Presentazione
I batteri "mangia petrolio"
BIC: batteri idrocarburoclastici
INDICE
1. Il caso Exxon Vadelz
6. Funzionano davvero?
2. Biorisanamento ambientale
7. Applicazione steps
3. Batteri mangia-petrolio
8. Mappa
4. Esperimento
9. Link utili
10. Grazie
5. Video
Il caso Exxon Valdez
Il primo grande incidente di una petroliera nella storia degli Stati Uniti
Catastrofe ecologica imminente
Nel 1989, in prossimità delle coste dell'Alaska affondò la superpetroliera Exxon Valdez, causando un disastro ambientale senza precedenti, le cui conseguenze per l’ambiente ancora oggi si risentono pesantemente.
Con oltre 270 000 barili di petrolio , oltre 40 000 m3 di petrolio, contaminando 1500 km di costa
E ancora, ancora, ancora...
Nel 2010, nel Golfo del Messico da una piattaforma di estrazione petrolifera in mare, la Deepwater Horizon BP, per un guasto dovuto a una forte mareggiata sono state disperse sui fondali dell’oceano milioni di tonnellate di petrolio. Gli enormi danni ambientali provocati difficilmente potranno essere risanati.
"Se i disastri ambientali fossero libri, gli sversamenti di petrolio sarebbero I promessi sposi: un grande classico per tutte le stagioni, che dopo anni e anni ha ancora tanto da insegnarci."
https://www.focus.it/ambiente/ecologia/i-batteri-mutati-che-mangiano-il-petrolio
Biorisanamento ambientale
Una soluzione innovativa per ripulire il suolo e il mare dalle fuoriuscite di petrolio
Biorisanamento
Uno dei principali ambiti di studio delle biotecnologie ambientali riguarda l’impiego di micorganismi per bonificare ambienti inquinati, sfruttando la capacità di essi di degradare pericolosi contaminanti e convertirli in composti non dannosi per la salute e l'ambiente. Questi organismi sono lo strumento su cui si basa il biorisanamento, ovver la lotta agli effetti tossici dei rifiuti chimici rilasciati nell'ambiente dalle attività antropiche.
La scoperta dell’Università di Calgary
Gli studi sul biorisanamento ambientale hanno portato alla scoperta di un nuovo gruppo di batteri marini veramente interessante, i batteri idrocarburoclastici, in sigla BIC.
Batteri mangia-petrolio
un aiuto per rispondere ai disastri ambientali
Alcuni scienziati dell’Università di Calgary (Canada) hanno divulgato i sorprendenti risultati di una ricerca svolta nelle gelide acque artiche canadesi. Secondo lo studio, pubblicato nella rivista Applied and Environmental Microbiology, nelle acque dell’Artico esisterebbero dei microbi in grado di eliminare i combustibili fossili presenti nell’acqua. I tre batteri a difesa dell’ambiente sono Paraperlucidibaca, Cycloclasticus e Zhongshania: vivono nel Mare del Labrador e, per l’appunto, sono in grado di abbattere petrolio, diesel e altri carburanti rilasciati a seguito del passaggio delle imbarcazioni o di perdite dovute a malfunzionamenti o incidenti.
Esperimento
BIC
Procedimento
Risultati
Nello studio, i ricercatori hanno simulato una fuoriuscita di petrolio all’interno di bottiglie, mescolando a campioni di fango raccolti nei fondali un surrogato dell’acqua marina e aggiungendo petrolio greggio. Inoltre, l'esperimento è stato condotto a 4°C, per ricreare la temperatura del Mare del Labradror per diverse settimane.
Il dottor Casey Hubert, Professore Associato di Geomicrobiologia dell’università canadese, ha affermato che le simulazioni hanno dimostrato che i batteri naturali presenti nelle acque artiche sono effettivamente in grado di degradare i combustibili fossili. Dunque, tali batteri rappresentano una prima risposta naturale in caso di fuoriuscita di petrolio.
I batteri idrocarburoclastici possono svolgere un ruolo fondamentale nei processi di riduzione della contaminazione da greggio in ambiente marino, poiché sono capaci di sfruttare per il loro sostentamento metabolico alcuni idrocarburi, sottraendoli così all’ambiente, rilasciando acqua e diossido di carbonio
VIDEO
“Un video del 2015 pubblicato da National Geographic, dedicato proprio ai batteri mangia-petrolio (sono disponibili i sottotitoli in italiano”.
Come avviene la digestione degli idrocarburi?
· Un team dell’ Helmholtz Centre for Environmental Research (Ufz) ha approfondito le capacità di due tipologie di batteri (Oleispira antarctica e Alcanivorax borkumnensis), in grado di convertire gli idrocarburi in acidi grassi che in seguito integrano nella propria membrana cellulare. Quando vengono a contatto con il petrolio grezzo, tuttavia, la loro popolazione aumenta esponenzialmente, e si verifica una fioritura molto simile a quella che siamo abituati a osservare nelle alghe. I prodotti finali della degradazione del petrolio per opera dei BIC sono molecole di anidride carbonica, acqua e nuova biomassa. Infatti trovando nell’ambiente disponibilità di nutrimento le colonie batteriche si producono molto rapidamente.
Funzionano davvero?
Dal laboratorio al mare
PRO
CONTRO
1. Questi batteri avrebbero una vita troppo breve per poter avere effetti duraturi sull’ambiente, cessando di vivere ben prima di aver eliminato elevate quantità di idrocarburi.
1. Decontaminare e ripristinare ecosistemi alterati dall'inquinamento delle acque in modo sostenibile
2. La bonifica richiede un tempo dieci volte minore rispetto alle tradizionali tecniche chimico-fisiche (sostanze chimiche, che rompono l’emulsione acqua-petrolio rendendo quest’ultimo più solubile, e permettendo di rimuoverlo dalla superficie)
VS
2. La conversione, da parte dei batteri, per ossidazione degli idrocarburi in acidi carbossilici che possono emulsionare il petrolio e disperderlo ulteriormente in acqua.
3. La funzionalità ottimale dei batteri si ottiene in condizioni di determinate temperature (2-5 °C)
"Una soluzione potrebbe essere importare i batteri "validi": il rischio, però, è che non riescano ad adattarsi al nuovo ambiente e muoiano prima di poter fare del bene."
"French ha così deciso di sfruttare i plasmidi, pezzi extra di DNA che tutti i batteri possiedono e che vengono attivati per svolgere compiti precisi. Il team di Berkeley ha creato dei plasmidi contenenti i geni per la produzione di cinque diversi enzimi in grado di distruggere gli idrocarburi, e li ha inseriti in un ceppo di Escherichia coli."
"I batteri addizionati sono stati poi liberati in un campione di suolo intriso di petrolio, e... sono morti nel giro di cinque giorni. Non senza aver prima trasmesso i plasmidi anti-petrolio ad altre specie di batteri locali, che hanno cominciato a digerire gli idrocarburi e ne hanno dimezzato la quantità presente nel suolo nel giro di due mesi."
Katherine French della University of California, Berkeley,
Presso la sezione di Messina , è stata incrementata l'attività di ricerca sui BIC (batteri idrocarburoclastici) batteri marini obbligati che consumano idrocarburi come unica fonte di sostentamento. I cinque fino ad oggi scoperti sono Alcanivorax sp, Thalassolituus sp, Oleiphilus sp, Cycloclasticus sp, Oleispira sp. distribuiti su scala globale. Studi su mesocosmi*, hanno dimostrato che alla proliferazione dei BIC corrispondeva un abbattimento dell'inquinante: a 8 giorni dalla contaminazione indotta artificialmente (mediante aggiunta di petrolio e nutrienti) il ceppo Alcanivorax sp. rappresentava il 40 % della popolazione microbica e la quantità di idrocarburi si riduceva del 50%.
COME PROCEDERE, QUINDI?
Applicazione reale e monitoraggio dell'attività batterica
Studio dello stato di inquinamento
Isolamento del ceppo batterico individuato
Individuazione di specie batterica efficiente
Coltivazione del ceppo batterico
MAPPA
Localizzazione geografica dei 20 incidenti più catastrofici - Fonte: ITOPF
LINK UTILI
Bibliografia
Save our ocean!
Shuqin Chen 5E 22/23
bibliografia
BIC
Shuqin Chen
Created on March 15, 2023
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Presentazione
I batteri "mangia petrolio"
BIC: batteri idrocarburoclastici
INDICE
1. Il caso Exxon Vadelz
6. Funzionano davvero?
2. Biorisanamento ambientale
7. Applicazione steps
3. Batteri mangia-petrolio
8. Mappa
4. Esperimento
9. Link utili
10. Grazie
5. Video
Il caso Exxon Valdez
Il primo grande incidente di una petroliera nella storia degli Stati Uniti
Catastrofe ecologica imminente
Nel 1989, in prossimità delle coste dell'Alaska affondò la superpetroliera Exxon Valdez, causando un disastro ambientale senza precedenti, le cui conseguenze per l’ambiente ancora oggi si risentono pesantemente.
Con oltre 270 000 barili di petrolio , oltre 40 000 m3 di petrolio, contaminando 1500 km di costa
E ancora, ancora, ancora...
Nel 2010, nel Golfo del Messico da una piattaforma di estrazione petrolifera in mare, la Deepwater Horizon BP, per un guasto dovuto a una forte mareggiata sono state disperse sui fondali dell’oceano milioni di tonnellate di petrolio. Gli enormi danni ambientali provocati difficilmente potranno essere risanati.
"Se i disastri ambientali fossero libri, gli sversamenti di petrolio sarebbero I promessi sposi: un grande classico per tutte le stagioni, che dopo anni e anni ha ancora tanto da insegnarci."
https://www.focus.it/ambiente/ecologia/i-batteri-mutati-che-mangiano-il-petrolio
Biorisanamento ambientale
Una soluzione innovativa per ripulire il suolo e il mare dalle fuoriuscite di petrolio
Biorisanamento
Uno dei principali ambiti di studio delle biotecnologie ambientali riguarda l’impiego di micorganismi per bonificare ambienti inquinati, sfruttando la capacità di essi di degradare pericolosi contaminanti e convertirli in composti non dannosi per la salute e l'ambiente. Questi organismi sono lo strumento su cui si basa il biorisanamento, ovver la lotta agli effetti tossici dei rifiuti chimici rilasciati nell'ambiente dalle attività antropiche.
La scoperta dell’Università di Calgary
Gli studi sul biorisanamento ambientale hanno portato alla scoperta di un nuovo gruppo di batteri marini veramente interessante, i batteri idrocarburoclastici, in sigla BIC.
Batteri mangia-petrolio
un aiuto per rispondere ai disastri ambientali
Alcuni scienziati dell’Università di Calgary (Canada) hanno divulgato i sorprendenti risultati di una ricerca svolta nelle gelide acque artiche canadesi. Secondo lo studio, pubblicato nella rivista Applied and Environmental Microbiology, nelle acque dell’Artico esisterebbero dei microbi in grado di eliminare i combustibili fossili presenti nell’acqua. I tre batteri a difesa dell’ambiente sono Paraperlucidibaca, Cycloclasticus e Zhongshania: vivono nel Mare del Labrador e, per l’appunto, sono in grado di abbattere petrolio, diesel e altri carburanti rilasciati a seguito del passaggio delle imbarcazioni o di perdite dovute a malfunzionamenti o incidenti.
Esperimento
BIC
Procedimento
Risultati
Nello studio, i ricercatori hanno simulato una fuoriuscita di petrolio all’interno di bottiglie, mescolando a campioni di fango raccolti nei fondali un surrogato dell’acqua marina e aggiungendo petrolio greggio. Inoltre, l'esperimento è stato condotto a 4°C, per ricreare la temperatura del Mare del Labradror per diverse settimane.
Il dottor Casey Hubert, Professore Associato di Geomicrobiologia dell’università canadese, ha affermato che le simulazioni hanno dimostrato che i batteri naturali presenti nelle acque artiche sono effettivamente in grado di degradare i combustibili fossili. Dunque, tali batteri rappresentano una prima risposta naturale in caso di fuoriuscita di petrolio.
I batteri idrocarburoclastici possono svolgere un ruolo fondamentale nei processi di riduzione della contaminazione da greggio in ambiente marino, poiché sono capaci di sfruttare per il loro sostentamento metabolico alcuni idrocarburi, sottraendoli così all’ambiente, rilasciando acqua e diossido di carbonio
VIDEO
“Un video del 2015 pubblicato da National Geographic, dedicato proprio ai batteri mangia-petrolio (sono disponibili i sottotitoli in italiano”.
Come avviene la digestione degli idrocarburi?
· Un team dell’ Helmholtz Centre for Environmental Research (Ufz) ha approfondito le capacità di due tipologie di batteri (Oleispira antarctica e Alcanivorax borkumnensis), in grado di convertire gli idrocarburi in acidi grassi che in seguito integrano nella propria membrana cellulare. Quando vengono a contatto con il petrolio grezzo, tuttavia, la loro popolazione aumenta esponenzialmente, e si verifica una fioritura molto simile a quella che siamo abituati a osservare nelle alghe. I prodotti finali della degradazione del petrolio per opera dei BIC sono molecole di anidride carbonica, acqua e nuova biomassa. Infatti trovando nell’ambiente disponibilità di nutrimento le colonie batteriche si producono molto rapidamente.
Funzionano davvero?
Dal laboratorio al mare
PRO
CONTRO
1. Questi batteri avrebbero una vita troppo breve per poter avere effetti duraturi sull’ambiente, cessando di vivere ben prima di aver eliminato elevate quantità di idrocarburi.
1. Decontaminare e ripristinare ecosistemi alterati dall'inquinamento delle acque in modo sostenibile
2. La bonifica richiede un tempo dieci volte minore rispetto alle tradizionali tecniche chimico-fisiche (sostanze chimiche, che rompono l’emulsione acqua-petrolio rendendo quest’ultimo più solubile, e permettendo di rimuoverlo dalla superficie)
VS
2. La conversione, da parte dei batteri, per ossidazione degli idrocarburi in acidi carbossilici che possono emulsionare il petrolio e disperderlo ulteriormente in acqua.
3. La funzionalità ottimale dei batteri si ottiene in condizioni di determinate temperature (2-5 °C)
"Una soluzione potrebbe essere importare i batteri "validi": il rischio, però, è che non riescano ad adattarsi al nuovo ambiente e muoiano prima di poter fare del bene."
"French ha così deciso di sfruttare i plasmidi, pezzi extra di DNA che tutti i batteri possiedono e che vengono attivati per svolgere compiti precisi. Il team di Berkeley ha creato dei plasmidi contenenti i geni per la produzione di cinque diversi enzimi in grado di distruggere gli idrocarburi, e li ha inseriti in un ceppo di Escherichia coli."
"I batteri addizionati sono stati poi liberati in un campione di suolo intriso di petrolio, e... sono morti nel giro di cinque giorni. Non senza aver prima trasmesso i plasmidi anti-petrolio ad altre specie di batteri locali, che hanno cominciato a digerire gli idrocarburi e ne hanno dimezzato la quantità presente nel suolo nel giro di due mesi."
Katherine French della University of California, Berkeley,
Presso la sezione di Messina , è stata incrementata l'attività di ricerca sui BIC (batteri idrocarburoclastici) batteri marini obbligati che consumano idrocarburi come unica fonte di sostentamento. I cinque fino ad oggi scoperti sono Alcanivorax sp, Thalassolituus sp, Oleiphilus sp, Cycloclasticus sp, Oleispira sp. distribuiti su scala globale. Studi su mesocosmi*, hanno dimostrato che alla proliferazione dei BIC corrispondeva un abbattimento dell'inquinante: a 8 giorni dalla contaminazione indotta artificialmente (mediante aggiunta di petrolio e nutrienti) il ceppo Alcanivorax sp. rappresentava il 40 % della popolazione microbica e la quantità di idrocarburi si riduceva del 50%.
COME PROCEDERE, QUINDI?
Applicazione reale e monitoraggio dell'attività batterica
Studio dello stato di inquinamento
Isolamento del ceppo batterico individuato
Individuazione di specie batterica efficiente
Coltivazione del ceppo batterico
MAPPA
Localizzazione geografica dei 20 incidenti più catastrofici - Fonte: ITOPF
LINK UTILI
Bibliografia
Save our ocean!
Shuqin Chen 5E 22/23
bibliografia