Lo studio, pubblicato su The ISME Journal, mostra che le fioriture di cianobatteri nel lago Erie producono molti più composti bioattivi rispetto a quanto indicato dai monitoraggi tradizionali, che si concentrano soprattutto sulla microcistina. Gregory Dick, autore senior, ha detto che «la microcistina è solo la punta dell'iceberg», perché numerosi altri cianopeptidi ridefiniscono il profilo chimico delle fioriture.
I ricercatori hanno analizzato campioni d'acqua raccolti mensilmente da maggio a ottobre nel periodo 2016-2022 in quattro stazioni del NOAA Great Lakes Environmental Research Laboratory nella parte occidentale del lago Erie. Hanno combinato l'analisi del DNA microbico con la rilevazione dei metaboliti per collegare specifici batteri ai composti che producevano.
Lauren Hart ha descritto tre fasi della stagione delle fioriture:
- Fase 1: dominanza della microcistina.
- Fase 2: con l'esaurirsi dell'azoto, emergono anabaenopeptine e aeruginosine.
- Fase 3: nelle fasi avanzate si osserva la produzione di aeruciclamidi.
Hart ha inoltre testato interazioni in laboratorio, esponendo tre linee cellulari umane (polmone, fegato, rene) a diverse dosi e combinazioni di microcistine e anabaenopeptine. Ha osservato che alcune anabaenopeptine possono essere altrettanto tossiche di certi congeneri della microcistina e che le miscele possono amplificare gli effetti. Poiché i risultati sulle linee cellulari non consentono di prevedere direttamente il rischio per persone o animali, i ricercatori chiedono ulteriori studi per caratterizzare la tossicità e comprendere le interazioni.
Alla ricerca hanno partecipato scienziati del Cooperative Institute for Great Lakes Research e del Great Lakes Center for Freshwaters and Human Health dell'Università del Michigan, della NOAA e dell'USGS. Il lavoro è stato finanziato da NIH, National Institute of Environmental Health Sciences, NSF, Great Lakes Restoration Initiative, USGS e NOAA.
Parole difficili
- fioritura — crescita massiccia di organismi in acquafioriture
- cianobatterio — batterio fotosintetico comune nelle acquecianobatteri
- cianopeptide — piccola molecola azotata prodotta dai cianobattericianopeptidi
- microcistina — tossina prodotta da alcuni cianobatterimicrocistine
- metabolita — composto chimico prodotto dal metabolismo microbicometaboliti
- anabaenopeptina — classe di cianopeptidi prodotta in alcune fioritureanabaenopeptine
- interazione — influenza reciproca tra sostanze o organismiinterazioni
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Domande di discussione
- Come potrebbero cambiare i programmi di monitoraggio delle acque, alla luce dei risultati sul profilo chimico delle fioriture?
- Quali problemi comporta l'uso di linee cellulari per valutare il rischio reale per persone e animali?
- Quali misure pratiche si potrebbero proporre per ridurre le fioriture di cianobatteri in un lago come Erie?
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