Il bismuto, metallo sempre più considerato dall’industria come possibile alternativa “green” al piombo, potrebbe non essere privo di criticità ambientali: tende infatti ad accumularsi in alcuni organismi acquatici, con il rischio di risalire la catena alimentare. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista internazionale Science of The Total Environment e condotto da ENEA, CNR-IRET (con il coordinamento del ricercatore Massimo Zacchini), Sapienza Università di Roma e Università della Tuscia, nell’ambito del progetto PNRR National Biodiversity Future Center (NBFC).
La ricerca ha analizzato gli effetti del bismuto su 2 specie bioindicatrici tipiche degli ecosistemi di acqua dolce: Lemna minor, una piccola pianta galleggiante nota come lenticchia d’acqua, e Echinogammarus veneris, un crostaceo anfipode fondamentale per il riciclo della sostanza organica e parte integrante della dieta di pesci, anfibi e uccelli. I risultati indicano che entrambi gli organismi sono in grado di accumulare elevate quantità di bismuto nei tessuti, suggerendo un possibile rischio di trasferimento lungo la catena trofica. Tuttavia, emerge una differenza significativa: la Lemna minor mostra una notevole tolleranza, non evidenziando effetti negativi sulla crescita né alterazioni dei processi fotosintetici anche a concentrazioni elevate del metallo.
“Questo è il primo studio sugli effetti del bismuto in una specie vegetale acquatica e fornisce la prima evidenza della capacità di una pianta di sopportare alti livelli di questo metallo. In assenza di effetti tossici, i risultati suggeriscono come la lenticchia d’acqua sia in grado di attivare un meccanismo di controllo dell’assorbimento del metallo”, spiega la coautrice dello studio Valentina Iannilli, ricercatrice ENEA del Laboratorio Biodiversità ed ecosistemi del Dipartimento Sostenibilità. “Al contrario un nostro studio precedente[1] sulle piante terrestri aveva mostrato che il bismuto può indurre effetti tossici nelle fasi iniziali di sviluppo. Ad esempio, su una pianta di terra commestibile come il crescione (Lepidium sativum), dove avevamo osservato un’inibizione della crescita delle radici e chiari segnali di danni al DNA anche a basse concentrazioni, insieme a un’elevata capacità di bioaccumulo del metallo”.
Il piccolo crostaceo Echinogammarus veneris ha mostrato danni al DNA già alle concentrazioni più basse testate. “Vivendo a contatto diretto con i sedimenti, dove i metalli pesanti tendono ad accumularsi, questi organismi animali sono particolarmente esposti al bismuto (e non solo): possono ingerire particelle che lo contengono e assorbirlo attraverso il corpo, aumentando così l’esposizione e l’accumulo del metallo”, prosegue Iannilli.
Sebbene il bismuto sia considerato un metallo a bassa tossicità, i nuovi dati indicano che potrebbe avere effetti sub-letali sulle specie acquatiche più sensibili, con possibili ricadute sull’equilibrio generale degli ecosistemi. E l’elevata capacità dei crostacei analizzati di bioaccumularlo, insieme alla loro particolare sensibilità agli effetti genotossici, li rende a tutti gli effetti sentinelle utili a valutare l’impatto del metallo in natura.
La presenza naturale del bismuto sulla terra è molto bassa (circa 0,025 parti per milione), motivo per cui è classificato come metallo minore. Tra le fonti ‘antropiche’ indicate come potenziali vie di ingresso del bismuto nell’ambiente, ci sono le polveri derivanti da attività industriali e di trasporto, i residui di armi da fuoco e il particolato proveniente da fuochi d’artificio. Con il suo crescente utilizzo in cosmetica[2] e medicina[3], è ragionevole aspettarsi un aumento della sua presenza nell’ambiente: è già stato rilevato nel ghiaccio alpino, nei fanghi e nelle acque reflue delle città svedesi, probabilmente a causa dell’uso crescente di cosmetici e di prodotti plastici che lo contengono. “Quest’ultimo caso richiede particolare attenzione, soprattutto considerando l’impiego dei fanghi nella produzione di biofertilizzanti per l’agricoltura. Nel complesso, il bismuto merita quindi maggiore attenzione come possibile contaminante emergente, sia per l’ampia e crescente prospettiva di utilizzo sia per i dati ecotossicologici che stanno emergendo”, conclude Iannilli.
[1] Passatore et al., 2022
[2] Nei cosmetici, il bismuto viene usato principalmente per dare luminosità e effetto perlato a polveri, fondotinta e ombretti.
[3] Il bismuto è da lungo tempo conosciuto per le sue proprietà mediche ed è ampiamente utilizzato per trattare ulcere gastriche, ustioni, tumori maligni. Inoltre, il suo impiego è in rapido aumento nella medicina diagnostica come agente teragnostico (ossia che combina le funzioni di terapia e diagnosi), ad esempio per migliorare il contrasto delle immagini. Negli ultimi anni alcuni composti del bismuto hanno attirato attenzione anche nella ricerca per lo sviluppo di farmaci antivirali a largo spettro: studi sperimentali hanno infatti mostrato che il bismuto è in grado di inibire enzimi chiave del coronavirus SARS-CoV.)
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?