Arsenico - Ispesl

La bioremediation è un processo di decontaminazione naturale nel quale i funghi sono molto utilizzati
(Visoottiviseth e Panviroj, 2001; Turpeinein et al., 2002). Urik et al. nel 2007 hanno dimostrato che
è possibile ottenere la biovolatilizzazione dell’As da ceppi fungini isolati in siti altamente contaminati.
Ci sono inoltre alcune specie fungine in grado di accumulare ed eliminare l’As nei siti inquinati
(Huang e Huang 1996; Hiller 2003; Volesky 2003).
Anche le micorrize che sono funghi simbiotici hanno sviluppato tolleranza ai metalli pesanti poiché
sono stati rilevati anche in piante cresciute su suoli contaminati (Shetty et al., 1995).
I funghi micorrizici determinano l’adattamento della pianta ospite al suolo contaminato da arsenico
(Sharples et al. 2000 a e b) con lo stesso meccanismo utilizzato dai batteri e dai lieviti (Rosen, 1999) che
consiste nella riduzione dell’arseniato in arsenito. Le micorrize potrebbero ridurre l’assorbimento radicale
dei metalli o immobilizzarli nelle loro ife e impedirne la traslocazione dalle radici alle parti epigee.
Le piante micorrizate impedendo la traslocazione dei metalli pesanti nei germogli delle piante, possono
essere sfruttate nel recupero dei suoli contaminati mediante phytoremediation (Leyval et al.,
1997) o nella coltivazione di piante alimentari su suoli inquinati da metalli pesanti.
Piante transgeniche
Il mezzo più efficace per decontaminare un suolo dall’arsenico è la sua estrazione da parte delle piante
iperaccumulatrici che lo traslocano in steli e foglie. Il gene batterico ArsC codifica per l’arsenato reduttasi
ArsC e utilizza il glutatione (GSH) come donatore di ioni idrogeno/elettroni nella riduzione elettrochimica
dell’ossianione arseniato (A s O 4 ) 3- , in ossianione arsenito (A s O 3 ) 3- . Mentre l’arseniato è analogo al fosfato,
l’arsenito è una specie chimica molto diversa, fortemente reattiva con una forte affinità verso i gruppi tiolici,
così come la -glutamilcisteina sintetasi, il glutatione, e le fitochelatine. Recenti studi molecolari hanno
rivelato molti dei prodotti genici coinvolti in questi processi, fornendo gli strumenti per migliorare le specie
coltivate e di ottimizzare la phytoremediation, ma finora sono stati manipolati solo singoli geni.
Il primo sistema transgenico per la rimozione dell’arsenico dal suolo è stata sviluppata presso l’Università
della Georgia (Atene), utilizzando piante di Arabidopsis thaliana geneticamente modificate
(Fig. 18). L’As viene rimosso dal suolo e trasportato nelle foglie della pianta in una forma che è biologicamente
molto meno disponibile. In queste piante geneticamente modificate (Meharg et al.) sono
stati inseriti due geni del batterio E. coli (arsC e γ -ECS) che sono superespressi. Questi geni codificano
rispettivamente per gli enzimi arsenato reduttasi, che catalizza la riduzione elettrochimica di arenato
in arsenito, e -glutamilcisteina sintetasi che catalizza la formazione di -glutamilcisteina dagli aminoacidi
glutammato e cisteina e interviene nella sintesi del glutatione (GSH) e delle fitochelatine. Queste
piante transgeniche possono essere utilizzate per rimuovere l’arsenico dai terreni contaminati.
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