Francesca Gambineri, Agostino Bazzichi, Fabrizio Cervelli*e Antonio Cecchi
Laboratori ARCHA Srl, Pisa
Poster
mum (ATCC 23348); Brevibacterium epidermidis (ATCC 35514); Bispora spp., Torula spp. e Scolecobasidium spp. (ceppi selvaggi).
Prove di riduzione microbica su superfici
Dopo gli opportuni passaggi necessari per la loro rivitalizzazione, ciascun microrganismo è stato depo-sitato su piastre di coltura in maniera tale da avere circa 102UFC/piastra; ogni piastra è stata poi esposta a flussi d’aria ionizzata o meno mediante NTP, per tempi variabili in funzione del tipo di microrganismo valutato. Al termine del trattamento le piastre sono state incubate alle necessarie temperature per permet-tere la crescita microbica. Al termine del periodo di incubazione prefissato i risultati sono stati confrontati con le piastre di controllo (esposizione ad aria ambiente senza trattamento).
Prove di riduzione microbica in acqua
I microrganismi su cui testare l’attività biocida dell’aria ionizzata sono stati dispersi in acqua in maniera tale da avere concentrazioni sufficientemente alte da poterne apprezzare una significativa riduzione;
l’aria ionizzata prodotta dai generatori è stata fatta gorgogliare all’interno del liquido per mezzo di diffu-sori a microbolle in grado di garantire un’ottimale miscelazione del gas con il liquido. Alla fine di cia-scun periodo di trattamento, aliquote delle sospensioni sono state opportunamente diluite, seminate su appro-priati terreni di coltura ed infine incubate alle prescrit-te prescrit-temperature.
Risultati e discussione
La quasi totalità dei microrganismi testati (gram positivi, negativi o miceti) è stata eliminata totalmen-te (100%) dalle superfici delle piastre in totalmen-tempi estre-mamente rapidi (pochi secondi per il Brevibacterium epidermidis e il Corynebacterium minutissimum, qualche minuto per Candida albicans).
Solamente nel caso di Bacillus subtilis e Aspergillus brasiliensis si è evidenziato un certo grado di resistenza agli effetti biocidi dell’aria ioniz-zata, anche se è stato comunque possibile apprezzare un lieve affetto biocida del trattamento. Tutte le pia-stre di controllo (trattati con aria ambiente) hanno portato ad una normale crescita microbica, testimo-niando la perfetta vitalità dei microrganismi utilizzati
Per quanto concerne le prove in acqua, gli Indicatori di contaminazione fecale (Escherichia coli e Enterococcus faecalis) sono stati rapidamente abbattuti del 100% in tempi brevi mediante il tratta-mento con aria ionizzata (fig. 1).
L’abbattimento percentuale degli altri microrgani-smi testati in soluzione acquosa è risultato molto meno marcato e più lento, fermandosi, dopo 20 minu-ti, a circa il 21% nel caso di Pseudomonas aeruginosa fino ad arrivare al 68% per Staphylococcus aureus.
Conclusioni
Il trattamento con aria ionizzata mediante la tecno-logia NTP di superfici contaminate con diverse tipolo-gie di microrganismi è risultato efficace già a partire dai primissimi minuti di utilizzo nonostante le condi-zioni di prova utilizzate, ottimali per i microrganismi (umidità, pH ottimale, presenza di nutrienti) e la pre-senza di grandi quantità di sostanza organica che notoriamente interferisce con i biocidi di tipo classico.
L’impiego di aria ionizzata fatta gorgogliare in acqua contaminata, ha prodotto un significativo abbattimento della carica microbica idrodispersa, anche se l’efficacia in termini di magnitudo degli effetti e tempi necessari per realizzarli sono risultati maggiori rispetto alla prova su superfici.
I risultati conseguiti aprono prospettive molto inte-ressati per impostare studi ad hoc in merito all’appli-cazione di aria NTP come agente sanificante in ambito orto-florovivaistico, in primis per il
tratta-Fig. 1 - Riduzione della contaminazione microbica in una soluzio-ne. Effetti del tempo di trattamento.
Fig. 1 - Reduction of microbial contamination in liquid medium.
Effects of the treatment time.
Gambineri et al.
mento dei bancali e delle attrezzature di coltivazione, ma anche per il contenimento delle cariche microbi-che di potenziali patogeni presenti nei substrati prepa-rati a partire da compost o comunque che necessitano di trattamenti di sanificazione per prevenire l’insor-genza di patologie vegetali. I risultati suggeriscono inoltre la possibilità di una applicazione di questa tec-nologia anche nel settore delle colture idroponiche, permettendo un controllo anche della qualità igienico sanitaria dell’acqua utilizzata.
Riassunto
E’ stato indagata l’azione biocida dell’aria ionizza-ta mediante tecnologia NTP (Non Thermal Plasm) nei confronti di numerose specie microbiche, al fine di una sua possibile futura applicazione in ambito floro-vivaistico come agente sanificante da utilizzare per la bonifica di substrati superfici di lavoro e attrezzature.
La quasi totalità dei microrganismi testati (gram posi-tivi, negativi o miceti) è stata eliminata totalmente (100%) dalle superfici delle piastre inoculate in tempi estremamente rapidi mentre l’azione biocida su
sospensioni microbiche acquose si è rilevata essere di grado minore con riduzioni percentuali che andavano dal 100% (Escherichia coli e Enterococcus faecalis) fino al 21% per Pseudomonas aeruginosa.
Parole chiave: Non-Thermal-Plasma (NTP), attività biocida, florovivaismo, colture idroponiche
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Acta Italus Hortus 18: 107-110
Simplified hydroponic systems for safe orticultural production using locals substrates in cairo’s slum
Abstract: The purpose of this study was to evaluate a new model of simplified hydroponics (SH) adapted to the extreme Cairo’s environmental conditions for growing vegetables free of contaminations in particu-lar heavy metals. SH technique’s performances are mostly related to the substrate used for the cultivation.
Two different substrate mixtures were compared dur-ing two seasons (sprdur-ing and summer): one was for-mulated with peat and perlite (70:30 w/w) as a stan-dard substrate versus a local one, formulated with sand and coir (50:50 w/w) for reducing costs. It was used a common irrigation weekly program: 20 L of H2O each module (100x50x20 cm) with planting den-sity of 4 plants/m2. 3 g of Ca (NO3)2for each plant is weekly added to water irrigation and monthly 25 g of NPK and 1 g of micronutrients were added to irriga-tion for each cultivairriga-tion module. Agronomic variables as phenological stage (flowering), yield and mineral elements were measured. Heavy metals content in fruits was measured by inductivity couple plasma mass spectroscopy (Varian 820-MS). Results showed the perspectives skills of this SH protocol for growing vegetables in urban desert areas. This agronomic strategy it can be used to cultivate and provide safe vegetables inside African slums.
Key words: Food security, Middle Est.
Introduzione
Il tema della sicurezza alimentare è di fondamenta-le importanza nello sviluppo agricolo africano, tenen-do conto della multidisciplinarietà della materia che coinvolge sia aspetti socio-culturali, politici ed
ambientali nonché agronomici ed economici (Deaton, 1997). Con il termine “sicurezza alimentare” si defi-nisce una situazione in cui tutte le persone, in ogni momento, possono disporre, dal punto di vista econo-mico e fisico, degli alimenti sufficienti, appropriati e sicuri per soddisfare il loro fabbisogno nutrizionale necessario per condurre una vita attiva e sana (WFS -Plan of action, 1996). L’insicurezza alimentare ha dif-fusione globale: ci sono dati certi che mostrano come la disponibilità di accesso al cibo sia una problemati-ca generalizzata in tutte le aree in via di sviluppo, in particolare nelle grandi aree urbane (Breannan e Ellen, 1999; Charles e Godfray., 2012). La domanda dei prodotti agroalimentari è destinata a crescere col crescere della popolazione mondiale, tuttavia è mag-giormente legata all’aumento del tasso di urbanizza-zione (Chen e Ravallion, 2007; Mougeot e Luc, 2006). Nel 2005 “L’Egypt Demographic and Heath Survey” stimò che il 16,2 % dei residenti nelle aree urbane soffrivano di malnutrizione cronica, con con-seguenti ricadute sociali, come la diminuzione dello stato di salute e problemi di apprendimento scolastico (El-zanaty and Way, 2006). Il miglioramento econo-mico generale dell’Egitto ha reso disponibile una maggiore quantità di cibo pro-capite. Tuttavia, nelle urbane povere come Al-Qarāfa, il costo della frutta e delle verdure non permette una dieta sana e bilanciata (Musaiger et al., 2011). “Città dei morti” in arabo Al-Qarāfa, è un area attualmente abitata da circa 800 mila abitanti. In seguito all’esplosione demografica del Cairo degli anni 60’ una massa di poveri ha occu-pato le tombe, rendendole stabilmente la loro dimora coesistendo nelle loro abitazioni con il culto dei morti. L’agricoltura urbana contribuisce, alla sicurez-za alimentare di molte grandi città africane, in parti-colare per i gruppi sociali vulnerabili (Armar-Klemesu, 2003). L’impatto positivo dell’agricoltura urbana in Africa è stata verificata in studi condotti in Kenya dove tuttavia si è evidenziato una