Nella loro arroganza i biogassisti (compresi quelli "scientifici") accecati dall'avidità e distolti da ogni principio di precauzione, hanno sempre rigettato come fantascientifiche le ipotesi di rischio di diffusione di patogeni nell'ambiente e nelle catene alimentari come conseguenza del proliferare delle centrali a biogas ma uno studio tedesco porta nuovi allarmanti elementi

Le biogas a differenza di quanto avveniva in precedenza nelle aziende zootecniche dell'era prebiogas (quando ognuna stoccava le deiezioni dei propri animali e le spargeva in prevalenza su campi propri o in affitto) con la loro fame di biomasse drenano scarti di varia provenienza mescolando deiezioni non solo di più aziende ma anche spesso di più specie animali. Come se non bastasse nelle biogas arrivano anche scarti di macelli e di concerie. La scienza biogassista è una scienza riduzionista e un tantino distratta su punti che non possono far piacere alla committenza.  La scienza biogassista si concentra sulla resa in biogas (con gli occhi che brillano di dollaroni) e si affanna a dimostrare che il digestato è "un ottimo ammendante". Le importa poco della sicurezza alimentare, della salute, della vita delle persone. Si liquida il capitolo "rischio microbiologico" sostenendo che con la biodigestione ananaerobica si abbattono le cariche patogene.

Non è una novità che il biogas produca spore di Clostridi e le dissemini

Però una serie inconfutabile di studi dimostra alcune cose spiacevoli per il biogassismo. Per esempio che i Clostridi e altri sporigeni, ovvero i microrganismi (ci sono anche alcuni Bacilli patogeni) in grado di porsi in "ibernazione" protetti da una capsula corazzata che li fa sopravvivere anche alle radiazioni nucleari, non sono distrutti dalla digestione anaerobica ed anzi le spore possono essere in uscita molto più numerose che in entrata. Uno dei motivi che spiegano lk'aumento delle spore è rappresentato da un fattore di "protezione" offerto ai mnicrorganismi dal materiale vegetale. "Classici" studi del CRPA di Reggio Emilia (che hanno portato alla delibera della Regione Emilia che impedisce lo spargimento di digestati da reflui zootecnici e insilati sui terreni del comprensorio del Parmigiano Reggiano) mettono bene in evidenza questo effetto. Il fatto è che nei biodigestori ci crea un cocktail di matrici e questo influisce sulla carica microbiologica (anche patogena) dei digestati. A parte l'effetto di miscela di biomasse animali e vegetali lo capisce anche un bambino che se il mio allevamento presenta animali infetti per un determinato patogeno e se le feci dei miei animali finiscono in un digestore lo spargimento del digestato sui terreni di un allevatore terzo che ha animali indenni può fare entrare in stalla il patogeno.

La moltiplicazione dei rischi della società del biocapitalismo rapace

Lo schema presentato di seguito (che mi ha "passato" l'amico Prof. Scolari, microbiologi alimentare all'Unicatt) rappresenta uno schema generale. Il biogas raccatta scarti di industrie di trasformazione del latte e della carne e porta all'interno di aziende agricole con biogas, attraverso un "concime" molto diverso dalla semplice "cacca", potenziali patogeni provenienti da moltissime aziende zootecniche che conferiscono carne e latte a macelli e caseifici. Se poi raccolgo, come succede, i liquami di altri colleghi o se la biogas è gestita da un Consorzio della merda che impone poi a ciuascun socio di spandere sui propri terreni la quota di pertinenza dei digestati è facile capire come il biogas moltiplichi una circolazione di potenziali patogeni.

Molto si investe nello studiare quali matrici biogassificare, quali proprietà meravigliose possieda il digestato. Ci pensino altri a provare che fa male. Solo che chi studia il biogas per dimostrare che è bello e fa bene è lautamente foraggiato dal pubblico (i politici sono espressione delle lobby) e dal privato. Chi vorrebbe studiare gli impatti del biogas dovrebbe autofinanziarsi. E' il gioco della società del rischio. Sta agli "esposti", come con termine tecnico si definiscono gli "sfigati" che subiscono inquinamento e rischi di ogni genere causati da cicli produttivi miranti al massimo profitto capitalistico. Studiando la letteratura sui rischi del biogas si possono già indovinare i risultati sulla base del tito di Istituto scientifico produce i risultati e di quale rivista scientifica li pubblica.  Quando a studiare i rischi del biogas sono gli istituti di ricerca agrari (specie se sono pubblicati su riviste di agroenergie) i risultati, chissà come mai, sono sempre tranquillizzanti. Quando, invece, a studiare i patogeni nei digestati ci sono dei veterinari che si debbono occupare di salute animale e umana chissà perché i risultati sono sempre preoccupanti.  I biogassiti citano una ricerca svolta dall'Università di Hannover su incarico del ministro dell'agricoltura della Bassa Sassonia. Anche recentemente la questione Botulino è stata trattata come una "leggenda metropolitana.

Boehnel è stato denigrato. Ma chi ha parlato di "leggenda del Botulino" se ne dovrà pentire

Hanno quindi cercato di fare passare il prof. Boehnel per un pazzo visionario pur essendo un grande specialista di botulino. Al convegno (con dovizia di mezzi che ai biogassisti non mancano) Biogas Master della lobby del biogas svoltosi al Museo della scienza e della tecnica di Milano il 29 settembre scorso,  Fabrizio Anniballi dell'Istituto Superiore di Sanità (sic)  si permetteva di parlare di "leggenda metropolitana" . Dalla nota dell'agenzia di stampa  ADN KRONOS

(http://www.adnkronos.com/sostenibilita/risorse/2014/09/30/biogas-anni-numero-impianti-cresciuto-del_otUS5odwvf9c2PExZSZ4DP.html)

"Federico Anniballi ha infine smentito la 'leggenda metropolitana' per cui ci sarebbe relazione tra botulismo e biogas. «Non c'è alcuna correlazione - spiega Anniballi - il botulismo è un fenomeno da sempre collegato a effetti collaterali dell'attività zootecnica"».

Per la cronaca Anniballi è stato scritturato da BiogasChannel (il portale della primaria società di impianti di biogas AB) per interpretare un video di "informazione scientifica".

 Il fantasma del botulino riappare: un convitato di pietra che i bioassisti avrebbero non voluto più vedere

 Ora però vi sono i risultati di un nuovo studio tedesco non finanziato da un committente desideroso di sentirsi dire che il biogas non è pericoloso, ma motivato dall'esigenza scientifica di verificare i rischi per la sanità animale (e umana) da parte di un Istituto di microbiologia di una Facoltà di Veterinaria. Lo studio è stato effettuato su ben 230 campioni di digestati, un numero consistente.  In Germania erano stati gli studi di un Istituto agrario Un recentissimo lavoro di un gruppo di microbiologi della facoltà di medicina veterinaria dell'Università di Lipsia mette in evidenza - grazie all'applicazione di nuovo metodi  di indagine -  come  il rischio di diffusione di Clostridi patogeni da parte delle sempre più numerose centrali a biogas sia più grave di quanto sinora indicato. Nei campioni di digestato sono stati rinvenuti medinte una nuova tecnica di coltura ben 11 specie di clostridi patogeni, 5 con la tecnica PCR (ovvero Polymerase chain reaction che, amplificando il Dna, consente di ottenere una impronta digitale molecolare di un microorganismo). Va precisato che in questa analisi non è possibile distinguere tra microrganismi vitali e non ma solo individuare la loro presenza e identità genetica. I Clostridi "pizzicati" nei digestati dai ricercatori tedeschi sono: C. perfringens, C. bifermentans, C. tertium, C. butyricum, C. glycolicum, C. sordellii, C. cadaveris, C. paraputrificum, C. baratii, C. subterminale e C. sporogenes (che si sovrappone a botulinum). Tre di questi Clostridium spp. producono pericolosissime neurotossine (C. botulinum, C. butyricum and C. baratii). Gli autori concludono "The detection of pathogenic Clostridiums pp. in BPW samples indicates that biogas plant wastes could present a biohazard risk. Clostridia can pose a significant health problem when digested residues are spread on arable land as fertilizer".  Traduzione: il rinvenimento di clostridi patogeni nei digestati evienzia come gli impianti a biogas possano rappresentare un pericolo di rischio. I Clostridi pongono un serio problema per la salute quando i digestati sono applicati al terreno aratorio quali fertilizzanti.

Cosa penserà di queste belle notizie il ministro Martina che con il suo fare da chierichetto ha appena dichiarato al GSE che il biogas deve raddopiare e che il futuro delle aziende agricole è trasformarsi in bioraffinerie di biogas. Il problema Clostridi, però, non può essere sottovalutato anche se al business farebbe comodo . I Clostridi nell'ambiente dei fermentatori anaerobici si trovano a loro agio, ci devono essere perché partecipano alla fase di degradazione degli zuccheri complessi. Non c'è biogas senza Clostridi. Questo fatto sommato alla presenza nell'ambiente di Clostridi patogeni che possono infettare gli animali (uomo compreso) e all'insidiosa capacità delle spore di rimanere quiescenti a lungo in vari ambienti e condizioni e quindi di restare una minaccia silente pronta a attualizzarsi quando le spore tornano a incontrare condizioni favorevoli per la loro germinazione.

Folia Microbiol (2015) 60:15–19 DOI 10.1007/s12223-014-0334-2

Detection of pathogenic clostridia in biogas plant wastes

Jürgen Neuhaus, Awad A. Shehata , Monika Krüger

 Institute of Bacteriology and Mycology, Faculty of Veterinary Medicine, Leipzig University, An den Tierkliniken 29, 04103 Leipzig, Germany

Riassunto (traduzione mia)

Poiché il numero di impianti di biogas è cresciuto rapidamente negli ultimi dieci anni, è anche aumentata la quantità di digestati potenzialmente contaminati con Clostridi patogeni. Questo studio riporta i risultati dell'esame 203 digestati di impianti di biogas (BGWs). Le specie di Clostridium e le loro relative frequenze che sono state isolate tramite un nuovoterreno di arricchimento (Krüne medium) e rilevate mediante spettrometria di massa a tempo di volo condesorbimento/ionizzazione  laser assistita da matrice (MALDI-TOF MS) sono: Clostridium perfringens (58%) quindiClostridium bifermentans (27%), Clostridium tertium (23%), Clostridium butyricum (19%), Clostridium cadaveris (15%), Clostridium parapurificum (6%), Clostridium glycolicum (5%), Clostridium baratii (4%), Clostridium sporogenes (2 %),Clostridium sordellii (1%) e Clostridium subterminale (0,5%). La media del Most Probable Number (MPN) relativa al conteggio dei batteri solfito riducenti era compresa tra 10^3 e 10^4 mL. Maggiore è risultato il MPN e più  specie patogene di Clostridi  erano presenti. Si è utilizzata inoltre la tecnica real-time PCR (Polymerase chain reaction)  perconfrontarla con il metodo di coltura per C. perfringens, C. bifermentans, C. butyricum, C. sporogenes/Clostridium botulinum e C. sordellii.

Sebbene la PCR in tempo reale sia più sensibile del metodo di coltura, l'uso di entrambi i sistemi migliora in modo diversi il grado di rinvenimento e sono quindi  utili per determinare i clostridi patogeni negli impianti di biogas. In conclusione i digestati residui degli impianti a biogas possono presentare un rischio biologico daclostridi per gli esseri umani e per gli animali.

Abstract

As the number of biogas plants has grown rapidly in the last decade, the amount of potentially contaminated wastes with pathogenic Clostridium spp. has increased as well. This study reports the results from examining 203 biogas plant wastes (BGWs). The following Clostridium spp. with different frequencies could be isolated via a new enrichment medium (Krüne medium) and detected by matrix-assisted laser desorption/ionization-time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS): Clostridium perfringens (58 %) then Clostridium bifermentans (27 %), Clostridium tertium (23 %) and Clostridium butyricum (19 %), Clostridium cadaveris (15 %), Clostridium parapurificum (6 %), Clostridium glycolicum (5 %), Clostridium baratii (4 %), Clostridium sporogenes (2%), Clostridium sordellii (1 %) and Clostridium subterminale(0.5 %). The mean most probable number (MPN) count of sulfite reducing bacteria was between 10^3 and 10^4 /mL, and the higher the MPN, the more pathogenic Clostridium spp. were present. Also, real-time PCR was used to be compared with culture method for C. perfringens, C. bifermentans, C. butyricum, C. sporogenes/Clostridium botulinum and C. sordellii. Although real-time PCR was more sensitive than the culture method, both systems improve the recovery rate but in different ways and are useful to determine pathogenic clostridia in biogas plants. In conclusion, BGWs could present a biohazard risk of clostridia for humans and animals.

Introduction

The increasing number of biogas plants in Germany presents a danger of spreading pathogenic clostridia to arable land. More than 7,720 biogas plants were constructed in Germany until 2012 (Fachverband Biogas e.V2013). A new European regulation (EC1774/2002) concerning animal byproducts implemented in May 2003 replaced laws set by the member states of the EU that previously regulated the use of animal waste. The EC regulation divides animal by-products into three categories, depending on the expected degree of pathogenic contamination. Category 1 material, which could contain prions, must be incinerated; category 2 material, including carcasses of animals other than those in category 1 material must be sterilized (133 °C at 3 bar for 20 min) before further treatment in biogas plants. Manure is included in category 2, but is allowed to be used in biogas plants without sterilization if not deemed contagious by the authorities. Category 3 materials, including substrates from healthy animals approved for human consumption, require pasteurization at 70 °C for 60 min before use in a biogas plant if kept separate from material in categories 1 and 2. As category 3 material and manure may contain agents that are potentially infectious for people and animals, it is important that the pasteurization process is sufficiently thorough to kill pathogens (Sahlström et al.2008). These procedures are not sufficient to destroy spores of clostridia, and only vegetative bacteria are destroyed (Bagge et al.2005; Bagge et al. 2010). A phylogenetic analysis of glycosyl hydrolase protein families suggests that clostridia play an important role in the digestion of polysaccharides and oligosaccharides in biogas plants (Krause et al. 2008). Most clostridia are harmless and grow under anaerobic conditions, and their H2 equilibration is essential for methane production in biogas plants. About 116 Clostridiumspp. in 15 clusters were differentiated by Collins et al. (1994). Out of 34 Clostridium spp. With pathogen potential (Stackebrandt et al.1999), Clostridium botulinum, Clostridium chauvoei, Clostridium haemolyticum, Clostridium perfringens, Clostridium septicum, Clostridium sordellii, Clostridium tetani, Clostridium bifermentans, Clostridium tertium, Clostridium cadaveris, Clostridium paraputrificum, Clostridium glycolicum, Clostridium baratii, Clostridium butyricum and Clostridium sporogenes are the most important (Sahlström et al.2008). In the present paper, biogas plant wastes (BGWs) were investigated quantitatively and qualitatively for live pathogenic clostridia.

Discussion

A potential danger comes from animal by-products such as manure, slaughter by-products, blood, lipids, and other biological wastes, e.g. biological household wastes separated at source and wastes from food industries, as well as proteinaceous industrial wastes used as substrates in BGW samples (Braun et al.2003). All BGW samples using faeces of animals have a danger of introducing pathogenic microorganisms into the fermenters for transfer to arable land when the waste is used as fertilizer. Although European regulation EC1774/2002 categorises animal faeces in category 2 (decontaminated at 133°C at 3 bars for 20 min), local authorities could allow its use in BGW samples without sterilization if it is not deemed contagious (Sahlström et al.2008). The in vitro study of Sahlström et al. (2008) indicated that spore-forming clostridia may increase if the digested residues are spread on grassland grazed by dairy cows or are used for grass silage production. Pasteurization eliminated all vegetative bacteria but spore forming bacteria were not reduced (Lebuhn et al. 2005; Maranon et al.2006). Bagge et al. (2010) compared 97 faecal samples, 20 slaughterhouse waste samples and 60 samples collected at different stages in the biogas process for pathogenic clostridia. They found C. Botulinum and C. sordellii before and after pasteurization of the substrates, but no pathogenic clostridia were found after fermentation in the biogas plant waste. Most clostridia are harmless. They grow under anaerobic conditions and establish an H2 equilibration essential for methane production in BGPs. Of the 116 Clostridium species in 15 clusters differentiated by Collins et al. (1994), only 34 Clostridium spp. were pathogenic (Stackebrandt et al.1999). The following Clostridium spp. are important for animal health: C. botulinum, C. chauvoei, C. haemolyticum, C. perfringens, C. septicum, C. sordellii, C. tetani, C. bifermentans, C. tertium, C. cadaveris, C. paraputrificum, C. glycolicum, C. baratii, C. butyricumand C. sporogenes (Sahlström et al.2008). In the present study, a new medium was used for quantification and isolation of Clostridium spp. using DRCM containing 400µg/ mL glyphosate. Supplementation of the medium with glyphosate based on our previous studies; hence, clostridia are resistant to glyphosate while different bacterial antagonists as Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium and Bacillus badius (Shehata et al. 2013b; Shehata et al. 2013C; Krüger et al. 2013). The majority of the buffered peptone water (BPW) samples contained sulfite reducing clostridia at 103 to 104 spores per mL (Fig. 1a).

Increased MPN log-steps represent more pathogenic clostridia (Fig. 1b) so that the higher the MPN, the more pathogenic clostridia were present. In contrast to the results of Bagge et al. (2010), it was possible to detect 11 different pathogenic Clostridium spp. species in BGW samples by cultural investigation and differentiation by MALDI-TOF MS and 5 pathogenic species by PCR (Fig.2).

Only vegetative clostridia are able to proliferate, and sporulation occurs with deprivation of substrates or environmental stress such as aerobic conditions, unphysiologic pH, heavy metals, antibiotics, etc. C. perfringens, C. bifermentans, C. tertium, C. butyricum, C. glycolicum, C. sordellii, C. cadaveris, C. paraputrificum, C. baratii, C. subterminale and C. sporogenes were detected by cultivation and multiplex PCR in BGW samples in our study. Three of these Clostridium spp. are neurotoxin producers (C. botulinum, C. butyricum and C. baratii). In the present study, it was only possible to compare the cultural and molecular biological results for C. perfringens, C. bifermentans, C. butyricum and C. sordellii(Fig. 2) in 53 BGW samples. Only these five species were investigated with PCR since primers were not found for other pathogenic Clostridium spp. in these BGW samples. PCR frequency Clostridium spp. in the investigated BGW samples was higher than the cultural frequency, but the differences between the two diagnostic methods were not significant for these species. The main disadvantage of DNA-based methods is that they do not distinguish between living and dead organisms while the cultural method only detects live bacteria. More than these five pathogenic Clostridium spp. were demonstrated by cultural methods.

The detection of pathogenic Clostridiums pp. in BPW samples indicates that biogas plant wastes could present a biohazard risk. Clostridia can pose a significant health problem when digested residues are spread on arable land as fertilizer.