Il mio “amico” Litio…due secoli dalla sua scoperta

Davvero sappiamo cosa mangiamo o cosa beviamo? Alcuni alimenti che assumiamo involontariamente in tracce sono considerati ininfluenti per la salute umana, eppure studi ne dimostrano gli effetti clinici e farmacologici non sempre favorevoli o che comunque imporrebbero ulteriori approfondimenti. È questo il caso del Litio…
Negli ultimi decenni l’evoluzione tecnologia ha fatto passi da gigante e il litio si è conquistato un ruolo di prim'ordine in questo scenario, rappresentando di fatto la frontiera della nuova mobilità elettrica. Ma ciò richiede anche che vengano analizzati gli aspetti relativi all'inquinamento ambientale nell'ottica di uno sviluppo sostenibile. E che dire delle tanto decantate doti terapeutiche e di beneficio sulla salute umana? E davvero un nostro alleato o nasconde rischi imprevedibili?

Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza….
Terzo elemento della tavola periodica, il litio si presenta come un metallo leggero e di color argento, solido a temperatura ambiente che fonde a 179 °C e bolle a 1317 °C, fu scoperto due secoli fa dal chimico svedese Johan August Arfwedson. I composti del litio sono ampiamente diffusi sulla crosta terrestre in modo non uniforme e a concentrazioni variabili, è presente in quasi tutti i minerali, argille e salamoie. Durante i processi di degradazione delle rocce viene rilasciato e incorporato nei minerali argillosi e successivamente fissato nella sostanza organica. I metalli in generale e quindi anche il litio fanno parte del nostro ecosistema e la loro concentrazione e dispersione nell’ambiente è andata via via modificandosi con l’aumento delle attività antropiche che ne hanno mutato l’originaria distribuzione. Inoltre grazie proprio alla loro stabilità possono bioaccumularsi sia nelle acque che nel suolo contaminando talvolta gli alimenti che di fatto rappresentano una delle principali fonti di assunzione. Per dare un’idea dei depositi esistenti si può dire che sicuramente è meno presente rispetto al sodio o al potassio, ma è comunque più abbondante del piombo. Attualmente si stima in oltre 13 milioni di tonnellate la quantità di litio estraibile e quindi commercialmente importante.

Dal punto di vista terapeutico il litio è noto fin dai tempi di greci e romani che ne sfruttavano i benefici immergendosi nelle acque termali per alleviare “malinconia e manie”, fu inoltre usato nella terapia della gotta e della calcolosi urinaria detta “mal della pietra”. Nel 1940, usato impropriamente come sostituto del comune sale da cucina, causò morti e avvelenamenti per cui se ne vietò l’uso fino a quando lo psichiatra John F.J. Cade ne riscoprì l’azione terapeutica nel suo ospedale a Melbourne e nel 1970 il collega statunitense Ronald Fieve spinse la FDA (Food and Drug Administration) ad approvarlo come farmaco ad uso psichiatrico. Attualmente è usato come antidepressivo e nel trattamento del disturbo bipolare (sotto forma di carbonato di litio e citrato di litio) e, in dosi terapeutiche, oltre a stabilizzare l’umore sembra influire positivamente sulla memoria.
Nel 1989 negli Stati Uniti fu pubblicato un lavoro che metteva in correlazione le concentrazioni di litio nell'acqua da bere con l’incidenza del tasso di omicidi e di suicidi in 27 contee del Texas, suggerendone un benefico effetto sul comportamento umano. Vent'anni dopo un analogo studio giapponese ne confermava la correlazione. Tuttavia questi studi non hanno incontrato sempre parere favorevole nella comunità scientifica in quanto, secondo alcuni, verrebbero meno elementi importanti come i fattori economico-sociali che contribuiscono all'aumento del rischio di suicidio.

Al giorno d’oggi quasi il 30% dell’utilizzo del litio è rivolto al settore delle batterie ricaricabili, ma lo si ritrova anche in molte altre applicazioni commerciali per la produzione di vetro e ceramiche, smalti, leghe, impianti di condizionamento, lubrificanti, in leghe estremamente leggere, affidabili e resistenti alla corrosione impiegati nel campo aeronautico e spaziale.
L’uso del litio nelle batterie è dovuto ad un’alta efficienza di conversione dell’energia chimica in energia elettrica, per di più non presenta il cosiddetto “effetto memoria” che nel tempo ne riduce la durata, ha una lenta auto-scarica (circa 1-5% al mese rispetto al 20-30% delle normali batterie) ed ha una bassa resistenza interna (significa che sviluppa poco calore durante la ricarica). In buona sostanza rappresenta una fonte autonoma di energia con un minor impatto ambientale rispetto a cadmio, piombo o mercurio, variando dai pochi grammi della batteria dello smartphone fino ai circa 40 Kg delle auto elettriche. La crescente domanda ha fatto lievitare il prezzo del metallo che ha raggiunto livelli stratosferici, fino a 20.000$ a tonnellata sul mercato cinese per i prodotti più puri, mercato che è controllato da pochi produttori che si spartiscono i grossi giacimenti presenti in Cile, Argentina, Bolivia, Nevada e Australia (Greenbushes) come la statunitense Albemarle, la cilena SQM (Sociedad Quimica y Minera de Chile) o la cinese del gruppo Chengdu Tianqi Group. Ciò ha spinto una delle più importanti aziende del settore delle auto elettriche, la Tesla Motors di Elon Musk, ad investire in una fabbrica di batterie in Nevada, si tratta di una Gigafactory nata con l’obiettivo di soddisfare la richiesta di veicoli elettrici nei prossimi anni e che dovrebbe raggiungere la piena capacità nel 2018 con una produzione prevista di 35 gigawattora (GWh).

Fin qui quindi tutto bene o quasi…ma cosa succede se analizziamo meglio e nel dettaglio i problemi per la salute, gli aspetti tossicologi e ambientali….
Dopo l’ingestione il litio viene assorbito dal sangue e trasportato rapidamente a tutti gli organi compreso il tratto gastrointestinale. Si accumula nelle ghiandole endocrine (tiroide, surrene e ipofisi) e nei linfonodi, può arrecare disturbi all’apparato digerente e muscolare. L’eliminazione avviene attraverso i reni, con le urine. Gli effetti tossici si manifestano attraverso una serie di sintomi fisici che includono nausea, vomito, diarrea, tremori, cambiamenti del comportamento, stordimento e vertigini (senso di leggerezza alla testa). In particolare l’ingestione acuta determina un innalzamento dei valori di litemia nel sangue che può indurre problemi neuromuscolari come tremore o attacchi epilettici, disturbi cardiovascolari e gastrointestinali (nausea e vomito); mentre l’ingestione cronica può causare nefropatia, disfunzione tiroidea, paratiroidea e sospetto di teratogenicità. Esso non viene metabolizzato in misura apprezzabile nel corpo umano e possiede un basso indice terapeutico, ossia la differenza fra dosi terapeutiche (comprese tra 0,6 e 1,2 mmol/L) e tossiche è piccola. Per questo motivo è importante conoscere la litemia cioè il livello di litio nel sangue, in quanto questo, a parità di dose, rende il trattamento sicuro oltre che efficace. Bastano infatti livelli ematici tre volte più alti di quelli terapeutici per indurre sintomi severi come coma e convulsioni!

E dal punto di vista ambientale cosa si può dire?
L'uso diffuso del litio in diversi processi industriali sta portando ad una significativa contaminazione delle acque sotterranee e superficiali. Il litio è contenuto in tre diversi tipi di deposito:
• rocce sedimentarie;
• pegmatiti;
• salamoie;
quest’ultime distribuite in poche zone aride del pianeta. Durante il processo di estrazione e lavorazione del litio nelle salamoie molte sostanze chimiche tossiche vengono rilasciate nell'ambiente e i rischi per la salute umana non sono del tutto noti, così come gli effetti sui cicli dell'acqua e la produzione alimentare, dato che può accumularsi nel suolo compromettendolo inevitabilmente, specialmente nelle aree depresse del triangolo Bolivia-Cile-Argentina in cui l’accesso all'acqua è di fondamentale importanza per le popolazioni locali. Il litio, quindi, non è una sostanza chimica innocua per l'ambiente e se mal gestito può inquinare terreni e corsi d'acqua, causando effetti sugli esseri viventi.

I pochi contributi scientifici hanno dimostrato che può accumularsi negli organismi marini, nelle alghe e nei vegetali. In alcuni terreni gli alti livelli riscontrati sono risultati essere fitotossici per le piante, riducendo la biomassa colturale e innescando fenomeni simili alla clorosi. Valori superiori ai 5 mg/L di litio declassa a “non idonea” un’acqua destinata ad uso irriguo….

E che dire del litio che assumiamo normalmente con gli alimenti?
Abbiamo detto che si trova naturalmente nel suolo e nelle acque (acqua di mare, acque dolci, acque potabili e acque minerali) ed entra a far parte della nostra alimentazione attraverso il consumo di prodotti come la frutta, la verdura, i cereali e i germogli dei cereali, la carne, il pesce, le mandorle, le uova in concertazioni molto diverse. Nelle carni ad esempio può variare da 0,01 a 0,03 mg/kg, nelle patate da 0,1 a 0,8 mg/kg, nel sale troviamo valori più elevati che vanno da 1,05 a 3,40 mg/kg e in talune acque minerali può superare l’1,10 mg/l.
La tabella sottostante dà un’idea del contenuto di litio in alcuni alimenti:

litio-tabella

L’assunzione di litio con l’alimentazione è stata stimata dalla U.S. Environmental Protection Agency (EPA) di circa 2 mg/giorno e la fonte principale è rappresentata da verdure e cereali che contribuiscono con oltre il 66%, mentre il resto deriva dal consumo di alimenti di origine animale. Bevande e acqua possono concorrere in modo significativo ad incrementarne il valore assunto. Ricordiamo infatti che solo alcune marche ne riportano il valore in quanto il litio è sì un parametro previsto, ma senza limite nelle acque minerali in quanto non ne viene indicato il limite massimo ammissibile (D.M. 20/02/2015).

Shoul we all take a bit of lithium?” “Dovremmo prendere tutti un po’ di litio?” scriveva Anna Fels, psichiatra e membro della Weill Cornell Medical College, in un articolo del New York Times del 2014. Certo si potrebbe considerare l’aspetto provocatorio di una simile domanda. Troppe aspettative attorno a questo metallo? Un nuovo elisir di lunga vita?
Una cosa per ora è certa, la scarsa letteratura scientifica impone cautela, una somministrazione attenta e controllata ai soggetti che ne necessitano; l’idea di poter distribuire litio in maniera indiscriminata alla popolazione risulta quanto mai avventata. Si è visto che può essere assunto attraverso diversi tipi di alimenti e bevande, compresa l’acqua minerale, di cui l’italiano è un forte consumatore, in concentrazioni che non ci è dato di conoscere e con un effetto sommatoria che potrebbero portare a conseguenze inaspettate.
A questo punto ci si aspetta che ulteriori studi ne possano chiarire i meccanismi fisiologici e tossicologici al fine di portare il legislatore a dare risposte più concrete ed esaustive su una fonte così importante di inquinamento ambientale (atmosferico, del suolo e delle acque) che potrebbe, nel lungo termine, comportare effetti imprevisti, anche gravi, sulla salute dell’uomo.

Prudenza quindi!


© Produzione riservata
Dr.ssa  Elga  Baviera
Biologa
Studio ABR – www.alimentiesicurezza.it

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