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Micorisanamento

Quando i funghi "mangiano" l'inquinamento

Il micorisanamento è una tecnica di biorisanamento ex-situ” che prevede l’utilizzo di funghi come decompositori di sostanze inquinanti. Rispetto ai microrganismi, i funghi sono molto più abbondanti in termini di biodiversità, con più di 100.000 specie identificate (e 3 milioni stimate), e hanno migliori capacità di adattamento e colonizzazione di diversi ambienti, grazie alle loro caratteristiche genetiche e morfo-fisiologiche.

Come funziona

L’azione dei funghi come decontaminanti si basa su tre metodi principali: biodegradazione, bioassorbimento e bioconversione.

Biodegradazione

E’ il processo con il quale si degradano completamente le sostanze chimiche contenute all’interno degli agenti inquinanti al fine di ottenere molecole semplici e non necessariamente dannose come anidride carbonica, acqua e nitrati. Questo avviene grazie all’azione di enzimi extracellulari che fanno parte soprattutto della classe delle idrolasi, come le cellulasi, e delle ossidoreduttasi, tra cui la laccasi e la lignina perossidasi. Quest’ultima è molto importante perché permette la degradazione della lignina ma anche di numerosi composti aromatici e alifatici che si trovano in alcuni inquinanti ambientali, come coloranti, TNT, nitroglicerina, pesticidi, erbicidi, idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e bifenili policlorurati (PCB).

Bioassorbimento

Alla base di questa tecnica vi è la capacità di alcune parti dei funghi, come il micelio, di assorbire e trattenere delle sostanze in maniera passiva, senza aver quindi bisogno di consumare energia per farlo. Può essere utilizzata sia per prodotti inquinanti, che per metalli estratti dalle acque reflue. Da un punto di vista chimico, il bioassorbimento avviene grazie a processi di adsorbimento, scambio ionico e legami covalenti che coinvolgono proteine polari, amminoacidi, lipidi e polisaccaridi strutturali.

Con questo metodo, si può usare biomassa fungina vivente oppure essiccata, quindi morta; e si è visto, che quest’ultima in particolare presenta una capacità di assorbimento addirittura maggiore rispetto a quella vivente. Questo rappresenta un vantaggio a livello produttivo, perché si possono utilizzare anche scarti industriali senza dover ricorrere a produzioni apposite, e perché non subisce né gli effetti della tossicità degli inquinanti che assorbe, né quelli delle alterazioni ambientali. Tra i vari metodi, questo sta diventando molto popolare in quanto garantisce un’elevata produzione e costi molto bassi delle materie prime.

Bioconversione

Questo metodo prevede la coltivazione di funghi che, come substrato, utilizzano scarti organici industriali e agricoli selezionati per conferire una maggiore quantità di nutrienti necessaria alla loro crescita.

Funghi utilizzati

Fungo “white-rot”

Oltre alla capacità di degradazione, è importante che i funghi da micorisanamento siano in grado di colonizzare diversi ambienti e di resistere alla competizione, all’ambiente stesso in cui si trovano e alle concentrazioni degli agenti inquinanti. Tra i funghi adatti a questa pratica troviamo i funghi saprofiti e i simbionti. In particolare, fanno parte dei saprofiti i funghi “White-rot” (Basidiomiceti), che vengono spesso utilizzati perché in grado di degradare la lignina, sostanza normalmente molto resistente, grazie a un sistema sviluppato nel corso dell’evoluzione che prevede il rilascio extra-cellulare di enzimi con una bassa specificità per il substrato, che di conseguenza è in grado di agire su molecole con una struttura simile, generando dei radicali. La capacità di degradazione può anche essere aumentata aggiungendo fonti di carbonio nei siti inquinati.

Confronto con il biorisanamento

Rispetto alle tecniche classiche che prevedono l’utilizzo di batteri, il micorisanamento ha diversi vantaggi: per esempio, le colture di funghi prevedono costi più bassi di produzione, scarse necessità di manutenzione e di conseguenza una maggiore facilità di utilizzo. Tutto questo si traduce in un aumento della sostenibilità e del rapporto costi/benefici. Allo stesso tempo, però, è difficile garantire una produzione su larga scala di funghi adatti al risanamento.

Per questo, nonostante abbiano delle ottime capacità, si tende ancora a preferire i microrganismi. Inoltre, il micorisanamento è ancora poco studiato a livello globale e i risultati ottenuti finora provengono quasi tutti da colture create in laboratorio, quindi c’è bisogno di osservare di più i suoi effetti in natura, dove verrebbe applicato.

Conclusioni

Analizzando pregi e difetti di entrambe le tecniche, si è visto che il micorisanamento potrebbe essere il punto di svolta nel ripristino di ambienti inquinati, ma al momento mancano ancora alcuni importanti dettagli. L’ideale, quindi, sarebbe utilizzare funghi e batteri in contemporanea, in modo da mitigare gli svantaggi ed esaltare le migliori caratteristiche di entrambe le categorie di organismi.

Riferimenti

  • Mushroom as a product and their role in mycoremediation – AMB Express 
  • Uses of mushrooms in bioremediation: A review – BMBR
  • Agricultural Wastes: Potential Substrates For Mushroom Cultivation – EJEB
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