LEGA
NAVALE
Le spugne
i biofiltri
di domani
Fabio Ledda e Renata Manconi
perficie agli abissi e dai
mari tropicali a quelli polari. Sono organismi filtratori
attivi che si nutrono trattenendo la frazione organica
particolata o disciolta presente nelle acque.
La loro elevata capacità di rigenerazione, in grado di produrre organismi perfettamente funzionali a partire da piccoli frammenti di pochi centimetri cubici di volume, li rende soggetti ideali per la coltura in mare destinata alla produzione di biomassa per molteplici aspetti applicativi.
La spongicoltura nasce come soluzione razionale al problema dello sfruttamento eccessivo delle spugne mediterranee di grande interesse commerciale che, insieme a recenti epidemie, ha causato la moria di interi banchi spongiferi.
Ha attualmente importanti finalità anche nella produzione
su larga scala di biomassa utilizzabile, di alto interesse applicativo nei campi farmaceutico, biomedico e industriale
tramite l’estrazione di composti bioattivi prodotti naturalmente dalle spugne.
La coltura di questi organismi in mare può essere inoltre finalizzata alla depurazione delle acque soggette a pesanti carichi organici o batterici causati da intensa attività antropica
Un interessante contributo
della Sezione di Rapallo
In ambito scientifico è opinione ampiamente condivisa che l’ambiente marino
rappresenti un’importantissima, e finora poco sfruttata, fonte di nuove risorse dal potenziale impiego biotecnologico.
Gli invertebrati marini costituiscono una risorsa abbondante dei nostri mari e si sono rivelati capaci di performances
che l’uomo può utilizzare in vari campi. Le conoscenze di
base sulla loro biologia ed ecologia, già acquisite nel corso dei decenni passati, hanno fornito una solida piattaforma di partenza sulla quale basarsi nell’orientare le successive ricerche.
Nel settore delle biotecnologie marine, fra gli invertebrati,
i poriferi o spugne rappresentano organismi ideali per la ricerca applicata in un’ottica di sfruttamento sostenibile
delle risorse naturali; queste, con circa 15.000 specie descritte in tutto il mondo, sono il più antico Phylum vivente
tra gli organismi multicellulari animali, privi di organi specializzati e con pochi tessuti definiti.
Nell’ambiente marino, costituiscono un importante elemento del benthos sessile ed hanno diffusione dalla su-
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Il gruppo di ricerca
quali si incontrano,
del DTRS, anche conad esempio, in aree
giuntamente a gruppi
portuali, porticcioli
di ricerca di altri ateturistici, in prossiminei italiani, opera già
tà di allevamenti ittida diversi anni nella
ci e di condotte di
sperimentazione di
scarico fognario urimpianti di allevabano a mare.
mento di spugne. I
Proprio in questo
Il pontile della Sezione di Rapallo con, sul tavolato, i moduli per l’allevamento delle spugne;
dati ottenuti sulle pocontesto applicatiin apertura una Dysidea avara che produce molecole utili per la biomedicina
tenzialità di allevavo, da alcuni anni la
mento di numerose
Sezione LNI di Raspecie di spugne con interesse commerciale hanno consentipallo, offre supporto logistico al gruppo di ricerca del proto la messa a punto di diversi protocolli di allevamento con la
fessor Roberto Pronzato del Dipartimento Tecnico Ricerca
produzione dei due brevetti USAMA® e SAFEAQUAPLAN®.
e Sperimentazione (DTRS) dell’Università di Genova, per
Le recenti attività presso la Sezione di Rapallo sono final’allestimento di alcuni impianti pilota finalizzati alla sperilizzate all’ottimizzazione dei protocolli di spongicoltura in
mentazione di biofiltri a base di spugne nei porti turistici.
aree portuali, alla definizione della capacità di reazione
Com’è noto, l’intensa attività nautica, a cui si aggiunge la
delle spugne, all’allevamento e alla sperimentazione delle
frequente prossimità di scarichi urbani, causa in queste
loro capacità di biofiltrazione in queste aree degradate.
aree un elevato impatto ambientale, che si riflette anche
In recenti esperiennelle zone circoze pilota nei mari
stanti. Le tecnologie
La spongicoltura, nell’immagine i frammenti destinati ad accrescersi sui loro supporti, potrebbe ovviare
italiani, la sopravvidi spongicoltura per
i problemi creati dall’eccessivo sfruttamento dei banchi naturali di spugne
venza in allevamenla messa a punto di
to di diverse specie
biofiltri per il bioridi demosponge ha
medio delle masse
dato risultati tra il
d’acqua della fascia
70 e il 100% in
costiera mirano alla
spongicoltura in
individuazione di sositu, con potenzialiluzioni ecologicatà di crescita, e
mente ed economiquindi di produzione
camente sostenibili
di biomassa, tra il
del problema legato
30% e il 50% in un
all’inquinamento orsolo anno di coltura.
ganico, da derivati
Inoltre, da risultati
del petrolio e da
di test svolti in labometalli pesanti.
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Un bell’esemplare di axinella polipoides, spugna gialla con portamento eretto
ratorio dal gruppo di ricerca, sul potere filtrante dei poriferi, cioè sui valori di clearance rate e di ritenzione sul particolato organico e batterico, è stata valutata una capacità
di pompaggio dell’acqua di questi animali in 14 litri per
ora, con una capacità di ritenzione di 7x1.010 batteri per
ora per 1metro quadrato di copertura.
L’Haliclona mediterranea ha una peculiare forma a canne d’organo
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Le recenti sperimentazioni effettuate nel Porto di Rapallo
hanno prodotto dei risultati preliminari confrontabili con le
precedenti esperienze di spongicoltura in situ, per quanto riguarda sia i tassi di crescita, sia le potenzialità di biofiltrazione, stimate nella capacità di rimozione di quasi il 50% della
carica batterica e organica presenti in colonna d’acqua.
Un altro risvolto significativo tra le applicazioni della spongicoltura in porto riguarda lo sfruttamento razionale delle
spugne come fonte di metaboliti di interesse applicativo
nel settore industriale per la produzione di prodotti antivegetativi (antifoulant).
In seguito alle restrizioni imposte dall’IMO (International
Maritime Organization) e dall’Unione Europea sulla produzione e utilizzo di vernici antifoulant a base di composti organo-stannici e di metalli pesanti, nel settore delle biotecnologie marine è considerata come prioritaria la ricerca di
biocidi di origine naturale prodotti dagli organismi marini.
È noto che le spugne producono naturalmente composti
che agiscono nelle strategie di competizione per lo spazio e
nei meccanismi di difesa chimica contro la predazione in
quanto inibiscono l’insediamento del microfouling (batteri,
funghi, microalghe), del macrofouling (macroalghe, ed invertebrati bentonici quali balani, mitili, etc.) e dei parassiti.
In questo contesto la spongicoltura nell’ambito di un porto
presenta come interessante aspetto applicativo sia la produzione di biomassa finalizzata all’estrazione di questi composti,
sia l’allevamento finalizzato al rilascio naturale di queste sostanze da parte delle spugne in coltura agendo direttamente a
favore delle strutture sommerse circostanti. Questo aspetto è
tuttora soggetto delle ricerche del gruppo del DTRS.
Le attività attualmente in corso presso la Lega Navale di
Rapallo mettono in evidenza l’importanza e le potenzialità
del lavoro svolto in sinergia tra “addetti ai lavori” e ricercatori nel contesto della ricerca scientifica finalizzata allo
sfruttamento razionale delle risorse ma anche alla protezione e conservazione dell’ambiente marino.
Fabio Ledda e Renata Manconi
marzo-aprile 2009
