Procedura sperimentale per la detreminazione della componente batterica del materiale particolato

Al fine di monitorare l’andamento e le variazioni delle concentrazioni di batteri e spore batteriche aerodisperse in diverse realtà lavorative (impianti di riciclaggio dei rifiuti, industrie di compostaggio, aziende zootecniche e agricole), è proposto un metodo analitico per la loro determinazione tramite due indicatori chimici: acido muramico e acido dipicolinico.

Il bioaerosol è composto da  microrganismi come virus,  batteri, funghi, spore e da frammenti di materiali biologici  come pollini,  peli di animali, detriti di pelle,  escrementi e residui vegetali.

Una  componente importante del bioaerosol è rappresentata dalle  specie batteriche che per  le loro caratteristiche di permanenza in atmosfera ed interazione con  l’uomo  e gli animali costituiscono un rischio per  la salute. 

Problemi respiratori, danni polmonari, allergie e cefalea sono soltanto alcuni dei  potenziali danni che  l’esposizione ad  ambienti contaminati da batteri potrebbe provocare sull’uomo.

Numerose sono le realtà lavorative in cui si può avere esposizione ad  agenti bio- logici, ad esempio negli impianti di riciclaggio dei rifiuti, nelle  attività di compostaggio dei  rifiuti  organici, nelle  aziende zootecniche, agricole e biotecnologiche pro- duttrici di enzimi altamente purificati, nelle  industrie alimentari e di detergenti che fanno uso di enzimi, nelle  aziende per  la lavorazione delle  pelli ecc.
In  tali  ambienti gli agenti microbiologici presenti  nell’aria  sono aerotrasportati sotto forma di bioaerosol, legati  a polvere, particelle liquide o altri vettori natural- mente presenti (emulsioni oleose, polvere di legno ecc.), con  conseguente rischio, per   i lavoratori, di  esposizione per   via  inalatoria, per   contatto con  superfici e oggetti contaminati o per  ingestione.
La prevenzione e la protezione dagli agenti biologici  sono trattate, a livello norma- tivo,  nel  titolo  X del  d.lgs.  81/08 e successive modifiche (d.lgs.  106/09), che  però non fornisce valori  di carica batterica o fungina a cui far riferimento per  una idonea valutazione della  qualità dell’aria  negli  ambienti di lavoro.
Infatti,  mancando metodi efficaci per  misurare quantitativamente gli agenti biolo- gici e non essendo disponibili sufficienti informazioni sulle  relazioni dose-risposta, non sono ancora stati stabiliti limiti di esposizione

La caratterizzazione delle  componenti del bioaerosol è oggetto di crescente interesse  nella  comunità scientifica, soprattutto per  gli effetti che  tali componenti hanno sulla  salute umana: infezioni, asma, allergie e altre malattie delle  vie respiratorie. I rischi  sono influenzati non solo  dalla  capacità di penetrazione dell’aerosol nel siste- ma  respiratorio, ma  anche dalla  sua composizione e dalla  sua attività biologica.
 
Batteri, virus  e funghi rientrano tutti nella  definizione di agente biologico data dal d.lgs. 81/08 e sono elencati nell’allegato XLVI, che  li classifica in tre gruppi (2, 3 e 4) sulla  base dell’effetto esercitato su lavoratori sani.
 
I lavoratori operanti in realtà lavorative complesse quali  riciclaggio e compostaggio dei  rifiuti,  aziende zootecniche e agricole, discariche e impianti di  depurazione, sono sottoposti a  rischio di esposizione al bioaerosol in dipendenza dal  tipo  di lavoro, dalla  vicinanza alla  sorgente e dalle  misure di abbattimento presenti. 

Per poter valutare correttamente l’esposizione di tali lavoratori, è necessario campionare e caratterizzare il bioaerosol tramite idonee tecniche di misura.
 
Le metodologie ad oggi principalmente utilizzate per  determinare le componenti del bioaerosol si basano sulla coltivazione delle specie viable e successiva conta al microscopio. 

Questa misura, pur  consentendo la determinazione delle  sole  specie vitali coltivabili, è necessaria per conoscere la qualità microbiologica dell’aria. Sono escluse da questa determinazione tutte le specie “non vitali” e “vitali, ma  non coltivabili”, che possono tuttavia essere la causa specifica di allergie ed altre patologie dell’apparato respiratorio. In alternativa, la totalità del bioaerosol presente nel particolato aerodisperso può essere valutata tramite la determinazione della  concentrazione di specifici composti chimici, indicatori della  presenza di molecole biologiche più complesse.
 
Il Dipartimento propone, con  il presente  lavoro, l’analisi  degli  acidi  muramico e dipicolinico come indicatori della  presenza, rispettivamente, di batteri e spore batteriche aerodisperse.

INDICE DEL DOCUMENTO INAIL:

1.    Introduzione        
1.1 Bioaerosol negli  ambienti di lavoro
1.2 Componente batterica del bioaerosol: cellule  e spore batteriche
1.3 Biomarker chimici  in studio 
1.3.1    Acido Muramico 
1.3.2    Acido Dipicolinico 
2.    Determinazione della componente batterica del  bioaerosol    
2.1 Metodo analitico per  la determinazione della  componente batterica aerodispersa
2.1.1    Estrazione e purificazione
2.1.2    Analisi in HPLC-ESI-MS/MS
2.2 Analisi Quantitativa
2.2.1    Curve  di calibrazione in solvente e con  il metodo delleaggiunte standard
2.2.2    Qualità del dato
2.3 Fattori di Conversione della  quantità di biomarker in massa batterica
2.3.1    Cellule  Batteriche
2.3.2    Spore Batteriche
2.4 Quantità di batteri e spore batteriche in campioni di materiale particolato
2.4.1    Campionamento
2.4.2    Risultati
 
Fonte: Inail

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