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Tecnologia igienizzante dell'aria per il controllo dei patogeni aerogeni

La maniera più diretta per diminuire la concentrazione degli agenti infettanti nell'aria è di diminuire la concentrazione delle polveri. In questo articolo viene esposto l'uso di un sistema di ionizzazione delle particelle denominato EPI.

La trasmissione aerogena degli agenti infettanti continua ad essere uno dei problemi più importanti del settore suinicolo. Come esempio di patogeni trasmissibili per via aerea possiamo elencare l'influenza suina, il Mycoplasma hyopneumoniae, il virus della PRRS, il virus dell'Aujeszky, i virus responsabili delle malattie vescicolari ed anche patogeni come la Salmonella ed il virus della diarrea epidemica suina. Sfortunatamente le opzioni che esistono per evitare la disseminazione aerogena di questi agenti infettanti sono limitate.

I virus ed i batteri, dopo essere stati espulsi da un animale infetto, viaggiano nell'aria aderendo alle particelle di materiale di diversa composizione e forme. La polvere, specialmente quella proveniente dai capannoni dove sono alloggiati gli animali, si compone di particelle contaminanti (organiche o inorganiche) che, dopo essere inalate, producono un effetto avverso nelle performance degli animali e sulla salute, tanto degli animali che nelle persone, dato che sono irritanti per il tratto respiratorio, incrementano la sensibilità alle malattie respiratorie e servono come veicolo di entrata per batteri e virus.

La maniera più diretta per diminuire la concentrazione di agenti infettanti nell'aria è quella di diminuire la concentrazione delle polveri. Si possono utilizzare varie strategie per diminuire le polveri nei ricoveri zootecnici. Tra queste mettiamo in risalto per esempio, l'uso di diverse tecniche di alimentazione (alimentazione liquida, mangime pellettato, l'uso di additivi alimentari, ecc...), l'areosol dei ricoveri/superfici con acqua o olii, il tipo di ventilazione dei capannoni e la distribuzione dell'aria ed i precipitatori elettrostatici e ionizzanti.

L'uso di ioni o della tecnologia ionizzante per eliminare il particolato nell'aria non è un concetto nuovo in zootecnia. L'effetto di questa tecnologia è già stato dimostrato in progetti di ricerca tanto in avicultura che nella produzione suinicola e viene considerata una delle tecnologie igienizzanti dell'aria più efficente rispetto ad altre tecniche convenzionali come l'aresol di oli sulle superfici o le variazioni nella ventilazione e la distribuzione dell'aria. Attualmente, sul mercato esiste un sistema di ionizzazione delle particelle denominato EPI dalla sua sigla in inglese (Electrostatic Particle Ionization Technology). Consiste in una barra metallica con elettrodi connessi ad una fonte ad alto voltaggio (-30 KV) i quali emettono nell'aria una alta quantità di ioni. Questi ioni garantiranno una carica negativa (ionizzeranno) alle particelle sospese nell'aria scontrandosi tra di loro, una volta caricate, sono attratte alle superfici vicine (pareti, tetti, ecc...) e sono così eliminate dall'aria (foto 1). Studi sperimentali in diversi allevamenti commerciali hanno analizzato i vantaggi economici del sistema ed hanno dimostrato che l'implementazione di questa tecnologia ionizzante favoriva in media del 12,2% l'incremento medio giornaliero e la riduzione della mortalità dell'1,2% nei suini in svezzamento in un grande sistema di produzione durante un periodo di 12 mesi.

 

Rappresentazione dell'installazione del sistema EPI in allevamento
Rappresentazione dell'installazione del sistema EPI in allevamento

Foto 1. Representación de la instalación del sistema EPI en granja. Fuente: www.epiair.com

 

Successivamente, dall'Università del Minnesota, Montserrat Torremorell e Carmen Alonso, hanno condotto una serie di studi con i quali hanno analizzato l'efficacia del sistema del sistema nei confronti del particolato aerosolizzato e specificatamente nei confronti dei virus della PRRS, influenza e PED presenti negli aerosol generati dagli animali infetti. Vennero simulate differenti condizioni d'allevamento per studiare la capacità del sistema EPI nel diminuire la quantità di microrganismi presenti nell'aria e la loro vitalità una volta esposti agli ioni. Per fare questo, vennero impiegati diversi metodi di campionamento dell'aria e tecniche molecolari come la PCR quantitativa e metodi di isolamento per dimostrare la presenza del virus vivo. I risultati dei campionamenti d'aria prelevati durante lo studio dimostrarono che il sistema EPI era efficiente nel diminuire la quantità di particelle nell'aria, però questa efficienza variava a seconda della dimensione delle particelle, con un 76% con particelle da 0,5-1 micron ed un 80% nelle particelle da 1a 3 micron. I risultati riferenti alla presenza di virus dimostrarono che l'efficienza del sistema è differente tra i diversi patogeni, con il PRRSv che è il patogeno che maggiormente ha potuto essere eliminato dall'aria, seguito dal virus dell'influenza e poi della PED (foto 2). Gli isolamenti di virus dai campioni d'aria dimostrano la presenza di virus vivi dopo che l'areosol era stato trattato con gli ioni.

 

Percentuale di virus eliminati dall'aria dopo aver trattato l'aerosol generato dagli animali durante focolai acuti da virus dell'influenza (IAV), PRRS e PED
Percentuale di virus eliminati dall'aria dopo aver trattato l'aerosol generato dagli animali durante focolai acuti da virus dell'influenza (IAV), PRRS e PED

Grafico 1. Percentuale di virus eliminati dall'aria dopo aver trattato l'aerosol generato dagli animali
durante episodi acuti dei virus dell'influenza (IAV), PRRS e PED.

 

Comprendere il potenziale di questi tipi di tecnologie igienizzanti dell'aria è un passo in più per aiutare a ridurre la propagazione dei patogeni nell'aria e con questo favorire la salute in allevamento degli animali e delle persone che vi lavorano.

 

Epi
Epi

Foto 2. Sistema EPI installato in un allevamento di suini e collettore ciclonico
(momento del campionamento dell'aria con mezzo liquido). Foto di cortesia del Dr. Gil Patterson.

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