Breve descrizione
Le attività sperimentali svolte presso il BioChem Lab della sede di Roma si focalizzano sullo studio degli effetti di microinquinanti organici normati ed emergenti su organismi appartenenti a diversi livelli trofici (dalle comunità microbiche agli organismi superiori) nel contesto dei cambiamenti climatici in corso. Sono incluse in tali attività determinazioni analitiche sul biota per valutare il bioaccumulo/biomagnificazione dei contaminanti di interesse. Studi sulla loro degradazione (determinazione del tempo di emivita DT₅₀ e analisi dei metaboliti o prodotti di trasformazione dell’analita di interesse) tramite allestimento di esperimenti in scala di laboratorio. Valutazione degli effetti di contaminanti selezionati sia su specifici organismi target (es. test di avoidance behaviour in Eisenia foetida) che sulla struttura (PhosphoLipid Fatty Acid analysis-PLFA) e funzionalità (Community Level Physiological Profile - CLPP) delle comunità microbiche autoctone, tramite allestimento di esperimenti in scala di laboratorio e monitoraggio ambientale. Studio sulla presenza e diffusione tra le comunità microbiche naturali dei geni che conferiscono resistenza agli antibiotici (ARGs) e del proxy dell’impatto antropico, gene intI1, da correlarsi alla presenza di antibiotici nella matrice ambientale di interesse.

Comparti ambientali di interesse
Gli studi di bioaccumulo/biomagnificazione dei microinquinanti organici riguardano prevalentemente pesci, molluschi, lombrichi terrestri e acquatici, specie vegetali terrestri e acquatiche. Gli studi sulla persistenza e gli effetti sulle comunità microbiche naturali includono diversi comparti ambientali quali: acque superficiali (marine, fluviali, lacustri), neve/ghiaccio, suoli, sedimenti.

Tecniche di studio
Gli studi di bioaccumulo/biomagnificazione e di persistenza dei contaminanti di interesse vengono eseguiti mediante la combinazione di procedure di:
 - metodi di pretrattamento (es. liofilizzazione, dissezione, etc);
 - metodologie estrattive e di purificazione (estrazione liquida pressurizzata-PLE, sonicazione, estrazione liquido-liquido-LL, estrazione in fase solida-SPE);
 - metodologie analitiche sensibili e selettive basate sull’accoppiamento di tecniche cromatografiche (HPLC o GC) e rivelazione mediante fluorescenza, FID-ECD, spettrometria di massa.
 - Il test di avoidance behaviour è basato sull’esposizione di organismi, nello specifico lombrichi appartenenti alla specie Eisenia foetida, a diverse concentrazioni sub-letali di contaminanti organici, al fine di valutare il loro comportamento di fuga/evitamento dalla zona contaminata.
 - La valutazione della composizione microbica delle comunità naturali avviene tramite PLFA (PhosphoLipid Fatty Acid) profiling. Tale tecnica biochimica prevede una fase di estrazione degli acidi grassi dei fosfolipidi di membrana dalla matrice di interesse, una reazione di metilazione seguita da separazione e analisi mediante gas cromatografia.
 - L’analisi della diversità microbica a livello funzionale avviene tramite analisi del profilo metabolico/fisiologico (CLPP). Questo saggio fisiologico prevede una fase di incubazione del campione ambientale in specifiche piastre e letture spettrofotometriche ad intervalli prestabiliti.
 - L’analisi dei geni che conferiscono resistenza agli antibiotici e del proxy dell’impatto antropico, il gene intI1, avviene tramite estrazione del DNA dai campioni ambientali utilizzando specifici kit e successiva analisi tramite qPCR.

Strumentazione
Il laboratorio è fornito della seguente strumentazione:
 
Liofilizzatore da banco (LABCONCO) con display touchscreen e capacità da 2,5 L, per la preparazione del campione da sottoporre ad estrazione liquida pressurizzata.
 
Solid Phase Extraction (SPE, Supelco): Estrattore in fase solida a 12 porte dove alloggiare cartucce contenenti fasi adsorbenti specifiche per l’estrazione di analiti di interesse da matrici liquide, con connessione ad un sistema da vuoto.
 
Syncore® Analyst (Buchi) per la pre-concentrazione in parallelo di campioni in fase liquida.
 
Rotavapor R 100 (Buchi), munito di interfaccia elettronica per il controllo del sistema da vuoto e del refrigeratore a ricircolo.
 
Gas Cromatografo (Perkin Elmer, Clarus 480) accoppiato con rivelatore FID-ECD (Flame Ionization Detector- Electron Capture Detector). Il Sistema è munito di un autocampionatore per l’esecuzione di analisi in sequenza (Autosystem, Perkin Elmer). Tale Sistema è interamente gestito mediante il TotalChrom Software.
 
Gas Cromatografo (Thermo Fisher, Trace 3000) accoppiato con spettrometro di massa (Thermo Fisher, ISQ7000). Il Sistema è munito di un autocampionatore per l’esecuzione di analisi in sequenza (Thermo Fisher. AI 1310). Tale Sistema è interamente gestito mediante il Chromeleon Software.
 
HPLC (sistema binario, Vanquish TM Core HPLC system, Thermo Scientific TM, Italia, Perkin Elmer, USA) accoppiato con rivelatore a spettrometria di massa ad altarisoluzione (Orbitrap Exploris 120, Thermo Scientific TM, Italia). Tale sistema è gestito mediante ilsoftware Xcalibur (versione 5.1).
 
Spettrofotometro (Biolog Microstation System, Biolog Inc.) lettore di micropiastre (96 pozzetti). Il sistema è controllato mediante uno specifico software.
 
Per informazioni: Dott.ssa Luisa Patrolecco – luisa.patrolecco AT cnr.it