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La fioritura di alghe produce una sostanza mucillaginosa, prodotto di degradazione di microrganismi come le alghe unicellulari, principalmente i mucopolisaccaridi della parete cellulare. Questo prodotto di degradazione fa parte del normale ciclo del carbonio nel mare; se però vi è un eccesso di produzione od un difetto nella loro metabolizzazione da parte dei batteri, ecco che compaiono gli aggregati gelatinosi che possono, per effetto delle condizioni del mare, riunirsi in enormi strisce galleggianti, lunghe anche parecchie miglia. Sono generalmente delle alghe unicellulari, appartenenti ai Dinoflagellati che prendono il sopravvento sulle altre, arrivando ad avere una densità per litro d'acqua di qualche milione di organismi
diatomee dinoflagellati Gli scarichi industriali e agricoli causano la fioritura di fitoplancton Alcuni di loro producono tossine I mitili si nutrono di fitoplancton sono tolleranti e accumulano la sostanza inquinante Bioaccumulatori
Le branchie sono strutturate come ampi filtri piatti che convogliano il cibo dalla corrente d’acqua inalante e lo passano, intrappolato in strisce di muco, lungo un solco posto al fondo della branchia fino alla bocca.
Eutrophication and HABs • HAB= harmful algal bloom • Eutrophication- increasing nutrients in a system • Pollution • Agricultural runoff- high nitrogen containing fertilizers The river or sediment input of nutrients leads to an enrichment of N and P relative to Si. This decreases the Si/N ratio and this favors Pseudo nitzschia blooms (Bates et al, 1998) • Genus- Diatom • Location- • Around the world • Problem • Species can be poisonous in one part of the world and not in another
ASP (Amnesic Shellfish Poisoning) L’avvelenamento amnesico da molluschi si è manifestato con i suoi primi casi nel 1987 in Canada. Ora è presente anche in Europa, limitatamente alle coste atlantiche portoghesi, spagnole, irlandesi. La tossina in questione è l’acido domoico (aminoacido relativamente raro, non presente nelle proteine), tossina idrosolubile, prodotto da microalghe appartenenti alle Diatomee come Nitzschia pungens, Pseudonitzschia seriata (specie planctoniche) e Amphora coffeaeformis (specie bentonica), o da macroalghe Rodoficee come Chondria armata o Alsidium corallinum. Nel fitoplancton dell'Adriatico cellule del genere Pseudonitzschia sono comunemente presenti, ma fortunatamente finora non è mai stata riscontrata tossicità di tipo ASP nei nostri molluschi. Pseudonitzschia seriata
Domoic Acid • Water soluble tricarboxylic amino acid • Analog of glutamate, an excitatory neurotransmitter • Causes neuronal swelling and death =neurotoxin • Symptoms of Poisoning • Humans- abdominal cramps, vomiting, disorientation, and chronic memory loss (ASP) • Seal Lions, birds, and dolphins- vomiting, diarrhea, confusion, disorientation, scratching, seizures, coma, and death • Toxicity of Domoic acid depends on concentration • = Bioaccumulation
ORGANISMI PRODUTTORI PRINCIPI TOSSICI VETTORI Sindrome tossica nell'uomo Alexandrium tamarense* Alexandrium minutum* Pyrodinium bahamense Gymnodinium catenatum* Alexandrium catenella Dinogflagellati Batteri Microalghe Vibrio Moraxella Bacillus saxitossina neosaxitossina gonyautossine 1 - 4 Molluschi bivalvi PSP Dinophysis spp.* Gonyaulax grindleyi* Lingulodinium polyedrum* acido okadaico e altre tossine acide yessotossina homo-yessotossina 45-OHYTX Molluschi bivalvi DSP Gymnodinium breve (Sin. Ptychodiscus brevis) brevitossine Molluschi bivalvi NSP Gambierodiscus toxicus Coolia monotis Ostreopsis lenticularis ciguatossine Pesci (400 specie bentoniche) Ciguatera (CFP) Diatomee Pseudonitzschia seriata* Nitzschia pungens acido domoico e derivati Bivalvi Pesci Uccelli marini ASP * specie fitoplanctoniche presenti anche in Adriatico
DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning) sindrome diarroica da molluschi bivalvi Il complesso tossico del DSP è formato da più molecole liposolubili come l’acido okadaico, dinofisifitossine, pectonotossine, yessotossine. Di queste solo l'acido okadaico e le dinofitossine sono diarretiche; le pectentossine sono epatotossiche ed infine si conosce ancora poco della tossicologia delle yessotossine, anche se sembra che il loro organi bersaglio sia il cuore. Varie specie di Dinophysis sono riconosciute come produttrici di acido okadaico (D.fortii, D.sacculus, D.acuta, D.caudata, D.rotundata). Nel mare Adriatico è stato dimostrato che altre due Dinoflagellate producono tossine DSP e precisamente Lingulodinium polyedrum produce homo-yessotossina e Goniaulax grindleyi produce yessotossina Dinophysis fortii Lingulodinium polyedrum Goniaulax grindleyi
PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) sindrome paralitica da molluschi bivalvi I veleni del PSP sono neurotossine idrosolubili. Le dinoflagellate responsabili della produzione di tossine PSP sono ceppi di Alexandrium tamarense, Alexandrium minutum (presente in Adriatico), e Gymnodinium catenatum. Alexandrium minutum Alexandrium tamarense Il fitoplancton tossico può anche uccidere direttamente gli animali marini. Aringhe, acciughe, merluzzi, salmoni ed altre specie d’ interesse commerciale sono indicatori della presenza di biotossine, in quanto, a differenza dei molluschi bivalvi, sono sensibili alle tossine PSP e muoiono prima che nei loro tessuti muscolari la tossina raggiunga concentrazioni pericolose per l’incolumità del consumatore. Gli agenti tossici della PSP sono attualmente 18, suddivisi in tre gruppi di biotossine idrosolubili e termostabili che agiscono sul sistema nervoso. Di questi i più tossici sono la saxitossina, la neosaxitossina e le gonyautossine 1, 2, 3 e 4. Le tossine PSP agiscono sui canali del sodio, importanti strutture che si trovano sulle membrane delle cellule nervose e dei muscoli scheletrico e cardiaco.
Inquinamento da metalli pesanti I metalli pesanti e i composti organo –alogenati permangono in acqua senza subire il processo di degradazione e si concentrano negli organismi attraverso le catene alimentari.
I metalli pesanti, in particolare il mercurio, si muovono attraverso la catena alimentare acquatica. Infatti, i livelli di mercurio nei pesci sembrano non essere direttamente collegati a quelli presenti nell'acqua. consumo da parte di animali che si nutrono di alghe. all’assorbimento da parte delle alghe dispersione nell'acqua
Mentre il mercurio non è pericoloso per i pesci, almeno nelle concentrazioni normalmente presenti in natura, il suo accumulo nei tessuti rappresenta un grande problema per gli esseri umani e altri animali che si nutrono di pesci. Attualmente le indicazioni cautelari riguardo al consumo di pesce sono rivolte alle donne in gravidanza, cui è raccomandato di evitare pesci ad alto contenuto di mercurio: sgombro, pesce spada e squalo in particolare. Una raccomandazione estesa a donne che stanno allattando o a bambini, pur non essendoci evidenze dirette sui rischi di questi due gruppi. I risultati suggeriscono l’esistenza di un legame fra la quantità di alghe nell'acqua e quella di mercurio che finisce nella catena alimentare.
Danni a breve termine Danni a lungo termine
Le materie plastiche sono presenti in grandi quantità dato che questi materiali sono molto resistenti alla degradazione batterica o a quella degli agenti fisici. Molte specie di animali marini sono vittime dei materiali di plastica: delfini,foche, pesci,tartarughe e anche uccelli rimangono spesso impigliati in pezzi di reti in nylon abbandonate o filamenti vari TEMPO DI DEGRADO DEI RIFIUTI GETTATI IN MARE: Fazzolettino di carta: 3 mesi Fiammifero: 6 mesi Mozzicone di sigaretta: da 1 a 5 anni Buste di plastica: da 10 a 20 anni Prodotti di nylon: da 30 a 40 anni Lattine di alluminio: 500 anni Bottiglie di vetro: 1.000 anni Polistirolo: 1.000 anni
Il disastroso impatto sull'ambiente dell'acquacoltura • L'allevamento di una tonnellata di pesce richiede otto tonnellate d'acqua. La produzione intensiva di gamberi richiede una quantità d'acqua fino a 10 volte superiore. • Secondo la rivista Science, un allevamento di salmoni di un ettaro produce una quantità di rifiuti paragonabile ad una città di 10.000 persone. Si è constatato che gli allevamenti di salmone della Colombia Britannica producono la stessa quantità di rifiuti prodotta da una città di mezzo milione di persone. • Le fattorie di acquacoltura scaricano i rifiuti, pesticidi ed altre sostanze chimiche direttamente nelle acque costiere, ecologicamente fragili, distruggendo così l'ecosistema locale. Inoltre, gli allevamenti di Acquacoltura che allevano i pesci direttamente in zone di acque libere opportunamente recintate, distruggono fiorenti habitat naturali sovraccaricandoli ben al di là della loro capacità. I rifiuti organici prodotti dai pesci possono formare enormi strati di fanghiglia verde sulla superficie dell'acqua, impoverendo così di ossigeno le acque stesse ed uccidendo gran parte delle forme di vita in esse contenute
