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La Micorimediazione come strategia di biorisanamento: principi, meccanismi e applicazioni per la bonifica di suoli contaminati da metalli pesanti

Veronica Rocco 12 Set 2025

1. Introduzione
L'inquinamento dei suoli da parte di metalli pesanti (MP), quali cadmio (Cd), piombo (Pb), cromo (Cr), arsenico (As) e mercurio (Hg), rappresenta una problematica ambientale di rilevanza globale, aggravatasi a causa dell'intensificazione delle produzioni agricole. Le pratiche moderne, come l'uso di pesticidi a base di arsenico e altri composti metallici, e l'estrazione di ingenti volumi d'acqua da falde profonde, spesso situate in strati vulcanici ricchi di questi elementi, hanno contribuito a un accumulo critico di tali contaminanti nel suolo.


Questi contaminanti non sono biodegradabili e tendono ad accumularsi nella catena trofica, ponendo seri rischi per la salute degli ecosistemi e per quella umana. I metodi di risanamento convenzionali, tra cui l'escavazione e il trattamento ex situ, sono spesso inefficaci, economicamente onerosi e possono alterare irreversibilmente la struttura e la fertilità del suolo. In risposta a queste limitazioni, le tecnologie di biorisanamento offrono approcci alternativi, eco-compatibili e sostenibili. Tra queste, oltre all'utilizzo di piante iperaccumulatrici di metalli pesanti come le brassicacee (es. Brassica juncea) e il girasole (Helianthus annuus), l'interesse scientifico si è rivolto verso la micorimediazione, che sfrutta la simbiosi tra funghi e radici di piante. Il presente articolo si propone di analizzare in dettaglio i meccanismi attraverso i quali le micorrize agiscono nella bonifica dei suoli inquinati da metalli pesanti.


2. La Simbiosi Micorrizica: Fondamenti Biologici e Funzionali
La micorriza è una associazione mutualistica tra i funghi del suolo e il sistema radicale della maggior parte delle piante. Questa interazione, evolutasi nel corso di milioni di anni, è cruciale per la nutrizione e la resilienza delle piante in condizioni ambientali difficili. Il fungo, attraverso la sua rete di ife, esplora un volume di suolo nettamente superiore a quello accessibile alle sole radici, facilitando l'assorbimento di acqua e di nutrienti a bassa mobilità, come il fosforo (P) e l'azoto (N). In cambio, la pianta fornisce al fungo i carboidrati prodotti tramite la fotosintesi.
Esistono diverse tipologie di micorrize, le più studiate per il biorisanamento sono le ectomicorrize e le endomicorrize (in particolare le micorrize arbuscolari, o AM). Le ectomicorrize formano un mantello esterno alle radici e una rete intercellulare (rete di Hartig), mentre le AM si sviluppano all'interno delle cellule corticali delle radici, formando strutture specializzate come arbuscoli e vescicole.

3. Meccanismi di risanamento attivati dalla simbiosi micorrizica
La capacità delle micorrize di attenuare la tossicità dei metalli pesanti si basa su una complessa interazione di processi fisici, chimici e biologici, che possono essere classificati come segue:
3.1. Immobilizzazione (Biosorbimento)
Questo è il meccanismo primario. La biomassa fungina, in particolare le pareti cellulari delle ife, agisce come un efficiente biosorbente. Le pareti cellulari sono ricche di polisaccaridi (come la chitina e il chitosano), proteine e melanine che offrono numerosi siti di legame per gli ioni di metalli pesanti. Attraverso processi di scambio ionico e complessazione superficiale, i funghi sequestrano e immobilizzano i metalli pesanti nella loro biomassa extracellulare. Questo riduce significativamente la concentrazione di ioni metallici liberi e biodisponibili nella rizosfera, proteggendo la pianta ospite dall'assorbimento tossico.
3.2. Chelo-complessazione e secrezione di acidi organici
I funghi micorrizici sono in grado di secernere nel suolo una varietà di composti, tra cui acidi organici a basso peso molecolare (es. acido citrico, ossalico) e fitochelatine (in casi specifici). Questi composti si legano agli ioni metallici solubili, formando complessi stabili che ne riducono la mobilità e la biodisponibilità. Il processo di chelo-complessazione contribuisce a prevenire la lisciviazione dei metalli nelle acque sotterranee e a mantenere gli inquinanti in una forma non tossica.
3.3. Modificazione del pH del suolo e rilascio di enzimi
L'attività metabolica dei funghi micorrizici può indurre variazioni nel pH del microambiente della rizosfera. La secrezione di protoni o di altri composti acidi o alcalini può alterare la solubilità dei metalli pesanti: ad esempio, aumentando il pH in suoli acidi si può favorire la precipitazione di alcuni metalli, riducendone la disponibilità. Alcuni studi suggeriscono anche che i funghi possono rilasciare enzimi specifici che possono contribuire alla trasformazione di forme tossiche di metalli o metalloidi (es. arsenico) in forme meno nocive.
3.4. Aumento della tolleranza della pianta ospite
La simbiosi micorrizica non solo agisce sulla bonifica del suolo, ma conferisce alla pianta una maggiore tolleranza allo stress indotto dai metalli pesanti. Le micorrize migliorano lo stato idrico e nutrizionale della pianta, rendendola più robusta e resiliente. In alcuni casi, i funghi possono persino regolare il trasporto dei metalli all'interno della pianta, sequestrandoli in compartimenti cellulari meno sensibili (es. vacuoli) per minimizzare i danni.

4. Applicazioni e potenziale futuro
La micorimediazione rappresenta un approccio promettente per il risanamento dei siti contaminati, in particolare per la fitostabilizzazione, dove l'obiettivo è immobilizzare gli inquinanti nel suolo per prevenire la loro dispersione. Sebbene la ricerca abbia già dimostrato l'efficacia di questa tecnica in condizioni di laboratorio e su scala pilota, la sua applicazione su larga scala richiede una maggiore comprensione delle interazioni specifiche tra funghi, piante e contaminanti in diversi contesti ambientali. L'identificazione di specie fungine e vegetali altamente efficienti e la loro inoculazione mirata in siti contaminati rappresentano le sfide future. La micorimediazione si pone come una componente chiave di un approccio integrato e sostenibile al recupero ambientale, in grado di ripristinare non solo la qualità chimica del suolo ma anche la sua funzionalità ecologica.

5. Bibliografia
1. Joner, E. J., Briones, R., & Leyval, C. (2000). Role of mycorrhizal hyphae on the regulation of heavy metal mobility in soil. Soil Biology and Biochemistry, 32(11), 1651-1655.
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3. Garbisu, C., & Alkorta, A. (2001). Phytoextraction: A technology for cleaning contaminated soils? Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 1(2), 163-181.
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Ultima modifica il Martedì, 09 Settembre 2025 09:43
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