Abstract
Abstract Sono stati analizzati oggetti di uso comune in bioplastica, inizialmente su campioni costituiti da PBAT, amido, PLA e PBS (2024, prima generazione); successivamente (2025/26, seconda generazione) in materiali contenenti cellulosa e lignina. I campioni selezionati coprivano la varietà di articoli usa e getta in bioplastica disponibili nei supermercati italiani, permettendo anche di osservare l’effetto del recepimento della Direttiva SUP (Single Use Plastic – Direttiva UE 2019/904). Le attività svolte hanno previsto la preparazione di lisciviati di bioplastiche commerciali mediante la frammentazione di ogni campione in frammenti da 5 mm, successivamente immersi in acqua di mare per 14 giorni in condizioni standard di laboratorio, a concentrazione di 80 g/L. E’ stata effettuata la caratterizzazione chimica del contenuto di additivi organici e inorganici nei materiali testati e nei lisciviati prodotti. Nei materiali (prima e dopo il contatto con l'acqua di mare) la caratterizzazione degli additivi è stata effettuata mediante estrazione in metanolo e successiva analisi al gascromatografo accoppiato a spettrometria di massa (GC-MS). Nei lisciviati gli additivi sono stati caratterizzati mediante estrazione liquido-liquido ed estrazione in fase solida (SPE), successivamente analizzati al GC-MS. In entrambi i casi le analisi sono state di tipo qualitativo volte a identificare le molecole gas cromatografabili. La quantificazione degli additivi inorganici nei materiali è stata effettuata mediante l’analisi delle ceneri; la quantificazione degli additivi organici e inorganici nei lisciviati è stata valutata mediante l’analisi Chemycal Oxygen Demand (COD) e ICP-MS triplo Quadrupolo e/o ICP AES, rispettivamente. L’effetto dei lisciviati è stato testato su larve (11 diverse concentrazioni) e adulti di mitilo (Mytilus galloprovincialis) (0,6% concentrazione ambientalmente rilevante) studiando la fertilizzazione dei gameti e lo sviluppo larvale. Negli adulti è stata valutata una batteria di biomarker enzimatici (attività della glutatione S-transferasi (GST), catalasi (CAT), acetilcolinesterasi (AChE)) e istologici (stabilità delle membrane lisosomiali (LMS) negli emociti e nelle ghiandole digestive, rapporto lisosoma-citoplasma (Lys/Cyt), contenuto di lipofuscine (LF), contenuto di lipidi neutri (NL)) a seguito di esposizione ai lisciviati testati per sette giorni. Risultati ottenuti Le analisi chimiche hanno evidenziato la presenza di additivi utilizzati anche nelle plastiche convenzionali, classificabili sulla base del gruppo funzionale nelle seguenti classi: acidi carbossilici, polioli, acidi grassi, piccoli ossigenati (aldeidi, chetoni, esteri), silossani, composti a base di azoto, derivati abietici e alcani. Il confronto degli additivi ritrovati nei materiali pre- e post- esposizione all’acqua di mare e nei lisciviati ha permesso di evidenziare il passaggio di questi in soluzione anche a seguito di un breve periodo di lisciviazione. Le analisi quantitative hanno evidenziato un maggiore rilascio di entrambi gli additivi organici e inorganici nell’acqua di mare da parte dei campioni flessibili costituiti da film rispetto ai campioni rigidi. I dati biologici hanno mostrato effetti dei lisciviati principalmente sullo sviluppo delle larve di mitilo, anche alle concentrazioni più basse di lisciviati. Gli effetti sono stati osservati anche sulla espressione di geni coinvolti nello sviluppo larvale, e sulle potenzialità immunitarie dei mitili valutate negli emociti. Negli adulti, la concentrazione 0.6%, unica testata, ha evidenziato effetti significativi solo sui biomarker istologici. Dal confronto tra materiali, lisciviati ed effetti biologici tra plastiche di prima e seconda generazione si denota una riduzione degli additivi e in parallelo degli effetti biologici. I risultati hanno portato a 3 eventi di divulgazione, 8 presentazioni a congressi, 1 articolo pubblicato, 1 sottomesso per la pubblicazione e 3 in preparazione.
Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Elena Fabbri
Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali
Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"
Coordinatore:
Università degli Studi di GENOVA(Italy)
Contributo totale Unibo: Euro (EUR) 104.869,00
Durata del progetto in mesi: 24
Data di inizio
05/10/2023
Data di fine:
28/02/2026
