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Inquinamento e disturbi dell’uomo

31 Ott

Attraverso la sezione:

Hai domande o dubbi

un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda molto complessa, ma estremamente affascinante. In sintesi la richiesta e’: esistono delle correlazioni certe tra inquinamento o modificazioni dei mangimi degli animali e disturbi nell’uomo? Con disturbi intendiamo patologie che vanno dall’aumento dell’insorgenza delle allergie fino ai tumori.

Come potete facilmente capire, questa domanda e’ molto complessa, soprattutto perche’ tocca moltissimi argomenti, non sempre chiari. Con questo intendo dire che, come di sovente accade, li dove ci sono interessi economici, non sempre la quantita’ di dati disponibili e’ cosi’ vasta. In questo poi ci dobbiamo mettere anche la cattiva informazione dilagante in rete, sia da un lato che dall”altro. Chi deve guadagnare da queste attivita’, dice che e’ tutto nella norma, chi invece le vuole combattere vede nero ovunque. In questo scenario, non e’ semplice trovre la giusta via che, il piu’ delle volte, e’ nel mezzo.

Fatta questa breve introduzione, cerchiamo di trovare noi il nostro equilibrio e le nostre risposte cercando il piu’ possibile di rimanere oggettivi.

Cominciamo dunque dal discorso inquinamento, sicuramente molto sentito e da cui nessuno di noi e’ esente. Se proviamo a cercare una correlazione con le allergie, troviamo, come anticipato, una giungla mediatica di opinioni in completo contrasto tra loro. Per prima cosa, vi siete mai chiesti cosa sono le allergie? Sappiamo che una grossa percentuale della popolazione soffre di qualche forma allergica. Senza andare a toccare le intolleranze alimentari, anche queste molto diffuse ma diverse di principio, quasi una persona su 3 soffre di reazioni allergiche a qualche agente che puo essere polvere, pollini di varia natura o altro.

Detto in maniera molto semplice, le allergie possono essere viste come un errore genetico del nostro sistema immunitario. In tal senso, in presenza di un allergene, quasi sempre del tutto innocuo per la salute, il nostro sistema immunitario ha una reazione eccessiva che provoca disturbi.

Come sapete bene, soprattutto se siete allergici a qualcosa, le reazioni che un individuo allergico ha vanno da un’eccessiva lacrimazione ad un gocciolmento del naso, fino anche a febbre. Detto in altri termini, e’ come se il nostro organismo provasse in modo eccessivo ad eliminare quella che viene riconosciuta come una minaccia.

Le allergie hanno origini diverse, molto spesso da ricercarsi in cause ereditarie. Questo discorso e’ facilmente comprensibile se pensiamo al discorso genetico del sistema immunitario. Fate pero’ attenzione, se uno dei genitori e’ allergico a qualcosa, puo’ nascere un figlio a sua volta allergico, ma non necessariamente allo stesso allergene.

La speculazione tra allergie ed inquinamento nasce anche vedendo i dati sulla popolazione. Negli ultimi 10 anni infatti, il numero di individui allergici, ad esempio in Italia, e’ passato dal 20 al 25%, con un incremento assolutamente non trascurabile. Proprio questo repentino aumento porta a considerare l’origine delle allergie nell’inquinamento.

Mi dispiace deludervi, ma studi clinici condotti hanno dimostrato come l’inquinamento non possa essere imputato come una causa delle allergie. Attenzione pero’, questo non lo toglie assolutamente dalla scena. Come anticipato, la reazione allergica di un soggetto puo’ essere piu’ o meno acuta. In tal senso, e’ come se ci fosse una scala di allergie intesa come sensibilita’ stessa all’allergene. Molte persone possono essere allergiche ad una sostanza e non accorgersene fino a quando non si trovano in presenza di una concentrazione elevata o in determinati stati sensibili. Proprio quest’ultimo caso ricade in realta’ sull’inquinamento.

La presenza di inquinanti nell’aria, dovuti agli scarichi delle automobili o alle industrie, provocano delle infiammazioni all’apparato respiratorio crescenti all’aumentare della concentrazione degli inquinanti. In queste condizioni, il nostro sistema respiratorio e’ piu’ sensibile alle sostanze contenute nell’aria dal momento che questa viene filtrata di meno. Capite dunque dove e’ da cercare la relazione tra inquinamento e allergie. Se una persona e’ poco allergica ad una sostanza, respirando aria inquinata crea la condizione affinche’ l’allergia si manifesti.

Sempre secondo gli studi condotti, ed in rete ne trovate a bizzeffe, l’aumento delle allergie e’ da ricercarsi in buona parte anche all’inquinamento, ma non come causa iniziale, piuttosto come fattore scatenante di una situazione pregressa.

Altra considerazione importante e spesso non conosciuta. I soggetti maggiormente esposti agli inquinanti dell’aria sono proprio i bambini. Poiche’ molte sostanze inquinanti hanno pesi specifici elevati, ad esempio le catene di benzene e i residui di combustione, tendono a depositarsi negli strati bassi piu’ vicini all’asfalto e alle marmitte. I bambini dunque, a causa della minor altezza da terra, risultano piu’ esposti a questi inquinanti. Oltre al pericolo oggettivo di questa esposizione, si registra negli ultimi anno un vero e proprio boom di allergie manifestate in eta’ infantile.

Sempre in questa ottica, l’inquinamento provocato da gas di scarico ha subito un notevole incremento a causa dell’aumento dei veicoli alimentati a gasolio. Motori di questo tipo emettono infatti molte piu’ molecole inquinanti rispetto ai motori a benzina, soprattutto come residui incombusti.

Detto questo, passiamo invece alla parte alimentare. Come richiesto nella domanda, in questo caso e’ doveroso fare un discorso piu’ ampio parlando di patologie in generale.

Come sapete bene, in questo contesto quello che negli ultimi anni ha fatto maggiormente discutere e’ l’utilizzo dei cibi geneticamente modificati sia negli alimenti direttamente consumati dall’uomo che nei mangimi degli animali.

Anche qui, purtroppo, il discorso non e’ semplice per via dei soliti interessi economici sempre presenti.

Forse faro’ saltare qualcuno dalla sedia ma, parere di ricercatore, non trovo assolutamente nulla di sbagliato nello studio e nell’utilizzo dei cibi OGM. Fate pero’ attenzione, per poter inserire nella nostra dieta cibi di questo tipo, e’ necessario fare una serie di studi approfonditi che spesso viene saltata o ridotta per entrare subito nel mercato.

Facciamo un esempio semplice, sappiamo che i pomodori sono commestibili e fanno anche bene. Perche’ lo sappiamo? Perche’ per secoli abbiamo mangiato i pomodori e li abbiamo anche studiati in dettaglio. Se ora prendo un pomodoro OGM in cui, sempre per fare un esempio, sono state eliminate delle proteine per vari motivi, quel pomodoro e’ uguale a quello naturale? Forse lo sara’ come sapore, ammettendo che i pomodori che compriamo ancora lo abbiano, ma dal punto di vista biologico, devo valutare bene quali conseguenze puo’ avere quella modifica genetica che abbiamo apportato.

L’esempio del pomodoro non e’ assolutamente casuale. Quando parliamo di cibi OGM abbiamo due casi separati. Alcune volte vengono inseriti nella catena genetica nuovi gruppi di aminoacidi per modificare o incrementare delle caratteristiche: crescita, sapore, dimensione, ecc. Altre volte invece, vengono eliminati dei pezzi di codice genetico per cambiare alcuni parametri. In tal senso, esistono dei pomodori OGM in cui un enzima viene sottratto per rallentare la maturazione e cambiare quindi il mese in cui questi frutti sono disponibili.

Capite bene che, in un caso o nell’altro, il cambiamento fatto a livello genetico deve essere controllato nei minimi dettagli soprattutto per quanto concerne l’influenza che questa modificazione puo’ avere sul consumatore, molto spesso l’uomo.

Come viene fatta la sperimentazione?

Si prende un alimento OGM e si fa la solita procedura. Si inizia, dove possibile, vedendo gli effetti che questo cibo ha su vari animali e poi si passa ad una sperimentazione sull’uomo. Dal punto di vista formale, la procedura e’ simile a quella che subisono i medicinali prima di essere inseriti sul mercato. Capite anche come questa procedura sia molto lunga, se non altro per la necessita’ di condurre un’analisi statistica con un campione sufficiente di casi.

A volte, in presenza di effetti di lieve entita’ o molto poco probabili, si procede comunque alla messa in commercio. Purtroppo, questo sistema, cosi’ come e’ strutturato, puo’ alimetare delle falle che portano a decisioni affrettate.

Come forse ricorderete, in passato si sono avuti diversi casi di alimenti OGM che presentavano delle conseguenze non banali anche nell’uomo. Per fare un esempio, ci sono almeno un paio di casi di soia o grano OGM prodotto dalla Monsanto che, in almeno due casi, provocavano ingrossamento del volume dei reni. Questo effetto era stato visto durante la sperimentazione, ma era stato ritenuto non statisticamente importante.

Mia considerazione personale. Quando si parla di cibo che deve essere consumato dall’uomo, lo “statisticamente importante” e’ un qualcosa non facilmente gestibile ma, soprattutto, non quantificabile. Dal momento che parliamo di cosa che vanno mangiate, forse la sperimentazione e la gestione dei risultati andrebbe fatta in modo piu’ scientifico basandosi su campioni sufficientemente grandi, e magari da espandere in caso di evidenza di qualche disturbo, e da piu’ di un organismo indipendente.

Ovviamente, a posteriori, i prodotti in questione sono stati ritirati dal mercato. Per tornare in tema, in questi casi si parlava di alimenti sia destinati al consumo da parte dell’uomo, sia per la produzione di mangimi per animali.

Come visto per l’inquinamento, anche in questa parte alimentare dobbiamo stare attenti alle considerazioni che facciamo. Cosi’ come visto in precedenza, non possiamo parlare di allergie provocate dalla presenza di qualche sostanza nel cibo. Piuttosto, dobbiamo considerare se ci sono inquinanti in grado di creare condizioni anomale in cui le allargie possono manifestarsi piu’ violentemente.

Ora pero’ fate attenzione, se dal un lato questo chiude il discorso allergie, lascia del tutto aperto quello di altre patologie. Cosi’ come visto, se ci sono sostanze in grado di creare un ambiente in cui le allergie possono manifestarsi, ci possono essere altre sostanze in grado di attaccare il nostro organismo in qualche forma.

Ovviamente, e’ impossibile fare degli studi mettendo in correlazione tutte le patologie con qualsiasi tipologia di cibo possiamo mangiare. Vero e’ pero’ che molti dei cibi che oggi mangiamo vengono trattati con prodotti chimici di qualche forma e questi possono poi essere direttamente ingeriti dall’uomo.

Da ricercatore, non posso che essere a favore di una sperimentazione e di una continua evoluzione anche in questo settore. Quello che pero’ maggiormente mi spaventa e’ il solito interesse economico che troppo spesso porta a fare considerazioni non oggettive.

Questo non significa demonizzare i prodotti chimici per l’agricoltura, i pesticidi, gli OGM o altre tecniche atte a migliorare la produzione di qualcosa. Questa affermazione e’ anche giustificabile se pensiamo al continuo incremento della popolazione ma soprattutto all’aumentato benessere, e quindi richiesta di cibo, da parte di paesi ormai emersi e con economie forti nel mondo.

Detto questo, ci sono correlazione forti tra quello che magiamo e respiriamo e l’aumento di patologie nell’uomo. Come visto pero’, alcune volte gli inquinanti non sono le cause ma i veicoli di creazione di ambienti affinche’ queste patologie possano manifestarsi. Non dobbiamo guardare alla ricerca in questi settori come alchimia o qualcosa di negativo, la cosa importante e’ sempre utilizzare la testa e ragionare piu’ con la scienza che con il portafoglio.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Biocarburanti di terza generazione

28 Giu

Sicuramente, tutti avrete sentito parlare di biocarburanti. Come e’ noto, la domanda mondiale di petrolio e derivati continua a crescere nel tempo, causando, tra le altre cose, un aumento del prezzo del greggio. Uno dei problemi principali per quanto riguarda il consumo di petrolio, e’ la crescita sempre piu’ accentuata di quelle che una volta venivano chiamate economie emergenti. Dico tra quelle che “venivano chiamate” economie emergenti perche’, come noto, si tratta ormai di economie gia’ belle che solide, si pensi ad esempio alla Cina e all’India, e dove l’aumentato benessere, crea una richiesta di materie prime sempre crescente da parte della popolazione. In questo scenario, le fonti fossili hanno una vita sempre piu’ corta e, come sappiamo bene, dobbiamo gia’ fare i conti con quello che succedera’ nell’era, attualmente ancora inimmaginabile, del dopo petrolio.

In questo scenario, gia’ da qualche anno, si e’ iniziato a parlare di biocarburanti. Forse non tutti sanno che siamo gia’ arrivati alla seconda generazione di questi prodotti. Nella prima generazione si parlava di produzione da materiale vegetale, mentre nella seconda generazione si e’ studiata in dettaglio la produzione di carburanti a partire dagli scarti alimentari.

Questi studi hanno mostrato delle problematiche molto complesse e difficilmente risolvibili. Nella prima generazione, sicuramente avrete sentito parlare dell’olio di colza. Uno dei problemi principali in questo caso e’ l’utilizzo di vaste aree di terreno per la produzione di queste piante. Necessariamente, il ricorso a queste colture, sottrae terreno alla produzione alimentare. Ora, anche quello cibo per la popolazione mondiale sempre crescente e’ un problema serio e su cui, prima o poi, dovremo ragionare per trovare una soluzione. Rubare terreno alla produzione alimentare per piantare colza, crea dunque una competizione tra due problemi fondamentali per la civilta’ umana.

Per quanto riguarda invece la seconda generazione, il problema principale in questo caso e’ dato dai costi di produzione di energia che mostrano tutt’ora valori troppo elevati se confrontati con quelli dei combustibili fossili.

A questo punto, la terza generazione di combustibili fossili, mira a trovare soluzioni alternative per la produzione di biocarburanti utilizzando materie prime facili da reperire, economiche e ad alto rendimento in termini di carburante.

Il settore di ricerca principale nei biocarburanti di terza generazione e’ quello che vuole impiegare microalghe.

Cosa sono le microalghe?

Si tratta di normalissime specie vegetali che crescono spontaneamente nelle acque reflue. Un eventuale utilizzo di queste alghe consentirebbe dunque non solo di risolvere il problema dei carburanti, ma anche di ridurre il carico inquinante nelle acque di scarto.

Ovviamente, in un’ottica di produzione di massa, si pensa di creare dei veri e propri allevamenti di alghe. In questo caso, le uniche cose di cui c’e’ bisogno sono uno specchio d’acqua (cisterna, vasca, ecc) e della luce del sole per permettere la fotosintesi.

Le alghe in generale sono molto ricche di lipidi e proteine che le rendono ottimi candidati per la produzione di biodiesel e bioetanolo. Per darvi un’idea, il contenuto di grassi di queste sostanze e’ anche 30 volte superiore a quello delle comuni specie vegetali utilizzate nella produzione di biocombustibile (mais e colza in primis).

Come confronto numerico, vi riporto una tabella in cui viene mostrato non solo il contenuto lipidico di queste sostanze confrontate con le materie prime utilizzate nella prima e seconda generazione, ma anche il rendimento in termini di olii che e’ possibile ottenere:

Materia prima

Contenuto lipidico (% olio/s.s.)

Rendimento in olio
(L olio/ha)

Suolo utilizzato
(m2/kg biodiesel)

Resa in biodiesel
(kg biodiesel/ha)

Mais

4

172

66

152

Soia

18

446-636

18

562

Jatropha

28

741-1.892

15

656

Camelina

42

915

12

809

Colza

41

974

12

946

Girasole

40

1.070

11

1.156

Olio di palma

36

5.366-5.950

2

4.747

Microalghe (basso contenuto in olio)

30

58.700

0,2

51.927

Microalghe (medio contenuto in olio)

50

97.800

0,1

86.515

Microalghe (elevato contenuto in olio)

70

136.900

0,1

121.104

Anche per quanto riguarda l’emissione di CO2, i carburanti prodotti da alghe presentano valori molto piu’ bassi rispetto ai biocarburanti soliti:

Materia prima

Emissioni di CO2

Impiego di acqua

Superficie necessaria per soddisfare la domanda mondiale di petrolio

 

(gCO2eq/MJ)

(g/m2/g)

(106 ha)

Jatropha

56,7

3.000

2.600

Alga

3

16

50-400

Olio di palma

138,7

5.500

820

Colza

78,1

1.370

4.100

Soia

90,7

530

10.900

Le proprieta’ dei carburanti ottenuti tra le terza e le prime due generazioni e’ del tutto equivalente:

Proprietà

Biodiesel da alghe

Biodiesel da soia

Biodiesel da colza

Biodiesel da girasole

Diesel

Densità (kg/L)

0,864

0,884

0,882

0,860

0,838

Viscosità (mm2/s, cSt a 40 °C)

5,2

4

4,83

4,6

1,9-4,1

Flash point (°C)

115

131/178

155/180

183

75

Punto di solidificazione (°C)

-12

-4

-10,8

-7

-50/+10

Punto di intorbidamento (°C)

2

1

-4/-2

1

-17

Numero di cetano

52

45/51

53/56

49

40-55

PCI (MJ/kg)

41

37,8

37,2

38,9

42

Dunque, tutto risolto, basta iniziare a coltivare alghe per eliminare il problema delle risorse fossili. Purtroppo, non e’ propriamente cosi’.

Come anticipato, si tratta di ricerche attualmente in corso. Il problema principale dell’utilizzo di alghe e’, al solito, il costo. Allo stato attuale per ottenere 1 Kg di alghe servono circa 3.5 dollari. Questo prezzo e’ ancora troppo alto in confronto ai combustibili classici.

Come detto pero’, si tratta di studi ancora ad un livello quasi pioneristico. In tal senso, ci sono ancora molti “manici” che possono essere utilizzati per migliorare e ottimizzare il processo. Prima di tutto, i costi mostrati sono relativi ad una produzione su piccolissima scala. Nell’idea di un impianto dedicato, il costo per Kg di alghe potrebbe scendere tranquillmanete di un fattore 10, rendendolo paragonabile a quello dei combustibili fossili. Inoltre, esistono migliaia di specie di alghe che possono essere coltivate. In termini di resa, le alghe attualmente in studio potrebbero non essere le migliori per contenuto lipidico. Trovare soluzioni migliori equivale a migliorare il rendimento in produzione e dunque ad abbassare ancora il prezzo. Sempre in questo contesto, il ricorso all’ingegneria genetica potrebbe aiutare ad ottimizzare i processi di fotosintesi, aumentando notevolmente la produzione lipidica e dunque il rendimento nella produzione di olii combustibili.

Concludendo, gli studi sulla terza generazione di biocarburanti mirano all’utilizzo di alghe. Queste specie vegetali presentano un altissimo contenuto lipidico che le rende ottime candidate per la produzione di combustibili. Allo stato attuale, ripetiamo di ricerca pura e appena iniziata, i costi di produzione delle alghe sono ancora troppo elevati. Gli studi in corso mirano dunque all’ottimizzazione della produzione di queste nuove materie prime, oltre a migliorare il rendimento trovando, tra le migliaia disponibili, quelle a maggior contenuto lipidico. Sicuramente, una ricerca del genere merita attenzione. In un futuro piu’ o meno prossimo potrebbe rivelarsi fondamentale per la civilta’ umana.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.