Alghe e mitili: la combinazione efficace e naturale per detossificare le acque

I più recenti materiali, alternativa a quelli completamente artificiali e di sintesi, sono i cosiddetti “bio-ispirati”, prodotto dell’imitazione e replicazione di processi naturali, con eccezionali prerogative di scalabilità, basso impatto ambientale, e abbattimento dei costi di produzione. Microalghe e mitili hanno attirato per decenni l’attenzione degli scienziati dei materiali, dei chimici e dei biotecnologi. Tra le microalghe, le diatomee sono un gruppo molto abbondante e variegato di microorganismi fotosintetici unicellulari, capaci di trasformare i silicati inorganici disponibili sul pianeta terra, nelle matrici terrose e nelle fonti idriche, in multiformi strutture silicee tridimensionali e nanostrutturate: i gusci o frustuli. Queste strutture sono essenziali per la loro sopravvivenza, crescita e riproduzione. Il gruppo del prof. Gianluca Maria Farinola del Dipartimento di Chimica di Bari ha utilizzato le diatomee come supporto vivo, ecocompatibile e in grado di riprodursi, per esplorare e potenziare la loro azione detossificante mediante l’ausilio di un altro materiale biomimetico: la polidopamina. Questa è ispirata al bisso dei mitili, quello con cui i molluschi bivalvi riescono a rimanere agganciati a scogli e superfici bagnabili. Questi polimeri biomimetici, atossici, processabili in acqua (anche di mare), assomigliano a melanine sintetiche e hanno delle proprietà intrinseche uniche: legano per loro natura chimica inquinanti metallici e idrocarburi. Con il Polo Scientifico Tecnologico Magna Grecia a Taranto, nell’ambito del progetto regionale AlgAmbiente (Research For Innovation REFIN, n°87429C9C), le diatomee sono state impiegate come sistema naturale di biorisanamento da contaminazioni chimiche di acque e sedimenti per prospettiche applicazioni in campo: nel Mar Piccolo di Taranto. In questo frangente le alghe vive sono state anche decorate con enzimi detossificanti, che degradano gli inquinanti, e nanoparticelle magnetiche, grazie a sottili film di polimero organico sintetizzati in situ sulla superficie cellulare. In questo modo è stato permesso di affiancare alla azione di biorisanamento delle microalghe, la possibilità di essere agevolmente recuperate in modo da non perturbare le funzioni algali/biologiche e avere un impatto ecologico pressoché nullo.