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Inquinamento
La fioritura di alghe produce una sostanza
mucillaginosa, prodotto di degradazione di
microrganismi come le alghe unicellulari,
principalmente i mucopolisaccaridi della parete
cellulare. Questo prodotto di degradazione fa
parte del normale ciclo del carbonio nel mare;
se però vi è un eccesso di produzione od un
difetto nella loro metabolizzazione da parte
dei batteri, ecco che compaiono gli aggregati
gelatinosi che possono, per effetto delle
condizioni del mare, riunirsi in enormi strisce
galleggianti, lunghe anche parecchie miglia.
Sono generalmente delle alghe
unicellulari, appartenenti ai
Dinoflagellati che prendono il
sopravvento sulle altre,
arrivando ad avere una densità
per litro d'acqua di qualche
milione di organismi
Gli scarichi industriali e agricoli causano la fioritura di fitoplancton
Alcuni di loro
producono tossine
dinoflagellati
diatomee
I mitili si nutrono di
fitoplancton
sono tolleranti e accumulano la sostanza inquinante
Bioaccumulatori
Mytilus galloprovincialis
Le branchie sono strutturate come ampi
filtri piatti che convogliano il cibo dalla
corrente d’acqua inalante e lo passano,
intrappolato in strisce di muco, lungo un
solco posto al fondo della branchia fino
alla bocca.
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Eutrophication and HABs
• HAB= harmful algal bloom
• Eutrophication- increasing nutrients in a
system
– Pollution
– Agricultural runoff- high nitrogen containing fertilizers
The river or sediment input of nutrients leads to an enrichment
of N and P relative to Si. This decreases the Si/N ratio and
this favors Pseudo nitzschia blooms (Bates et al, 1998)
•
•
•
Genus- Diatom
Location– Around the world
Problem
– Species can be poisonous in
one part of the world and not in
another
ASP (Amnesic Shellfish Poisoning)
L’avvelenamento amnesico da molluschi
si è manifestato con i suoi primi casi nel
1987 in Canada.
Ora è presente anche in Europa,
limitatamente alle coste atlantiche
portoghesi, spagnole, irlandesi.
La tossina in questione è l’acido domoico (aminoacido relativamente raro, non presente
nelle proteine), tossina idrosolubile, prodotto da microalghe appartenenti alle Diatomee
come Nitzschia pungens, Pseudonitzschia seriata (specie planctoniche) e Amphora
coffeaeformis (specie bentonica), o da macroalghe Rodoficee come Chondria armata o
Alsidium corallinum.
Nel fitoplancton dell'Adriatico cellule del genere
Pseudonitzschia sono comunemente presenti, ma
fortunatamente finora non è mai stata riscontrata
tossicità di tipo ASP nei nostri molluschi.
Pseudonitzschia seriata
Domoic Acid
•Water soluble tricarboxylic amino
acid
•Analog of glutamate, an excitatory
neurotransmitter
•Causes neuronal swelling and death
=neurotoxin
•Symptoms of Poisoning
•Humans- abdominal cramps,
vomiting, disorientation, and
chronic memory loss (ASP)
•Seal Lions, birds, and dolphinsvomiting, diarrhea, confusion,
disorientation, scratching,
seizures, coma, and death
•Toxicity of Domoic acid
depends on concentration
= Bioaccumulation
ORGANISMI PRODUTTORI
Batteri
Vibrio
Moraxella
Bacillus
PRINCIPI TOSSICI
VETTORI
Sindrome
tossica
nell'uomo
saxitossina
neosaxitossina
gonyautossine
1-4
Molluschi bivalvi
PSP
Microalghe
Dinogflagellati
Alexandrium tamarense*
Alexandrium minutum*
Pyrodinium bahamense
Gymnodinium catenatum*
Alexandrium catenella
Dinophysis spp.*
acido okadaico
e altre tossine acide
Gonyaulax grindleyi*
yessotossina
Lingulodinium polyedrum*
homo-yessotossina
45-OHYTX
Gymnodinium breve
(Sin. Ptychodiscus brevis)
Gambierodiscus toxicus
Coolia monotis
Ostreopsis lenticularis
Diatomee
Pseudonitzschia seriata*
Nitzschia pungens
* specie fitoplanctoniche presenti anche in Adriatico
Molluschi bivalvi
DSP
brevitossine
Molluschi bivalvi
NSP
ciguatossine
Pesci
(400 specie
bentoniche)
Ciguatera
(CFP)
acido domoico e derivati
Bivalvi Pesci
Uccelli marini
ASP
DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning) sindrome diarroica da molluschi
bivalvi
Il complesso tossico del DSP è formato da più
molecole liposolubili come l’acido okadaico,
dinofisifitossine, pectonotossine, yessotossine.
Di queste solo l'acido okadaico e le
dinofitossine sono diarretiche; le pectentossine
sono epatotossiche ed infine si conosce ancora
poco della tossicologia delle yessotossine,
anche se sembra che il loro organi bersaglio sia
il cuore.
Varie specie di Dinophysis sono riconosciute
come produttrici di acido okadaico (D.fortii,
D.sacculus, D.acuta, D.caudata, D.rotundata).
Nel mare Adriatico è stato dimostrato che altre due Dinoflagellate
producono tossine DSP e precisamente Lingulodinium polyedrum produce
homo-yessotossina e Goniaulax grindleyi produce yessotossina
Dinophysis fortii
Lingulodinium polyedrum
Goniaulax grindleyi
PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) sindrome paralitica da molluschi
bivalvi
I veleni del PSP sono neurotossine idrosolubili.
Le dinoflagellate responsabili della produzione di tossine PSP sono ceppi di Alexandrium
tamarense, Alexandrium minutum (presente in Adriatico), e Gymnodinium catenatum.
Alexandrium tamarense
Alexandrium minutum
Il fitoplancton tossico può anche uccidere direttamente gli animali marini. Aringhe,
acciughe, merluzzi, salmoni ed altre specie d’ interesse commerciale sono indicatori della
presenza di biotossine, in quanto, a differenza dei molluschi bivalvi, sono sensibili alle
tossine PSP e muoiono prima che nei loro tessuti muscolari la tossina raggiunga
concentrazioni pericolose per l’incolumità del consumatore.
Gli agenti tossici della PSP sono attualmente 18, suddivisi in tre gruppi di biotossine
idrosolubili e termostabili che agiscono sul sistema nervoso. Di questi i più tossici sono
la saxitossina, la neosaxitossina e le gonyautossine 1, 2, 3 e 4.
Le tossine PSP agiscono sui canali del sodio, importanti strutture che si trovano sulle
membrane delle cellule nervose e dei muscoli scheletrico e cardiaco.
Inquinamento da metalli
pesanti
I metalli pesanti e i composti organo –alogenati permangono in acqua senza
subire il processo di degradazione e si concentrano negli organismi attraverso
le catene alimentari.
I metalli pesanti, in particolare il mercurio, si muovono attraverso la
catena alimentare acquatica. Infatti, i livelli di mercurio nei pesci
sembrano non essere direttamente collegati a quelli presenti
nell'acqua.
consumo
da parte
di animali
che si
nutrono di
alghe.
all’assorbimento
da parte delle
alghe
dispersione nell'acqua
Mentre il mercurio non è pericoloso per i pesci, almeno
nelle concentrazioni normalmente presenti in natura, il
suo accumulo nei tessuti rappresenta un grande
problema per gli esseri umani e altri animali che si
nutrono di pesci.
Attualmente le indicazioni cautelari riguardo al consumo
di pesce sono rivolte alle donne in gravidanza, cui è
raccomandato di evitare pesci ad alto contenuto di
mercurio: sgombro, pesce spada e squalo in particolare.
Una raccomandazione estesa a donne che stanno
allattando o a bambini, pur non essendoci evidenze
dirette sui rischi di questi due gruppi. I risultati
suggeriscono l’esistenza di un legame fra la quantità di
alghe nell'acqua e quella di mercurio che finisce nella
catena alimentare.
Inquinamento da petrolio
Danni a breve
termine
Danni a lungo
termine
Inquinamento da materie
plastiche
Le materie plastiche sono presenti in grandi quantità dato che questi
materiali sono molto resistenti alla degradazione batterica o a quella degli
agenti fisici.
Molte specie di animali marini sono vittime dei materiali di plastica:
delfini,foche, pesci,tartarughe e anche uccelli rimangono spesso impigliati in
pezzi di reti in nylon abbandonate o filamenti vari
TEMPO DI DEGRADO DEI RIFIUTI GETTATI IN MARE:
Fazzolettino di carta: 3 mesi
Fiammifero: 6 mesi
Mozzicone di sigaretta: da 1 a 5 anni
Buste di plastica: da 10 a 20 anni
Prodotti di nylon: da 30 a 40 anni
Lattine di alluminio: 500 anni
Bottiglie di vetro: 1.000 anni
Polistirolo: 1.000 anni
Il disastroso impatto sull'ambiente dell'acquacoltura
L'allevamento di una tonnellata di pesce richiede otto tonnellate d'acqua.
La produzione intensiva di gamberi richiede una quantità d'acqua fino a 10
volte superiore.
Secondo la rivista Science, un allevamento di salmoni di un ettaro produce
una quantità di rifiuti paragonabile ad una città di 10.000 persone. Si è
constatato che gli allevamenti di salmone della Colombia Britannica
producono la stessa quantità di rifiuti prodotta da una città di mezzo
milione di persone.
Le fattorie di acquacoltura scaricano i rifiuti, pesticidi ed altre sostanze
chimiche direttamente nelle acque costiere, ecologicamente fragili,
distruggendo così l'ecosistema locale. Inoltre, gli allevamenti di
Acquacoltura che allevano i pesci direttamente in zone di acque libere
opportunamente recintate, distruggono fiorenti habitat naturali
sovraccaricandoli ben al di là della loro capacità. I rifiuti organici prodotti
dai pesci possono formare enormi strati di fanghiglia verde sulla superficie
dell'acqua, impoverendo così di ossigeno le acque stesse ed uccidendo gran
parte delle forme di vita in esse contenute