Effetto serra? Una soluzione dal mondo microbico!

Greenhouse effect, illustration. The greenhouse effect is a process by which the Earth heats up. It occurs naturally, but human activities are thought...

Chi non ha mai sentito parlare di effetto serra? Sicuramente nessuno!

L’effetto serra (figura 1) è un fenomeno naturale di riscaldamento globale, dovuto alla presenza, nell’atmosfera, di alcuni gas che hanno il compito di mantenere una temperatura ottimale per la crescita della vita.
Ovviamente occorre fare una distinzione tra effetto serra naturale (appena descritto) e effetto serra antropico, cioè prodotto dall’uomo e, in particolare, dalle attività che egli svolge. Quest’ultimo è alla base del surriscaldamento globale, dovuto ad un’immissione notevole di “gas serra” nell’atmosfera, che porta ad un innalzamento non naturale della temperatura, che potrebbe diventare dannoso.
Questo è il motivo per cui, ad oggi, questa tematica è diventata così importante.

Figura 1: nell’immagine è rappresentato il fenomeno alla base dell’effetto serra

Tra i gas serra vi è il biossido di azoto, che deriva da una molecola altamente reattiva e con importanti funzioni biologiche e chimiche: l’ossido nitrico o monossido di azoto.

L’ossido nitrico, da un punto di vista biologico, è stato riscontrato come tossina, come molecola di segnalazione, ma anche come molecola importante nel metabolismo di alcuni agenti microbici; da un punto di vista chimico è implicato principalmente nell’atmosfera come riducente dell’ozono e, appunto, come precursore del biossido di azoto.

Queste molteplici funzioni del monossido di azoto hanno suscitato l’interesse di numerosi studiosi. In primo luogo, perché si è compreso che questo fosse presente sulla Terra ancora prima dell’ossigeno e che, probabilmente, è tra quelle sostanze che hanno dato origine alla vita sul nostro pianeta. Per tale motivo, non stupisce la sua importanza nel metabolismo di alcuni microbi.

Uno studio, condotto dagli studiosi del Max-Planck-Institut e pubblicato su “Nature Communications”, si è occupato dello studio di questi particolari batteri, definiti anammox (dall’inglese anaerobic ammonium oxidation), cioè batteri che, in assenza di ossigeno, sono in grado di ossidare l’ammoniaca, generando ioni ammonio, e di ridurre il monossido di azoto ad azoto gassoso.

L’importanza di questo studio sta nel fatto che questa reazione parta da una molecola altamente reattiva per formare una molecola totalmente innocua!

I batteri anammox, presi in considerazione per lo studio, sono i Keunenia stuttgartiensis (figura 2), che si è visto come catturino il monossido di azoto, evitando che questo sia veicolato verso la produzione del biossido di azoto, e, in questo modo, lo trasformano in azoto gassoso.

Figura 2: immagine ottenuta con microscopio elettronico a trasmissione di Keunenia stuttgartiensis

Ciò che è importante è che, questi batteri catturano non solo l’ossido nitrico presente in natura, ma anche quello derivante dalle attività umane: infatti, si è visto come questi batteri possano essere utili nel trattamento delle acque reflue, per contribuire alla produzione di azoto gassoso.

Questa scoperta potrebbe essere di grande importanza per poter analizzare al meglio la situazione dell’effetto serra e contrastarne un aumento, portando ad un notevole impatto sul clima terrestre.

Per questo motivo gli studiosi stanno analizzando svariati altri ecosistemi terrestri alla ricerca di altri batteri anammox (diversi da K. stuttgartiensis), con un metabolismo simile a quello del batterio preso in considerazione. Probabilmente analizzando i differenti anammox terrestri, si potrebbe cercare di controllarne il metabolismo per promuovere una produzione di azoto gassoso, a partire da ossido nitrico, sia in presenza che in assenza di ossigeno.

Emanuela Pasculli

Fonte:

  • LeScienze
  • Nature Communications

Informazioni su Emanuela Pasculli 53 Articoli
Laureanda in Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche in quel di Bari. Sono una ragazza molto curiosa e mi piace osservare ciò che mi circonda e trovare una risposta alle mie tremila domande. Grazie a questo blog ho unito due passioni: la microbiologia e la scrittura e spero che questo sia solo il punto di partenza.

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