SCAVI DI ERCOLANO – LE TERME SUBURBANE Il complesso delle Terme suburbane fu costruito in quella area ove si sviluppò l’edilizia ercolanese nel processo di espansione urbanistica oltre gli angusti limiti del primitivo centro cittadino. L’impianto (I sec. a.C. - I sec. d.C.), di proprietà privata, è edificato su una terrazza artificiale verso il mare, poco fuori le mura ed è uno dei meglio conservati dell'antichità. Il complesso termale risulta eminente per la sua scenografica posizione, a pochissima distanza dal mare, e fu sottoposto nei secoli a continue spoliazioni. Originariamente si sviluppava su tre piani con andamento scenografico ed è stato riportato alla luce nel decennio 1949-1959 e in maniera definitiva negli scavi condotti fino al 19851989. Lo scavo è risultato molto difficile per la compattezza del terreno e per la presenza di acque sotterranee che lo invadono per una certa altezza. L’ingresso si apre su un ampio piazzale e superato il portale a semicolonne con timpano triangolare, a seguito di una breve gradinata, ci si immette nel vestibolo tetrastilo illuminato da un lucernario a pozzo, impluvium, sorretto da quattro colonne a fusto liscio su cui s'imposta una doppia fila di archetti a tutto sesto sovrapposti. Qui si può ancora ammirare la bella e malinconica erma marmorea (ritratto su pilastro) di "Apollo", sostenuta da un pilastro da cui sgorgava l'acqua che s'andava a raccogliere nel bacino posto di fronte. Da questo ambiente si può accedere alle varie parti, tutte ottimamente conservate, delle terme che non avevano, come di consueto, una sezione maschile ed una femminile. Probabilmente era riservata ai soli uomini o veniva usata, alternativamente, dagli appartenenti ad entrambi i sessi. 1 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Il vestibolo disimpegna a destra, attraverso un corridoio, su una sala di attesa o di riposo con pavimento in cocciopesto e con ampie finestre che davano sul mare e disimpegna sul praefurnium (forno per il riscaldamento). Gli ambienti termali propriamente detti comprendono una grande ed unica sala, in gran parte occupata dalla piscina, che fungeva sia da apodyterium (spogliatoio) che da frigidarium, con pavimento a lastre di marmo bianco, pareti con affreschi di IV Stile e decorazioni a riquadri in stucco; curioso è l’affresco in "quarto stile" dello spogliatoio: 16 pannelli presentano scene erotiche, tra cui quella che vede impegnate due donne rimane unica nella pittura romana. 2 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] FRIGIDARIUM Proseguendo fra tepidarium e frigidarium vi è una stanza elegantemente decorata da stucchi e marmi e dotata di sedili e marmorei sistemati lungo le pareti: si doveva trattare d'una sorta di sala d'aspetto. Le pareti presentano un zoccolo ed un podio rivestiti di marmi policromi, sopra i quali, in una campitura di stucco bianco, vi sono grandi pannelli riquadrati da cornici e separati da pilastrini, in ognuno dei quali vi è una figura in altorilievo di guerriero in stucco tra lunghe specchiature. La decorazione delle pareti è conclusa, in alto, da un largo fregio su fondo rosso. È notevole anche il pavimento, con quadrelli di marmo nero. Di qui a sinistra si passa nel tepidarium mentre a destra nel calidarium. Il tepidarium è dotato di una vasca rettangolare piuttosto ampia, con pavimento di lastre di ardesia e stucchi alle pareti raffiguranti guerrieri ed è collegato col laconicum, piccola stanza a pianta circolare, nella quale si prendevano bagni di vapore con mosaico pavimentale nero su fondo bianco. TEPIDARIUM Il calidarium, invece, come di norma, ha una vasca di modeste dimensioni, per l'acqua calda, ed un bacino per le abluzioni d'acqua fredda e presenta anch’esso pareti decorate in IV Stile. In questo ambiente è visibile la controforma del labrum (vasca per abluzioni) impressa nel materiale vulcanico entrato dalla finestra, che strappò violentemente il bacino dal suo sostegno. Dietro il calidarium è l'ambiente con le caldaie per il riscaldamento delle terme: il praefurnuim che con altri ambienti di servizio dislocati lungo un corridoio completano la pianta delle terme. 3 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] INDAGINI STRUMENTALI Le indagini strumentali sono state eseguite per un periodo di tempo sufficiente a delineare il macrosistema (l’intero sito ove sono ubicati gli affreschi da preservare) e le condizioni microclimatiche presenti, le cui componenti principali comprendono: - valutazione dell'esposizione alla temperatura; - valutazione dell’umidità relativa; - indagini luxmetriche; - valutazioni polveri aerodisperse - valutazione inquinamento da campi elettromagnetici - valutazione inquinamento da inquinanti atmosferici Per ciascun sito sono state individuate le postazioni di misura relative a differenti affreschi, ponendo particolare attenzione a quelle caratterizzate da importanti fenomeni di degrado in corso e collocate in punti tra loro distanti o comunque soggetti a condizioni microclimatiche differenti (esposizione al sole, alla luce, all’umidità di risalita). Le misure delle condizioni di temperatura, umidità relativa, l’illuminanza, polveri, elettromagnetismo ed inquinanti atmosferici sono state condotte con cadenza oraria, per un tempo sufficiente a minimizzare l’errore di rilevazione e badando a che l’operatore e il relativo allestimento non costituisse fattore di imprecisione. 4 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] STRUMENTAZIONE DI CAMPIONAMENTO MICROCLIMATICO I parametri microclimatici rilevati sono stati campionati a mezzo di una STAZIONE MICROCLIMATICA BABUC prodotta dalla società LSI S.p.A. di Settala (MI). Tutte le misure sono state eseguite in base ai seguenti principi: - la centralina microclimatica è stata posta a circa 1 metro dalla posizione oggetto del monitoraggio; - la scelta dei punti da campionare è stata effettuata privilegiando punti in cui fossero presenti condizioni macroscopiche di maggiore degrado delle opere d’arte. I dati campionati sono stati analizzati e valutati a mezzo di apposito software di gestione dei dati “Infogap evoluto”. Il campionatore-multiacquisitore è stato dotato delle seguenti sonde: - Anemometro a filo caldo BSV101 per la misura del parametro “velocità dell’aria” - Sonda psicrometrica BSU102 costituita da 2 sensori di temperatura, di cui uno a bulbo asciutto che misura la temperatura secca dell’aria, il secondo è un termometro rivestito di una guaina idrofila, con l’opposta estremità immersa in acqua ultrapura, che misura la temperatura di bulbo umido a ventilazione forzata. - Globotermometro BST131; la temperatura rilevata consente di calcolare la temperatura media radiante. - Sonda per temperatura di bulbo umido a ventilazione naturale BSU121. L'umidità relativa è data dal rapporto tra l'umidità assoluta (quantità di vapore d'acqua presente in un ambiente) e l'umidità massima (quantità di vapore d'acqua che può essere contenuta ad una determinata temperatura senza che si verifichi la condensazione del vapore). - Sonda termometrica BST105; - Sonde luxmetriche per ambienti interni BSR001 e BSR003; 5 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 6 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] I risultati del campionamento microclimatico e luxmetrico è riportato nei seguenti grafici, suddivisi per temperatura, umidità e luce presenti nel sito archeologico oggetto delle indagini strumentali. Per l’indagine riguardante l’influenza della luce sul degrado dei dipinti si è deciso di posizionare la sonda direttamente su quelli ritenuti maggiormente degradati: il grafico illuminometrico riporta tre misure relative a tre punti riportati con i seguenti codici: TS10: marmo su piscina piccola TS11: bassorilievo vicino alla porta TS12: stanza con acquasantiera_ marmo nella vasca Misura della temperatura_Terme Suburbane 25,0 20,0 15,0 °C stanza con piscina piccola stanza con bassorilievo stanza con acquasantiera 10,0 5,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 ora 7 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] misura dell'umidità_terme suburbane 120,0 100,0 80,0 stanza con piscina piccola RH% stanza con bassorilievo stanza con acquasantiera 60,0 40,0 20,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 ora Misura dell'illuminanza_terme suburbane 30,0 25,0 20,0 lux TS10_ marmo su piscina piccola 15,0 TS11_bassorilievo vicino alla porta TS12_stanza con acquasantiera, marmo nella vasca 10,0 5,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 ora 8 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Per la ricerca degli inquinanti atmosferici si sono utilizzate sonde appresso elencate. I dati sono stati anch’essi analizzati e valutati a mezzo di apposito software di gestione dei dati “Infogap evoluto”. - Sonda elettrochimica BSO101 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di carbonio monossido (CO) nel range tra 0 e 1000 ppm; - Sonda elettrochimica BSO103 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di anidride carbonica (CO2) nel range tra 0 e 3000 ppm; - Sonda elettrochimica BSO108 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di ossidi di azoto (NOx) nel range tra 0 e 20 ppm; - Sonda elettrochimica BSO111 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di anidride solforosa (SO2) nel range tra 0 e 20 ppm; Inquinanti atmosferici ppm Luoghi campionati CO2 CO NO2 SO2 Stanza con piscina piccola Stanza con bassorilievo Stanza con acquasantiera 493 446 464 0,9 0,9 0,8 0,6 0,6 0,5 0,2 0,2 0,1 CAMPIONAMENTO DEL PARTICOLATO AERODISPERSO Le polveri aerodisperse sono state campionate mediante uno strumento di prelievo a portata costante modello DIGIT ISO prodotto dalla Zambelli. Il flussometro digitale incorporato garantisce assoluta precisione in un range tra 0,5 e 30 litri/minuto e permette di mantenere la portata costante per l’intero campionamento. 9 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Un dispositivo di controllo segnala le anomalie sul display e, se la causa che provoca l’allarme persiste per un tempo maggiore di 5 minuti, il campionamento viene interrotto. Lo strumento è dotato di batterie tampone a salvataggio dei programmi impostati in caso di mancanza di rete. Utilizzando tale campionatore unitamente a un elaboratore modello 5005 per la rilevazione della temperatura e della pressione differenziale è stato possibile effettuare precisi ed affidabili campionamenti isocinetici. Le polveri sono state captate su filtri a membrane micropori Metricel da 0,45 µm di colore bianco in nitrato di cellulosa con diametro di 47 mm. Dopo il campionamento i filtri sono stati condizionati e quindi ripesati su bilancia analitica eseguendo una determinazione gravimetrica. CAMPIONAMENTO ELETTROMAGNETICO L’attrezzatura utilizzata per monitorare l’inquinamento indotto da campi elettrici o magnetici è costituito da un monitore PMM Mod. 8053 A corredato da un sensore isotropico di campo elettrico EP-330 operante tra 100 KHz-3 GHz. La strumentazione di misura è stata controllata a cura del laboratorio di controllo SIT 08, tracciabile all’Istituto Metrologico Nazionale. L’uso di procedure automatiche minimizza i tempi di calibrazione della strumentazione. Lo strumento è dotato di un microprocessore e di un display grafico di grandi dimensioni. Utilizza circuiti ad alta densità che sono facilmente riparabili o sostituibili. Il firmware interno può essere aggiornato via PC o scaricato dal sito. 10 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Polveri totali Luoghi campionati Campi elettromagnetici Valore trovato mg/mc Stanza con piscina piccola Stanza con bassorilievo Stanza con acquasantiera 1,1 0.9 1,2 Luoghi campionati Valore trovato V/m Stanza con piscina piccola Stanza con bassorilievo Stanza con acquasantiera < 0,3 < 0,3 < 0,3 INDAGINI MICROBIOLOGICHE La microflora presente sulle costruzioni di materiale lapideo è rappresentata da un complesso ecosistema che si sviluppa in diversi modi secondo le condizioni ambientali e delle caratteristiche chimiche e fisiche del materiale. Per la caratterizzazione dei biodeteriorigeni presenti nel sito in esame si è proceduto ricercando i seguenti gruppi microbici e fisiologici: • Conta Microbica Totale aerobia; • Funghi; • Lieviti; • Attinomiceti; • Batteri solfo-ossidanti; • Batteri nitrosanti; • Batteri nitricanti; • Batteri azotofissatori; • Microflora fototrofa. 11 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Sono stati effettuati dei prelievi non distruttivi delle superfici delle opere d’arte. La scelta dei punti da campionare è stata fatta valutando il grado di deterioramento complessivo dell’intero sito, individuando, attraverso una preliminare valutazione visiva, la presenza di eventuali patine microbiche o biofilm, o di zone con macchie di umidità, suscettibili di contaminazioni microbiche. In assenza di evidenti sintomi di deterioramento si procedeva utilizzando una termocamera ad infrarossi che permetteva di rilevare i punti di maggiore umidità non visibili ad occhio nudo. Tale analisi preliminare ha permesso di individuare in questo sito, costituito da diverse stanze, due punti da campionare (a ridosso di un basso rilevo e a all’interno di una vasca non restaurata), in prossimità di punti maggiormente danneggiati (incrostazioni verdi-rosse e polverose) e umidi. Inoltre in ogni stanza, sono stati prelevate patine e biofilm mediante prelievi diretti (in totale 7 punti) 12 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] CAMPIONAMENTO DELLA MICROFLORA BIODETERIORIGENA Per il campionamento e il monitoraggio sono state consultate e seguite le Raccomandazioni NORMAL (3/80; 19/85; 1/80; 9/82) e la normativa UNI ( NI 10922 e 10923) applicando delle modifiche metodologiche a seconda delle esigenze e delle condizioni ambientali via via riscontrate. Le modalità di campionamento utilizzate sono state: • Membrane di nitrocellulosa • Tamponi • Prelievi diretti • Aria 13 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Le membrane di nitrocellulosa di diametro di 47 mm e superficie pari a 17, 34 cm2 sono state poste per qualche secondo a contatto con la superficie da analizzare. Dopo il prelievo le membrane sono state trasferite sia direttamente sui substrati di crescita solidi specifici, sia in Solfis per effettuare le diluizioni necessarie per l’inoculo dei substrati liquidi. Per il prelievo con il tampone è stato utilizzato un delimitatore di superficie costituito da una sagoma vuota al centro di 100 cm2 di ampiezza, costituito da materiale plastico monouso o da metallo sterilizzabile. Una volta scelta e delimitata la superficie da campionare, il prelievo è stato effettuato mediante l’uso di tamponi sterili che sono stati, poi, immersi in 10 ml di soluzione fisiologica. Il prelievo diretto è stato effettuato in presenza di siti molto deteriorati, di biofilm o di patine microbiche. Sono stati effettuati prelevando direttamente la patina e trasferendola in soluzione fisiologica. Si è proceduto poi all’allestimento di diluizioni per le analisi microbiologiche. La contaminazione dell’aria dei siti da analizzare è stata valutata mediante aspirazione diretta su substrato solido utilizzando un campionatore MASS 100 (Foss Electrics) con un’aspirazione costante di 50 lt/min. La sua contaminazione microbica è stata determinata mediante il conteggio del numero di UFC/tempo e indicato come Indice di contaminazione Microbica dell’Aria (IMA). I punti campionati per quest’analisi erano gli stessi scelti per le analisi delle superfici. 14 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] DETERMINAZIONI MICROBIOLOGICHE Conteggio microbico La contaminazione delle superfici è stata valutata inoculando i substrati di crescita solidi direttamente con le membrane di nitrocellulosa o indirettamente mediante diluizionisospensioni delle stesse in soluzione fisiologica. Per la ricerca e il conteggio della carica microbica totale, di funghi, lieviti e attinomiceti sono stati utilizzati substrati solidi (PCA, DRBC, Terreno per attinomiceti secondo Jensen) incubati a 28°C per 48-72h; invece per la microflora fototrofa sono stati utilizzati diversi substrati solidi e liquidi specifici che hanno permesso di contare diversi gruppi di alghe (Diatomee, Cianoficee, Cloroficee e la Carica Algale Totale). Per la valutazione di quest’ultima è stato usato un terreno di coltura secondo Pochon e Tardieux, e un nuovo substrato appositamente messo a punto in base allo studio dei diversi componenti utili per la crescita di tutte le specie di alghe. Le piastre sono state incubate a temperatura ambiente per 30 giorni in presenza di luce continua naturale di giorno e artificiale di notte, ottenuta con lampade al neon con intensità di 3600 lux. La presenza di gruppi fisiologici appartenenti ai solfo-ossidanti, nitrosanti, nitricanti e azotofissatori è stata ricercata in mezzo liquido dopo circa 20 giorni d’incubazione a 28°C, attraverso la determinazione dei prodotti delle loro specifiche attività fisiologiche oppure valutando la formazione di un anello superficiale del mezzo liquido causato dall’accrescimento microbico, come nel caso degli azotofissatori. In tutte le stanze delle Terme Suburbane, la carica batterica totale ha mostrato il valore più basso rispetto agli altri siti di Ercolano (valori compresi tra 0,05 e 0,40 UFC/cm2), la contaminazione dei funghi e dei lieviti ha mostrato valori uguali, ma in prossimità del basso rilievo, ha mostrato un valore più elevato (0,75 UFC/cm2). Valori così bassi rispetto agli altri siti analizzati sono spiegabili in quanto tutte le stanze delle Terme Suburbane non sono aperte al pubblico. 15 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Non è stata trovata alcuna contaminazione da parte degli attinomiceti. Per quanto riguarda la contaminazione di alghe e cianobatteri sono ancora in corso analisi per ottenere un’identificazione molecolare delle specie eventualmente presenti. SolfoCampioni ossidanti 2 (MPN/cm ) Nitrosanti 2 (MPN/cm ) a Azoto- 2 fissatori Nitricanti (MPN/cm ) Carica batterica 2 (MPN/cm ) Attinomiceti Funghi 2 (UFC/cm ) totale (UFC/cm2) (UFC/cm2) TS10 - - - - 0,057 0,057 0 TS11 - - 86,5 - 0,403 0,749 0 TS12 - - - - 0,288 0,403 0 16 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 0,8 Parete dx Bassorilievo 0,7 Stanza con acqua santiera 0,6 UFC/cm2 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Carica batterica totale Funghi e lieviti Attinomiceti Gruppi microbici CONTEGGI MICROBICI PER LA VALUTAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE DELL’ARIA La contaminazione microbica dell’aria dell’intero sito, ha mostrato valori maggiori relativi alla carica batterica totale (indice IMA pari a 14,6 UFC/ 50 m3 di aria), invece, per la contaminazione di funghi sono stati evidenziati valori bassi ( indice IMA = 6,4 UFC/ 50 m3 di aria). Non è stata rilevata la presenza di lieviti. Punti Carica campionati microbica totale (PCA) Funghi e lieviti (DRBC) 3 UFC/ 50m 3 UFC/ 50m Stanza 3 26.6 31,7 4 25,7 33,7 29,8 11,1 Parete destra Stanza Bassorilievo Stanza 5 17 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 35 Carica batterica totale Funghi e lieviti 30 20 3 UFC/50m 25 15 10 5 Sede degli Augustali Casa Colonnato Tuscanico Casa dello Scheletro Terme Suburbane intera Stanza Stanza 5 Stanza 4 bassorilievo Stanza 3 parete dx intera Stanza intera Stanza Parete dx Parete sx 0 Casa del Rilevo di Telefo Punti campionati Identificazione fenotipica Sia gli isolati microbici ottenuti dall’isolamento su substrato solido sia i campioni prelevati mediante tamponi e prelievo diretto, sono stati sottoposti a identificazione microbica convenzionale e molecolare. Preliminarmente è stata effettuata un’osservazione delle colonie andando a rilevare la loro morfologia in piastra prima di procedere alla purificazione. Si è valutata la dimensione, la forma, i margini, il colore e la consistenza. Una volta ottenute delle colonie pure, queste sono state osservate al microscopio La morfologia degli isolati è stata evidenziata mediante osservazione al microscopio ottico di preparati a fresco e colorati. Questo tipo di indagine ha consentito di riconoscere la morfologia e la struttura cellulare propria di ogni isolato microbico. E’ stato usato il microscopio in campo chiaro di preparati a fresco o colorati. La colorazione usata per l’osservazione di alcuni campione è quella semplice. L’osservazione al microscopio 18 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] ha permesso di individuare e riconoscere, preliminarmente, i principali gruppi microbici oggetto delle analisi. L’osservazione al microscopio è stata fatta non solo per le colonie purificate ma anche per i substrati liquidi che hanno mostrato crescita. Ove possibile, le colonie sono state sottoposte alla reazione di Gram e al saggio della catalasi. ESEMPI 19 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Identificazione molecolare In seguito alla purificazione e all’identificazione, i ceppi isolati sono stati sottoposti a estrazione del DNA, per procedere all’accertamento tassonomico mediante sequenziamento di una regione parziale del 16S DNA, con amplificazione del 16S eubatterico mediante PCR. L’amplificazione è stata eseguita in un termociclizzatore programmabile. Tutto il prodotto di reazione ottenuto mediante PCR, è stato controllato mediante elettroforesi su gel di agarosio all’1,5% a 100 volt per circa 1h. Per procedere alla purificazione le bande di DNA ottenute sul gel sono state asportate mediante taglio con bisturi, e sottoposte a un processo di purificazione, quantificazione e infine sequenziamento. L’identificazione delle colonie isolate dai substrati solidi inoculati direttamente con le membrane hanno permesso di rilevare la presenza solo di forme bastoncellari sporigene appartenenti al genere Bacillus, con la specie Bacillus megaterium e Bacillus pumilus. Dai diversi prelievi diretti delle patine microbiche, sono state isolate diverse specie microbiche, tutte di forma bastoncellare, sporigene e asporigene e, in particolare, ogni punto, localizzato in stanze diverse, è stato caratterizzato dalla presenza di uno specifico genere microbico. 20 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Infatti, in alcuni punti di prelievo sono state isolati solo bacilli appartenenti alle specie Bacillus benzoevorans, Bacillus megaterium, Bacillus simplex, Bacillus macroides, mentre in un altro punto sono state isolate specie appartenenti al genere Aeromonas, in particolare le specie Aeromonas sobria, Aeromonas salmonicida e Aeromonas hydrophila. In un altro punto, è stato rilevato il genere Pseudomonas, con la specie Pseudomonas plecoglossicida; e in fine nell’ultimo punto è stata isolata la specie Microbacterium esteraromaticum. I campioni sono stati inoltre sottoposti ad analisi PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) per evidenziare la biodiversità e la presenza eventuale di specie non coltivabili. Con questa tecnica, infatti, dai campioni prelevati con i tamponi, si è messa in evidenza la presenza di altre specie di batteri e attinomiceti: Streptomyces sp., Streptomyces atratus, Streptomyces gelaticus, Streptomyces pulveraceus, Streptomyces naraensis, Streptomyces nodosus, Streptomyces sanglieri, Stenotrophomonas spp, Brevibacterium sp., Microbacterium kitamiense, Microbacterium chocolatum, Microbacterium aurantiacum. Microbacterium ketosireducens. Invece dalle patine ottenute mediante prelievo diretto sono stati isolati: Aeromonas bestiarum, Aeromonas salmonicida, Aeromonas molluscorum, Aeromonas hydrophyla, Aeromonas encheleia, Paenibacillus odorifer, Paenibacillus borealis, Paenibacillus lautus, Paenibacillus ginsengari, Paenibacillusglucanolyticus, Paenibacillus chibensis, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas mendocina e Brevibacterium aureum e Exiguobacterium aurantiacum. 21 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Identificazione batterica mediante metodi molecolari Specie individuate con la PCR-DGGE Specie isolate in piastra (sequenziamento della Modalità di prelievo (sequenziamento del 16S regione V6-V8 del 16S rDNA) rDNA) Brevibacterium sp Streptomyces sp. Streptomyces atratus Streptomyces gelaticus Streptomyces pulveraceus Streptomyces naraensis Membrane di Bacillus megaterium Streptomyces nodosus nitrocellulosa e Bacillus pumilus tamponi Streptomyces sanglieri Stenotrophomonas sp. Microbacterium kitamiense Microbacterium chocolatum Microbacterium aurantiacum Microbacterium laevaniformans Microbacterium ketosireducens Aeromonas bestiarum Aeromonas salmonicida Aeromonas molluscorum Bacillus megaterium Aeromonas hydrophyla Bacillus benzoevorans Aeromonas encheleia Bacillus simplex Paenibacillus odorifer Bacillus macroides Paenibacillus borealis Aeromonas sobria Prelievi diretti delle Paenibacillus lautus Aeromonas salmonicida patine microbiche Paenibacillus ginsengari Aeromonas hydrophila Paenibacillusglucanolyticus Pseudomonas Paenibacillus chibensis plecoglossicida Pseudomonas alcaligenes Microbacterium Pseudomonas mendocina esteraromaticum Brevibacterium aureum Exiguobacterium aurantiacum Identificazione molecolare fungina Nel caso dei funghi, l’identificazione al microscopio, è risultata più ostica, in quanto essi presentano caratteristiche morfologiche complesse e svariate, con strutture miceliari diverse, ife settate e non, ecc.. che al massimo permettono un’identificazione a livello di genere; essendo 22 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] invece, nostro obiettivo, ottenere un’identificazione a livello speciografico si era proseguiti con l’identificazione molecolare. Quindi si erano scelti ceppi caratteristici di ogni sito esaminato (almeno 2 per ogni sito) e sottoposti ad estrazione di DNA mediante DNAZOL (Invitrogen Cat. No.: 10503-0327). Quindi, si era proceduto all’accertamento tassonomico mediante sequenziamento del frammento D1-D2 (circa 600pb) con amplificazione del 23S rDNA mediante PCR. L’amplificazione è stata eseguita in un termociclizzatore programmabile. La miscela di reazione, del volume totale di 50µl è stata preparata in eppendorf da 0,2ml. Tutto il prodotto di reazione ottenuto mediante PCR, è stato controllato mediante elettroforesi su gel di agarosio all’1,6% a 100 volt per circa 1h. Per procedere alla purificazione le bande di DNA ottenute sul gel sono state asportate mediante taglio con bisturi, e sottoposte a un processo di purificazione, quantificazione e infine sequenziamento. Per quanto riguarda l’identificazione dei funghi relativa a questo sito, presso il basso rilievo sono srati isolati ceppi appartenenti al genere Aspergillus con le specie A. versicolor, A. sydowii, A. puniceus, A. ustus, A. pseudoflectus e A. granulosus e la specie Davidiella tassiana. Invece, nella stanza con l’acquasantiera, sono stati rilevati ceppi di funghi appartenenti alle specie Aspergillus versicolor, Aspergillus multicolor, Aspergillus ustus e Davidiella tassiana ma anche Microascus cirrosus e M. trigonosporus, Scopulariopsis flava, Emericella spectabilis, Mucor circinelloides, Mucor ramosissimus, Penicillium chrysogenum, Bionectria ochroleuca, Bionectria grammicospora, Bionectria laevigata, Bionectria epichloe e Clonostachys divergens. 23 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Identificazione fungina mediante metodi molecolari Punti campionati Funghi Basorilievo Aspergillus sydowii Aspergillus puniceus Aspergillus ustus Aspergillus pseudoflectus Aspergillus granulosus Davidiella tassiana Stanza con acquasantiera Aspergillus versicolor Aspergillus multicolor Aspergillus ustus Davidiella tassiana Microascus cirrosus Microascus trigonosporus Scopulariopsis flava Emericella spectabilis Mucor circinelloides Mucor ramosissimus Penicillium chrysogenum Bionectria ochroleuca Bionectria grammicospora Bionectria laevigata Bionectria epichloe Clonostachys divergens 24 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel/fax 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected]