Oltre al loro ruolo nella fertilizzazione e riproduzione delle piante, pollini e spore hanno un altro, talento nascosto:Con un semplice trattamento, questi economici, i grani abbondanti e rinnovabili possono essere convertiti in minuscole particelle spugnose che possono aggrapparsi agli inquinanti e rimuoverli dall'acqua, relazione degli scienziati. Anche meglio, queste particelle trattate non provocano allergie.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati all'American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting &Exposition.

"Anche livelli molto bassi di alcuni composti, come gli ormoni, prodotti farmaceutici o quelli contenuti nei prodotti per la cura della casa e della persona, può causare effetti tossici. Però, spesso possono sfuggire ai normali processi di pulizia negli impianti di trattamento delle acque reflue, "dice Andrea Boa, dottorato di ricerca, il cui laboratorio sta lavorando al progetto polline. "Stiamo cercando di trovare modi alternativi per rimuovere queste sostanze chimiche dall'acqua in modo da poter ridurre la quantità che va nell'ambiente".

Il progetto fa parte del più ampio programma "Sullied Sediments" in cui Boa e molti altri scienziati stanno valutando i livelli di inquinanti nei sedimenti dei corsi d'acqua europei, al fine di valutare i sedimenti dragati, gestire il riutilizzo dei sedimenti e ridurre le contaminazioni future. Questi contaminanti includono prodotti farmaceutici come l'antidolorifico diclofenac e prodotti chimici domestici come il triclosan, un composto antimicrobico utilizzato nel dentifricio, e altri prodotti per la cura personale. Alcuni di questi prodotti chimici, compreso il triclosan, sono vietati o il loro uso è fortemente limitato. L'Unione europea inizierà a monitorare ufficialmente i livelli di tutte queste sostanze chimiche "Watch List" dal 2020 in poi.

I grani di spore utilizzati nello studio sono estratti da Lycopodium clavatum -il comune muschio del club. Nel loro stato naturale, ognuno di questi microscopici granelli trasporta materiale genetico all'interno di un guscio duro ricoperto da uno strato esterno di cera e proteine, spiega Aimilia Meichanetzoglou, uno studente di dottorato nel laboratorio di Boa presso l'Università di Hull.

Boa si interessò per la prima volta al polline grazie al suo lavoro con Grahame Mackenzie, dottorato di ricerca, un professore di Hull (ora emerito) che sviluppò il metodo originale per formare anallergici, polline scavato e gusci di spore. La compagnia di Mackenzie, Sporomex, utilizza i gusci inerti per incapsulare principi attivi a rilascio controllato in ambito farmaceutico, cibo, applicazioni cosmetiche e mediche.

Boa ha portato il concetto in una direzione completamente diversa. Quando lui e Meichanetzoglou stavano studiando le interazioni dei gusci vuoti con una varietà di sostanze chimiche, hanno notato che alcuni dei composti sono stati adsorbiti, o attaccato a, la superficie dei gusci. Boa si rese conto che questa viscosità poteva essere potenzialmente utilizzata per catturare bassi livelli di inquinanti, e così ha perseguito questo tipo di applicazione.

Meichanetzoglou utilizza l'idrolisi per liberare il polline dal suo carico genetico e dal mantello ceroso, che rende i grani ipoallergenici. Per colpire particolari inquinanti, può variare le condizioni di idrolisi e apportare modifiche alla superficie dei grani. Per esempio, per rimuovere il fosfato, che viene utilizzato in molti fertilizzanti, Meichanetzoglou deposita ossido di ferro sulla superficie dei gusci. L'ossido di ferro reagisce con il fosfato per formare fosfato di ferro insolubile, che precipita fuori dall'acqua e viene adsorbito sui grani. I ricercatori hanno scoperto che i grani potrebbero rimuovere quasi tutto il fosfato dai campioni di acqua e quasi l'80% di molti altri inquinanti.

Il trattamento delle acque reflue richiederà la considerazione di vari fattori, come le incrostazioni e il grado di contaminazione. Per esempio, case che utilizzano una fossa settica; particolari edifici con un alto livello di prodotti farmaceutici nelle loro acque reflue, come ospedali o case di cura per anziani; o gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali che servono un'intera città avranno requisiti diversi. Boa sta esplorando le opzioni con le autorità idriche locali per l'implementazione di questa tecnologia.

Boa ha volutamente cercato di mantenere bassi i costi di processo per rendere il metodo commercialmente fattibile. Il muschio è già raccolto per altre applicazioni, note di Boa, e può crescere su terreni di scarsa qualità, quindi non competerà con le colture alimentari per la terra arabile. I suoi collaboratori hanno anche iniziato a testare la biodisponibilità degli inquinanti catturati dai grani.