I misteri di Report.

Claudio della Volpe

Pochi giorni fa la trasmissione Report ha denunciato come “misterioso” e non giustificato l’aver trovato una certa quantità di titanio, nelle bibite gasate che stava analizzando per motivi legati al loro metodo di produzione; in effetti è un buon argomento di vendita la “misteriosità” della ricetta di alcune di queste bibite e nell’ambito di una trasmissione sulla Coca-Cola il tema presenta un certo interesse. Ho seguito anch’io quella trasmissione e sono rimasto colpito da questo apparente “mistero”; non essendo un esperto ho voluto approfondire. Il titanio era riportato alla concentrazione di alcuni ppb, ossia parti per miliardo, che corrispondono a microgrammi per chilogrammo.

Inoltre nei medesimi giorni un intervento sul nostro blog ha riguardato un analogo tema; infatti nel post: Poletilentereftalato nell’industria alimentare

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2016/01/24/polietilene-tereftalato-nellindustria-alimentare/

pubblicato oltre un anno fa Luigi Campanella poneva l’accento sui problemi legati alla cessione da parte del PET, il polietilentereftalato, il componente essenziale dei contenitori; esso potrebbe avere problemi di cessione specie se la conservazione delle bottiglie non è fatta nel modo migliore.

In quel post Luigi riportava la presenza di piccole quantità di antimonio nella soluzione, ma soprattutto di componenti provenienti dal polimero e di elementi di degradazione del PET che secondo alcuni autori potrebbero addirittura avere effetti mutageni; vi rimando al post e ai lavori in esso citati per maggiore completezza.

In un recente intervento sul post un lettore poneva la domanda se la presenza di titanio, i cui composti stanno sostituendo l’antimonio come componente dei catalizzatori di polimerizzazione del PET, può essere giustificato. Nella medesima domanda poneva anche il problema se l’uso dell’acido acetico 3% fosse una scelta giusta, e quale fosse il suo pH. A questa seconda domanda rispondo immediatamente: dato che una soluzione 3% di acido acetico corrisponde a circa 30g per litro, ossia 0.5M, il suo pH si calcola immediatamente dalla costante acida essere attorno a 2.5, dunque proprio i valori che il lettore chiede.

In effetti negli ultimi anni si sono introdotti catalizzatori a base di titanio nella produzione di PET; questo è ampiamente documentato in letteratura; si veda per esempio qui, una conferenza internazionale del 2006, quindi oltre 10 anni fa, in cui i catalizzatori a base di titanio sono proposti come alternativa al più inquinante antimonio. I vantaggi rispetto all’antimonio sono dati anche dai risultati tecnici, come la trasparenza del polimero finale, la cessione ridotta di monomero e così via.

La concentrazione di titanio nella massa del materiale da catalizzare è dell’ordine delle decine di ppm, ossia parti per milione (mg per chilogrammo di polimero) e dunque è ragionevole immaginare che una cessione di questo catalizzatore possa arrivare a concentrazioni dell’ordine dei ppb, mille volte inferiore, nel contatto con la soluzione acidula di bevanda o comunque con una soluzione acquosa (microgrammi per litro). Non c’è dunque alcun mistero nella presenza di ppb di titanio nelle bibite date, che sono concentrazioni largamente inferiori a quelle ritenute potenzialmente pericolose.(Ovviamente l’esatto rapporto dipenderà dalla storia della bottiglia, potrebbe essere anche 1:100 o perfino 1:10 se la storia del’immagazzinamento lo consente).

E’ da dire che il titanio è usato anche per un altro scopo molto diverso ed è usato direttamente in alcune bibite come “clouding agent” ossia come agente di “oscuramento” per rendere per esempio le bibite di succhi di frutta più simili a quelle naturali; il tema è ampiamente noto ed è stato trattato in tesi come questa che linko che sono anche esse liberamente scaricabili dalla rete (ovviamente in inglese)

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/93815/julkaistava%20versio_%20Anne%20Kuisma_TiO2.pdf?sequence=1

Tesi di Anne Kuisma presso la Università finlandese Metropolia di scienze applicate ad Helsinki, la maggiore della Finlandia.

In questo caso la concentrazione di titanio (denominato qui come E171 in genere) è molto più alta, può arrivare molto al di sopra di quella determinata nelle bibite studiate da Report.

In un recente lavoro pubblicato da EFSA che è l’organismo europeo che si occupa di questi temi si è rianalizzato il tema del pericolo da titanio; il report si chiama:

Re-evaluation of titanium dioxide (E 171) as a food additive. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS) pubblicato nel giugno 2016, scaricabile liberamente da qui.

La conclusione del panel di esperti è che la sicurezza generale del prodotto è notevole e che il limite di ben 2.25g/kg di peso corporeo come assorbimento è valido; comunque il panel di esperti attende sviluppi della letteratura per stabilire un limite di assorbimento per i potenziali effetti mutageni della sostanza che sono stati più volte indicati in letteratura ma senza la rigorosità necessaria.

Titanio tetrabutossido, possibile catalizzatore per PET

Ovvio che nel caso del titanio usato come clouding agent non stiamo parlando dei medesimi composti di titanio usati come catalizzatori (per esempio titanio tetrabutossido) ma di TiO2, un ossido inorganico molto comune.

Questo fra l’altro mi fa ricordare che il biossido di titanio (TiO2) è uno dei principali componenti delle vernici bianche (Corradini mi ricordo che lo diceva sempre a lezione, una delle prime cose che ho sentito da lui) ed una delle sostanza di sintesi più usate del mondo. Il biossido nanometrico, come aerossido o P25 è anche uno dei comuni composti usati in laboratorio per costruire le celle di Graetzel, le celle fotovoltaiche a colorante organico attivato.

Un recente lavoro a riguardo della mutagenicità/cancerogenicità dell’E171 è quello comparso su Scientific Reports 2017 e che riguarda l’effetto della quota di nano particolato presente anche nell’E171 usato per scopi alimentari; il lavoro è stato citato da Report, ma senza citare per esempio la pubblicazione dell’EFSA. In esso si studia l’effetto aggravante della frazione di nanoparticolato presente nell’E171 ma su tessuti di ratto in cui il tumore è stato indotto artificialmente e anche su ratti normali attraverso lo studio dellla formazione di ACF, ossia di lesioni precancerose; tuttavia è da dire che la relazione fra questi ACF e lo sviluppo successivo di cancro al colon dell’animale da esperimento non è ben chiarito (si veda anche qui).

Non intendiamo qui dare alcuna risposta sul tema, il compito è degli organismi deputati allo scopo che lo faranno, che lo stanno già facendo; la questione o mistero piuttosto è quando Report si deciderà, come anche gli altri giornalisti, a rivolgersi ai chimici invece di ventilare inesistenti misteri, come quello della “ingiustificata” presenza di titanio nelle bibite. Siamo per il principio di precauzione, ma vorremmo meno allarmismo e più giornalismo di inchiesta (vero). Fra l’altro la segnalazione di Luigi sugli effetti dei residui del polimero rimane sempre valida.

 

Polietilene tereftalato nell’industria alimentare.

E’ APERTA LA RACCOLTA DI FIRME PER LA PETIZIONE ALLA IUPAC per dare il nome Levio ad uno dei 4 nuovi elementi:FIRMATE!

https://www.change.org/p/international-union-of-pure-and-applied-chemistry-giving-name-levium-to-one-of-the-4-new-chemical-elements

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Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Luigi Campanella, ex Presidente SCI

Il Polietilene Tereftalato (PET) è diventato negli ultimi anni il materiale polimerico maggiormente impiegato nel confezionamento degli alimenti. Le caratteristiche di resistenza, leggerezza, trasparenza, lavorabilità, bassa permeabilità all’ossigeno, bassi costi di produzione e riciclabilità hanno permesso al PET di sostituire il vetro nell’imbottigliamento di bevande gassate, olii ed acque minerali.

Parallelamente al crescente impiego, in generale, è aumentata l’attenzione verso il rischio tossicologico connesso al consumo di alimenti posti a contatto con materiali polimerici. In ambito CEE e nei singoli Stati sono state attivate delle procedure legislative a tutela del consumatore partendo dal presupposto che l’involucro, con tutti i suoi costituenti, rappresenta una potenziale fonte di contaminazione degli alimenti in seguito a migrazione. Le direttive CEE 82/711, 90/128, 85/572 stabiliscono le norme relative all’autorizzazione ed al controllo dell’idoneità di contenitori per alimenti descrivendo i metodi di esecuzione dei test di migrazione ed indicandone i relativi valori limite. Anche se la cessione rientra nei limiti di legge, esiste la fondata preoccupazione che le diverse condizioni di conservazione dei prodotti, insieme con il prolungato tempo di contatto con l’alimento, possano influenzare in maniera significativa l’identità, la quantità e il profilo tossicologico delle specie migranti. In particolare l’attenzione del mondo scientifico si è focalizzata sugli effetti che la radiazione solare ed il calore possono esercitare sui contenitori di PET e il conseguente rilascio di specie pericolose per la salute umana, soprattutto in seguito ad esposizione cronica. L’uso crescente e diffuso di acque minerali imbottigliate in contenitori di PET, peraltro spesso lasciati per tempi prolungati alla luce del sole e al calore, e la carenza di informazioni sull’identità e sulla tossicità di alcune specie migranti, espone la popolazione ad un rischio mutageno-cancerogeno che richiede un’attenta valutazione.

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La maggior parte degli studi sul fenomeno del rilascio hanno avuto come oggetto acque minerali e i risultati mostrano, oltre a quelle note, la presenza di sostanze la cui natura chimica deve ancora essere confermata. Il progressivo decadimento organolettico delle acque potabili, legato principalmente ai trattamenti di potabilizzazione, e agli episodi, divenuti sempre più frequenti, di inquinamento o contaminazione, hanno determinato una crescita esponenziale nel consumo di acque minerali. L’Italia è uno dei paesi della CEE con maggior consumo pro-capite di acque minerali : si è passati in pochi anni da 150 litri a quasi 200; nel 2001, nel 77 % dei casi queste sono imbottigliate in contenitori di plastica, nel restante 23 % in bottiglie di vetro. Appare chiaro che le acque minerali imbottigliate in contenitori di plastica costituiscono un’elevata percentuale del consumo idrico giornaliero della popolazione. I metodi analitici classici (HPLC, GC-MS, HS-GC), impiegati nel monitoraggio delle specie migranti, non si sono rivelati esaustivi poiché caratterizzati da limiti di rivelabilità spesso inadeguati a quelli tossicologici. Una qualunque sostanza ad una concentrazione non rivelabile da un metodo analitico non è detto che sia priva di effetti sulla salute umana. Pertanto le determinazioni analitiche sono state affiancate da test biologici che permettono di valutare meglio il rischio globale generato dalla presenza di sostanze note o sconosciute rilasciate dai contenitori di PET. Tra le indicazioni obbligatorie stabilite dal DLGS 27/01/97 n.109 e riportate sulle etichette delle acque minerali ci sono il termine minimo e le modalità di conservazione. In particolare si legge sull’etichetta: ”Conservare al riparo dalla luce solare e dal calore, in luogo fresco e asciutto“. Negli spazi retrostanti i grandi centri di distribuzione alimentare e per le vie cittadine su autocarri a vista, le modalità di conservazione delle bottiglie (che tutti i produttori riportano sulle etichette) spesso non vengono rispettate. E così non è raro imbattersi in alte cataste di bottiglie di plastica contenenti acqua (ma anche altre bevande) lasciate per lungo tempo direttamente esposte al sole. Tenere esposte le bottiglie di plastica direttamente alla luce solare e al calore può creare alterazioni chimico-fisiche al contenitore con liberazione di specie in grado di provocare danni alla salute dell’uomo. L’inosservanza delle modalità di conservazione delle bevande quindi, oltre che non legale, risulta a rischio per la salute pubblica.

Il polimero termoplastico Polietilene Tereftalato è un materiale da imballaggio caratterizzato da elevata inerzia chimica. L’inerzia è data dalla quantità di sostanze in grado di migrare e dipende dalla natura chimica del materiale e dell’alimento in esso contenuto. Nel 1941 Whinfield e Dickson, della British Company Calico Printers, prepararono e brevettarono il polietilene tereftalato:

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Nel 1966 il PET fu utilizzato per la produzione di oggetti estrusi e stampati per iniezione. La vertiginosa crescita nella produzione del PET, quale materiale per contenitori, si ebbe quando Nat Wyeth, ingegnere capo della Du Pont, mise a punto il metodo di soffiaggio con orientamento biassiale per la produzione di bottiglie più resistenti di quelle fino allora ottenute. Il PET è un poliestere ottenuto mediante reazione di policondensazione. Le materie di partenza, dimetiltereftalato o acido tereftalico e glicole etilenico, si ottengono dal petrolio.

La Legge Italiana stabilisce le norme relative all’autorizzazione ed al controllo dell’idoneità degli oggetti preparati con materiali diversi e destinati a venire in contatto con sostanze alimentari o sostanze d’uso personale.

Verificata la condizione relativa ai costituenti ammessi, l’idoneità dei contenitori a venire a contatto con alimenti è subordinata alla valutazione della migrazione globale e qualora indicato per i singoli costituenti, della migrazione specifica, misurate con le modalità indicate dalla legge stessa ed in rapporto alla classificazione convenzionale degli alimenti. Le prove di cessione, nel caso di recipienti contenenti alimenti acquosi, vengono eseguite riempiendoli con il solvente di prova, coprendo con vetro da orologio, e lasciandoli in termostato per un tempo ed una temperatura che sono stabiliti in base alle condizioni reali di utilizzo.

Plastics additives are the substances that are added in polymer during reaction in the final stage or in the process of polymer/plastic production. These additives help in improving the characteristics of polymers such as strength, shine, durability and heat sensitivity.

https://www.alliedmarketresearch.com/plastic-additives-market Plastics additives are the substances that are added in polymer during reaction in the final stage or in the process of polymer/plastic production. These additives help in improving the characteristics of polymers such as strength, shine, durability and heat sensitivity.

La determinazione della migrazione globale viene eseguita evaporando il liquido proveniente dalla prova fino a un volume molto piccolo, travasandolo quindi in capsula portata a costanza di peso nella quale si completa l’evaporazione del solvente a bagnomaria fino all’ottenimento del residuo. Le ultime tracce di solvente vengono eliminate in stufa, a 105 °C, fino a peso costante. Si raffredda in essiccatore e si pesa il residuo. Parallelamente si esegue una prova in bianco con un volume uguale di solvente e si sottrae il peso di questo residuo per correggere il valore precedente.

Considerazioni teoriche.

Il trasferimento di massa di sostanze mobili, in particolare composti a basso peso molecolare, dal materiale plastico all’alimento in esso contenuto, è conseguenza di processi di diffusione e può essere descritto dalla prima e seconda legge di Fick. La superficie di contatto alimento-contenitore è pertanto la regione di origine del fenomeno di migrazione.

Il potenziale di migrazione di un materiale polimerico rappresenta la quantità totale di sostanze in grado di migrare dal contenitore all’alimento. Esso dipende da diversi parametri, in particolare dalla concentrazione iniziale di composti mobili nel materiale che è proporzionale alla quantità di sostanze migranti. Quindi le proprietà chimiche e fisiche del polimero e dei componenti mobili sono di fondamentale importanza.

Il potenziale di migrazione può inoltre essere influenzato dalla tecnica di produzione dei contenitori e da proprietà morfologiche come cristallinità, porosità superficiale e spessore delle pareti. Infine, la natura chimica dell’alimento, il tempo di contatto e le condizioni di temperatura di conservazione sono fattori determinanti sulla migrazione.

Le specie migranti da contenitori di PET sono caratterizzate da tre distinte situazioni termodinamiche:

  • specie “liberamente diffusibili”, che si disciolgono nella regione amorfa della matrice polimerica;
  • specie “assorbite” o “legate” in siti attivi o fori della matrice polimerica;
  • specie “completamente legate” o “immobilizzate” che non sono diffusibili nella matrice ed in cui l’energia di legame è considerevolmente maggiore dell’energia di attivazione richiesta per la diffusione.

Le possibili sostanze migranti da contenitori di PET vergine possono facilmente essere determinate in maniera routinaria poiché sono specie ben definite e ristrette ai monomeri impiegati nella produzione del materiale polimerico.

Per il test di migrazione da PET vergine, i contenitori vengono riempiti con liquidi simulanti i diversi alimenti come acqua, acido acetico al 3%, metanolo al 10%, olio di oliva, in modo da valutare la conformità con i limiti di migrazione in diverse condizioni d’uso stabiliti dalle normative vigenti e riportati in precedenza.

Non solo i monomeri ma anche gli oligomeri, gli stabilizzanti, i coloranti, i plastificanti o i prodotti di degradazione, formati nel processo produttivo o durante il periodo di conservazione, sono potenzialmente in grado di migrare nei cibi. Nonostante ciò il PET è tra le plastiche destinate a contenere alimenti quella che presenta la più elevata inerzia, misurata come quantità totale di sostanze migranti. Per questo motivo l’uso del PET si è diffuso in maniera vertiginosa non solo nell’imbottigliamento di acque minerali e di bevande gassate, ma anche di vini, birre, liquori, e nella produzione di vassoi per forni convenzionali o microonde. Le condizioni in cui il PET viene impiegato al giorno d’oggi, sono estremamente varie e vanno considerate nella valutazione della migrazione di sostanze negli alimenti. Nel passato, numerosi studi di ricerca sono stati condotti per determinare i potenziali migranti da PET commerciali. Nel 1987 Kim e Gilbert, mediante estrazione con Soxhlet dal polimero commerciale, hanno isolato ed identificato un totale di sette potenziali specie migranti come monomeri residui, prodotti di degradazione e plastificanti:

  • Glicole etilenico
  • Bis (2-etilesil) adipato
  • Dietil Tereftalato
  • Bis (2-idrossietil) tereftalato

ed inoltre acido palmitico, acido oleico e stearico, comunemente usati come lubrificanti nel processo di produzione delle bottiglie.

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Journal of the Brazilian Chemical Society J. Braz. Chem. Soc. vol.25 no.4 São Paulo Apr. 2014 http://dx.doi.org/10.5935/0103-5053.20140016 Migration of residual nonvolatile and inorganic compounds from recycled post-consumer PET and HDPE Camila DutraI; Maria Teresa de A. FreireII; Cristina NerínIII; Karim BentayebIII; Angel Rodriguez-LafuenteIII; Margarita AznarIII; Felix G. R. ReyesI,

Le quantità ottenute mediante estrazione con Soxhlet rappresentano il potenziale di migrazione del PET che corrisponde a situazioni estreme di stoccaggi lunghissimi. Mediante HPLC con rivelazione UV è stata investigata la migrazione di alcuni composti dai contenitori in PET per acque minerali esposti alla luce diretta del sole.

In seguito, mediante GC-MS, sono stati identificati l’erucamide, un lubrificante impiegato nella produzione dei contenitori, e due oligomeri ciclici a basso peso molecolare che si formano in fase di polimerizzazione. Questa ricerca ha evidenziato che l’esposizione alla luce diretta del sole provoca in generale un aumento della quantità di sostanze rilasciate dai contenitori.

Ulteriori studi sulla migrazione del Glicole Etilenico (EG) nel simulante costituito da acido acetico al 3%, in un periodo di 6 mesi, hanno evidenziato livelli di circa 0,1 mg/Kg che sono insignificanti in relazione al valore massimo di 30 mg/Kg stabilito dalla Comunità Europea. L’acido tereftalico, determinato come monomero residuo, ha mostrato valori di concentrazione compresi fra 1,5 mg/Kg e 1,7 mg/Kg.

Ashby ha esaminato la migrazione dal PET in diverse condizioni d’uso. Ha dimostrato che la migrazione specifica di costituenti del PET, come monomeri, catalizzatori, prodotti di degradazione ed additivi, ha valori molto bassi in diversi tipi di simulanti se valutata in condizioni d’uso realistiche.

La seguente tabella mostra alcuni valori ottenuti in questo studio per le bottiglie di PET:

Migrante Simulante Esposizione Risultato
Acetaldeide acqua 10 gg, 40°C <15 ppb
Antimonio acqua, 3% acido acetico, 10% etanolo, olio d’oliva 10 gg, 40°C nd<10 ppb
Cobalto acqua, 3% acido acetico, 10% etanolo, olio d’oliva 10 gg, 40°C nd< 3ppb
Coloranti acqua, 3% acido acetico, 50% etanolo, n-eptano 21gg, 49,5°C nd<50 ppb
Glicole Etilenico 15 % etanolo, 55% etanolo 10 gg, 40°C nd<15ppm
Migrazione Globale acqua, 3% acido acetico, 50 % etanolo, olio d’oliva 10 gg, 40°C 0,33-0,70 mg/dm2

Gli oligomeri del PET rappresentano la più grande frazione potenzialmente migrante dal polimero durante l’immagazzinamento o l’uso. Il livello di oligomeri estraibili varia da 0,06 a 1,0% (p/p) in funzione del tipo di PET. Gli oligomeri sono costituiti principalmente da trimeri ciclici sebbene siano presenti anche percentuali apprezzabili di pentameri ed eptameri.

Studi recenti infine hanno focalizzato l’attenzione sulla migrazione di plastificanti, additivi utilizzati per conferire flessibilità e lavorabilità al materiale plastico. Queste sostanze, costituite generalmente da esteri dell’acido ftalico ed adipico, non sono legate chimicamente alla matrice polimerica e possono conseguentemente migrare negli alimenti. Dato il loro massiccio impiego sono diventati degli inquinanti diffusi a livello globale.

D.Balafas ha testato la presenza di sei esteri ftalici in un numero notevole di materiali polimerici a contatto con i cibi. Tra questi il Bis (2-etilesil) ftalato (DEHP) risulta il plastificante maggiormente impiegato in contenitori di PET destinati all’imbottigliamento di acque minerali, succhi di frutta e latte con picchi di concentrazione di 3375 µg/g di materiale. Non si sa molto sui possibili effetti di queste sostanze nell’ambiente e sulla salute umana ma alcuni studi hanno dimostrato che esse possiedono proprietà cancerogene e attività sul sistema riproduttivo. In particolare il Bis (2-etilesil) ftalato viene classificato dalla IARC nella lista dei sospetti cancerogeni per l’uomo, pertanto il Comitato Scientifico per l’Alimentazione della Comunità Europea ha stimato in 5 mg/Kg di peso corporeo l’assunzione tollerabile giornaliera di tale composto (TDI = tolerable daily intake).

Da quanto esposto appare chiaro come le possibili sostanze migranti siano molteplici e dipendenti dal metodo di produzione e dalle modalità di conservazione dei contenitori. Inoltre ci sono da considerare i possibili effetti di antagonismo o sinergia ed eventuali fenomeni di degradazione che possano dare origine a sostanze completamente diverse dal punto di vista chimico e tossicologico da quelle originali e di esse più o meno pericolose.

Considerazioni tossicologiche sulle sostanze migranti.

In relazione a quanto sopra detto è’andata crescendo in questi ultimi anni la preoccupazione per l’eventuale effetto biologico di sostanze rilasciate o formate durante il processo produttivo o degradativo del materiale.

Le prime ricerche tossicologiche, condotte sui precursori del PET, come il dimetiltereftalato (DMT), l’acido tereftalico (TPA), e l’acido isoftalico (IPA), sono progredite negli ultimi anni ed hanno dimostrato che il dimetiltereftalato (DMT) induce micronuclei in vivo in cellule somatiche di ratto. La valutazione tossicologica dei singoli monomeri e degli altri precursori ha il limite di non considerare gli effetti di sinergia o antagonismo delle sostanze migranti. Il potenziale tossicologico e gli effetti tossici generati dall’ingestione da parte dell’uomo possono essere meglio valutati studiando e caratterizzando non il contenitore ma il contenuto. Tracce di acetaldeide, prodotto della degradazione termica durante la policondensazione e il processo di fusione, sono state trovate in acque minerali contenute in bottiglie di PET ai livelli di ppb. Nonostante l’accertata mutagenicità di questa sostanza, le concentrazioni rivelate sono generalmente al di sotto del limite stabilito dalla CEE, per l’assunzione tollerabile giornaliera (TDI = tolerable daily intake) di 0.1 mg/kg. Inoltre, data la bassa temperatura di ebollizione (21°C), l’acetaldeide ha la tendenza a passare facilmente nella fase gassosa essendo dispersa in aria all’apertura della bottiglia ed influenzando quindi esclusivamente le caratteristiche organolettiche dell’acqua. Il test di Ames è un test batterico di mutagenicità a breve termine largamente utilizzato in studi di monitoraggio ambientale e alimentare. Consiste nell’osservazione di mutazioni in ceppi di Salmonella Tiphimurium provocate dalla presenza di sostanze tossiche. L’aggiunta di un mutageno in una piastra di Petri, contenente circa 109 batteri, provoca molte nuove mutazioni, una piccola porzione delle quali vengono riparate. Questi mutanti revertanti si moltiplicano e compaiono sotto forma di colonie distinte dopo che la piastra è stata incubata a 37°C per due giorni. Il risultato del test viene espresso come “ rapporto di mutagenicità” ossia il numero di colonie revertanti indotte dal tossico rispetto al numero di colonie revertanti indotte da un riferimento.

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Alcuni autori hanno rivelato la presenza di sostanze a carattere mutageno eseguendo test di Ames sulle acque contenute in bottiglie di PET dopo stoccaggi di 1, 3, 6 mesi in diverse condizioni, dimostrando che l’esposizione alla luce aumenta l’attività mutagenica su ceppi di Salmonella Tiphimurium TA98.

Gli stessi autori hanno in seguito identificato con la GC-MS le specie migranti analizzando i residui ottenuti dai test di migrazione. Tra le specie identificate ci sono l’acetaldeide (AA), sostanza mutagena in vitro, il dimetiltereftalato (DMT) e l’acido tereftalico (TPA), sostanze genotossiche in vivo.

Per la valutazione della presenza di sostanze mutagene in acque minerali confezionate in bottiglie di PET è stato utilizzato il Test di Kado, una versione più sensibile del test di Ames nel quale si utilizzano ceppi di Salmonella Tiphimurium geneticamente modificati che rilevano le mutazioni puntiformi. Oltre al test di Kado è stato applicato un saggio adatto per il monitoraggio in situ di varie matrici ambientali, il Tradescantia micronuclei (Trad-MCN) test, che, a differenza del test di Ames, rileva rotture cromosomiche nelle cellule germinali di piante del genere Tradescantia evidenziabili sotto forma di micronuclei visibili nelle “tetradi polliniche”. E’ un test complementare a quello di Ames perché rileva danni cromosomici ed inoltre permette di evidenziare la genotossicità anche delle sostanze volatili immergendo le infiorescenze di Tradescantia direttamente nelle bottiglie e chiudendo ermeticamente i contenitori. Il test di Kado ha dato sempre risultati negativi mentre quello della Tradescantia micronuclei ha evidenziato un’elevata attività genotossica soprattutto delle acque stoccate a 40°C per 10 giorni (test di cessione CEE).

L’Allium cepa test, introdotto da Levan nel 1938, è un test di indagine citogenetica a breve termine che rappresenta un valido strumento per valutare il rischio genotossico di sostanze chimiche conosciute e di matrici complesse come acque naturali o di scarichi industriali o urbani.

Questo test permette la valutazione della tossicità di campioni acquosi attraverso due parametri citologici, forma delle radici e restrizioni della crescita, osservabili a livello macroscopico, ed aberrazioni cromosomiche sulle estremità delle radici, osservabili a livello microscopico. Utilizzando questo test alcuni autori hanno evidenziato segni di tossicità, rispetto alle condizioni di conservazione delle bottiglie di PET, osservando aberrazioni cromosomiche particolarmente vistose soprattutto in seguito ad esposizione prolungata alla luce diretta del sole. Il significato per la salute umana dell’esposizione di milioni di individui a tali composti rimane ancora ignoto, anche se è ampiamente accettata l’assenza di una dose-soglia per i cancerogeni genotossici presenti nell’acqua potabile o negli alimenti, poiché per tali sostanze il rischio di patologie per i soggetti esposti si annulla solo se la dose è nulla.

Fra tante notizie che possono preoccupare due certamente confortanti:in tutti gli studi i valori di concentrazione a seguito di rilascio dal contenitore sono sempre risultati inferiori ai limiti stabilite dalle varie associazioni mondiali per la protezione del consumatore.Una seconda buona notizia riguarda il fatto che il rilascio si è mostrato crescente, ma con andamento asintotico: si raggiunge cioè un suo valore massimo oltre il quale esso non procede.

Bibliografia

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