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Il Pesce nr. 6, 2019

Rubrica: La pagina scientifica
Articolo di Scivicco M. , Ariano A. , Velotto S. , Genovese A. , Severino L. ,
(Articolo di pagina 130)

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. Procambarus clarkii, più noto come gambero rosso della Louisiana, è la specie di gambero d’acqua dolce più comune in natura, le sue popolazioni si sono acclimatate in tutti i continenti ad eccezione dell’Oceania e dell’Antartide (Gherardi et al., 2006). Si tratta di un crostaceo decapode originario del centro America; presenta una colorazione che varia dal rosso acceso al rosso scuro e può raggiungere i 20 cm di lunghezza. Grazie alla sua prolificità e velocità di accrescimento, questa specie è stata intenzionalmente introdotta in altri Paesi, principalmente per incrementare il settore dell’acquacoltura. Il gambero rosso della Louisiana è giunto per la prima volta in Italia verso la fine degli anni ‘80 in seguito ad un’importazione compiuta da un’azienda acquicola di Massarosa, in Toscana (Baldaccini, 1995). Successivamente si è diffuso in maniera incontrollata su tutto il territorio nazionale occupando gran parte dei laghi e dei fiumi a corso lento e si trova facilmente anche nelle risaie e nei piccoli canali di irrigazione. Colonizza acqua dolci e salmastre, predilige fondi melmosi e acque calde ma riesce a tollerare anche temperature rigide e a vivere in condizioni asfittiche; è altresì in grado di sopravvivere e riprodursi in ambienti fortemente inquinati. Il Procambarus clarkii è stato inserito nell’elenco delle specie invasive di interesse unionale in base al Decreto Legislativo n. 230 del 15 dicembre 2017 (adeguamento alle disposizioni del Regolamento UE n. 1143/2014, recante disposizioni volte a prevenire e gestire l’introduzione e la diffusione delle specie esotiche invasive). Secondo il regolamento gli esemplari di tali specie non possono essere allevati, immessi sul mercato, ceduti a titolo gratuito o scambiati. Nonostante le sopraccitate restrizioni, frequentemente questo gambero viene utilizzato a scopo alimentare. Infatti l’abbondanza di questi animali e la relativa facilità di cattura, hanno invogliato molti pescatori amatoriali e amanti delle esperienze culinarie insolite, a mangiarli. In effetti, il gambero rosso della Louisiana in diversi Paesi è molto apprezzato in cucina ed è protagonista di varie ricette. Da queste premesse nasce l’esigenza di definire quali siano i pericoli associati al consumo di questa specie. I rischi a cui sono esposti i consumatori dipendono unicamente dalla contaminazione dell’habitat in cui vive l’animale. Infatti, il Procambarus clarkii di per sé non è tossico, ma è in grado di accumulare nel proprio organismo diversi xenobiotici dall’ambiente e di trasferirli nella catena alimentare. Essendone vietato l’allevamento non è possibile far crescere in ambiente controllato esemplari di Procambarus clarkii destinati al consumo umano, per cui quelli catturati in natura crescono e si riproducono in siti dove possono essere presenti contaminanti ambientali come metalli pesanti, tossine algali, ecc… I rischi, chiaramente, dipendono dal tipo di contaminante, ma anche dall’età dell’animale e dalla sua dieta: gli animali in cima alla catena alimentare e quelli onnivori detritivori, come il gambero della Louisiana, sono più soggetti al bioaccumulo. Inoltre, il rischio tossicologico aumenta quando viene consumato l’esemplare in toto, comprensivo quindi di visceri come l’epatopancreas, in cui generalmente gli xenobiotici si accumulano maggiormente. Tra i contaminanti ambientali i metalli pesanti risultano di particolare rilevanza tossicologica. 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 suoi effetti tossici quando 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 avviato alle analisi è stato suddiviso in due aliquote del peso di 0,5 g ciascuna e sottoposto ad un processo di mineralizzazione. La determinazione delle concentrazioni dei metalli è stata effettuata 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 e 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 negli esemplari di Procambarus clarkii sono esposte 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. 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). La concentrazione media di arsenico nell’epatopancreas a Villa Literno (8,5 mg/kg), è risultata superiore a quella riscontrata nella stessa matrice 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).

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. In generale, i risultati del presente studio 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 e 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

  1. 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.
  2. Ariano A., Lo Voi M., D’Ambola R., Marrone D., Cacace L., Severino (2015), Determination of cadmium in white and brown meat of Warty crab (Eriphia verrucosa), Journal of Food Protection, vol. 78, n. 12, 2253-2256.
  3. Baldaccini G.N. (1995), Considerazioni su alcuni macroinvertebrati dell’area umida di Massaciuccoli (Toscana), in: Tomei P.E., Guazzi E. (a cura), Il bacino del Massaciuccoli, IV. Pacini, Pisa: 91-113.
  4. 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.
  5. Gherardi F. (2006), Crayfish invading Europe: the case study of Procambarus clarkii, Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 39(3), 175-191.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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 numerosi 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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