L’impatto dei prodotti farmaceutici e per la cura personale è attualmente oggetto di studi approfonditi e rappresenta una nuova sfida per l’Unione Europea.

Viviamo nell’Antropocene, l’era caratterizzata dall’intensa attività dell’uomo. La nostra specie sta lasciando sul pianeta tracce sempre più incisive del suo passaggio, dall’invenzione dell’agricoltura alla costruzione delle moderne città. L’impatto umano appare chiaro di fronte alla consolidata urbanizzazione delle zone costiere o alle montagne di rifiuti spiaggiati, tuttavia, esiste una forma di impatto antropico apparentemente invisibile, quella legata all’inquinamento dei corpi idrici e dell’oceano.

PPCPs Worldrise

Photo by Castorly Stock from Pexels

Cosa sono i PPCPs?

Una classe di inquinanti relativamente poco conosciuta è il gruppo dei Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs), considerati dei contaminanti emergenti e sotto osservazione dalla comunità scientifica a partire dai primi anni 2000.
Con il termine PPCPs si indicano i farmaci e i prodotti per la cura personale la cui presenza si riscontra nei corpi idrici di tutto il mondo. Si stima che ogni anno vengano prodotti più di 20 milioni di tonnellate di PPCPs, parte dei quali finisce inevitabilmente nell’ambiente.
La sola produzione annuale dell’antibiotico penicillina è di circa 28.000 tonnellate, e non dovremmo sorprenderci se la richiesta e l’utilizzo di queste sostanze andrà crescendo in futuro.

PPCPs Worldrise

Photo by Karolina Grabowska from Pexels

Il rapido sviluppo economico ed il miglioramento delle condizioni di vita hanno portato ad una maggiore longevità. Se all’allungamento della vita media si aggiunge un incremento della popolazione mondiale, sembra inevitabile che nei prossimi anni la fascia anziana della popolazione sarà un gruppo estremamente numeroso. Ciò potrebbe comportare un aumento della domanda di farmaci per uso domestico e ospedaliero con il concreto rischio della contaminazione ambientale da parte di queste sostanze.

Come e dove vengono utilizzati i PPCPs?

I PPCPs sono considerati degli inquinanti organici pseudo-persistenti, la cui presenza nell’ambiente, sebbene in concentrazioni molto basse, può influire sulla qualità dell’acqua e sull’equilibrio degli ecosistemi acquatici. Sono molecole bioattive, ideate per suscitare una risposta biologica a concentrazioni molto basse. La concentrazione ambientale di queste molecole varia tra i nanogrammi e i microgrammi per litro d’acqua, ma può essere sufficiente per causare effetti negativi su numerosi organismi non-target o agire come fattore di stress aggiuntivo in organismi marini già stressati da altri fattori.

PPCPs Worldrise

Photo by Alex Antoniadis on Unsplash

Il consumo di PPCPs non è legato unicamente alla salute umana. Antibiotici, disinfettanti ed antiparassitari sono ampiamente utilizzati anche negli allevamenti e negli impianti di acquacoltura per evitare la diffusione di malattie tra gli animali. Queste sostanze, però, non vengono completamente assorbite dagli organismi allevati e finiscono per essere scaricate nell’ambiente. Mentre gli allevamenti possono inquinare con PPCPs le acque superficiali e sotterranee attraverso la lisciviazione, la filtrazione ed altri processi, negli impianti di acquacoltura i farmaci vengono disciolti direttamente nelle vasche di allevamento o nelle gabbie in mare, portando ad una contaminazione diretta.
La produzione globale dell’acquacoltura intensiva è passata da 3073 milioni di kg nel 1999 a 5255 milioni di kg nel 2008, con un parallelo aumento dell’utilizzo di farmaci. Uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Aquaculture, indica come solo il 20-30% degli antibiotici utilizzati in acquacoltura venga assorbito dai pesci mentre il 70–80% finisce in acqua.
Non servono grandi calcoli per comprendere come tonnellate di PPCPs stanno contaminando i corpi idrici del pianeta.

PPCPs Worldrise

Classi di farmaci segnalati nell’acqua di mare proveniente da diverse località nel mondo.
FONTE: Environmental Toxicology and Chemistry (2015)

Qual è l’impatto dei PPCPs?

Il rilascio di sostanze pericolose, come i prodotti farmaceutici, negli ecosistemi acquatici è una delle principali preoccupazioni dell’Unione Europea, che cerca di farne fronte con una serie di direttive come la Water Framework Directive e la Marine Strategy Framework Directive. Lo sviluppo di nuove tecnologie analitiche (come la gascromatografia e la cromatografia liquida-spettrometria di massa) ha consentito una maggior efficacia nel rilevare i PPCPs nell’ambiente per mapparne la distribuzione. Sono stati rilevati numerosi farmaci nell’acqua marina in concentrazioni superiori alla soglia di sicurezza ambientale prevista dalla European Medicines Agency Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). La presenza di antibiotici in alcuni prodotti ittici è stata riscontrata in pesci, molluschi, gamberi e granchi raccolti negli allevamenti della Cina meridionale grazie ad uno studio pubblicato dalla rivista scientifica Marine Pollution Bulletin. Secondo gli autori di questa ricerca, solamente il bioaccumulo di eritromicina nei gamberetti potrebbe rappresentare un potenziale rischio per la salute umana.
Alcune specie di bivalvi marini, che sono filtratori attivi, possono accumulare questi inquinanti attraverso le branchie ed il tratto digestivo.
Uno studio pubblicato da Environmental Pollution, evidenzia la presenza di antibiotici, in particolare chinoloni, sulfamidici e macrolidi, nei molluschi raccolti in 9 città lungo le coste del Mar di Bohai in Cina. 

PPCPs Worldrise

Photo by Nicole Elliott on Unsplash

Non sono solo gli organismi di valore commerciale a risentire della contaminazione da farmaci. Le microalghe sono altamente sensibili alla contaminazione degli ambienti acquatici ed in particolare, l’esposizione agli antibiotici, sembra inibire la loro crescita ed alterare il loro meccanismo fotosintetico riducendo il contenuto di pigmenti come la clorofilla. Questi organismi microscopici sono i principali produttori primari di mari e oceani e svolgono un ruolo fondamentale nella produzione e nell’equilibrio dell’ossigeno disciolto in un ambiente acquatico. Un loro declino legato all’inquinamento ambientale avrebbe effetti disastrosi a cascata sull’intera rete trofica marina.

 

Non è facile prevedere quale sarà il futuro dei mari e degli oceani profondamente impattati dall’attività umana. Per ora gli scienziati concordano sul fatto che i PPCPs siano contaminanti che destano una notevole preoccupazione negli ambienti marini e pertanto meritano una maggiore attenzione rispetto a quella data finora. Con la predisposizione di strategie appropriate per il monitoraggio e con una maggiore attenzione alle caratteristiche chimiche dei farmaci, si potrà ottenere un quadro più chiaro dei livelli di contaminazione.

Speriamo che le tecnologie affiancate ad un miglioramento negli impianti per il trattamento delle acque reflue e a politiche più stringenti in tema ambientale, possano proteggere la salute e il benessere dell’uomo e dell’ambiente.

 

Fonti:

Chen H, Liu S, Xu XR, Liu SS, Zhou GJ, Sun KF, Zhao JL, Ying GG. (2015). Antibiotics in typical marine aquaculture farms surrounding Hailing Island, South China: Occurrence, bioaccumulation and human dietary exposure. Mar Pollut Bull 90:181–187.

Fabbri, E., & Franzellitti, S. (2015). Human pharmaceuticals in the marine environment: Focus on exposure and biological effects in animal species. Environmental Toxicology and Chemistry, 35(4), 799–812.

Li W, Shi Y, Gao L, Liu J, Cai Y. (2012). Investigation of antibiotics in mollusks from coastal waters in the Bohai Sea of China. Environ Pollut 162:56–62.

Wang, J., & Wang, S. (2016). Removal of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) from wastewater: A review. Journal of Environmental Management, 182, 620–640. 

Autore: Riccardo Trentin

Leave a Reply