Microalghe per degradare composti inorganici e pesticidi nell'acqua

C. vulgaris e S. quadricauda sono state allevate in soluzioni contaminate da residui di agrofarmaci per valutare il loro potenziale di depurazione delle acque.

Nel laboratorio di Chimica Agraria del dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente, dell’Università di Catania, sono stati impiegati estratti in metanolo di specie microalgali di Chlorella vulgaris e Scenedesmus quadricauda per verificare la loro capacità biostimolante su tre diverse specie vegetali di interesse agronomico: la barbabietola, la lattuga e il pomodoro coltivati in idroponica, su matrici inerti e in suolo.

I risultati di questi studi hanno dimostrato che le due specie di microalghe migliorano notevolmente il funzionamento biochimico del suolo legato ai microrganismi in esso presenti, determinando una maggiore mobilitazione dei principi nutritivi necessari per la pianta. In particolare, si è calcolato un valore dell’indice biochimico di potenziale fertilità del suolo (Mw) fino a 2.9 volte superiore nel suolo trattato, rispetto a quello calcolato nel suolo non controllo.

Cosa sono le microalghe

Le microalghe sono microrganismi eucariotici o procariotici che riescono a crescere rapidamente e a sopportare dure condizioni ambientali grazie alla loro struttura unicellulare o pluricellulare semplice  e le loro dimensioni possono variare da pochi micrometri a poche centinaia di micrometri.

Le microalghe possono essere coltivate in diversi modi: La maggior parte delle microalghe cresce attraverso la fotosintesi, cioè convertendo la luce del sole, la CO2 e alcuni nutrienti, tra cui azoto e fosforo, in materiale noto come "biomassa"; questa è chiamata crescita "autotrofa".

Altre microalghe, invece, possono crescere al buio utilizzando zucchero o amido (detta crescita "eterotrofa"), o addirittura combinare entrambe le modalità di crescita (detta crescita "mixotrofa").

Esse hanno un grande potenziale per essere utilizzate come risorse biologiche nei settori della medicina, dei prodotti per la salute, dei mangimi, dei carburanti e, appunto, nell'Agricoltura moderna per la loro capacità di arricchire i nutrienti del suolo, migliorandone l'utilizzo di macro e micronutrienti. Questo va da sé che aiuta a migliorare la fertilità e la qualità del suolo, le microalghe possono anche produrre biormoni per la crescita delle piante, quali: polisaccaridi, composti antimicrobici e altri metaboliti.

Tecnologie di Produzione delle Microalghe

Diverse tecnologie di produzione delle microalghe sono attualmente utilizzate sia per applicazioni commerciali che per la ricerca.

Si tratta di vasche aperte e fotobioreattori chiusi, vasche di fermentazione e sistemi ibridi, e di alcune che combinano questi diversi metodi. In poche parole, non esiste un unico modo per coltivare le alghe su scala commerciale e questa versatilità è uno dei punti di forza delle alghe.

Studio sulle Microlaghe per il disinquinamento delle Acque Reflue

Gli studi condotti dal Team di Chimica Agraria del Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente dell'Università di Catania hanno dimostrato la loro efficacia se utilizzate come fertilizzanti e biostimolanti, ma anche per il bio trattamento delle acque reflue o contaminate.

Le microalghe, del genere Chlorella e Scenedesmus, sono state utilizzate per test di purificazione di acque contaminate da alcuni principi attivi (come il metalaxyl, pyrimenthanil, fenhexamid, iprodione e triclopyr);
56 giorni dopo l'inculo è stato rilevato una riduzione di concentrazione di Azoto Nitrico, Azoto Ammoniacale e Fosforo solubile; inoltre, tutti i prodotti agrochimici testati, son risultati rimossi in tempi più brevi dall'acqua, rispetto al controllo sterile.
La ricerca ha dimostrato che tutti i componenti contaminanti venivano biodegradati, ad eccezione del pyrimenthanil (assorbito, invece, dalle cellule delle microalghe).

Inoltre, le due specie microalgali, non hanno subito alcun effetto significativo sulla loro crescita, da parte dei prodotti Agrochimici utilizzati.

Dunque, questo lavoro ha evidenziato la possibilità di utilizzare le due specie microalgali ( Chlorella VULGARIS e Scenedesmus QUADRICAUDA) come sistemi di depurazione delle acque reflue agricole che contengono composti inorganici eutrofici (come Nitrati, Fosfati e diversi tipi di pesticidi).

ARTICOLO INTERO PUBBLICATO SU Spinger.com (2016)