Il polistirene espanso (PSE) rappresenta una delle principali criticità ambientali legate ai rifiuti plastici, in quanto materiale altamente persistente e di difficile smaltimento. Recenti studi hanno evidenziato l’enorme potenziale che gli insetti hanno come bioconvertitori e “smaltitori” protagonisti dell’Economia Circolare. In particolare, le larve di Tenebrio molitor (Coleoptera, Tenebrionidae) hanno la capacità di frammentare e in parte biodegradare il PSE tramite masticazione, enzimi e microbiota intestinale. In questo studio è stata valutata l’influenza della contaminazione dei materiali plastici (residui organici o acqua) e il riutilizzo del substrato plastico sulla crescita, sulla mortalità larvale e sul consumo di PSE. Successivamente, sono state eseguite delle prove comportamentali di scelta in condizioni controllate di laboratorio. Nel primo esperimento, circa 7500 larve sono state allevate per 58 giorni su substrati plastici selezionati: PSE pulito (P), PSE contaminato (C), PSE + acqua (A). Ognuna di queste tre condizioni era sia in forma di plastica vergine (V), sia in forma di plastica già venuta in contatto con altre larve (Pre-Esposta, PE). Per ogni trattamento sono state allestite 3 repliche (27°C ± 1°C; 70% ± 20% U.R.; buio), con rilievi settimanali di peso larvale, consumo di PSE, tasso di crescita (GR) e mortalità delle larve (LM). Nel secondo esperimento, 42 larve sono state sottoposte a test di scelta in arene binarie (V-P vs PE-C; V-C vs PE-P) al fine di valutare eventuali preferenze trofiche e tempi di esplorazione nelle condizioni sperimentali (25°C; tra 30% e 40% U.R). I risultati hanno mostrato un aumento regolare della crescita larvale, con effetto significativo del tempo e una differenza tra tipologia di trattamenti solo al giorno 31, in cui il controllo ha riportato valori superiori rispetto ad alcuni gruppi con PSE. Per il consumo di plastica, le differenze tra i trattamenti sono emerse dal giorno 28 e sono divenute altamente significative dal giorno 35. L'effetto della tipologia di plastica (V o PE) è risultato significativo dal giorno 35. I valori di consumo plastica sono stati superiori al 92% per i trattamenti con plastiche contaminate (V-P, PE-P) o bagnate (V-A, PE-A) rispetto a valori dell'80% nelle plastiche pulite (V-P, PE-P), facendo emergere una netta preferenza per substrati contaminati o pre-esposti all’acqua. Non sono emerse differenze né per la GR né per la LM. Nei test comportamentali, le larve hanno mostrato una chiara tendenza a compiere una scelta non casuale, ma senza differenze rilevanti tra PSE pulito o contaminato, né tra vergine o pre-esposta. Analogamente, anche il confronto tra tempi di esplorazione non ha rilevato differenze significative. Complessivamente, i risultati confermano che T. molitor mantiene una crescita regolare e una mortalità limitata anche in presenza di PSE. La plastica non fornisce energia utile allo sviluppo larvale, ma contaminanti, acqua e umidità ambientale possono renderla più appetibile e favorirne la degradazione. Sul piano comportamentale, le larve hanno rivelato una propensione nel compiere delle scelte rapide non casuali, pur senza manifestare nel breve periodo una netta preferenza tra le varie tipologie di plastica nelle condizioni sperimentali. Queste evidenze rafforzano il potenziale di T. molitor come modello per la gestione biologica del PSE, pur richiedendo ulteriori studi sugli effetti a lungo termine e sul possibile bioaccumulo di microplastiche.
Dal rifiuto alla risorsa: potenziale di Tenebrio molitor nella degradazione del polistirene espanso
BEGGI, FILIPPO
2024/2025
Abstract
Il polistirene espanso (PSE) rappresenta una delle principali criticità ambientali legate ai rifiuti plastici, in quanto materiale altamente persistente e di difficile smaltimento. Recenti studi hanno evidenziato l’enorme potenziale che gli insetti hanno come bioconvertitori e “smaltitori” protagonisti dell’Economia Circolare. In particolare, le larve di Tenebrio molitor (Coleoptera, Tenebrionidae) hanno la capacità di frammentare e in parte biodegradare il PSE tramite masticazione, enzimi e microbiota intestinale. In questo studio è stata valutata l’influenza della contaminazione dei materiali plastici (residui organici o acqua) e il riutilizzo del substrato plastico sulla crescita, sulla mortalità larvale e sul consumo di PSE. Successivamente, sono state eseguite delle prove comportamentali di scelta in condizioni controllate di laboratorio. Nel primo esperimento, circa 7500 larve sono state allevate per 58 giorni su substrati plastici selezionati: PSE pulito (P), PSE contaminato (C), PSE + acqua (A). Ognuna di queste tre condizioni era sia in forma di plastica vergine (V), sia in forma di plastica già venuta in contatto con altre larve (Pre-Esposta, PE). Per ogni trattamento sono state allestite 3 repliche (27°C ± 1°C; 70% ± 20% U.R.; buio), con rilievi settimanali di peso larvale, consumo di PSE, tasso di crescita (GR) e mortalità delle larve (LM). Nel secondo esperimento, 42 larve sono state sottoposte a test di scelta in arene binarie (V-P vs PE-C; V-C vs PE-P) al fine di valutare eventuali preferenze trofiche e tempi di esplorazione nelle condizioni sperimentali (25°C; tra 30% e 40% U.R). I risultati hanno mostrato un aumento regolare della crescita larvale, con effetto significativo del tempo e una differenza tra tipologia di trattamenti solo al giorno 31, in cui il controllo ha riportato valori superiori rispetto ad alcuni gruppi con PSE. Per il consumo di plastica, le differenze tra i trattamenti sono emerse dal giorno 28 e sono divenute altamente significative dal giorno 35. L'effetto della tipologia di plastica (V o PE) è risultato significativo dal giorno 35. I valori di consumo plastica sono stati superiori al 92% per i trattamenti con plastiche contaminate (V-P, PE-P) o bagnate (V-A, PE-A) rispetto a valori dell'80% nelle plastiche pulite (V-P, PE-P), facendo emergere una netta preferenza per substrati contaminati o pre-esposti all’acqua. Non sono emerse differenze né per la GR né per la LM. Nei test comportamentali, le larve hanno mostrato una chiara tendenza a compiere una scelta non casuale, ma senza differenze rilevanti tra PSE pulito o contaminato, né tra vergine o pre-esposta. Analogamente, anche il confronto tra tempi di esplorazione non ha rilevato differenze significative. Complessivamente, i risultati confermano che T. molitor mantiene una crescita regolare e una mortalità limitata anche in presenza di PSE. La plastica non fornisce energia utile allo sviluppo larvale, ma contaminanti, acqua e umidità ambientale possono renderla più appetibile e favorirne la degradazione. Sul piano comportamentale, le larve hanno rivelato una propensione nel compiere delle scelte rapide non casuali, pur senza manifestare nel breve periodo una netta preferenza tra le varie tipologie di plastica nelle condizioni sperimentali. Queste evidenze rafforzano il potenziale di T. molitor come modello per la gestione biologica del PSE, pur richiedendo ulteriori studi sugli effetti a lungo termine e sul possibile bioaccumulo di microplastiche.| File | Dimensione | Formato | |
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