I pollini book

PREFAZIONE
Le schede botaniche pubblicate in questa sezione sono una rassegna delle caratteristiche
delle piante erbacee e arboree, ordinate per famiglie, che ritroviamo sul territorio
campano, i cui pollini vengono monitorati dal Laboratorio di Biomonitoraggio Aria del
Dipartimento Tecnico ARPAC di Napoli.
In ogni scheda viene riportata:
una descrizione tassonomica,
una presentazione della famiglia
una descrizione morfologica del polline
potere allergenico del polline
caratteristiche della pianta: foglie, fiori, frutti, portamento, usi
calendario pollinico della Famiglia (medie mensili biennio 2007-2008)
foto della pianta, delle sue strutture e del relativo polline
Lo scopo delle schede è quello di fornire un aiuto al riconoscimento delle piante e del
relativo polline delle famiglie presenti nel territorio campano. Per alcune famiglie
l’identificazione di un polline può arrivare anche a livello di genere e di specie. Nella
descrizione tassonomica fra i generi descritti vengono riportati quelli più comuni.
Le foto dei pollini mostrate sono state realizzate durante le attività analitiche del
Laboratorio.
INTRODUZIONE
Allergie e polline
Le allergie: Le allergie sono affezioni che nei paesi occidentali colpiscono circa il 25%
della popolazione e che si possono manifestare con sintomi respiratori, cutanei, oculari e,
nei casi più gravi (shock anafilattico), anche a carico dell' apparato cardiocircolatorio.
Esse sono dovute ad una anomala reattività del sistema immunitario verso sostanze
esterne (pollini, cibi, acari, epiteli animali, veleno di insetti, farmaci) che in genere sono
innocue per i soggetti normali.
Quasi la metà di tutte le allergie sono dovute a pollini di erbe (graminacee, paritaria,
composite, etc.) o alberi (betulla, nocciolo, ontano, cipresso, faggio, olivo, etc.) e la
parola pollinosi sta proprio ad indicare tali forme di allergia. In Italia si stima che almeno
7-10% della popolazione ne sia affetto.
L’aumento mondiale della prevalenza delle malattie allergiche, nei paesi maggiormente
industrializzati è stato attribuito, da parte di molti Autori, ai fattori inquinanti ambientali.
Gli aerocontaminanti inalati inducono eventi flogistici con liberazione di mediatori chimici
quali: Prostaglandine, Leucotrieni. Attivano la chemiotassi leucocitaria con liberazione di
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enzimi proteolitici e radicali liberi dell’ossigeno. Possono avere effetto adiuvante,
aumentando la permeabilità delle mucose respiratorie con conseguente aumento della
penetrazione di allergeni pollinici, che vengono così più facilmente a contatto con le
cellule immunocompetenti che governano la sintesi delle IgE
L’allergia da polline: La pollinosi rappresenta uno dei più noti aspetti della patologia
allergica che si manifesta con disturbi anche gravi delle funzioni respiratorie. Recenti
studi dimostrano che negli ultimi anni si è assistito ad un progressivo aumento dei
soggetti interessati alla problematica soprattutto in ambito urbano. Tale situazione
potrebbe dipendere dalla concomitanza di altri agenti irritanti (p.e. gli inquinanti
atmosferici, inquinamento da riscaldamento e da motorizzazione, ed altri) a cui sono
sottoposte le popolazioni cittadine.
La frequenza delle manifestazioni allergiche varia sensibilmente in relazione all´ambiente
(posizione geografica, esposizione, altitudine, ecc.), alla stagione, alla tipologia floristica
(anche dell´arredo urbano) e dalle condizioni climatiche (la temperatura, l´umidità
dell´aria, il vento e le precipitazioni) che possono modificare la comparsa e la
concentrazione dei pollini in aria e la reazione dell´organismo.
Le specie polliniche di maggiore interesse dal punto di vista allergologico sono quelle che
presentano un meccanismo riproduttivo basato sull´impollinazione anemofila, ossia
affidano il trasporto del loro polline al vento, non avendo fiori vistosi e quindi non potendo
attrarre gli insetti,. I granuli pollinici di queste piante hanno spesso dimensioni ridotte
(inferiori a 40 µm) tanto da poter rimanere a lungo sospesi nell´aria e venire facilmente
inalati. Le dimensioni hanno una notevole influenza sulla localizzazione dei granuli nei
diversi tratti dell´apparato respiratorio provocando una differente espressione allergica.
Le particelle con diametro inferiori ai 10 µm possono causare manifestazioni asmatiche.
Inoltre, le piante a diffusione anemofila sono caratterizzate da un´elevata produzione di
granuli pollinici che rappresenta appunto la principale strategia per il successo
dell´impollinazione.
L’allergia ai pollini ha un aumento tipicamente stagionale: i sintomi (raffreddore, asma,
tosse) si manifestano solo in un determinato periodo dell'anno, quello cioè corrispondente
alla fioritura della pianta cui il polline appartiene. Il caso più frequente è quello
dell'allergia alle graminacee (erbe la cui fioritura avviene nel periodo da fine aprile a fine
settembre) ma negli ultimi tempi si è assistito ad un progressivo aumento delle allergie ai
pollini di altre specie vegetali. E' il caso di alberi cosiddetti "a fioritura precoce" (da
gennaio a marzo), come betulla, nocciolo, carpino, ma anche di altre piante, come
l'ambrosia (la cui allergia si è andata diffondento a partire dalle zone vicino agli aeroporti,
dove l'erba è stata trasportata, è il caso di dirlo, "per via aerea").
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Il polline.
Il polline è il gametofito maschile, ovvero la struttura che produce e mantiene i gameti
delle piante a seme (Angiosperme e Gimnosperme).
Il termine polline è stato coniato da Linneo (il naturalista svedese artefice della
nomenclatura botanica binomia) e deriva dal latino "pollen" che vuol dire: farina fine.
I pollini germinano sulla parte femminile dei fiori, lo stigma, fecondando gli ovuli che
produrranno poi i semi. Quando il granulo pollinico ha raggiunto lo stigma, emette un
tubetto pollinico che attraversa lo stilo ed indirizza i gameti maschili verso quelli
femminili.
Questi sono situati nel gametofito femminile che si trova dentro gli ovuli, a loro volta
racchiusi nell'ovaio. Il polline viene prodotto all'interno delle sacche polliniche che
vengono a formare l'antera. Nelle Gimnosperme si presenta un'impollinazione quasi
esclusivamente anemofila, cioè tramite il vento.
Nelle Angiosperme si riscontra un'impollinazione
entomofila,
tramite
gli
insetti.
Il polline si presenta sotto forma di granuli di
piccole dimensioni (comprese tra i 10 e i 200
micron).
La
elicoidale.
forma
è
Possono
variabile,
ovoidale
presentare
o
aperture
rappresentate da pori e solchi. Il granulo è
formato da un'involucro esterno molto resistente.
Questo
presenta
due
pareti:
una
esterna
chiamata esina, formata da sporopollenina, ed
una interna, chiamata intina formata da polisaccaridi.
La sporopollenina è molto resistente agli agenti esterni. L'esina inoltre presenta una
superficie molto elaborata, con sculture, ornamenti, disegni che sono caratteristici per
ogni specie e servono a riconoscerle ed a distinguerle. L'interno del polline presenta un
contenuto ricco di proteine e glicoproteine allergizzanti. Questo materiale fuoriesce
dall'involucro tramite le aperture del granulo pollinico (solchi o pori).
La quantità di polline necessaria per far iniziare i sintomi è sempre più elevata all'inizio
della stagione pollinica, piuttosto che nel corso della stagione. Questo fenomeno è stato
definito "priming effect" ovvero effetto scatenante.
Non esistono molti studi sulla dose soglia di concentrazioni allergeniche, che d’altra parte
è soggettiva e dipende della diversa specie pollinica, oltre che del periodo di fioritura
(iniziale o terminale).
Alcuni allergeni, cioè le sostanze causa dell'allergia, sono presenti sia nei pollini che in
particolari alimenti. Essi possono dare una reazione incrociata, amplificando il numero
degli attacchi e le loro sintomatologie.
ARPAC – Laboratorio Biomonitoraggio Aria – Dipartimento Provinciale di Napoli
E’ dunque utile conoscere tali associazioni. Quelle più frequenti, sono riportate nel
seguente elenco:
TIPO DI POLLINE
GRAMINEAE
URTICACEAE (PARIETARIA)
COMPOSITAE
BETULACEAE
ALIMENTI VEGETALI
Frumento, pomodoro, kiwi, agrumi, melone,
anguria, pesca, ciliegia, albicocca, prugna, pera,
nespola, lampone, fragola, mandarino
Basilico, ortica, melone, ciliegia, moracee
Cicoria, tarassaco, camomilla, banana, castagna,
sedano, prezzemolo, carota, finocchio, pepe verde,
olio di girasole, margarina, miele
Mela, frutta secca, pesca, ciliegia, pera, albicocca,
prugna, nespola, lampone, fragola, mandorla, kiwi,
sedano, carota, finocchio, pepe verde
Pollini e fattori meteorologici: Temperatura, vento, turbolenza, insolazione e pioggia,
influenzano il processo di pollinazione agendo non solo sul rilascio del polline dalla pianta,
ma anche sul suo trasporto. I rilasci e la quantità di polline prodotti sono legati, per
alcune specie, anche al periodo di freddo invernale a cui sono sottoposti prima della
germinazione.
Normalmente le variazioni nel contenuto di polline in atmosfera, che si registrano di
giorno in giorno, sono quindi in larga misura relazionate alle simultanee variazioni
meteorologiche.
Le variazioni termiche e di umidità atmosferica sono le più frequenti cause che portano
all’apertura delle antere ed alla diffusione dei granuli in atmosfera. L’umidità ha la
proprietà di far chiudere le antere, per cui il polline viene trattenuto nella pianta. Il limite
di emissione del polline è situato intorno al 65% di umidità relativa. Con l’umidità il
polline è appesantito e vola meno. Le giornate di pioggia e quelle con alta umidità relativa
fanno cadere al suolo i pollini.
L’innalzamento della temperatura facilita la liberazione del polline dalle antere rendendo i
pollini meno ricchi d’acqua, con minor peso specifico,quindi più leggeri, volatili ed
aerodinamici; quindi la concentrazione pollinica è generalmente più alta in giorni caldi e
soleggiati, quando la sorgente è asciutta.
Parimenti basse concentrazioni si hanno con la sorgente pollinica bagnata a causa di
pioggia recente o di nebbia. Una pioggia breve ma intensa risulta più efficiente
nell’abbattere i granuli pollinici rispetto ad una pioggerella prolungata.
Il vento aumenta la diffusione del polline, quindi esso inizia a sollevarsi a partire da valori
di velocità del vento superiori a 3 metri al secondo;quando la velocità del vento supera i
12-15 km l’ora, i granuli tendono a cadere.
I modelli previsionali sono, quindi, molto importanti e sono così sempre più numerosi e
complessi; si fondano su dati storici, sulle correlazioni con i dati meteorologici ed
utilizzano metodologie statistiche.
ARPAC – Laboratorio Biomonitoraggio Aria – Dipartimento Provinciale di Napoli
METODO DI CAMPIONAMENTO
Il metodo utilizzato per il campionamento ed il conteggio dei granuli pollinici e delle spore
fungine aerodisperse è la UNI 11108. Tale norma descrive lo scopo, il principio del
metodo di
campionamento, le caratteristiche e le modalità
di
installazione del
campionatore, la preparazione della superficie di campionamento, la preparazione dei
campioni , il calcolo della concentrazione pollinica, la precisione e l’accuratezza della
misura.
I campionatori di tipo volumetrico (a flusso di particelle) adoperati sono costituiti da una
pompa aspirante, che preleva un volume noto di aria, dirigendolo su una superficie
opportunamente trattata, attraverso una fenditura di dimensioni fisse, e per un tempo
stabilito. Il materiale aerosospeso impatta sulla superficie del nastro, rimanendovi adeso.
Il campionatore da noi utilizzato nel monitoraggio del polline è il tipo Hirst, (Lanzoni
VPPS2000), con caratteristiche tecniche che garantiscono:
una capacità di flusso della pompa, pari a 10 litri d’aria al minuto (14,4 m3 in 24 ore),
simile alla capacità respiratoria
l’aspirazione dell’aria attraverso una fenditura di dimensioni 2 x 14 mm²
la deposizione delle particelle su di un nastro lungo 340 mm, montato opportunamente
su un tamburo rotante ad una velocità costante di 2 +/- 0.02 mm per ora
la distanza tra la superficie di impatto delle particelle, ed il lato interno della fenditura,
di 0,5 mm.
Ogni campionatore è stato opportunamente collocato al centro di un terrazzo posto ad
un’altezza compresa tra i 15 ed i 20 metri, il più possibile lontano da muri, parapetti o
fonti di emissioni di gas di scarico.
PREPARAZIONE DEL CAMPIONE
Al termine di ogni settimana il tamburo metallico, con adeso il nastro adesivo, viene
rimosso e trasportato nel Laboratorio del Dipartimento Tecnico di Napoli, dove viene
rimosso, suddiviso in segmenti corrispondenti ai giorni della settimana (48 mm per ogni
giorno), ed adagiati su vetrini portaoggetti, colorati con gelatina glicerinata con fuxina e
ricoperti con vetrini coprioggetto.
I campioni verranno, poi, esaminati al microscopio ottico per il riconoscimento. Il
conteggio di routine viene effettuato ad un ingrandimento di 200x.
Il conteggio dei pollini è di tipo statistico, condotto su una frazione nota della superficie di
campionamento, non inferiore al 20 % dell’intera superficie campionata.
Il metodo di conteggio è quello su “strisciate continue orizzontali. La concentrazione dei
granuli pollinici è espresso come media giornaliera di granuli/spore per metro cubo di
aria, attraverso la stima di un fattore di conversione che tiene conto:
ARPAC – Laboratorio Biomonitoraggio Aria – Dipartimento Provinciale di Napoli
•
del diametro del campo microscopico
•
l’ingrandimento utilizzato
•
il numero di strisce lette
•
il metodo di lettura utilizzato
•
il numero di granuli e spore letti sull’intera area esaminata
•
del volume di aria campionata
Ai fini del riconoscimento palinologico al microscopio ottico, le caratteristiche rilevanti del
granulo pollinico sono:
• le dimensioni: i granuli pollinici possono assumere dimensioni comprese tra meno di
10 e oltre 200 micron.
• la polarità: i pollini vengono definiti isopolari quando non presentano differenze tra la
faccia prossimale e quella distale, eteropolari quando le due facce sono visibilmente
diverse, subisopolari quando presentano caratteristiche intermedie, apolari quando non
sono riconoscibili polarità distinte.
• la forma: il rapporto tra asse polare ed asse equatoriale (variabile tra > 2 a < 0.5)
individua diverse classi di forma (perprolati, prolati, subprolati, sferoidali, suboblati, oblati
e peroblati)
• le caratteristiche della superficie esterna del granulo, in particolare:
- la struttura della parete:
I rilievi della sexina, denominati sculture, sono determinati dalla diversa presenza di
caratteristici
elementi
strutturali costituiti dalla
columella e dal tectum. La
columella è una struttura
di
sostegno
colonnare
di
forma
(bastoncello)
che funge da elemento di
sostegno
del
tectum.
Quest´ultimo rappresenta
il modulo di rivestimento più esterno del polline. La struttura e le sculture della superficie
esterna del polline presentano generalmente caratteristiche costanti per le singole specie;
le varie forme assunte dalla sexina, in relazione ad una differente disposizione degli
elementi del tectum, individuano tre tipologie diverse di superfici del granulo pollinico:
tectato, semitectato e intectato. Nei tre tipi di rivestimento possono determinarsi rilievi di
diversa forma: granulata, reticolare, striata, echinata, rugulata, verrucata, baculata,
gemmata, psilata, ecc.
- le aperture
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Sulla superficie del granulo sono frequentemente individuabili delle aperture, formazioni
attraverso le quali può fuoriuscire il tubulo pollinico durante la germinazione. Le aperture
sono fori apparenti determinati dalla mancanza o dall´assottigliamento dell´esina e
dall´ispessimento dell´intina. Le aperture consentono al polline di variare le dimensioni e
l´aspetto esterno a seguito delle variazioni del contenuto idrico.
Le aperture possono essere di tipo semplice o composto a seconda che siano costituite da
una singola formazione o dalla confluenza di più aperture. L´apertura semplice può
assumere una diversa conformazione:
- allungata, denominata colpus (plur. colpi)
- circolare o ovale, con bordi arrotondati, denominata porus (plur. pori)
Le aperture semplici sono porate o colpate quando sono costituite solo da pori o colpi;
quelle composte possono essere colporate o eterocolpate quando l´apertura è definita
dalla confluenza di pori e colpi o dall´unione di pori e di pori e colpi.
L’elenco delle famiglie di pollini
maggiormente riscontrate dalla rete ARPAC viene
riportato nella tabella seguente:
POLLINI
FAMIGLIE
AMARANTHACEAE/CHENOP
ODIACEAE
BETULACEAE
CANNABACEAE
COMPOSITAE
CORYLACEAE
CUPRESSACEAE/TAXACEAE
CYPERACEAE
ERICACEAE
EUPHORBIACEAE
FAGACEAE
GRAMINEAE
JUGLANDACEAE
JUNCACEAE
MIMOSACEAE
MYRTACEAE
OLEACEAE
PALMAE
PINACEAE
PLANTAGINACEAE
PLATANACEAE
POLIGONACEAE
SALICACEAE
TILIACEAE
ULMACEAE
UMBELLIFERAE
URTICACEAE
Generi
Betula (betulla), Alnus (ontano)
Humulus (luppolo)
Artemisia, Ambrosia, Taraxacum (tarassaco)
Carpinus (carpino bianco), Ostrya (carpino nero), Corylus
(nocciolo)
Carex (carice)
Mercurialis (mercorella)
Castanea (castagno), Fagus (faggio), Quercus (quercia)
Juglans (noce)
Eucalyptus (eucalipto)
Fraxinus (frassino), Olea (olivo), Ligustrum (ligustro)
Platanus
Rumex (romice)
Populus (pioppio), Salix (salice)
Ulmus (olmo), Celtis (bagolaro)
Coriandum (coriandolo)
Urtica (ortica), Parietaria (erba muraiola)
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IL BOLLETTINO DEI POLLINI AERODISPERSI
Il bollettino viene emesso il martedì di ogni settimana e riporta la concentrazione
pollinica, espressa come pollini/metro cubo d’aria, di ogni giorno della settimana
precedente all’elaborazione, relativamente alle 6 stazioni di campionamento. I dati della
maggior parte dei pollini monitorati è espresso anche secondo un valore di classe
suggerito da A.I.A. – Associazione Italiana di aerobiologia secondo la seguente tabella:
FAMIGLIA BOTANICA
Classi di
concentrazione
assente
assente
bassa
media
alta
<0,4
0,5-15,9
16-49,9
>50
<0,5
0,1-4,9
5-24,9
>25
<0,5
0,6-15,9
16,4-49,9
>50
<0,9
1-19,9
20-39,9
>40
<0,5
0,6-9,9
10-29,9
>30
<0,5
0,6-4,9
5-24,9
>25
0
<1,9
0,1-0,4
2,1-19,9
0,5-1,9
20-69,9
>2
>70
<3,9
4-29,9
30-89,9
>90
0-0
0,1-4,9
5-24,9
>25
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
<0,9
1-4,9
1-4,9
1-4,9
1-19,9
1-19,9
1-19,9
1-19,9
1-19,9
1-2,9
5-9,9
5-9,9
5-29,9
20-39,9
20-39,9
20-39,9
15-49,9
20-39,9
3-4,9
>10
>10
>30
>40
>40
>40
>50
>40
>5
bassa
media
Classi di concentrazione
Betulaceae ( es. betula, ontano)
Compositae ( es. ambrosia,
artemisia, tarassaco)
Corylaceae (es. carpino, ostrya,
nocciolo)
Fagaceae (es. quercia, faggio,
castagno)
Graminaceae (es. grano, orzo)
Oleaceae (es. olivo, frassino,
ligustro)
Plantaginaceae (es. lanciola)
Urticaceae (es. parietaria)
Cupressaceae-Taxaceae (es.
cipresso, tasso)
Chenopodio-Amarantaceae (es.
farinaccio, amaranto)
Polygonaceae (es rumex)
Euphorbiaceae (es. mercurella)
Myrtaceae (es. eucalipto)
Ulmaceae (es. celtis, bagolaro)
Platanaceae (es. platano)
Aceraceae (acero)
Pinaceae (es. pino, cedro)
Salicaceae (es. salice, pioppo)
Cyperaceae (es. carice)
alta
Le Classi di concentrazioni per le Famiglie botaniche indicate non definiscono il valore
soglia scatenante una reazione allergica, ma solo il valore assoluto della concentrazione
in atmosfera.
Il bollettino viene emesso anche in forma sintetica per una più rapida consultazione. Può
essere inviato in e-mail, con una richiesta a: [email protected]
(Si ringrazia Alessandra Sasso per la realizzazione delle schede botaniche)
ARPAC – Laboratorio Biomonitoraggio Aria – Dipartimento Provinciale di Napoli
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