L’importanza dell’analisi microbica nelle acque superficiali urbane

Gli ecosistemi superficiali di acqua dolce, compresi laghi, fiumi e torrenti, svolgono un ruolo importante nel riciclaggio di nutrienti, nei cicli biogeochimici e nei flussi di energia, e ospitano una vasta gamma di microrganismi, che giocano ruoli critici nel funzionamento di questi processi. Cambiamenti nelle acque superficiali urbane possono causare fluttuazioni della comunità microbica, con conseguenze sulla qualità idrica e sulla contaminazione da parte di agenti patogeni. Pertanto, e dal momento che l’uso di acque superficiali per le attività ricreative e il consumo umano è aumentato con l’estensione dell’urbanizzazione, l’analisi microbica di queste risorse idriche si è resa essenziale per la qualità dell’acqua e la salute.

Nel tempo sono state eseguite numerose indagini in questo ambito, eppure le comunità di microrganismi che popolano le acque urbane di superficie sono ancora relativamente sconosciute.

Pechino, per esempio, una delle più grandi città in Cina, con una popolazione di oltre 20 milioni di abitanti, contiene un certo numero di ecosistemi di acque superficiali (fiumi, bacini idrici, torrenti e laghi), tutti strettamente legati alla vita delle persone. Ciò nonostante, nella letteratura scientifica esistono poche ricerche sulla diversità batterica delle acque superficiali in quest’area, e la correlazione dei processi microbici con fattori fisici e chimici rimane ancora scarsamente compresa.

Tuttavia, recenti metodi di sequenziamento di nuova generazione hanno fornito uno strumento interessante per approfondire le conoscenze, permettendo di acquisire informazioni più complete sulle comunità batteriche in vari ambienti. In questa direzione, un recente studio (Decai Jin et al., 2018), pubblicato sulla rivista Scientific Reports, ha esaminato e confrontato la diversità e l’abbondanza microbica in 16 campioni di acque superficiali nella città di Pechino utilizzando il sistema MiSeq Illumina. Gli scienziati hanno effettuato anche un’analisi statistica multivariata per valutare le relazioni tra comunità microbiche fattori ambientali e, negli stessi campioni d’acqua, hanno analizzato la presenza di potenziali patogeni.

Bacteroidetes, Proteobacteria e Actinobacteria sono emersi come i Phyla dominanti, mentre Betaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Flavobacteria, Sphingobacteriia e Actinobacteria sono spiccate tra le classi prevalenti. Inoltre, all’interno dei 16 campioni d’acqua, sono stati rilevati 15 gruppi, a livello di genere, di batteri potenzialmente patogeni, con Pseudomonas e Aeromonas (figura 1) tra i più frequentemente identificati.

Potenziali microrganismi patogeni nei sistemi idrici urbani: Batteri Aeromonas hydrophila evidenziati con colorazione di Gram.
Fig.1 – Batteri Aeromonas hydrofila evidenziati con colorazione di Gram.

I dati, dunque, hanno evidenziato la presenza di potenziali agenti patogeni in tutte le acque analizzate, mettendo in luce i batteri Pseudomonas spp. come specie ubiquitarie in un’ampia varietà di acque superficiali. L’analisi di Spearman, inoltre, ha esibito una correlazione positiva tra le proprietà di qualità dell’acqua (azoto ammoniacale e totale) e la percentuale totale dei potenziali patogeni batterici.

Studi di questo genere forniscono informazioni utili e dettagliate sulle caratteristiche delle comunità microbiche di acque superficiali urbane, nonché sulla gestione del rischio di potenziali patogeni batterici nelle medesime risorse. Valutare e comprendere l’ecologia microbica di questi sistemi in diverse regioni è essenziale per realizzare attenti piani di gestione della qualità idrica.

Angela Chimienti

Fonte:

  • Decai Jin, Xiao Kong, Bingjian Cui, Shulan Jin, Yunfeng Xie, Xingrun Wang & Ye Deng, Bacterial communities and potential waterborne pathogens within the typical urban surface waters, Scientific Reports, (2018)8:13368 | DOI:10.1038/s41598-018-31706-w (Creative Commons Attribution 4.0 International License)

Crediti immagini:

  • Immagine in evidenza: Lago di Bariloche (Argentina),Di Chipppy – Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3131827
  • Figura 1: Aeromonas hydrophila. Gram stain. [pubblico dominio] Autore: CDC/ Dr. W.A. Clark. Fonte: http://phil.cdc.gov/ ID# 1255. Page URL:https://it.wikipedia.org/wiki/Aeromonas#/media/File: Aeromonas_hydrophila.jpg

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