I cimiteri non danno pensieri

1209363_10201895521339661_1290487047_nLe tradizione vuole che novembre sia il mese dedicato ai defunti e che durante il prossimo fine settimana si vada a rendere loro visita al cimitero. Non è mia intenzione distrarvi dai vostri doveri nei confronti dei lari, quanto suggerire una nuova prospettiva alle vostre passeggiate e una nuova meta alle vostre esplorazioni botaniche, anche se godete della fortuna di non avere persone care al camposanto. Quindi, lasciate perdere i dibattiti, la rete, i palinsesti e per un giorno non studiate, non chattate, ma piuttosto stringete forte chi vi ama ed esplorate le mute tombe del cimitero monumentale a voi più vicino.

Botanica funeraria? Prima di entrare, calzate un paio di occhiali verdi, come ho letto su una tesi recente, assai esaustiva e dedicata alla botanica funeraria. Prima scoperta, esiste una branca della paesaggistica espressamente dedicata al caro estinto, avente come testo di riferimento un oscuro libro di fine dell’ottocento, scritto da un avvocato catalano chiamato Celestino Barallat y Falguera: Principios de Botanica Funeraria. Il culto dei morti come lo conosciamo ora stava cambiando proprio in quei decenni, e con esso la relazione tra vivi, morti e piante: è solo verso il 1830 che i crisantemi giapponesi iniziano a fare capolino in Europa, sulle bancarelle francesi per la precisione, e pare che il loro debutto come fiore commemorativo per i defunti sia databile con certezza solo al 1880 dalle parti di Tolosa. Nel libro di Ballarat sono riassunte le tecniche architettoniche di arredo verde e di disposizione delle piante, oltre a quelle prettamente botaniche di scelta delle specie vegetali da usare, poi riprese e ampliate in vari testi successivi. Principios de Botanica Funeraria è però il testo che ha posto le basi per la trasformazione del camposanto da cupo penitenziario del botanicafunerariapgmemento mori a spazio della serenità e, della quiete del rispetto. Nel far questo Barallat invita a rimuovere ogni riferimento funebre cruento e violento e sradica definitivamente, optando esclusivamente per essenze prive di frutti commestibili, una tradizione europea che spesso destinava questi spazi alla contemporanea funzione di frutteto. Seppur ecologicamente inappuntabile anche nell’ottica del riciclo e del riuso, e nonostante la più asettica delle prospettive della chimica emelentare, mangiare una mela sapendo che l’azoto proteico e il fosforo delle cellule potrebbe essere stato gentilmente offerto dal trisavolo ci pare del resto poco tollerabile. Il carbonio degli zuccheri no, quello comunque verrebbe dall’atmosfera. Date infine a questa notizia la lettura che preferite: Celestino Ballarat, vate della botanica funeraria, con invidiabile e macabro tempismo è passato a miglior vita il 2 novembre 1905.

Oasi, non solo di serenità. Trapassato Ballarat, nasce il cimitero monumentale: esteso per ettari, ricco di verde, cartesiano per geometrie e potature nelle zone più attive ma anche luogo da abbandonare, in cui piante e animali possono riprendersi spazi selvatici nelle zone più antiche. Il cimitero monumentale è uno spazio in cui i paesaggisti fanno convivere tutti gli aspetti del verde cittadino: di arredo estetico nei viali e nelle bordure, di compiti funzionali nella definizione delle aree e nella guida dei visitatori, di luogo privato e di decoro intimo in prossimità della tomba, di area ruderale in cui la natura riprende il sopravvento dopo il passare dell’uomo. Nel corso dei secoli, e soprattutto per effetto dell’inurbamento dei decenni recenti, anche lo spazio verde cimiteriale si contrae e assume gli stessi modelli urbanistici esterni: condomini funebri, aiuole cementificate, piante che evocano più l’agonia del vivere che non la vita eterna, simulacri plastici di fiori. Una mutazione che secondo alcuni ecologi si traduce anche in una perdità di biodiversità in quanto, attraverso la lente verde dell’occhio destro del botanico di città, queste zone recintate nel tempo diventano oasi urbane per specie rurali minacciate dalla scomparsa di spazi a bassa gestione, soprattutto ora che prati e aiuole sono di fatto ambiti artificiali e frequentemente ricostruiti per fini estetici. Con la lente destra, sempre altrettanto verde, il botanico guarda invece i cimiteri di campagna e vede un rifugio per specie vegetali minacciate dai trattamenti erbicidi condotti nei campi e sui bordi delle strade, ma anche dal pascolo degli animali e dallo sfalcio.

Habitat cimiteriali. Dal punto di vista ecologico il cimitero è infatti uno spazio tenuto in genere intatto per secoli, senza variazioni nella destinazione d’uso. Questo permette la crescita di alberi secolari, ma anche la formazione di oasi forestali inurbate o di riserve non esposte agli interventi e agli stravolgimenti agronomici. Per effetto del dovuto rispetto verso i defunti, nei cimiteri per secoli non passano bestie al pascolo e la selezione naturale agisce con pressioni diverse rispetto ad altri spazi gestiti dall’uomo. Ad esempio, in molti camposanti rurali della cultura anglosassone, più incline a conservare la vegetazione spontanea come un decoro e non come un segno di abbandono, la rimozione delle cosiddette erbacce avviene di rado. Inoltre, nel moasico del paesaggio e degli habitat, il cimitero monumentale o di campagna rappresentano tessere particolari, nelle quali l’isolamento genetico e la segregazione da altre popolazioni possono permettere di osservare traiettorie evolutive particolari. A seguito dell’intervento umano di disturbo, alcune piante australiane ad esempio sono ora reperibili solo in due nicchie precise: i cimiteri e le scarpate ferroviarie, e c’è anche chi ha indagato le popolazioni di batteri, alghe e licheni che hanno fatto delle lapidi il loro habitat d’elezione. Inoltre, cimiteri grandi e antichi ospitano spesso individui estremamente longevi. Negli Stati Uniti l’individuo più ampio di Quercus alba e quello più alto di Sassafras albidum sono per l’appunto ospitati in cimiteri, dove nessuno ha pensato di potarli o di abbatterli per far spazio ad altro. Si narrano poi episodi leggendari associati a illustri botanici statunitensi, che tenevano le loro lezioni di campo in sistematica all’interno di camposanti, dove le specie più interessanti della flora delle Grandi Praterie non erano a rischio di diserbo o di pascolo del bestiame. Le tradizioni culturali contrarie l’alterazione delle zone destinate alle sepoltura hanno infatti assicurato, in alcuni casi, che i cimiteri includessero al loro interno intere porzioni di habitat non disturbati dall’azione dell’uomo, come è avvenuto nelle praterie americane, nelle quali le trasformazioni agricole del paeasggio non hanno toccato i cimiteri. Meno dell’1% delle praterie originarie del Midwest è rimasto intatto e una piccola parte, per ovvie ragioni l’unica relativamente vicina alle zone urbane è ospitata in questi fazzoletti di terra. Non esistono sfortunatamente ricerche sui cimiteri monumentali italiani, ma in altre nazioni si è verificato che gli indici di conservazione e di qualità floristica di alcuni cimiteri sono discretamente elevati, a patto che la loro estensione sia medio-grande. Il poco materiale a disposizione indica che circa il 50% delle piante presenti nei vecchi cimiteri, quelli non troppo disturbati dalla mano dell’uomo, sia da considerare raro o poco frequente come racconta nonostante la vetusta età questo articolo sulla floristica dei cimiteri storici neozelandesi.

10520818_10204323115347994_6670816462877061792_nDentro la tomba, ancora piante. Ma gli occhiali verdi da calzare all’ingresso di un cimitero hanno anche il potere di vedere attraverso le cose e mostrano come le piante siano state scelte per ornare anche la parte ipogea dei cimiteri. Lo studio dell’archeobotanica e della paleoetnobotanica, ovvero della presenza di resti vegetali inseriti di proposito o casualmente nelle tombe, ha permesso ai botanici con la vocazione tombarola di ricostruire molti elementi del nostro passato. Non solo in termini antropologici o funerari, ma anche alimentari, cosmetici, medicinali, tintori. Restando nel seminato delle tombe famose, è investigando con lente e microscopio che è stato possibile assegnare un ruolo alle oltre 70 specie vegetali che decoravano la mummia di Tutankhamon o erano conservate nella sua tomba. E per dare nuova dignità alle erbacce che spesso si strappano dai piedi delle lapidi, si sappia che le ghirlande che ornavano l’interno della tomba del faraone erano fatte con Centurea cyanis e Anthemis pseudocotula, rispettivamente un fiordaliso e una camomilla di campo. Un altro capitolo caro alla paleoetnobotanica è quello dello studio delle piante medicinali e psicoattive, inserite nelle tombe sia a scopo rituale che terapeutico. E’ grazie allo studio di reperti rituali inseriti in tombe cinesi di 2500 anni fa che si è potuto ricostruire parte del percorso che ha portato la canapa indiana dall’Africa. Ed è grazie alle indagini sui cimiteri preistorici spagnoli come quello di Cava de los Murcielagos che si è verificato l’uso di oppio in Europa già nel 2500 a. C.. Ed è grazie alla scoperta di polline di Ephedra in una tomba risalente a 60.000 anni fa che si ipotizza l’uso di questa pianta eccitante da parte dei Neanderthal, in un epoca in cui Homo sapiens ancora iniziava a mettere il naso fuori dall’Africa.

La relazione tra botanica e cimiteri resta attuale tornando al contesto urbanizzato, come testimonia l’esperienza di Dublino, dove il Cimitero Monumentale e i National Botanical Gardens occupano il medesimo stesso complesso verde ai margini della città, condividendo di fatto il medesimo spazio ecologico. Anche se non siete in Irlanda, seguite il consiglio: lasciate perdere i salotti coi talenti e le baldracche, venite all’ombra dei cipressi, venite a farvene un’idea.

Watchmen

OLYMPUS DIGITAL CAMERAVolevo scrivere una cosa seria, ben argomentata, e piena di riferimenti concettuali a partire dalle due notizie che seguono. Ma non ho tempo, per cui per una volta segnalo senza troppi fronzoli di stile.

Negli Stati Uniti è sempre più difficile tenere sotto controllo il mercato degli integratori alimentari: un gran numero di prodotti tolti dal mercato negli anni scorsi dalle autorità, perché addizionati con farmaci di sintesi o perché composti da ingredienti diversi rispetto al dichiarato, è già tornato a scaffale. A quanto pare è bastato cambiare nome al prodotto, fare un restyling della confezione e modificare la ragione sociale dell’azienda per tornare in pista. Per chi ama la precisione, il 66,7% degli integratori alimentari ritirati dal mercato nordamericano dalla Food and Drug Administration per sofisticazione è tornato sul mercato senza alcun miglioramento dopo soli 6 mesi. E non si può dare la colpa ai cinesi, stavolta: quasi tutti erano prodotti da aziende USA. Stiamo parlando di circa 70 integratori ritirati dal mercato all’anno, quasi tutti dimagranti o destinati a migliorare le performances sportive o sessuali, secondo uno schema già descritto e noto da alcuni anni. I numeri sono medio-piccoli e non tutto il settore è marcio, ovviamente, ma evidenziano comunque i limiti dei controlli ex post e delle autorizzazioni liberalizzate, che portano giustamente molti operatori a suggerire ai consumatori interessati l’acquisto di erbe medicinali sfuse e non di prodotti processati. E si inizia a sospettare che questo scarso controllo in tema di adulterazione e sofisticazione possa essere causa della maggiore incidenza di patologie epatiche a carico di chi usa integratori alimentari per migliorare la pratica sportiva e incrementare la massa muscolare.

Altra tegola, stavolta sulla costa di rimpetto: il problema delle pubblicazioni scientifiche. Aumentano, anche nel settore delle piante medicinali, i casi di retraction, ovvero di ritiro di articoli nei quali dopo segnalazione esterna gli autori riconoscono di aver commesso errori o di aver raggiunto conclusioni errate e non suffragate da dati ogettivi. L’ultimo della serie è abbastanza clamoroso, in quanto si tratta di uno degli articoli più spesso usati a sostegno della presunta azione dimagrante degli estratti di caffé verde, un ingrediente abbastanza trendy negli ultimi anni. Dal momento che queste informazioni sono poi usate sia per suffragare la concessione di frasi di efficacia da parte delle autorità che per sostenere campagne di marketing, avere garanzie sul controllo dei dati sarebbe fondamentale. Nello specifico, un lavoro commissionato da un’azienda e che per la sua scarsa qualità non era accettato da nessuna rivista è stato riscritto da altri autori, reso più presentabile e infine pubblicato su una rivista open access. Priva di indicatori di qualità come l’impact factor, parametro di valutazione comune nella pratica scientifica ma purtroppo non considerato qualora si tratti di portare una testimonianza sui più importanti network televisivi.

Quando si parla di “controllori” a molte persone viene mal di pancia, me è innegabile come la deregulation rappresenti un problema, di qua e di là dalla riva.

watchmen1

Vediamoci a Genova

10014713_10000135_immagine_home_14Amici genovesi e non solo: nubifragi autorigeneranti permettendo, sabato 25 ottobre alle ore 14 sarò a Genova per un question time sul cibo, presso l’Auditorium del Museo del Mare Galata. Si tratta di un evento inserito nel calendario del Festival della Scienza, che si tiene ogni anno nella Capitale Mondiale della Panissa, della Prescinsêua e del Baccalà Accomodato. Sul palco, Dario Bressanini, Marco Cattaneo, Gianpaolo Paglia, Giovanni Caprara. Ci sarò anche io, che dato il calibro del cast ricoprirò il ruolo di valletta o, se preferite, del mediano dai piedi di piombo: quello che a risultato acquisito sale dalla panchina con poco polmone e agevola l’arrivo del triplice fischio.

Potete venire e chiedermi quello che volete (compatibilmente col tema, eh). Volete delucidazioni sul sistema descritto nello spot che gira in RAI in questi giorni e scoprire perché tante richieste di claims salutistici* per prodotti alimentari sono state rifiutate da EFSA? Oppure vi piacerebbe capire che differenza c’è tra un integratore alimentare e una dieta? E tra un integratore e un farmaco? Volete sapere se davvero il cacao fa bene, ma quando? E perché certi alimenti vegetali come il cacao, il caffè e il tè anche se alle giuste dosi possono fare bene a voi e non avere efffetto sul vostro vicino di poltrona? Ma davvero esiste un legame tra l’evoluzione e un fernet? Se leggo che bere caffé fa bene alla salute, cosa lo differenzia da un farmaco? Perché i salumi col peperoncino sono una tradizione dei climi più caldi? Per quale motivo in alcune regioni italiane la gomma da masticare si chiama cicles? Esiste una distinzione tra biodiversità “artificiale” e biodiversità “naturale”? Che conseguenze ha sulle piante che mangiamo?

Robe così, insomma. Venite, ci si diverte. Soprattutto se non saprò come rispondere.

* Quelle frasi tanto care ai responsabili marketing del settore alimentare come “riduce il colesterolo“, “risolve la stitichezza“, “marmellata a senza zucchero a base di frutta” o “trasforma il mediano coi piedi di piombo in strepitoso trequartista“.

La droga chiamata Spice – Breaking Bad Edition

Better-Call-SaulLa scorsa settimana, sulla prima pagina dei quotidiani nazionali è riapparsa la segnalazione dei rischi connessi al consumo di alcune nuove droghe ricreazionali, provenienti soprattutto dal mercato orientale e russo. Nei paesi dell’ex-Unione Sovietica il consumo di prodotti noti anche come Spice, K2 ma anche con nomi che rivelano l’origine asiatica come Thai fun blackberry, Thai fun vanilla o Natures organic truskawka, avrebbe causato numerosi decessi tra giovani consumatori negli ultimi mesi. Dal momento che queste droghe sono presentate in maniera abbastanza confusa (a volte sono descritte come sintetiche, a volte come mix di estratti vegetali, il più delle volte con il fuorviante nome di “canapa sintetica” come purtroppo avviene anche nella pagina dedicata su Wikipedia), per evitare grane Meglio chiamare Saul e chiedere qualche dettaglio preciso in più. Anche perché disponibili analisi precise sulla composizione chimica di queste droghe, che aiutano a fare il punto con cognizione di causa. Il primo elemento da chiarire è semplice: in base alle analisi forensi lo Spice contiene varie cose, tra cui effettivamente diverse piante, spesso macinate, note per la loro azione psicoattiva o per il loro aroma che ricorda quello della cannabis. Per facilitare la commercializzazione e la vendita del cocktail, anche via Internet, le piante presenti non sono in genere illegali. Tra queste la più frequentemente identificata è Leontis leonorus, una cugina sudafricana della salvia contenente in piccole quantità uno pseudoalcaloide blandamente psicoattivo, soprattutto con effetti rilassanti. Altre ospiti frequenti sono Pedicularis densiflora, Canavalia maritima, Nymphaea caerulea, Zornia latifolia, Scutellaria nana, tutte piante debolmente attive e note agli psiconauti più accaniti come sostituti di scarso pregio della Cannabis ma non normate a livello intenazionale, quindi adatte a solleticare l’interesse del consumatore meno attento senza destare attenzione ai controlli di routine. Dal punto di vista tossicologico la parte vegetale della droga pone un limitato rischio per i consumatori, con il solo dubbio sulla effettiva composizione di prodotti con formulazioni sempre molto aleatorie e variabili. Soprattutto, la parte Spice_drugvegetale consente di costruire un marketing “naturale” finto ma evidentemente efficace, anche perché chi apre una bustina di Spice vede uscire una miscela di erbe essiccate. Il secondo punto chiave va spiegato meglio ed è ben più rilevante: assieme alle piante sono sempre presenti sostanze sintetiche che non sono versioni sintetiche della cannabis. Lo Spice contiene in effetti quasi sempre cannabinoidi di sintesi, ovvero molecole capaci di interagire con un sistema noto come sistema endocannabinoide ed è arcinoto che questo sistema subisce gli effetti del THC della cannabis. Tuttavia, il principio attivo di Cannabis indica non è affatto l’unico composto capace di alterare il funzionamento di questo sistema. Esiste infatti una vasta gamma di cannabinoidi di sintesi, molecole artificiali solo talvolta derivate dal THC, con modifiche strutturali anche radicali per modulare gli effetti (aumentare la potenza, prolungare gli effetti psicoattivi, introdurre nuovi effetti sul sistema nervoso centrale). Come nel caso di queste droghe, i cannabinoidi di sintesi sono molecole che non hanno nulla che fare con la canapa indiana e il suo principio attivo. Nell’immagine qui sotto si può notare la presenza di formule completamente diverse, accomunate solo dal fatto di interagire con il sistema endocannabinoide umano. In molti casi si nota la trasformazione dei composti in veri e propri alcaloidi. ttttI cannabinoidi di sintesi sono spesso nati dalla ricerca farmaceutica ma non hanno avuto sviluppo terapeutico, in quanto il rapporto rischio/beneficio era sfavoreole, ovvero gli effetti collaterali, per frequenza e intensità superano i possibili benefici se non in casi particolari e ben regolamentati. Fino al 2010 i cannabinoidi di sintesi più comuni non erano normati in Europa e quindi sino a tale data sono stati purtroppo reperibili in alcuni negozi specializzati nel commercio delle cosiddette smart drugs. Sono sostanze note ai chimici con sigle come HU-210, HU-211, JWH-073, JWH-018, CP-47,497 e legate al nome di chi le ha sintetizzate per primo. Rispetto al THC hanno un vantaggio commerciale notevole: non sono ancora attivamente monitorate a livello doganale e non sono rivelate dai normali controlli antidroga. I composti che stanno dietro a queste sigle e a queste formule sono estremamente potenti nell’interagire col sistema endocannabinoide e producono effetti simili a quelli del THC, ma amplificati e rappresentano l’effettivo principio attivo “mascherato” all’interno delle erbe essiccate che si vedono aprendo una bustina di Spice. Quindi: cannabinoide di sintesi NON vuol dire THC, i cannabinoidi presenti in queste droghe NON sono di origine vegetale e lo Spice NON è una marijuana sintetica. Da questo, discendono i problemi veri. Problema 1. Su queste sostanze non abbiamo nessuna informazione, neppure tradizionale, come avviene invece per la canapa indiana. Causare overdose o inciampare in effetti collaterali imprevedibili è infinitamente più facile. Problema 2. Trattandosi di molecole di sintesi ed essendo sintetizzate verosimilmente in laboratori illegali, il controllo di qualità su di esse è pari a zero. E’ nullo anche per la cannabis e i suoi veri derivati, ovviamente, ma in questo caso il rapporto rischio/beneficio è molto più sfavorevole a causa del punto precedente. La probabilità di trovare dosaggi disomogenei, purificazioni approssimative, residui imprecisati di reagenti e solventi è elevatissima. Problema 3. Anche nei rari casi in cui sono disponibili indicazioni farmacologiche su assorbimento, dosi ed effetti collaterali, queste sono riferite all’assunzione di composti puri per ingestione o iniezione, non di mischioni imprecisati di sostanze inalate per combustione come avviene in questo caso e pertanto l’utilità delle indicazioni disponibili è nulla. Ovviamente chi vuole fare questa esperienza lo farà a prescindere, ma almeno con un minimo sindacale di consapevolezza. Nekhoroshev, S., Nekhoroshev, V., Remizova, M., & Nekhorosheva, A. (2011). Determination of the chemical composition of Spice aromatic smoking blends by chromatography-mass spectrometry Journal of Analytical Chemistry, 66 (12), 1196-1200 DOI: 10.1134/S1061934811090115 Vardakou, I., Pistos, C., & Spiliopoulou, C. (2010). Spice drugs as a new trend: Mode of action, identification and legislation Toxicology Letters, 197 (3), 157-162 DOI: 10.1016/j.toxlet.2010.06.002 GRIFFITHS, P., SEDEFOV, R., GALLEGOS, A., & LOPEZ, D. (2010). How globalization and market innovation challenge how we think about and respond to drug use: ‘Spice’ a case study Addiction, 105 (6), 951-953 DOI: 10.1111/j.1360-0443.2009.02874.x

Piante filosofali, che trasformano le foglie in oro – Parte Terza

[segue da]

medal-3-1071926-mPietra filosofale al contrario. Anche se d’oro, ogni medaglia ha poi il suo proverbiale rovescio, che in questo caso ha le forme di un setaccio a maglie larghe: quel che c’è nel suolo entra nelle piante e si accumula a prescindere dalla nostra volontà. Se nel suolo c’è molto oro e vogliamo trovarlo, bene. Se le piantiamo apposta su un terreno ricco di nickel per bonificarlo, ok. Se le coltiviamo sugli scarti di miniera per recuperare gli ultimi resti di tallio, ottimo. Ma se in un terreno agricolo ci sono arsenico, piombo o cadmio in quantità superiori alla norma ci dice male, perché questi si accumuleranno col mesedimo meccanismo nei tessuti delle piante e nelle parti commestibili e non solo. E’ per questo motivo che tra i composti nocivi da monitorare negli alimenti di origine vegetale vi sono anche i metalli pesanti ed è per questo motivo che non tutti i suoli del pianeta sono adatti all’agricoltura, e non perché le verdure possano essere sporche di terra o lavorate in cattivo modo. Gli allarmi che periodicamente appaiono sulla stampa relativamente alla contaminazione da cadmio, arsenico, piombo e altri metalli pesanti in alimenti vegetali anche importanti come il riso sono sì connessi a problemi di inquinamento, ma rappresentano anche il semplice rovescio della medaglia di un fenomeno puramente naturale, col quale agricoltura e catene alimentari devono fare i conti. Analogamente, la raccolta di piante alimentari allo stato spontaneo presenta possibili rischi se portata avanti con costanza, in quanto non si hanno garanzie sulla tipologia dei suoli su cui queste piante crescono (e quindi di metalli accumulabili). Questo non vale solo per le piante commestibili, ovviamente. E’ per questo motivo che ad esempio la normativa dell’OMS per la messa in commercio di droghe vegetali impone controlli sui metalli pesanti con un limite sul cadmio a 0,3 mg/kg. ResearchBlogging.org Il tabacco in particolare è un discreto accumulatore di metalli pesanti nocivi, tra cui il cadmio e causa nei fumatori cronici un’aumentata esposizione (un fumatore medio presenta un’esposizione al cadmio doppia rispetto ad un non fumatore) e difatti per essere messo in commercio deve rispettare questi limiti. Il commercio estemporaneo o illegale di piante alimentari o di droghe come la cannabis è tuttavia al di fuori di qualunque controllo anche rispetto a queste garanzie per il consumatore, con ovvia amplificazione dei rischi connessi al consumo. Esistono indicazioni di un accumulo di cadmio nelle foglie di canapa indiana sino ad un massimo di 0,1 mg/gr di droga (sole foglie essiccate, non le infiorescenze o la resina più comunemente impiegate), molto oltre la soglia definita dall’OMS per le piante medicinali e, nel caso di un consumo costante di 1g/die di droga contaminata, molto oltre le soglie di esposizione cronica consigliata da diversi organismi internazionali. Questa quantità, per ricollegarci al discorso fatto in precedenza sul consumo di tabacco, è all’incirca pari al cadmio presente in 50 sigarette, dato che il contenuto medio di cadmio in una sigaretta è di 2 microgrammi.

Full metal leaflet. Questi scenari a volta ci giocano a favore a volte contro, ma non costituiscono certo una sfortuna casuale, quanto il risultato di preciso fine evolutivo e di una costante lotta da cui non siamo esclusi. I vegetali hanno elevato al massimo l’arte del riciclo e dato che questi composti sono presenti, perché non trovare loro qualche utile lavoretto da fare? Così in queste piante iperaccumulatrici l’evoluzione ha messo a punto un sistema che permette di prendere i proverbiali due piccioni: stoccare il materiale sgradito in maniera tale da limitarne i danni, farlo in organi destinati ad essere eliminati dall’organismo (le foglie, ad esempio, destinate a cadere ciclicamente) e al tempo stesso creare accumuli di cocktail di sostanze tossiche nelle parti di vegetazione in crescita, più appetibili per bruchi e insetti. Nella grande guerra chimica tra le piante e i loro avversari l’accumulo di metalli pre-monarch-2_21187021pesanti gioca anche questo ruolo: avvelenare il bruco o all’insetto che si vuole brucare la foglia, rendere deforme la sua progenie o, una volta caduta al suolo, creare un terreno intossicato di metalli pesanti per bloccare la germinazione di altre piante concorrenti. La selezione naturale ha infatti selezionato piante più adatte a vivere su terreni ricchi di elementi tossici privilegiando quelle dotate dei tratti più efficaci nel detossificare e limitare i danni cellulari di cadmio, nickel, arsenico e compagnia, ma ha anche trovato un modo per trasformare tutto questo in un ulteriore vantaggio.

L’accumulo dei metalli pesanti nei vacuoli, nelle pareti cellulari e persino in tessuti specializzati delle foglie e delle cortecce risponde infatti all’esigenza, di difendersi dai predatori, siano essi mammiferi erbivori o insetti fitofagi. Il riso all’arsenico ha ottimizzato un difetto trasformandolo in un punto di forza: il metallo tossico che aspira con le foglie viene accumulato ovunque nella pianta, ma soprattutto nei germogli e nelle parti più giovani, per danneggiare chi vuole mordicchiare quella parti tenerelle. Quando la capacità è comune solo ad alcune razze di una medesima specie, quelle che non accumulano metalli pesanti sono preda degli insetti in modo più marcato, come avviene in Senecio coronatus e in Thlaspi caerulescens. Sebertia acuminata, un albero originario della Nuova Caledonia e parente del Karité, preleva il nickel dal suolo e lo accumula nel latice che corre in tutto il suo organismo, rigorosamente isolato e separato da tutte le attività vitali. Il solo latice essiccato contiene fino al 25% di nickel ed un solo albero nella sua vita giunge ad accumularne oltre 35 kg ed è pertanto terribilmente tossico nei confronti di qualunque bruco ne morda le foglie. E che questa azione difensiva possa riguardar anche i mammiferi lo racconta Astragalus bisulcatus, che fa impazzire i bovini che lo brucano e uccide gli ovini: una pecora può morire di intossicazione da selenio trenta minuti dopo aver brucato meno di un kg di pianta, particolarmente abile a inglobare grandi quantità di questo elemento nei suoi tessuti. Nessuna pianta è teoricamente esclusa da questo pericolo, anche quelle descritte come più salutari dal punto di vista nutrizionale: il grano saraceno è una delle (poche) piante particolarmente abili a trattenere piombo. Certo, per noi questi esempi di passaggio da alimento salutare a tossico equivalgono ad una pietra filosofale al contrario, un contrappasso quasi punitivo che trasforma l’oro in piombo, ma il nostro non è l’unico punto di vista su questa terra.

A proposito di punizioni, Ercole riuscì a portare via dal giardino i frutti d’oro come richiesto dal re Euristeo usando la sua forza ed anche un tranello ben congegnato. Le tre Esperidi ingannate, Egle, Erizia ed Esperaretusa per scorno si trasformarono in alberi: un olmo, un salice, un pioppo nero. Tutti alberi, soprattutto il salice, ampiamente studiati per la loro capacità di assorbire metalli pesanti dal suolo. Probabilmente anche l’oro, sebbene nella revisione moderna della leggenda quei metalli accumulati possano anche diventare altro: un cibo servito freddo sul piatto della vendetta contro l’uomo che le ingannò.

Rascio, N., & Navari-Izzo, F. (2011). Heavy metal hyperaccumulating plants: How and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant Science, 180 (2), 169-181 DOI: 10.1016/j.plantsci.2010.08.016

Wilson-Corral, V., Anderson, C., & Rodriguez-Lopez, M. (2012). Gold phytomining. A review of the relevance of this technology to mineral extraction in the 21st century Journal of Environmental Management, 111, 249-257 DOI: 10.1016/j.jenvman.2012.07.037

Meharg, A. (2004). Arsenic in rice – understanding a new disaster for South-East Asia Trends in Plant Science, 9 (9), 415-417 DOI: 10.1016/j.tplants.2004.07.002

Piante filosofali, che trasformano le foglie in oro – Parte Seconda

[segue da qui]

bdm_02apr_h1Phytomining: piante, a lavorare in miniera! Oro a parte, la capacità vegetale di assorbire e accumulare metalli più o meno preziosi può costituire una risorsa anche nell’estrazione di altri elementi pregiati da suoli non più sfruttabili commercialmente (phytomining) o per ridurre il contenuto di alcuni metalli pesanti in terreni contaminati da attività minerarie o industriali (phytoremediation). Prendiamo ad esempio il residuo delle attività estrattive, accumulato in grandi quantità in prossimità di miniere estinte o ancora attive e spesso contenente residui di metalli di valore, solo troppo poco concentrati per essere estratti con profitto tramite sistemi convenzionali. Se ci fosse della manodopera a basso costo disposta a fare il lavoro sporco, come una pianta abbastanza efficiente nell’accumulare e abbastanza rapida nella crescita, si potrebbe ipotizzare un business. Negli ultimi anni diversi ci hanno provato, estendendo la valutazione dall’oro ad altri metalli preziosi. L’idea è quella di far crescere piante più efficaci dell’eucalipto sul terriccio di riporto di attività estrattive, sfalciare, calcinare la biomassa ed estrarre i metalli dalle ceneri rimaste, creando giardini delle Esperidi meno mitologici e più redditizi. Il gioco, per funzionare, ha bisogno di mettere a uno stesso tavolo economisti, ingegneri e biologi e pare che in alcuni casi e con alcune condizioni precise di contorno possa valere la candela.

Che aResearchBlogging.orglcune specie vegetali siano in grado di accumulare “grosse” quantità di elementi non è una novità, ma un dato di fatto verificato immediatamente dopo la messa a punto di metodi abbastanza sensibili per la misurazione dei metalli. Queste specie sono definite “iperacculumatrici” in quanto capaci di trattenere metalli pesanti fino a circa 100-1000 volte in più rispetto alla norma vegetale. Fino a qualche decennio fa le scoperte in merito venivano rubricate tra le curiosità scientifiche o tra le stranezze naturali e solo successivamente l’attenzione si è spostata nell’ambito ecologico: quasi sempre si tratta di splendidi esempi di adattamenti evolutivi a nicchie ecologiche particolari, come le rocce laviche, i sepentini, i terreni di risulta di operazioni minerarie, i suoli inabitabili per altre piante. Il termine “accumulo”, qui usato per semplificare, nasconde un’infinità di meccanismi e soluzioni biologiche e fitochimiche. Le specie in questione si sono evolute per resistere a grandi quantità di metalli pesanti là dove affondano le radici, addirittura riuscendo ad usarli per altri scopi, e presentano enormi vantaggi competitivi rispetto a quelle “normali”. Proprio indagando su suoli naturalmente inospitali come i residui lavici o le cosiddette rocce ultramafiche come i serpentini si sono scoperte le iperaccumulatrici più interessanti per l’industria estrattiva, a confronto delle quali Eucalyptus marginata fa la figura del minatore principiante. Piante poco note come Thlaspi caerulescens (circa 3 mg di cadmio ogni kg biomassa secca), Haumaniastrum robertii (circa 10 mg/Kg di cobalto), Alyssum bertolonii, Berkheya coddii e Rinorea niccolifera (rispettivamente circa 13, 17 e 18 mg/Kg di nickel), Iberis intermedia (circa 3 mg/Kg di tallio), Atriplex confertifolia (circa 0,1 mg/Kg di uranio), Astragalus pattersoni (circa 6 mg/Kg di selenio), Macadamia neutrophylla (circa 55 mg/Kg di manganese), Viola calaminaria (circa 11 mg/Kg di zinco) e la felce Pteris vittata (circa 22 mg/Kg di arsenico) sono le più abili e quindi variamente candidate come phytominers. Chi ha fatto i conti conclude però che per rendere vantaggiose queste operazioni estrattive devono essere verificate alcune condizioni economiche e di resa che includono: un prezzo del metallo estratto sufficientemente alto, la scelta di una specie vegetale perfettamente adattata al clima, possibilmente perenne per abbassare i costi di semina e capace di produrre molta biomassa per ettaro, nonché l’imprescidibilità del recupero di una parte dei guadagni dall’uso della biomassa di scarto come fonte di energia elettrica. Molte ricerche inoltre si limitano a segnalare la quantità estratta dalla pianta, ma non considerano la moltiplicazione di campo generando così false aspettative. Ad esempio, Alyssum bertolonii e Berkheya coddii possono apparire analoghe per resa, ma la seconda produce ogni anno una biomassa doppia per ettaro, ovvero assicura una resa complessiva due volte maggiore. Per converso, specie con elevato assorbimento in peso ma ridottissima crescita in biomassa di fatto accumulano quantità assolute insufficienti a garantire la sostenibilità economica. Questi pochi vincoli in realtà bastano a ridurre il novero dei minerali estraibili commercialmente con le piante a poche unità: tallio, cobalto, uranio, oro e nickel. A patto però che si costruiscano “campi minerari” estesi, collegati a strutture centralizzate capaci di usare la fase di calcinazione della biomassa anche per la produzione di energia (e ulteriore guadagno), altrimenti i ritorni economici rischiano di non essere sufficienti. Anche per questo motivo l’agricoltura mineraria stenta ad andare oltre all’esercizio di stile. Un vantaggio indubbio rispetto all’agricoltura tradizionale però esiste: il metallo estratto per calcinazione della biomassa non marcisce come un normale frutto della terra e non deve essere venduto subito, ovvero può essere conservato in attesa che il prezzo di mercato sia giusto per massimizzare i guadagni. Anche qui, un freno a chi pensa di poter raccogliere frutti d’oro senza pagare dazio, in quanto in molti casi per raggiungere rese adeguate è necessario trattare il suolo con ammendanti per solubilizzare i metalli e aumentare la captazione radicale, con esiti non sempre ambientalmente innocui specie nel caso dei chelanti (EDTA, cianuri, tiocianati) e dei derivati dello zolfo.

Libera nos a cadmio. I metalli pesanti sono elementi assolutamente naturali, la terra ne è piena da ben prima della comparsa del primo barlume di vita sul pianeta, ma come sappiamo la salubrità non è il loro forte. Lo scoprì Re Mida, lo seppe Sean Connery quando Oddjob uccise per soffocamento dorato una delle Bond girls in Goldfinger, lo sanno bene quanti purtroppo vivono in zone inquinate da scarti industriali. I problemi nascono quando queste sostanze, per cause naturali o per effetto dell’azione umana si concentrano in grandi quantità in uno stesso luogo, sulla superficie: una colata lavica, un deposito di scarti minerari o metallurgici, una discarica mal gestita. Le strategie di bonifica ambientale in questo senso passano in genere attraverso una raccolta del terreno contaminato, seguito da una sua diluizione con altri terreni e in altri luoghi, fino a ripristinare le concentrazioni normali. Anche questo è uno sporco lavoro per il quale le capacità delle piante iperaccumulatrici potrebbero fare il nostro gioco e darci una mano a rimettere insieme cocci rotti spesso proprio da noi. Purtroppo però molte delle specie utilizzabili presentano un limite direttamente legato alla loro evoluzione su terreni ostici: crescono molto lentamente e producono pochissima biomassa, ovvero estraggono quantità molto piccole di metalli pesanti all’anno, se comparate alla presenza di queste sostanze nei terreni contaminati. L’efficienza va quindi posta in prospettiva. Ad esempio, restando su uno dei metalli pesanti più problematici ma anche tra i più efficacemente assorbiti, il nickel, la specie più efficiente è Berkheya coddii. Cresciuta in condizioni ottimali di clima (si tratta di una pianta originaria del Sudafrica), toglie circa 17 g di nickel ogni kg di peso secco e produce 18 t di biomassa per ettaro all’anno. Significa che ogni anno da un ettaro di suolo contaminato possono essere teoricamente eliminati 300 kg di nickel, a fronte, ad esempio, di una presenza compresa tra i 1 e 7 kg per ogni metro cubo di suolo nei terreni di scarto minerario. Considerando che il primo metro di profondità di un ettaro consta di 10000 metri cubi di terra, per bonificare completamente un terreno di questo tipo occorrono molti decenni di coltura continuativa, in condizioni ottimali. Considerazioni analoghe si possono fare per Thlaspi caerulescens, che può togliere contemporaneamente fino a 60 kg/ha di zinco e 8,4 kg/ha di cadmio e, in contesti reali, si è misurato che occorrerebbero decenni con questi valori per ridurre di soli 100 mg/Kg il contenuto di zinco di un terreno contaminato. Se la contaminazione da metalli pesanti è massiccia non è quindi lecito attendersi miracoli ma solo molta pazienza, in contesti che la permettono. Non sempre poi questi terreni ad alto inquinamento consentono alle piante, anche se iperaccumulatrici, di crescere in modo adeguato e il loro apparato radicale è in genere troppo poco profondo per raggiungere gli strati inferiori. Si stima che spesso le quantità estratte non superino l’1% di quanto presente nello strato superficiale (primi 10-20 cm di terreno), con limiti evidenti in termini di completa bonifica. Per contro, la coltivazione di queste piante presenta altri benefit economici come un costo circa 10 volte inferiore al conferimento in discarica e vantaggi ecologici indubbi, come la riduzione della dispersione di micropolveri e il consolidamento dei terreni, così meno esposti all’erosione e quindi al contatto con l’uomo. La possibilità di usare piante per bonificare terreni inquinati da metalli pesanti, quindi, dipende fortemente dal grado di inquinamento e dai tempi ammissibili per l’operazione.

[segue]

Fernando, E., Quimado, M., & Doronila, A. (2014). Rinorea niccolifera (Violaceae), a new, nickel-hyperaccumulating species from Luzon Island, Philippines PhytoKeys, 37, 1-13 DOI: 10.3897/phytokeys.37.7136

Rascio, N., & Navari-Izzo, F. (2011). Heavy metal hyperaccumulating plants: How and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant Science, 180 (2), 169-181 DOI: 10.1016/j.plantsci.2010.08.016

Anderson, C., Brooks, R., Chiarucci, A., LaCoste, C., Leblanc, M., Robinson, B., Simcock, R., & Stewart, R. (1999). Phytomining for nickel, thallium and gold Journal of Geochemical Exploration, 67 (1-3), 407-415 DOI: 10.1016/S0375-6742(99)00055-2

Piante filosofali, che trasformano le foglie in oro – Parte Prima

Hesperides2Tra le fatiche erculee si annovera il furto di certi splendidi frutti d’oro dal giardino di Era, gelosamente custodito dalle ninfe Esperidi Egle, Erizia ed Esperaretusa assieme al drago Ladone. Una storia di furbizia e di forza (c’era un intero cielo da tenere sulle spalle), che come molte altre del mito erculeo è finita a illustrare quadri e affreschi, assieme alla misteriosa pianta al centro della vicenda. Nella genesi di un mito le piante hanno in funzioni simboliche che ne complicano la precisa determinazione botanica e pertanto l’albero dai frutti dorati è stato dipinto con licenza poetica, seguendo la descrizione sommaria che ne fa la leggenda o in base a tratti evocativi. A seconda delle rappresentazioni possiamo infatti incontrare un frutto indistinto (in Hans von Marées), un melo (in Rubens, per via del vocabolo pomum usato nei racconti latini, che però indica il frutto di qualunque albero) o un arancio (nel Giardino delle Esperidi del preraffaellita Edward Coley Burne-Jones, ma anche nella Primavera del Botticelli, per via del colore). La seconda scelta ha certamente lasciato il segno, in quanto il frutto degli agrumi è una bacca modificata detta “esperidio” proprio in onore alle mitiche custodi. Lo stesso mito poi rientra di carambola carpiata anche in un’altra discendenza, con un ortaggio sicuramente assente nel Mediterraneo ai tempi di Ercole: il pomodoro. Botanica sistematica a parte, nel leggendario giardino delle esperidi crescevano, gelosamente custodite, piante goldfinger dai frutti d’oro.

Possono davvero esistere frutti d’oro? Ovviamente no, altrimenti non saremmo dalle parti di una leggenda. Però recentemente abbiamo scoperto sulle piante alcune cose che non sapevamo e che accarezzano questo mito. Ad esempio, si è osservato che specie ad alto fusto adattate a climi siccitosi e dall’apparato radicale profondo e sviluppato, come gli eucalipti delle foreste Australiane, possono accumulare piccole quantità d’oro soprattutto in corteccia e foglie . Questo fenomeno ha luogo solo quando le piante crescono su terreni attraversati in profondità, anche oltre 30-40 metri, da vene aurifere. Gli alberi in questione non hanno poteri di trasmutazione alchemica, ma assorbono il pregiato metallo assieme a molti altri nella oro opera di dragaggio delle acque sotterranee, senza riuscire a filtrarlo a livello radicale. Quando Eucalyptus marginata aspira l’acqua che le serve per vivere, assimila oro in forma di ioni idrosolubili e questo entra in modo sistemico nella pianta, la quale, non sapendo che farne, lo accumula nelle foglie. In particolare, lo stiva come una brava massaia nell’organello cellulare detto vacuolo, che funziona più o meno come un ripostiglio per tutto quello che i vegetali non possono eliminare altrimenti, non avendo un apparato escretore. L’oro, metallo pesante tossico come cadmio, zinco o piombo non è certo un toccasana neanche nelle piante, che non possono contare su sistemi di detossificazione attiva: una volta assorbito non hanno modo di espellerlo direttamente. Così, cercano di impacchettarlo in sistemi organici e di stoccarlo in parti fisiologicamente destinate alla morte, come corteccia e foglie. Queste ultime, cadendo al suolo, eliminano fisicamente lo sgradito metallo dall’organismo. Anche l’humus formato nel sottobosco dalla biomassa caduta dagli alberi risulta infatti più ricco in oro rispetto al terreno a pochi metri di profondità, a conferma del fatto che il metallo viene assorbito dall’apparato radicale in profondità durante la stagione arida, traslocato attraverso lo xilema in forma ionica idrosolubile e depositato, affinché non causi nocumento, nelle foglie in attesa della loro caduta. Piccole ma misurabili quantità si accumulano nei tessuti, dove per effetto del mutato pH e per l’elevata concentrazione in alcuni vacuoli gli ioni precipitano e l’oro cristallizza tornando allo stato solido, riformando nanoscopiche pepite del diametro di 8 nanometri, grandi circa un quinto del diametro di un capello. Tutto ha un senso in questo fenomeno, dato che così l’oro non può più uscire dalla sua prigione a far danni per le cellule e in più occupa molto meno spazio: i ripostigli, si sa, non sono mai abbastanza grandi.

ResearchBlogging.orgRabdomanzia aurea scientifica. Spiace sempre frenare i sognatori più arditi, ma non si prevedono corse verdi dell’oro e niente frutteti di Re Mida, almeno con gli eucalipti. La riserva aurea accumulata nelle foglie di E. marginata non supera lo 0,000005% e non è tale da essere sfruttata a scopi commerciali. Dovremmo abbattere e lavorare 500 alberi adulti di eucalipto per produrre una fede nuziale, a spanne sono circa 750 tonnellate di materiale vegetale da trattare, un’impresa questa sì davvero erculea oltre che paziente, considerando gli anni necessari agli alberi stessi per produrre una simile biomassa. Per contro, gli eucalipti lavorano con grande precisione: basta spostarsi di soli 200 metri dalle piante che crescono sulla vena aurifera per trovare individui che contengono oro in quantità non significative. La “rabdomanzia aurea scientifica” potrebbe piuttosto rappresentare un eccellente sistema per valutare la presenza di oro in un terreno senza dover ricorrere a priori a trivellazioni e scavi esplorativi, perché un aumentato tasso d’oro nelle foglie e nel terriccio può indicare una maggiore probabilità di scovare un giacimento d’oro in profondità. Inoltre, il fenomeno può rivelarsi direttamente utile per la possibilità di ricavare nanoparticelle d’oro già pronte da usare in campo farmaceutico e nelle industrie dei sensori, dell’elettronica e della sintesi chimica sensa bisogno di produrle artificialmente. Questa scoperta aiuterà forse i cercatori d’oro e i biotecnologi, ma visto l’impatto ecologico di una miniera a cielo aperto e delle correlate attività estrattive rischia di essere una fregatura per le piante e per l’ambiente. Nel dare soddisfazione alle Esperidi di turno l’eucalipto non è però solo e anzi, già si sapeva che un comportamento analogo si può riscontrare in alcune conifere e che la pianta messicana Chilopsis linearis, diverse Brassicacee come Raphanus sativus o Brassica juncea e persino il dorato girasole riescono ad assorbire fino a 20-40 mg di oro per kg di biomassa disidratata. Certo, in questo casi occorre seminare le piante su un suolo superficialmente ricco di oro e occorre un aiutino sotto forma di cianuri e cianati aggiunti al suolo per solubilizzare il metallo (in quantità molto inferiori a quelle usate nelle estrazioni convenzionali), ma si potrebbe raggiungere la sostenibilità economica. Secondo alcune prove di campo, un terriccio scartato dalla lavorazione estrattiva convenzionale, se non completamente esausto, potrebbe garantire un ricavo lordo di circa 14000 $ (al cambio del 2011) e a circa 450 g di oro per ettaro. Probabilmente abbastanza da assumere tre guardiane con uno strano nome e un drago, per evitare furti sgraditi.

[segue]

Lintern, M., Anand, R., Ryan, C., & Paterson, D. (2013). Natural gold particles in Eucalyptus leaves and their relevance to exploration for buried gold deposits Nature Communications, 4 DOI: 10.1038/ncomms3614

Anderson, C., Brooks, R., Chiarucci, A., LaCoste, C., Leblanc, M., Robinson, B., Simcock, R., & Stewart, R. (1999). Phytomining for nickel, thallium and gold Journal of Geochemical Exploration, 67 (1-3), 407-415 DOI: 10.1016/S0375-6742(99)00055-2

Wilson-Corral, V., Anderson, C., & Rodriguez-Lopez, M. (2012). Gold phytomining. A review of the relevance of this technology to mineral extraction in the 21st century Journal of Environmental Management, 111, 249-257 DOI: 10.1016/j.jenvman.2012.07.037