Cold case: kava kava, micotossine ed epatotossicità

ResearchBlogging.orgTra i vantaggi di una dieta variata, ma con elevati contenuti di libri gialli e detective-story televisive, c’è l’attenzione per i vuoti investigativi. Sceneggiatori e scrittori sanno bene che esistono due modi per tenere sulla corda il pubblico: coinvolgerlo nell’indagine rivelando il colpevole solo alla fine o svelarne l’identità da subito centrando poi la narrativa sulla caccia e sugli indizi. Lo studio delle due tipologie, una volta che lo schema dell’indagine entra in testa, fa saltare subito agli occhi eventuali lacune o asimmetrie, che come i sassolini di Pollicino portano alla soluzione e insegnano a non trascurare nessuna pista. I casi irrisolti, del resto, non appassionano solo per la scoperta del responsabile, ma anche per la ricerca degli errori degli investigatori. Nella storia che sto per raccontare non si svelano responsabili impuniti e non ci sono scoop di cronaca nera, ma si spiega quanto un’indagine che ha di mezzo piante e uomini possa essere complicata, suggerendo possibili sospetti da non sottovalutare sulle scene di crimini analoghi. I colpevoli dei cold case seguenti sono infatti ancora ignoti a piede libero e potrebbero colpire di nuovo. 

Il crimine e la scena del delitto. Negli ultimi lustri il mondo dell’erboristeria, della fitoterapia e degli integratori alimentari è stato colpito da alcuni importanti fatti di cronaca, che hanno messo sul banco degli imputati droghe vegetali di buon successo commerciale. Cimicifuga racemosa (ora chiamata Actaea racemosa dai botanici) è una pianta nordamericana i cui rizomi trovano uso come blando fitoestrogeno per trattare i sintomi della menopausa. Piper methysticum (kava-kava) viene invece dalla Polinesia e le sue radici vantano una riconosciuta azione nella modulazione dell’umore e nella cura degli stati ansiosi. Nel 1998 sono state segnalate in occidente alcune decine di intossicazioni epatiche legate al consumo di prodotti a base di kava-kava e a seguito di un decesso e di quattro trapianti di fegato, la pianta nel 2002 è stata ritirata dal mercato quasi ovunque. Varie aziende che avevano fondato il loro business su questa materia prima hanno subito drastici cali di reddito e sono state di fatto vittime indirette degli eventi. Nel 2006-2007 è avvenuto un fenomeno analogo, fortunatamente meno drammatico negli esiti, che ha interessato la cimicifuga. Dopo le prime segnalazioni ne sono arrivate altre (capita sempre così: quando il primo alza la mano poi tutti si sentono liberi di fare domande e raccontare la propria storia) e nel tempo sono state registrate ulteriori epatiti più o meno gravi per altri preparati, alcuni formati da singole piante (Pelargonoium sidoides, Chelidonium majus), altri da miscele (come alcuni prodotti Herbalife) altri ancora da ingredienti comuni come il té verde. Tutti i casi di tossicità epatica riguardanti farmaci (vegetali e di sintesi, non c’è differenza) sono peraltro raccolti e descritti nella banca dati LiverTox della National LIbrary of Medicine americana, in cui si spega anche la complessità dei sintomi e delle cause che possono nascondersi dietro la banale definizione di “danno epatico”. La gamma dei sintomi, la gravità dell’intossicazione e anche il lasso di tempo dopo cui questa si manifesta è infatti molto ampia e complica le indagini, dal momento che difficilmente tutto è sempre riconducibile ad una singola causa scatenante.

56367A scanso di equivoci, non si sta parlando di epidemie o di rischi elevati per i consumatori: i numeri delle segnalazioni avverse per la relazione droghe vegetali-danno epatico sono piccoli rispetto al numero di dosi consumate e di pazienti trattati e successivamente si è riscontrato che quasi il 50% dei casi riportati non era in alcun modo imputabile direttamente al prodotto ingerito dagli intossicati. Secondo molti ricercatori le epatiti causate da piante e farmaci costituiscono un fenomeno sovradiagnosticato, eppure un morto e vari trapianti tra i consumatori di kava reclamano attenzione e non vanno trascurati per impedire nuove vittime e attuare il possibile per ridurre rischi futuri ai consumatori. Pertanto, per ambedue le piante citate la giusta reazione iniziale delle autorità ha previsto il blocco preventivo alla vendita e l’avvio di indagini per capire cosa fosse successo. L’obiettivo, duplice, era limitare sul nascere il numero delle potenziali vittime e “arrestare” rapidamente l’eventuale responsabile. Come vedremo le indagini sono state lunghe, per certi versi infruttuose e viziate, a posteriori, da qualche negligenza.

Confronto all’americana, indizi, alibi, prove e scagionamenti. Fin qui la scena del delitto, quella subito circondata nei telefilm da nastri gialli e neri e sagome di gesso sull’asfalto, con dati noti a chi di queste cose si occupa per professione. Le indagini vennero condotte sui soliti sospetti studiando innanzitutto la tossicologia delle piante interessate. Prima però è stata scandagliata la vita privata delle vittime, spesso sfortunatamente in possesso di un quadro sanitario critico con più malattie pregresse e concomitanti, che potevano aver contribuito a scatenare la reazione. Questo ha portato al citato ridimensionamento dei casi (l’epatite fulminante era dovuta ad altre cause) e ad una critica dell’enfasi data al fenomeno, come già ben raccontato da altri. Nel caso della cimicifuga, ad esempio, l’ipotesi attualmente più probabile (ma non certa) è quella di una “comune” reazione idiosincratica di tipo autoimmune, analoga agli shock anafilattici talora causati in soggetti predisposti da vari cibi comuni come frutta a guscio, pesche, mele, peperoncino, crostacei. Un evento non prevenibile se non informando i soggetti che già sanno di soffrire del problema specifico.

Forse però, e non è affatto infrequente, gli imputati vegetali contenevano sostanze tossiche sintetizzate dalle piante stesse e qualche partita di materia prima ne conteneva al punto da scatenare riposte anomale in alcuni soggetti. Tutte le piante interessate, tuttavia, vantano una lunga e consolidata tradizione d’uso popolare e non erano stati registrati in precendenza eventi di questo tipo. Va detto che l’uso popolare delle piante non offre garanzie tossicogiche assolute, soprattutto è fragile per i danni cronici in cui una correlazione causa-effetto non è di immediato riscontro, ma per i fenomeni acuti con sintomi evidenti a breve termine è un informatore abbastanza attendibile. Inoltre, nei trial clinici svolti per dimostrare l’efficacia di kava-kava e dei kavalattoni che contiene, non si erano notati nei pazienti danni epatici di alcun tipo. L’assenza di segnalazioni precedenti per piante molto usate è quindi un indizio a favore dell’imputato. Diceva Agatha Christie che “un indizio è un indizio, due indizi sono una coincidenza, ma tre indizi fanno una wall_of_crime_scene_tape_1600_clr_8537prova, per cui si sono cercati i due mancanti a favore o contro per via chimica e tossicologica. Di Piper methysticum si usano radici e rizomi, anche perché le parti aeree della pianta contengono un alcaloide e un flavonoide (pipermetistina e flavokavaina B) non immacolati per i loro effetti sul fegato. Tuttavia, dai controlli fatti sul mercato e sulla pianta stessa, queste sostanze o non sono mai state trovate in quantità tali da giustificare il fenomeno nocivo, o le prove tossicologiche hanno dato sempre semaforo verde. In tutti i casi citati lo studio della tossicità dei principi attivi isolati, delle droghe grezze e anche degli estratti di Piper methysticum ha quindi portato a concludere che il loro diretto coinvolgimento nei danni al fegato sarebbe da escludere, almeno a dosaggi comunemente usati e anche oltre. Le lunghe investigazioni sui metaboliti secondari non hanno quindi portato a nulla e la distribuzione è stata rapidamente ripristinata per la cimicifuga, mentre per il kava ancora si attende un via libera definitivo che pare possa arrivare a breve anche in Europa, dopo che altre nazioni ne hanno già riammesso l’uso.

56368Scotland Yard brancola nel buio. Per gli investigatori l’uscita di scena dei soliti sospetti e il ritorno a piede libero delle piante incriminate ha creato una certa confusione, ma occorre comunque risolvere la trama. Fino a che il cold case resta aperto, la criminal mind di turno resta libera di agire, e non è bene. L’analisi dettagliata del caso kava-kava aiuta a capire meglio come andarono le indagini, quali furono gli esiti e quali possono essere stati gli errori dei detective. Alcuni investigatori negli ultimi anni hanno quindi messo tutti gli indizi e tutti i reperti del crimine su una lavagna e hanno iniziato ad osservarli, per costruire il profiling dell’assassino così come avviene nelle serie televisive. Le epatiti fulminanti avevano colpito soprattutto in Germania e in Svizzera, in modo abbastanza localizzato e non diffuso, come ci si aspetterebbe da una materia prima distribuita su scala planetaria: se è la pianta in sé a far male, dovrebbe democraticamente colpire ovunque. Anche la zona di produzione della droga è limitata geograficamente, in quanto Piper methysticum per ecologia e tradizione è tipico dell’isola di Vanuatu e delle aree polinesiane circostanti: coltivatori, esportatori e traders sono un numero ristretto. Altre colpe erano state attribuite all’abitudine occidentale di impiegare estratti concentrati, ottenuti con solventi anziché la bevanda acquosa diluita della tradizione polinesiana. Potevano essere presenti residui, potevano essersi concentrati composti strani e imprevisti. Tutte le indagini successive a riguardo non hanno però portato da nessuna parte: alle concentrazioni di normale consumo nessuna effettiva tossicità è stata riscontrata e i diversi estratti si comportavano in modo identico, senza causare danni comparabili a quelli che avevano causato l’apertura dell’indagine. Inoltre, la tossicità riscontrata per il kava non è mai stata riprodotta in laboratorio, neppure su animali, come se si fosse trattato di un evento unico. Insomma, la droga vegetale in sé e le sostanze che il kava produce hanno un alibi che pare di ferro e davanti a un giudice sarebbero assolte per non aver commesso il fatto. Bisogna ripartire da zero: rimettere al lavoro la Unità di Analisi Comportamentale, rifare il profiling, riverificare le azioni del Soggetto Ignoto.

Altri indizi, altre piste, altre supposizioni, altri possibili indagati. Negli ultimi anni qualcuno ha iniziato a suggerire che forse si stava cercando nel posto sbagliato e che i colpevoli potevano essere altri. O meglio, si cercava nel posto giusto (la droga vegetale) ma questa poteva essere solo un agente passivo, un complice inconsapevole con un coinvolgimento al massimo colposo. Molte micotossine, come le famigerate aflatossine e ocratossine su cui sempre si discute in campo alimentare, così come altre tossine prodotte da funghi e muffe, vantano ad esempio sintomi simili a quelli riscontrati nei casi citati, qualora assunte in grosse quantità in un breve tempo. Inoltre, le fasi di post raccolta dei rizomi di Piper methysticum avvengono in paesi caldo-umidi, spesso con scarsa qualità di conservazione e la materia prima non viene estratta e processata in loco ma sopporta lunghi viaggi via mare prima di arrivare nei paesi di consumo. Tutti questi sono fattori predisponenti al rischio di fermentazioni indesiderate ed è possibile che si possano sviluppare micotossine. A partire dal 2002 le indagini sulla presenza di csiqueste ed altre tossine fungine nelle materie prime erboristiche si sono fatte più puntuali, rivelandone la presenza in molti più casi del previsto, incluse le radici di kava. Eppure, se come riportato nello studio, il 100% di erbe e spezie commerciate contiene micotossine, perché non siamo tutti morti? In realtà le quantità effettivamente assunte con spezie e droghe erboristiche sono molto limitate: il rinvenimento di analoghe concentrazioni di micotossine in mais e grano o in pepe e peperoncino ha due significati totalmente diversi in termini di rischio, dato che le quantità poi ingerite non sono assolutamente comparabili. Lo stesso vale per le erbe essiccate come il kava e la cimicifuga: l’esposizione giornaliera in caso di consumo è di fatto limitatissima e difficilmente causa di danni acuti gravi. Inoltre, le micotossine rinvenute sono quasi sempre in quantità abbondantemente al di sotto dei limiti permessi per materie prime come grano, mais e arachidi, ma ciò non esclude che in condizioni precise se ne possano produrre quantità critiche, che difficilmente spariscono dalla filiera. Chi si occupa di farine, cereali e frutta secca lo sa: le micotossine sono pericolose non solo per la loro potenza e per gli effetti cronici, ma anche per la loro quasi indistruttibilità, dato che non si degradano col caldo o col freddo e restano stabili nel tempo. Quando l’evoluzione sviluppa qualcosa lo fa prova di bomba e non conosce obsolescenza programmata. Alcune partite di kava mal conservate e contaminate da micotossine, in altre parole, potrebbero essere sfuggite alle maglie del controllo e aver fatto danni. Inoltre, all’epoca dei casi citati i controlli erano ancora meno capillari di quelli odierni e non si teneva in dovuto conto la presenza trasversale delle micotossine in prodotti di nicchia come i fitoterapici.

Una rosa è una rosa, ma un estratto di rosa no. Mentre le quantità rivenute delle erbe essiccate non è critica, qualora con esse si producano degli estratti la cosa cambia, perché eventuali tossine vengono concentrate sensibilimente nel processo. Così sulla lavagna del detective incaricato del caso è anche annotato che, nel caso del kava, gli estratti tradizionali sono basati su infusi a base di acqua prodotti da radice fresca, mentre sul mercato occidentale sono disponibili estratti concentrati ottenuti da radici conservate, spesso dopo lunghi viaggi. L’estrazione porta a concentrare i principi attivi, ma potrebbe aumentare anche la quantità di eventuali tossine sviluppate da funghi cresciuti durante trasporto e stoccaggio. Sarebbe dunque utile, a questo punto dell’investigazione, cercare di capire se questa ipotesi delle micotossine è supportata da prove indiziali concrete.

man-96869_1280Sherlock Holmes sosteneva che “di solito sono proprio le cose non importanti che offrono il migliore campo di osservazione” e chi ha seguito le indagini di Salvo Montabano conosce l’importanza delle indicazioni del burbero anatomopatologo legale Pasquano sulle indagini del commissario di Vicata. Purtroppo i due ispettori letterari non sono stati tenuti in grande considerazione da medici e tossicologi all’epoca degli eventi e per kava e cimicifuga alcune indicazioni preziose sono state trascurate. A molti anni di distanza la scena del delitto è andata persa, i controlli sui tessuti lesionati non si possono fare in modo più mirato, i prodotti assunti dai malati di allora non ci sono più, le controanalisi non sono possibili e non è quindi dato sapere se le micotossine più comuni o altre più rare hanno svolto il ruolo in genere attribuito al maggiordomo. Anzi, anche per un investigatore da telecomando come il sottoscritto è curioso scoprire che non solo le micotossine ma neppure il contenuto in pipermetistina, in flavokavaina B e in nessun altro comune agente epatotossico è stato mai controllato negli integratori assunti dagli intossicati dell’epoca. Tutte le prove a disposizione sono esclusivamente di tipo medico e riguardano le analisi cliniche fatte sui pazienti e mai su quello che hanno ingerito. Di fatto, tutto l’impianto investigativo su questi casi si basa su ricerche di laboratorio svolte su prodotti e radici di altra origine e non sui reperti ufficiali, con relativa ipertrofia di teorie e illazioni. Naturalmente non tutti sono d’accordo con l’ipotesi investigativa -perchè tale rimane- delle micotossine, che in effetti presenta alcune lacune a sua volta, ma l’errata procedura investigativa iniziale ha precluso ogni chance di verifica, a meno che l’assassino misterioso non torni in azione lasciando ulteriori tracce. Da verificare con cura, stavolta.

Prevenzione sul territorio. In assenza di pistole fumanti, prevenire la reiterazione del crimine, anche quello perpetrato da un ipotetico sospetto, è importante e porta ad istruire un’altra pratica al commissariato. Questo anche perché alcuni sospettano che, oltre al rischio acuto, queste sostanze potrebbero giocare un ruolo nel rischio di tossicità epatica cronica riscontrata in chi consuma certi tipi di integratori alimentari. La normativa europea sul monitoraggio delle micotossine nel settore erboristico esiste, ma ha maglie ancora abbastanza larghe, forse troppo alla luce delle informazioni raccolte nell’ultimo decennio. All’epoca dello scoppio della querelle-kava e fino a pochi mesi fa, essa si limitava ad equiparare queste materie prime agli alimenti e valevano le stesse soglie della frutta secca e del caffé, senza considerare la possibile concentrazione delle tossine a seguito della produzione di estratti. Inoltre, solo l’ocratossina A e le aflatossine totali erano oggetto di controllo. Ad esempio, alcuni campioni di kava analizzati negli ultimi 10 anni hanno fornito dati di ocratossina A pari a circa 20 µg/kg, il doppio del limite valido per gli alimenti, ma va considerato che il loro uso per produrre estratti porterebbe a un drastico aumento di questo valore. Per tutte le altre micotossine la legge europea attualmente non raccomanda nè definisce limiti massimi in erboristeria e per le molte micotossine note e regolamentate su altre derrate alimentari (cerali, frutta secca, ecc) non vige un obbligo di controllo in campo erboristico. I controlli sono fatti a campione in dogana sul materiale importato e la loro attuazione è responsabilità di chi commercia, che giustamente si attiene alle disposizioni di legge. Tuttavia, solo nel 2013 la Farmacopea Europea ha definito limiti specifici per alcuni ingredienti, ad esempio fissando un massimo di 20 µg/kg per la radice di liquirizia e di 80 µg/kg per il suo estratto, ma non è ancora affatto chiaro se questi parametri sono da considerare universali o da definire in futuro droga per droga e, soprattutto alla luce di quanto evidenzato sopra, estratto per estratto. 

In campo erboristico c’è evidentemente una minore pressione dei controlli rispetto a quello alimentare, figlio di consumi meno abbondanti ma anche di una certa reticenza del settore nel far sapere ai consumatori il segreto di Pulcinella della presenza di possibili rischi, che sono invece trasversali e prescindono le segmentazioni di mercato. Attualmente EFSA e la Comunità Europea stanno lavorando per verificare l’effettiva soglia di rischio delle micotossine nelle droghe vegetali, monitorare il mercato europeo e decidere quali altre tossine vadano monitorate e in che prodotti, per cui è possibile che nei prossimi anni si assista ad un aumento delle sostanze normate e delle analisi richieste alle aziende. La risposta del mercato a questo aumento dei controlli e della pressione normativa è in genere un brontolio più o meno sommesso di lamentela per presunti danni d’immagine presso i consumatori. Eppure, sebbene limitato, il rischio di contaminazioni da micotossine esiste e non va trascurato, nè da chi legifera nè da chi controlla e men che meno, direi, da chi si guadagna da vivere operando nel settore. Anche la percentuale dei crimini gravi è bassa in proporzione alla popolazione totale, ma questo non rende affatto inutile cercare i colpevoli e prevenire loro future azioni, a tutela della comunità. Spesso invece l’argomento è polarizzato a difesa dello status quo commerciale e raramente trattato in maniera razionale, come se affermando l’esistenza di un pericolo o dicendo che i controlli sono troppo pochi si minasse un mercato più di quanto non avvenga diffondendo false indicazioni di sicurezza ed efficacia.

Il caso kava è ancora cold. E’ ormai abbastanza chiaro che la colpa degli eventi tossici associati ad alcuni ingredienti erboristici come il kava stia in parte in diagnosi allarmistiche ma anche in parte in lotti di materiale qualità scadente, mal conservati o mal trattati, contenenti al loro interno qualcosa di non prodotto dalla pianta, assai tossico e sfuggito ai controlli doganali e alle verifiche aziendali. Eventi tossicologici analoghi potranno purtroppo ripetersi in futuro sugli stessi o su altri ingredienti erboristici e se chi indagherà presterà maggiore attenzione alle micotossine e soprattutto agli indizi oggettivi raccolti sulla scena, forse si potranno riaprire i cold case precedenti. Se le indagini iniziali in merito fossero state più rapide e gli investigatori avessero avuto da subito un’idea chiara dei responsabili, si sarebbero potute mettere in atto rapide soluzioni e la pianta sarebbe potuta tornare in commercio prima, limitando i danni per le aziende coinvolte. Tra l’altro, nel caso delle tossicità epatiche come quelle descritte, una eventuale conferma del rischio derivato dalle micotossine presenterebbe agli operatori commerciali un problema prevenibile con una più attenta gestione delle materie prime. Con l’esclusione di chi lavora solo per profitto immediato senza curarsi delle responsabilità verso i consumatori, un’indagine ben fatta ed una serie di controlli più stringente avrebbe aiutato tutti, chi vende e chi compra, e anche implicando la perdita di una mai posseduta verginità tossicologica delle piante, avrebbe permesso di costruire business più stabili e consumi più certi nel tempo.

Teschke R, Qiu SX, & Lebot V (2011). Herbal hepatotoxicity by kava: update on pipermethystine, flavokavain B, and mould hepatotoxins as primarily assumed culprits. Digestive and liver disease., 43 (9), 676-81 PMID: 21377431

Rowe A, & Ramzan I (2012). Are mould hepatotoxins responsible for kava hepatotoxicity? Phytotherapy research : PTR, 26 (11), 1768-70 PMID: 22319018

Teschke R, Sarris J, & Lebot V (2013). Contaminant hepatotoxins as culprits for kava hepatotoxicity–fact or fiction? Phytotherapy research : PTR, 27 (3), 472-4 PMID: 22585547

Trucksess, M., & Scott, P. (2008). Mycotoxins in botanicals and dried fruits: A review Food Additives & Contaminants: Part A, 25 (2), 181-192 DOI: 10.1080/02652030701567459

Navarro, V., & Seeff, L. (2013). Liver Injury Induced by Herbal Complementary and Alternative Medicine Clinics in Liver Disease, 17 (4), 715-735 DOI: 10.1016/j.cld.2013.07.006

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.

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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

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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.

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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