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Proprietà disinfettanti dell'Ozono nell'acqua
L'effetto battericida, fungicida e inattivante dei virus da parte dell'Ozono
è noto da lungo tempo (Sonntag, 1890), queste proprietà sono
state ampiamente studiate in seguito fino ad ottenere una dimostrazione
ormai inconfutabile (Helse, 1915 e 1918; Payr, 1935; Sykes, 1968; Gould,
1981), le ricerche hanno anche individuato alcuni fattori che già
influenzano questo effetto. Già Sonntag ha riconosciuto l'importanza
dell'umidità nell'azione antisettica dell'Ozono. In seguito numerosi
esperimenti hanno confermato che i germi trattati in ambiente secco praticamente
non vengono influenzati; l'azione battericida si ha soltanto agendo in
presenza di acqua o di umidità. Kleinmann (1921) ipotizzò
come meccanismo l'azione dell'Ossigeno nascente, che si forma particolarmente
bene nella interazione dell'Ozono con acqua, anche il grado di purezza
dell'acqua si dimostra importante: la maggior purezza garantisce un miglior
effetto antisettico dell'Ozono; questo si spiega con la perdita di una
parte dell'Ozono che reagisce con i componenti dell'acqua impura anzichè
con i germi.
La temperatura è un altro fattore che influisce sull'effetto
germicida, a basse temperature l'azione sterilizzante è decisamente
migliore. I diversi batteri mostrano una sensibilità variabile all'Ozono,
i Gram-negativi sono meno sensibili dei Gram-positivi (Ingram e Haines,
1949), i batteri sporigeni si dimostrano più resistenti dei non
sporigeni. Questa diversa sensibilità è però da intendersi
in senso relativo, perchè in realtà l'Ozono è considerato
un ottimo disinfettante e sterilizzante dell'acqua e questo effetto è
stato ampiamente utilizzato nella potabilizzazione delle (Bingmann, 1954).
Attualmente grandi città come Amsterdam, Mosca, Parigi , Torino,
Firenze, Bologna e Ferrara possiedono impianti che forniscono acqua potabile
prelevata da fiumi e trattata con Ozono. Il vantaggio dell'Ozono sul Cloro,
utilizzato spesso per la potabilizzazione dell'acqua, è che il primo
sterilizza nettamente meglio sia nei confronti dei batteri che dei virus;
inoltre l'Ozono non altera le caratteristiche dell'acqua, in particolare
il sapore (Viebahn, 1977).
Sperimentalmente è stato dimostrato da tempo che la completa
sterilizzazione dell'acqua contenuta in cilindri di vetro e ricca di colture
di diversi tipi di batteri si ottiene in tempi molto brevi, pochi secondi
o minuti (Payr, 1935; Augurg, 1936; Block e coll. 1977), per ottenere questo
effetto è sufficiente far gorgogliare Ozono nei cilindri ad una
concentrazione di solo 2µg/ml, anche miceti, plankton e altri piccoli
essere viventi nell'acqua vengono eliminati dall'Ozono.
Sul meccanismo di distruzione dei batteri e miceti le opinioni sono
ancora discordanti, diverse ipotesi sono state proposte:
-
ossidazione letale del protoplasma batterico (Sykes, 1965)
-
trasferimento o "cattura" di elettroni della cellula di tale intensità
da alterare irreversibilmente il meccanismo tampone (Lukens, 1958)
-
alterazione della membrana per ozonolisi di acidi grassi insaturi componenti
la membrana stessa (Mac Nair Scott e Lesher, 1973; Chan e coll. 1977)
In base a quest'ultima ipotesi si spiegherebbe la differente sensibilità
di germi Gram-positivi e Gram-negativi verso l'Ozono: la causa sarebbe
la differente composizione lipidica della parete.
L'inattivazione dei virus è stata finora meno studiata di quella
dei batteri, risulta comunque noto che anch'essa avviene rapidamente con
l'Ozono, anche se richiede una somministrazione di gas a concentrazioni
superiori che per i batteri (Viebahn, 1977), le curve di inattivazione
dimostrano una rapida caduta delle colture fino al 99%; il restante 1%
richiede un tempo maggiore per la totale inattivazione (vedere grafico).
Questo comportamento sembra dovuto all'agglutinazione dei virus con l'Ozono,
il trattamento con ultrasuoni, che elimina l'agglutinazione, sembrerebbe
confermare questo dato.
Sulla sensibilità dei virus all'Ozono sono stati effettuati
vari studi, le ricerche sembrano dimostrate che i virus provvisti di membrana,
sono nettamente più sensibili di quelli che ne sono sprovvisti (Bolton
e coll. 1981).
Il meccanismo di azione dell'Ozono sui virus non è sicuramente
quello di una distruzione, come nel caso dei batteri, ma di un'inattivazione,
l'azione dell'Ozono consisterebbe in una ossidazione e conseguente inattivazione
dei recettori virali specifici utilizzati per la creazione del legame con
la parete della cellula da invadere. Verrebbe così bloccato il meccanismo
di riproduzione virale a livello della sua prima fase: la invasione cellulare.
Sia nei confronti dei virus, che dei batteri, si dimostra importante il
dosaggio di Ozono necessario per ottenere la sterilizzazione, l'inattivazione
avviene con una reazione di tipo "tutto o nulla", nel senso che
al di sotto di un "dosaggio soglia" non si osserva alcun effetto.
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