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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. |
