Soluzioni naturali per mitigare l'esposizione a microplastiche alimentari nell'allevamento della trota iridea (Oncorhynchus mykiss)

Plastics in today society are pretty much ubiquitous thanks to their many properties like the low costs and the high versatility. Unfortunately, the difficulty in disposal has made plastic one of the main pollutants that can be found in the environment, including aquatic ones (both marine and not). Plastic after being dispersed can turn into microplastics and once they enter the water systems, they can be uptaken by organisms, including many commercially important fish species and thus ending up posing a risk to the human consumer as well. Farmed fish species are no exception since aquaculture systems can become susceptible to MPs contamination, coming from the usage of plastic tools like nets, from aquafeeds (fish meal in particular) or directly from the water. Multiple techniques exist to remove the MPs from water systems with many of them already being applied in waste/drinking water treatment plants. However, the usage of these techniques in aquaculture systems has been barely implemented and at the same time, strategies specifically aiming to mitigate the effects of MPs on aquaculture products like the usage of antioxidants are promising but still underutilized. In particular, the usage of microencapsulated ASX to mitigate the effects of MPs contamination has been barely explored currently, further studies on this new technique and on the effects on different fish species are therefore necessary and can provide new interesting insights. By seeking to gain further knowledge on this innovative method, the aims of this thesis are: 1) the production of two experimental diets, adding fluorescents MPs microbeads (size 1-5 µm) at a concentration of 50 mg/kg, alone or in combination with microencapsulated ASX (7 g/kg of ASX microcapsules corresponds to 175 mg/kg of ASX), to a base (CTRL) diet for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) 2) testing the experimental diets during a 2-month feeding trial 3) evaluating the degree of MPs accumulation in target tissues (muscle, liver, intestine) and the physiological responses with molecular and histological analysis + evaluating the effect of administered microencapsulated ASX in mitigating the negative effects of MPs accumulation in the organisms

Le materie plastiche nella società odierna sono praticamente onnipresenti grazie alle loro numerose proprietà come i bassi costi e l'elevata versatilità. Sfortunatamente, la difficoltà di smaltimento ha reso la plastica uno dei principali inquinanti che si possono trovare nell'ambiente, compresi gli ambienti acquatici (marini e non). Dopo essere stata dispersa, la plastica può trasformarsi in microplastiche (MPs) e una volta entrata nei sistemi idrici, possono essere ingerite/inalate dagli organismi che ci vivono, comprese molte specie ittiche commercialmente importanti, finendo così per presentare un rischio anche per l’essere umano quando vengono consumate. Le specie ittiche d'allevamento non fanno eccezione poiché i sistemi di acquacoltura possono diventare suscettibili alla contaminazione da MPs, derivanti dall'uso di strumenti di plastica come reti, da mangimi per acquacoltura (per esempio la farina di pesce) o direttamente dall'acqua. Esistono molteplici tecniche per rimuovere le MPs dai sistemi idrici e molte di esse sono già applicate negli impianti di trattamento delle acque reflue/potabili. Tuttavia, l'uso di queste tecniche nei sistemi di acquacoltura è scarsamente implementato e, allo stesso tempo, le strategie che mirano specificatamente a mitigare gli effetti delle MPs sui prodotti dell'acquacoltura come l'uso di antiossidanti sono promettenti ma ancora poco utilizzate. In particolare, l'uso di ASX micro-incapsulata per mitigare gli effetti della contaminazione da MPs è stato finora poco esplorato, ulteriori studi su questa nuova tecnica e sugli effetti su diverse specie ittiche sono quindi necessari per capirne le potenzialità. Cercando di acquisire ulteriori conoscenze su questo metodo innovativo, applicato su una specie comunemente allevata (la trota iridea Oncorhynchus mykiss), gli obiettivi di questa tesi sono: 1) la produzione di due diete sperimentali, aggiungendo microsfere fluorescenti di MPs (dimensione 1-5 µm) a una concentrazione di 50 mg/kg, da sole o in combinazione con ASX micro-incapsulata (7 g/kg di microcapsule di ASX corrispondono a 175 mg/kg di ASX), a una dieta base (CTRL) per trota iridea (Oncorhynchus mykiss) 2) testare le diete sperimentali per un periodo di 60 giorni 3) valutare il grado di accumulo di MPs nei tessuti bersaglio (muscolo, fegato, intestino) e le risposte fisiologiche con analisi molecolari e istologiche + valutare l'effetto della somministrazione di ASX micro-incapsulata nell'attenuare gli effetti negativi dell'accumulo di MPs sugli organismi.