Uno studio condotto dal dottor Guanghui Yu della School of Earth System Science, Università di Tianjin, ha approfondito il ruolo delle nanoparticelle di magnetite come imitatori dei nanozimi.
Utilizzando il modello del fungo marciume bianco Phanerochaete chrysosporium, Le Chang e Guanghui Yu hanno studiato la degradazione del 4,4′-diclorobifenile (PCB15) con e senza la presenza di nanoparticelle di magnetite. In particolare, l'aggiunta di queste nanoparticelle ha sostanzialmente rafforzato la scomposizione del PCB15 da parte della Phanerochaete chrysosporium, con tassi di degradazione che hanno raggiunto rispettivamente il 42% e l'84% dopo 3 e 5 giorni di co-coltivazione.
Valutazioni microscopiche di campioni di minerali fungini sono state ulteriormente eseguite da Le Chang e Guanghui Yu presso il Beamline BL01B del National Protein Science Research Facility all'interno dello Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF). Hanno osservato particelle di magnetite che aderivano strettamente alle ife fungine, mostrando una distribuzione non uniforme sulle superfici ifali.
Incuriositi dai meccanismi alla base della sinergia tra funghi e magnetite nella degradazione degli inquinanti, Le Chang e il dottor Guanghui Yu hanno identificato che le nanoparticelle di magnetite mostravano un'attività simile a quella di un enzima, etichettandole come "nanozimi". Questa scoperta ha suggerito un'attività nanozimatica intrinseca nelle nanoparticelle di magnetite.
Degna di nota è stata la scoperta che la co-coltivazione del fungo con nanoparticelle di magnetite ha aumentato significativamente l'attività nanozimatica delle nanoparticelle. L'analisi statistica ha rivelato una forte correlazione negativa (r=−0,96, p<0,001) tra l'attività nanozimatica della magnetite e il rapporto di concentrazione di PCB15. Ciò ha supportato l'idea che i funghi del marciume bianco potenziano l'attività nanozima della magnetite per degradare il PCB15.
Per scoprire le complessità dell'interazione tra il fungo modello e le nanoparticelle di magnetite, i ricercatori hanno utilizzato la spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) ad alta risoluzione.
Il dottor Guanghui Yu ha spiegato:"Il fungo del marciume bianco ha degradato il PCB15 migliorando l'attività nanozimatica della magnetite, che era governata principalmente dai posti vacanti di ossigeno sulla superficie del minerale (2-10 nm) piuttosto che dalla chimica del ferro. Questi posti vacanti di ossigeno superficiale erano prevalentemente riempiti dalle specie di ossigeno adsorbite, inclusi i gruppi ossidrile (-OH) e l'acqua adsorbita."
In sintesi, questi risultati fanno luce sulla notevole resilienza e adattamento dei funghi in condizioni estreme, fornendo allo stesso tempo nuove informazioni sulla degradazione degli inquinanti organici facilitata dai funghi. Questa ricerca comporta implicazioni per la bonifica del suolo in ambienti contaminati.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Science China Earth Sciences .
Ulteriori informazioni: Le Chang et al, Processi interfacciali e meccanismi di degradazione sinergica del diclorobifenile da parte di funghi marciumi bianchi e nanoparticelle di magnetite, Science China Earth Sciences (2023). DOI:10.1007/s11430-023-1141-x
Informazioni sul giornale: Scienza Cina Scienze della Terra
Fornito da Science China Press
