Biol. Mar. Mediterr. (2009), 16 (1): 232-233
C. Longo, G. Corriero, M. Mercurio, M. Licciano1, L Stabili1,2
Dipartimento di Zoologia, Università di Bari, Via Orabona, 4 – 70125 Bari, Italia.
[email protected]
DISTEBA, Università del Salento, Via Prov.le Lecce-Monteroni – 73100 Lecce, Italia.
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IAMC, Sezione di Taranto – CNR, Via Roma, 3 – 70400 Taranto, Italia.
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ACCUMULO MICROBIOLOGICO DELLA DEMOSPONGIA
HYMENIACIDON PERLEVIS: IMPLICAZIONI
PER LA BIORIMEDIAZIONE IN AMBIENTE MARINO
BACTERIAL ACCUMULATION BY THE DEMOSPONGIAE
HYMENIACIDON PERLEVIS: A TOOL FOR
MARINE BIOREMEDIATION
Abstract – We examined the bacterial accumulation in Hymeniacidon perlevis. Analyses were
performed on sponge homogenates from unstarved and starved specimens and seawater from the same
sampling site. Results showed that H. perlevis is able to accumulate all the six considered microbiological
groups. The analysis also indicated that bacterial groups differ in their resistance to digestion by H.
perlevis.
Key-words: bioremediation, Hymeniacidon perlevis, bacterial accumulation, Ionian Sea.
Introduzione - Negli ambienti marini costieri gli organismi filtratori possono
potenzialmente processare notevoli volumi della colonna d’acqua nell’arco di
un’intera giornata (Licciano et al., 2007). In particolare, i poriferi sono capaci
di estrarre più dell’80% delle particelle organiche in sospensione con un range
dimensionale tra i 0,5 e 50 mm (Pile et al., 1996; Ribes et al., 1999; Stabili et al.,
2006). La demospongia Hymeniacidon perlevis è una specie tipica di ambienti chiusi
e semichiusi, talora con elevati carichi inquinanti. Precedenti indagini hanno già
evidenziato la capacità di questa specie di rimuovere dall’ambiente circostante alcune
frazioni del batterioplancton (Fu et al., 2006). In questa ricerca è stata valutata la
capacità di accumulo e digestione di diverse categorie batteriche da parte di H.
perlevis, con l’obiettivo di utilizzare questa demospongia quale biofiltro per ridurre
la concentrazione batterica in ambienti acquatici soggetti ad impatto antropico.
Materiali e metodi – Esemplari di H. perlevis sono stati prelevati nel II Seno
del Mar Piccolo di Taranto (Mar Ionio) e trasferiti in laboratorio dove sono stati
suddivisi in due gruppi di 27 spugne ciascuno. Per valutare la capacità di digerire
diverse categorie batteriche il primo gruppo è stato posto a stabulare, per 48 h, in
un acquario allestito con acqua di mare sterile (T=18 °C; Sal=37‰), i restanti 27
esemplari (spugne non stabulate) sono stati omogenati per 90 sec. L’omogenato è
stato impiegato per la ricerca quantitativa di sei parametri microbiologici. La stessa
procedura è stata adottata per le spugne stabulate. Sono stati, inoltre, prelevati
campioni di acqua dal medesimo sito di campionamento, anch’essi analizzati
microbiologicamente. Per tutti i campioni sono stati valutati i seguenti parametri
batteriologici: conta microbica totale a 37 °C su Plate Count Agar (PCA); conta dei
batteri eterotrofi su Marine Agar (MA); streptococchi fecali e coliformi totali e fecali
mediante la metodica Most Probable Number (MPN); vibrioni mediante semina dei
campioni su TCBS agar più 2% NaCl.
Risultati – La concentrazione di tutti i batteri considerati risultava sempre
superiore negli omogenati delle spugne di partenza rispetto a quella riscontrata
nell’acqua di mare. Relativamente ai batteri indicatori di contaminazione microbica,
Accumulo microbiologico della demospongia H. perlevis
233
questi sono risultati assenti o presenti con concentrazioni molto basse nelle spugne
stabulate. In particolare, in queste ultime i coliformi fecali e totali risultavano
completamente assenti mentre gli streptococchi fecali subivano una significativa
riduzione. Al contrario, le densità degli altri parametri microbiologici considerati
sono risultate pressoché simili o poco superiori rispetto a quelle registrate nelle
spugne non stabulate.
Tab. 1 - Densità batteriche nell’acqua di mare e nelle spugne tabulate e non stabulate.
Bacterial densities in seawater and in the starved and unstarved sponges.
Batteri eterotrofi (22°C)
Conta a 37°C
Vibrioni coltivabili
Coliformi totali
Coliformi fecali
Streptococchi fecali
Acqua di mare
2,1 x 105 CFU/ml
9,6 x 102 CFU/ml
2,3 x 102 CFU/ml
9 MPN/100ml
9 MPN/100ml
4 MPN/100ml
Spugne non stabulate
3,5 x 107 CFU/g
3,8 x 105 CFU/g
3,4 x 105 CFU/g
150 MPN/100g
110 MPN/100g
2100 MPN/100g
Spugne stabulate
3,7 x 107 CFU/g
6,4 x 105 CFU/g
3,9 x 105 CFU/g
0 MPN/100g
0 MPN/100g
420 MPN/100g
Conclusioni - I risultati ottenuti evidenziano l’elevata capacità di H. perlevis di
concentrare tutte le categorie batteriche considerate rispetto all’ambiente circostante.
H. perlevis, inoltre, digerisce selettivamente i diversi gruppi batterici analizzati. La
presenza nell’omogenato delle spugne stabulate di elevate concentrazioni di vibrioni
coltivabili e batteri eterotrofi, suggerisce che tali batteri, tipicamente marini,
abbiano trovato all’interno delle spugne un ambiente particolarmente idoneo per
moltiplicarsi. H. perlevis, pertanto, rappresenterebbe una “nicchia ecologica” per tali
microrganismi come già evidenziato per altri invertebrati marini (Licciano et al.,
2007). Considerata l’elevata capacità di accumulo della componente batterica e la
completa digestione dei coliformi totali e fecali da parte di H. perlevis, è plausibile
ipotizzare, come già proposto da Fu et al. (2006), l’impiego di questa spugna come
biorimediatore in bacini chiusi o semichiusi soprattutto in presenza di impianti di
acquacoltura e di discariche urbane, dove i batteri sono estremamente abbondanti.
Bibliografia
FU W., SUN L., ZHANG X., ZHANG W. (2006) - Potential of the marine sponge Hymeniacidon
perleve as biorimediator of pathogenic bacteria in integrated aquaculture ecosystems. Biotechnol.
Bioeng., 93 (6): 1112-1122.
LICCIANO M., STABILI L., GIANGRANDE A., CAVALLO R.A. (2007) - Bacterial accumulation
by Branchiomma luctuosum (Annelida: Polychaeta): A tool for biomonitoring marine systems
and restoring polluted waters. Mar. Environ. Res., 63: 291-302.
PILE A.J., PATTERSON M.R., WITMAN J.D. (1996) - In situ grazing on plankton <10 mm by the
boreal sponge Mycale lingua. Mar. Ecol. Progr. Ser., 141: 95-102.
RIBES M., COMA R., GILI J.M. (1999) - Natural diet and grazing rate of the temperate sponge
Dysidea avara (Demospongiae, Dendroceratida) throughout an annual cycle. Mar. Ecol. Progr.
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STABILI L., LICCIANO M., GIANGRANDE A., LONGO C,., MERCURIO M., NONNIS
MARZANO C., CORRIERO G. (2006) - Filtering activity of Spongia officinalis var. adriatica
(Schmidt) (Porifera, Demospongiae) on bacterioplankton: implications for biorimediation of
polluted seawater. Water Research, 40: 3083-3090.
