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Il Pesce nr. 5, 2019

Rubrica: La pagina scientifica
Articolo di Scivicco M. , Ariano A. , Velotto S. , Genovese A. , Severino L. ,
(Articolo di pagina 134)

Determinazione di metalli pesanti nel gambero rosso della Louisiana (Procambarus clarkii)

Introduzione
In Italia il consumo medio pro capite di prodotti ittici si aggira intorno ai 25 kg (FAO, 2018), rappresentati prevalentemente da specie marine. Tuttavia, alcune specie d’acqua dolce, quali granchi e gamberi, sono sempre più apprezzate da una crescente fascia di consumatori; tra questi il Procambarus clarkii, più noto come gambero rosso della Louisiana, tra i più commercializzati in Italia. Si tratta di un crostaceo decapode d’acqua dolce originario del centro America, di tipo invasivo, attualmente molto diffuso anche nel nostro territorio. Oltre al commercio nazionale ed internazionale, esistono realtà locali in cui quest’esemplare è, ad esempio, diventato un prodotto tradizionale (Vilavert L., 2017); oppure è utilizzato, sotto forma di farina, come mangime da testare in allevamenti di orata e trota iridea. Nell’ecosistema acquatico, questo gambero occupa una posizione centrale nella catena alimentare ed è pertanto in grado di accumulare e trasferire contaminanti ambientali agli organismi che si trovano al vertice della stessa, incluso l’uomo (Gherardi et al., 2006). L’utilizzo di tali crostacei come alimento può rappresentare un rischio soprattutto quando, oltre alla parte edibile, costituita dal muscolo bianco, è consumato l’esemplare in toto, comprensivo quindi di visceri come l’epatopancreas, in cui i contaminanti ambientali si accumulano maggiormente. Procambarus clarkii, infatti, è stato utilizzato in numerosi studi come specie bioindicatrice di contaminanti ambientali. Tra i contaminanti ambientali i metalli pesanti risultano di particolare rilevanza ambientale. I metalli non essenziali, come piombo (Pb), mercurio (Hg) e cadmio (Cd), sono considerati xenobiotici poiché non rivestono alcun ruolo fisiologico negli organismi viventi e possono determinare vari fenomeni tossici anche a basse concentrazioni. Per altri metalli, come nel caso del cromo (Cr), la concentrazione rimane un aspetto fondamentale perché non si instaurino fenomeni di tossicità. Il cromo (Cr) è un metallo presente nell’ambiente in tre forme stabili: metallico, trivalente Cr (III) ed esavalente Cr (VI). La forma trivalente è caratterizzata da una bassa tossicità ed è considerata un elemento essenziale per uomo e animali. Al contrario, il cromo esavalente, ampiamente utilizzato in campo industriale (acciaierie, trattamenti galvanici di cromatura, concia delle pelli), ha dimostrato di causare gravi effetti tossici e cancerogeni sull’uomo. L’arsenico (As) è un metalloide che viene associato ai metalli pesanti per la sua elevata capacità di legarsi ai gruppi tiolici ed esplicare i sui effetti tossici quanto presente nella sua forma inorganica. Lo scopo del presente studio è stato quello di determinare la concentrazione di metalli pesanti (Pb, Cd, Hg, Cr e As) in due differenti matrici di Procambarus clarkii: la parte muscolare e l’epatopancreas. Sono state prese in esame due aree di studio campane ad elevato impatto antropico, la prima nei pressi di Sessa Aurunca e la seconda nei pressi di Villa Literno, entrambe in provincia di Caserta (CE).

Materiali e metodi
Sessanta esemplari di Procambarus clarkii sono stati catturati nell’estate del 2017 direttamente dai canali d’irrigazione situati in un’area agricola del comune di Villa Literno (n = 30), e dal fiume Garigliano nei pressi di Sessa Aurunca (n = 30), mediante l’impiego di nasse metalliche. Dopo la cattura, gli esemplari di ogni sito sono stati suddivisi in 6 pool da 5 gamberi ciascuno e trasportati in laboratorio dove sono stati conservati a –20 °C per circa una settimana; successivamente sono stati scongelati e sezionati al fine di isolare la parte muscolare e l’epatopancreas. Ogni campione (pool) avviato alle analisi è stato suddiviso in due aliquote del peso di 0,5 g ciascuna e sottoposto ad un processo di mineralizzazione. Le analisi dei campioni sono state effettuate mediante spettrofotometria in assorbimento atomico (AAS), utilizzando uno spettrofotometro di assorbimento atomico dotato di un forno di grafite e un Effetto Zeeman (Perkin Elmer AA Analyst 600) e dotato di autocampionatore. L’analisi statistica dei risultati è stata effettuata con software SPSS. Inoltre, è stato effettuato il test parametrico T-Student ed il test non parametrico di Mann-Whitney. Infine, è stato condotto anche il pre-test per la verifica di uguaglianza delle varianze (Ariano et al., 2015).

Risultati e discussione
Le concentrazioni degli elementi analizzati negli esemplari di Procambarus clarkii sono esposti in Tabella 1. In tutti i campioni di muscolo le concentrazioni di Cd, Pb e Hg risultano inferiori al LOQ (limite di quantificazione dello strumento). Nei campioni di epatopancreas le concentrazioni medie di Cd rilevate sono state rispettivamente di 0,005 mg/kg per Villa Literno e di 0,003 mg/kg per Sessa Aurunca. Le concentrazioni di Pb nell’epatopancreas sono state di 0,005 mg/kg per Villa Literno e inferiori al LOQ per Sessa Aurunca. Trascurabili le concentrazioni di Hg nell’epatopancreas per entrambi i siti di cattura.
In tutti i casi non sono mai stati superati i limiti massimi residuali di Pb, Cd e Hg fissati per la parte muscolare di crostacei destinati al consumo umano. Per quanto riguarda la distribuzione dei metalli pesanti nei due tessuti presi in esame, l’epatopancreas ha mostrato concentrazioni leggermente più elevate, tranne per il Cr, dove l’accumulo maggiore dell’elemento è avvenuto nella parte muscolare. Le concentrazioni medie di Pb, Cd e Hg rinvenute nel corso del presente lavoro sono risultate inferiori rispetto a quelle rilevate in altri studi di monitoraggio (E. Goretti et al., 2016; Suarez-Serrano et al., 2010; Mancinelli et al., 2018; Bellante et al., 2015). Per quanto riguarda l’arsenico, la cui concentrazione media nell’epatopancreas, a Villa Literno è risultata di 8,5 mg/kg, è stata superiore a quella rilevata nell’epatopancreas in uno studio svolto in una riserva naturale in Sicilia (Bellante et al., 2015); il livello medio di cromo nel muscolo è risultato di 1,5 mg/kg nel nostro studio, superiore a quanto rilevato nella stessa matrice in uno studio effettuato nei laghi di Bolsena e Trasimeno (Mancinelli et al., 2018). Le più alte concentrazioni di arsenico potrebbero essere dovute alla geochimica vulcanica che caratterizza il territorio campano.

Conclusioni
L’analisi dei risultati ottenuti e il confronto con altri studi ci permettono di affermare che, per quanto concerne i livelli di metalli pesanti (Cd, Pb e Hg), nessuno degli elementi presi in esame si trova in concentrazioni elevate all’interno della specie Procambarus clarkii in entrambi i siti di campionamento. Infatti, in tutti i casi non sono mai stati superati i limiti massimi residuali di Pb, Cd e Hg fissati per la parte muscolare dei crostacei dal Reg. CE n. 1881/06 e smi. A causa dell’assenza di normative riguardo ai limiti di concentrazione di Cr e As totale nei tessuti dei crostacei, risulta difficile stabilire se i livelli riscontrati nel presente lavoro possano essere considerati dannosi per l’uomo o l’ambiente. Tali risultati, tuttavia, non possono essere considerati conclusivi, né in grado di fornire informazioni esaustive sulla contaminazione della specie acquatica in esame e dei relativi siti di cattura che insistono in un’area notoriamente interessata da fenomeni di scorretto smaltimento di rifiuti urbani, agricoli ed industriali. Sarebbe auspicabile a tal fine il campionamento e l’analisi di un maggior numero di esemplari rappresentativo di ulteriori aree di studio del territorio da monitorare; infine, risulterebbe certamente utile la messa a punto di metodi innovativi in grado di fornire informazioni circa la speciazione del cromo e dell’arsenico.
Marcello Scivicco
Andrea Ariano
Salvatore Velotto
Lorella Severino

Università degli Studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali
Angelo Genovese
Università degli Studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Biologia

Bibliografia

  • Ariano A., Marrone R., Andreini R., Smaldone G., Velotto S., Montagnaro S., Severino L. (2019), Metal Concentration in Muscle and Digestive Gland of Common Octopus (Octopus vulgaris) from Two Coastal Site in Southern Tyrrhenian Sea (Italy), Molecules, 24(13), 2401.
  • Ariano A., Lo Voi A., D’Ambola M., Marrone R., Cacace D., Severino L. (2015), Determination of cadmium in white and brown meat of warty crab (Eriphia verrucosa), Journal of Food Protection, vol. 78, n. 12, 2253-2256.
  • Bellante A., Maccarone V., Buscaino G., Buffa G., Filiciotto F., Traina A., Del Core M., Mazzola S., Sprovieri M. (2015), Trace element concentrations in red swamp crayfish (Procambarus clarkii) and surface sediments in Lake Preola and Gorghi Tondi natural reserve, SW Sicily, Environmental monitoring and assessment, 187 (7), p. 404.
  • Gherardi F. (2006), Crayfish invading Europe: the case study of Procambarus clarkii, Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 39(3), 175-191.
  • Goretti E., Pallottini M., Ricciarini M.I., Selvaggi R., Cappelletti D. (2016), Heavy metals bioaccumulation in selected tissues of red swamp crayfish. An easy tool for monitoring environmental contamination levels, Science of the Total Environment, 559, 339-346.
  • Mancinelli G. et al. (2018), Beyond the mean. A comparison of trace-and macroelement correlation profiles of two lacustrine populations of the crayfish Procambarus clarkii, Science of the Total Environment, 624: 1455-1466.
  • Russo R., Lo Voi A., De Simone A., Serpe F.P., Anastasio A., Pepe T., Cacace D., Severino L. (2013), Heavy Metals in Canned Tuna from Italian Markets, Journal of Food Protection, 76(2): 355–359.
  • Suarez-Serrano A. et al. (2010), Procambarus clarkii as a bioindicator of heavy metal pollution sources in the lower Ebro River and Delta, Ecotoxicology and environmental safety, 73.3: 280-286.
  • Vilavert L., Borrell F., Nadal M., Jacobs S., Minnens F.,Verbeke W., Marques A., Domingo J.L. (2017), Health risk/ benefit information for consumers of fish and shellfish: fishchoice, a new online tool, Food and Chemical Toxicology, 104:79-84.

 

Didascalia: procambarus clarkii è un crostaceo decapode d’acqua dolce il cui areale originario è costituito dagli Stati Uniti centro-meridionali. In Europa è stato introdotto per la prima volta in Spagna nel 1972, in seguito la sua presenza è stata riportata in numerose altri stati, quali Portogallo, Inghilterra, Francia, Germania, Olanda e Svizzera. In Italia, la prima popolazione riproduttiva di Procambarus clarkii è stata individuata in Piemonte nel 1989 (photo © Luc Hoogenstein).

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