Sfruttare il potere disintossicante del mercurio della natura per la sicurezza alimentare globale
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Un numero crescente di prove scientifiche rivela che i produttori primari, tra cui piante e fitoplancton, possiedono una capacità finora trascurata di scomporre e disintossicare internamente il metilmercurio, una delle più potenti neurotossine che circolano nelle reti alimentari globali. Questa via di demetilazione in vivo, recentemente identificata, converte rapidamente il metilmercurio in mercurio inorganico meno tossico, che viene successivamente ridotto a Hg⁰ gassoso e rilasciato nell'atmosfera. La scoperta colma una lacuna critica nelle conoscenze che aiuta a spiegare perché le forti diminuzioni delle emissioni di mercurio non si traducono proporzionalmente in una riduzione dell'esposizione al metilmercurio negli esseri umani. Limitando l'ingresso del metilmercurio nelle prime fasi delle catene alimentari, questo processo naturale offre nuove possibilità per salvaguardare la sicurezza alimentare, la salute degli ecosistemi e le strategie globali di mitigazione del mercurio.
L'interconnessione tra le emissioni di mercurio di origine antropica, l'esposizione umana al metilmercurio e gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs). Il mercurio si accumula nella catena alimentare, rappresentando una grave minaccia per la fauna selvatica e la salute umana, in particolare per l'intelligenza, e ostacolando il raggiungimento degli SDG, tra cui l'SDG 1 (Nessuna povertà), l'SDG 2 (Fame zero), l'SDG 3 (Buona salute e benessere), l'SDG 6 (Acqua pulita e servizi igienici), l'SDG 13 (Azione per il clima), l'SDG 14 (Vita sotto l'acqua) e l'SDG 15 (Vita sulla terra).
Eco-Environment & Health
L'inquinamento da mercurio rimane una minaccia persistente per la salute e l'ambiente a livello globale e il metilmercurio presenta rischi eccezionalmente elevati a causa della sua estrema biomagnificazione nelle reti alimentari. Sebbene la Convenzione di Minamata sul mercurio sia riuscita a contenere le emissioni di mercurio di origine antropica, permangono forti incertezze sul modo in cui la riduzione delle emissioni influisce sui livelli di metilmercurio negli alimenti e quindi sull'esposizione alimentare. Le conoscenze tradizionali si concentrano sulla degradazione fotochimica e microbica che avviene nei suoli, nei sedimenti e nelle acque superficiali prima che il metilmercurio entri nelle catene alimentari. Tuttavia, le persistenti discrepanze tra i trend del mercurio atmosferico e i carichi biologici di metilmercurio implicano la presenza di processi di trasformazione non considerati che disaccoppiano l'emissione di mercurio dall'esposizione al metilmercurio. A causa di queste questioni irrisolte, è urgente un'indagine più approfondita sulle trasformazioni biologiche del metilmercurio.
Un gruppo di ricerca congiunto dell'Università di Nanchino e di altri istituti che hanno collaborato ha pubblicato il 7 novembre 2025 su Eco-Environment & Health (DOI: 10.1016/j.eehl.2025.100199) un articolo di prospettiva che presenta prove convincenti di un percorso biologico precedentemente non riconosciuto che demetila e detossifica il metilmercurio nelle piante terrestri e nel fitoplancton. Sintetizzando recenti esperimenti su più specie, gli autori evidenziano come questi organismi degradino rapidamente il metilmercurio e rilascino gran parte dell'Hg⁰ gassoso risultante nell'atmosfera. La loro valutazione mette in discussione le ipotesi da tempo sostenute sul ciclo del mercurio e offre una nuova base per valutare e far progredire gli sforzi di mitigazione globale.
La prospettiva si basa su studi recenti che dimostrano che otto specie di piante e diversi taxa di fitoplancton presentano una capacità di demetilazione del metilmercurio inaspettatamente forte. Invece di fungere da semplici accumulatori di metilmercurio, questi organismi convertono internamente fino all'86% del metilmercurio assorbito in mercurio inorganico e lo riducono ulteriormente in Hg⁰ gassoso nel giro di pochi giorni. Al centro di questa trasformazione c'è una reazione indipendente dalla luce, precedentemente trascurata, innescata dall'ossigeno singoletto intracellulare, una comune specie reattiva dell'ossigeno che attacca il legame carbonio-mercurio allungato nei complessi metilmercurio-tiolo. Questa degradazione procede con la stessa rapidità, o addirittura più velocemente, delle vie fotolitiche e microbiche ben consolidate.
Poiché i produttori primari rappresentano la maggior parte della biomassa terrestre, la loro attività di demetilazione collettiva contribuisce probabilmente in modo sostanziale al pool di Hg⁰ atmosferico. Gli autori sostengono che l'esclusione di questa "pompa" biologica dai modelli del ciclo del mercurio crea grandi incertezze nella previsione del trasferimento del metilmercurio nelle reti alimentari e nella valutazione dell'efficacia delle politiche globali di mitigazione del mercurio. La nuova via identificata fornisce una spiegazione meccanicistica del perché le riduzioni delle emissioni di mercurio spesso si traducono solo in modeste diminuzioni dell'esposizione al metilmercurio nell'uomo e nella fauna selvatica.
Gli autori sottolineano che il riconoscimento di questa via di demetilazione nascosta è essenziale per valutare accuratamente le strategie globali di controllo del mercurio. Osservano che la degradazione del metilmercurio mediata dai produttori primari, che avviene prima del trasferimento trofico, può influenzare notevolmente i livelli di metilmercurio nelle colture, negli organismi acquatici e, in ultima analisi, nella dieta umana. Secondo il team di ricerca, le future strutture di monitoraggio e modellazione devono incorporare le trasformazioni a livello di organismo per evitare di interpretare erroneamente le tendenze ambientali o di sottovalutare la detossificazione naturale. Una comprensione così raffinata, sostengono, è fondamentale per ottenere una protezione significativa della sicurezza alimentare, della salute della fauna selvatica e del benessere pubblico.
Questo percorso biologico appena scoperto apre strade promettenti per una gestione sostenibile del mercurio. Il potenziamento della demetilazione mediata dalle specie reattive dell'ossigeno nelle colture potrebbe ridurre i livelli di metilmercurio in alimenti chiave come il riso, mentre gli approcci basati sulla natura che utilizzano il fitoplancton o le piante acquatiche potrebbero favorire la bonifica delle acque contaminate. Gli autori invitano a integrare gli sforzi di riduzione delle emissioni con un potenziamento mirato della demetilazione nella produzione agricola, nella lavorazione degli alimenti e nella gestione degli ecosistemi. L'inclusione di questo percorso nei modelli di ciclo del mercurio globale consentirà previsioni più accurate dell'esposizione umana e del rischio ambientale, favorendo in ultima analisi il progresso verso la sicurezza alimentare, ecosistemi più sani e obiettivi di sviluppo sostenibile.
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