Riassunto analitico
I policheti sono un gruppo di organismi acquatici che comprende circa 14000 specie. Essi colonizzano gli ambienti marini: la capacità di produrre muco è una delle caratteristiche morfologiche e fisiologiche più importante alla base del loro successo. Nel polichete Halla parthenopeia, un verme marino comunemente usato come esca che vive in gallerie scavate nel sedimento, sono stati individuati quattro tipi di muco: oltre a un muco con funzione strutturale (locomozione e mantenimento della forma dei tubi/gallerie) e due tipi di muco utilizzati nella predazione, tutti trasparenti, esiste un muco viola che viene prodotto quando gli animali sono stressati, la cui funzione era ancora sconosciuta. E’ noto che, tramite cloroformio, è possibile estrarre da H. parthenopeia un antrachinone viola chiamato Hallacromo, del quale esiste una dettagliata caratterizzazione chimica ma mancano informazioni sulla eventuale attività biologica.
In questo lavoro l’attività del muco viola prodotto da H. parthenopeia è stata valutata tramite saggi ecotossicologici su diversi organismi-test: batteri (Vibrio fischeri), protozoi ciliati (Euplotes sp.), rotiferi (Brachionus plicatilis), policheti (Dinophilus gyrociliatus), crostacei (Artemia salina) e pesci (Oryzias melastigma). Gli esperimenti sono stati eseguiti considerando anche il muco trasparente con funzione strutturale, muco viola congelato ed estratti in cloroformio del muco viola. Gli estratti sono stati caratterizzati dal punto di vista chimico tramite analisi LC-MS e NMR dal Dott. Forti (UNIMORE). Gli esemplari di H. parthenopeia utilizzati nello studio, originari della Francia meridionale, sono stati mantenuti in acquari per diversi mesi, esaminandone il comportamento e le modalità di emissione del muco. Parte degli animali sono stati sacrificati per procedere a estrazioni in cloroformio e in altri solventi organici.
H. parthenopeia emette il muco viola in seguito a stimolazione meccanica(tocco con pinze). Il muco colorato forma un involucro intorno all’animale, ma parte del colore si trasferisce in acqua. L’animale si libera velocemente dal muco colorato producendo muco trasparente e allontanandosi. Il muco viola è tossico per tutti i taxon testati, con EC50/LC50 che vanno da circa 0.05-0.06% (D. gyrociliatus e B. plicatilis) a 5-6% (A. salina). Anche l’estratto in cloroformio ha un’elevata tossicità: i valori di EC50/LC50 variano da 0.1-0.2 ppm (D. gyrociliatus e B. plicatilis) a 7 ppm (A. salina). In embrioni di D. gyrociliatus e O. melastigma, che sono protetti da una capsula mucosa o da uno spesso corion, concentrazioni di estratto uguali o maggiori di quelle che inducono mortalità sugli individui a vita libera non hanno effetto, suggerendo che in H. parthenopeia la produzione di muco trasparente successiva all’emissione del muco viola abbia una funzione protettiva per l’animale. Le analisi strumentali hanno evidenziato che nel muco è presente quasi esclusivamente Hallacromo ad una concentrazione coerente con gli effetti osservati sugli organismi test esposti al muco fresco, suggerendo che gli effetti tossici osservati siano riconducibili a questa molecola. L’Hallacromo è presente ad alte concentrazioni anche nel corpo di H. parthenopeia, insieme ad altri composti non ancora caratterizzati rinvenuti negli estratti in cloroformio e in altri solventi.
E’ quindi possibile ipotizzare che il muco viola di H. parthenopeia svolga la funzione di difesa chimica contro potenziali competitori, parassiti e/o patogeni. L’eterogeneità negli estratti ottenuti da H. parthenopeia con i diversi solventi evidenzia l'interesse di estendere questo tipo di ricerche ad altri policheti, in modo da contribuire al miglioramento delle conoscenze sulle difese chimiche degli invertebrati marini. L’elevata tossicità di Hallacromo nei confronti di un ampia gamma di organismi suggerisce anche una sua potenziale applicazione nell’ambito delle “biotecnologie blu”
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