Fischeri) e crostacei (Daphnia Magna).
Dal 2023 abbiamo implementato il pannello analitico accreditando il saggio con l’alga marina Phaeodocatylum tricornutum e dal 2024 abbiamo aggiunto anche il test di tossicità cronica con il riccio di mare (Paracentrotus lividus).
Il percorso per arrivare ad eseguire quest’ultimo test, è stato tutt’altro che semplice in quanto il personale di microbiologia necessitava di formazione presso enti esterni, sia per la complessità delle analisi, sia per il reperimento e il mantenimento dei ricci di mare.
A dicembre 2021 ci siamo rivolti all’Università Politecnica delle Marche, specializzata nel test con l’ostrica. Tuttavia, nonostante la loro disponibilità a farci vedere il test, non abbiamo potuto eseguirlo in quanto gli organismi, -reperibili solo da Farm inglesi (le ostriche di allevamento non possono essere usate poiché sterili) – non riuscivano ad arrivare in condizioni vitali in quanto la Brexit ha allungato i tempi di sdoganamento, facendo arrivare gli animali in condizioni non idonee all’esecuzione del test.
Ci siamo quindi rivolti anche ad altri enti, sia pubblici che privati, che utilizzavano organismi diversi dall’ostrica; non siamo però riusciti ad organizzare nessun momento formativo, sia per i numerosi impegni degli enti privati sia per impedimenti burocratici degli enti pubblici, che spesso hanno grosse difficoltà ad organizzare corsi di formazione.
A ottobre 2022 abbiamo deciso di partecipare alle “Giornate di Ecotossicologia”, un convegno di enti pubblici e privati svoltosi a Livorno in cui venivano affrontati argomenti e problematiche relative alle analisi ecotossicologiche. In questo contesto abbiamo conosciuto un’agenzia di consulenza, che, dopo diverse nostre richieste, a dicembre 2022 è riuscita ad organizzare un corso di formazione per il laboratorio presso il CNR-IAS di Genova, riguardante il test con il riccio di mare (Paracentrotus lividus).
Il progetto svolto in collaborazione con l’Acquario di Cattolica
Durante il corso di formazione abbiamo avuto modo di approfondire la collaborazione tra l’Acquario di Genova e il Centro di Ricerca CNR-IAS per l’allevamento del riccio di mare e l’esecuzione del test.
Abbiamo pensato di replicare la stessa strategia con l’Acquario di Cattolica. Ne è nata una collaborazione, partita a febbraio 2023, in cui i tecnici dell’acquario hanno messo in campo tutta la loro competenza per permetterci di acquistare i ricci di mare presso un fornitore francese e allestire un allevamento presso la loro struttura.
Il laboratorio ha investito nelle attrezzature necessarie per l’esecuzione del test e abbiamo cominciato a eseguire le prove preliminari, finalizzate all’accreditamento della prova nel 2024, che si è concluso con esito positivo. Stiamo comunque sempre lavorando per valutare anche altri organismi per cui manteniamo i contatti con l’Università Politecnica della Marche per sapere quando si sbloccheranno i problemi relativi alla consegna delle ostriche, parteciperemo alle Giornate di Ecotossicologia che si svolgeranno presso ISPRA Livorno per rimanere sempre aggiornati sulle ultime novità.