16 luglio -

La composizione chimica dell’acqua, così come quella microbiologica, è un po’ come la sua biografia. Tutte le sostanze presenti al suo interno, che danno a ogni acqua una sua specificità, derivano infatti dal percorso che ha compiuto nella sua storia, dai tipi di terreno incontrati, da quanto è stata ferma in una determinata area, da che clima ha trovato e, non ultimo, dall’incontro o meno con le attività dell’uomo. E’ proprio la composizione che influenza gli effetti dell’acqua sull’organismo, con i minerali che spesso hanno una funzione specifica molto importante per i processi biologici.

Cosa determina le caratteristiche dell’acqua
La combinazione di diversi fattori determina la quantità e la qualità dei minerali presenti nell'acqua, conferendole le sue specifiche caratteristiche chimico-fisiche e, in alcune circostanze causa anche la contaminazione delle acque con sostanze indesiderabili di origine naturale o antropica.

La prima variabile a determinare la composizione dell’acqua è la tipologia delle rocce o dei terreni con cui entra in contatto. Ad esempio rocce calcaree arricchiscono l'acqua di calcio e bicarbonato, mentre rocce granitiche possono fornire silicati. Il tempo di contatto è un fattore essenziale del processo e maggiore è il tempo di contatto dell'acqua con le rocce, maggiore sarà la dissoluzione dei minerali. Il clima e le condizioni atmosferiche giocano anche un ruolo nella mineralizzazione, tenendo conto che la quantità e la composizione chimica delle piogge con cui viene in contatto (in particolare contenuti di CO₂, acidi e sali) influenzano la capacità dell’acqua di dissolvere i minerali, ma anche il processo di evaporazione tipico di climi caldi-aridi, concentra i sali nell'acqua residua, aumentando la sua mineralizzazione.

Altri processi biologici e chimici
Molteplici processi biologici e chimici contribuiscono alla mineralizzazione. Nel primo caso, ad esempio, alcuni batteri possono ossidare il ferro e il manganese, rendendoli solubili, come pure la decomposizione naturale della materia organica può liberare nutrienti e minerali nell'acqua con effetti anche sulle caratteristiche organolettiche. Nei processi chimici, d’altra parte, entra in gioco la solubilità dei vari minerali nell'acqua, che varia in base a pH, temperatura e altre condizioni chimiche (ad esempio, il carbonato di calcio è più solubile in acque acide e determina buona parte della “durezza” di un’acqua. La composizione naturale dell’acqua è infine, negativamente, influenzata per effetto di attività umane, tra cui pratiche agricole ed uso di fertilizzanti e pesticidi che può introdurre nitrati, fosfati e altri composti nell'acqua, scarichi industriali che possono introdurre una vasta gamma di minerali e composti chimici o, infine, aggiunta impropria di sostanze chimiche per il trattamento.

Molte acque italiane sono di origine calcarea provenendo da acquiferi con presenza di calcari e dolomie, che conferiscono le caratteristiche di acqua dura, con elevate concentrazioni di calcio (Ca²⁺) e magnesio (Mg²⁺), alto contenuto di bicarbonati (HCO₃⁻), che possono tamponare l'acidità dell'acqua e tendenza a formare depositi di calcare (incrostazioni) nelle tubature e apparecchiature domestiche, ma con effetti comunque positivi sulla salute umana Acque originate dai bacini di evaporazione presentano elevate concentrazioni di sodio (Na⁺), cloruri (Cl⁻) e bicarbonati (HCO₃⁻), pH leggermente alcalino, durezza moderata ed elevata salinità.

L’Italia è l’unico stato membro europeo con vulcani attivi e pertanto sono molte le acque di origine vulcanica che presentano una composizione minerale complessa, dovuta all'interazione con rocce vulcaniche, esempio calcio (Ca²⁺), magnesio (Mg²⁺), bicarbonati (HCO₃⁻), silice (SiO₂), ma anche elementi indesiderabili come l’arsenico o l’uranio, o da tenere sotto controllo come il fluoro. Tali acque presentano in genere pH neutro o leggermente alcalino, e durezza da moderata a elevata.

A titolo esemplificativo e non esaustivo, la seguente tabella riporta una panoramica delle caratteristiche di composizione di acque presenti nel territorio nazionale:

Alcuni sali minerali disciolti nelle acque potabili	Range di concentrazioni medie nelle acque di 10 città italiane	Concentrazioni per cui sono percepite modifiche delle caratteristiche organolettiche (odore, sapore)
solfati (SO₄²⁻)	9 – 167 mg/L	200 mg/L – 400 mg/L
cloruri (Cl⁻)	5 – 100 mg/L	200 mg/L – 600 mg/L
calcio (Ca²⁺)	21 – 98 mg/L	75 mg/L – 200 mg/L
magnesio (Mg²⁺)	4 - 27 mg/L	50mg/L – 150 mg/L
fluoro (F⁻)	0,1 – 0,6 mg/L	< 1,5mg/L
ferro (Fe²⁺/Fe³⁺)	2 – 34 µg/L	0.3 mg/L – 1 µg/L
sodio (Na⁺)	4 – 124 mg/L	200 mg/L

Funzioni dell’acqua e dei sali minerali nell’organismo umano L’acqua svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento delle normali funzioni fisiche e cognitive e della normale termoregolazione dell’organismo umano. È stato stabilito un rapporto di causa ed effetto tra l'assunzione di acqua con la dieta e il mantenimento delle normali funzioni fisiche e cognitive, ritenendo che si dovrebbero consumare almeno 2,0 L di acqua al giorno. Senza compensazione della perdita di acqua, ad esempio attraverso la sudorazione, le funzioni fisiche e cognitive risultano compromesse. Per proteggere la temperatura interna del corpo l'organismo produce sudore, dissipando così l'energia metabolica sotto forma di calore. L'aumento della temperatura corporea è una conseguenza della riduzione della sudorazione e del flusso sanguigno cutaneo indotto dalla disidratazione.

In pratica, ogni sistema all'interno dell'organismo dipende dall'acqua. In particolare, l’acqua, che costituisce la sostanza più abbondante dell’organismo umano, presiede i processi fisiologici e le reazioni biochimiche del corpo, partecipa alla struttura di diverse sostanze e funge da solvente per la maggior parte dei nutrienti, come minerali, vitamine idrosolubili, aminoacidi e glucosio, intervenendo, tra l’altro sulla digestione, l'assorbimento, il trasporto e l'utilizzazione dei nutrienti. L'acqua permette anche all'organismo di eliminare le scorie metaboliche e agisce come lubrificante e ammortizzatore nelle articolazioni e nei tessuti, mantenendo elastiche e compatte la pelle e le mucose, la cui funzionalità dipende da un adeguato grado di idratazione. Garantisce inoltre la giusta consistenza del contenuto intestinale.

Le caratteristiche di mineralizzazione dell’acqua rivestono un significato particolare nei confronti della salute umana. L’intervento dell’acqua in molteplici attività metaboliche è anche associato, infatti, al suo ruolo di apporto e/o trasporto di “sali minerali”, sostanze inorganiche di rilevanza relativamente ridotta in termini di peso (complessivamente rappresentano circa il 6% del peso corporeo di un uomo), ma con funzioni biologiche essenziali.

I sali minerali possono essere “micro- od oligoelementi o micro-nutrienti” − presenti solo in tracce nell’organismo, il cui fabbisogno giornaliero va da qualche microgrammo ad alcuni milligrammi −, e “macronutrienti” − presenti nell’organismo in quantità discrete, il cui fabbisogno giornaliero è dell’ordine dei decimi di grammo o dei grammi.

Tra i macronutrienti, presenti nell’organismo in quantità discrete, figurano calcio, cloro (cloruri), fosforo (fosfati), magnesio, potassio, sodio, zolfo (solfati); gli oligo- o microelementi presenti nel nostro organismo solo in tracce svolgono funzioni biologiche importanti, non sostituibili, comprendono cobalto, cromo, ferro, fluoro (fluoruri), iodio (ioduri), manganese, molibdeno, rame, selenio.

Elementi	Origini	Valori registrati nelle acque potabili in Europa			Ruolo nell’organismo
		Min	Max	Media
Calcio	Uno dei minerali più comuni nella crosta terrestre; si trova in minerali come calcite, dolomite, gessi o graniti. Presente sia in acquee sotterranee che superficiali	1,2 mg/L	157 mg/L	60,1 mg/L	Sviluppo tessuto osseo, regolazione contrazione muscolare e miocardio, coagulazione sanguigna, trasmissione impulsi nervosi, regolazione permeabilità cellulare
Cloro (cloruri)	Comunemente sotto forma di minerali come halite, la sylvite e la carnallite; tipici di suoli di natura evaporitica. Presente sia in acquee sotterranee che superficiali	0,11 mg/L	458 mg/L	24,7 mg/L	Forma acido cloridrico che nei succhi gastrici presiede ai processi digestivi
Fosforo (fosfati)	Uno degli elementi chimici presenti nella crosta terrestre (0,1%); si trova in minerali fosfatici come l’ apatite ed tipico di rocce sedimentarie e metamorfiche. Può raggiungere le acque sotterranee attraverso il percolamento delle acque meteoriche che attraversano il suolo	< 6,5 µg/L	6033 µg/L (6,033 mg/L)	58,3 µg/L	Sintesi proteica, sintesi ATP e trasferimento di energia nei sistemi biologici, formazione di RNA e DNA
Magnesio	Circa il 2% della della crosta terrestre; tipicamente presente in minerali come la dolomite, la magnesite e silicati come l'olivina e la pirosseno. Presente sia in acquee sotterranee che superficiali	0,14 mg/L	60,4 mg/L	13,2 mg/L	Costituzione dello scheletro, attività nervosa e muscolare, metabolismo dei lipidi, sintesi proteica protezione da patologie cardiovascolari
Potassio	Uno degli elementi più abbondanti esterni al nucleo interno del pianeta (2,1%) trovandosi in minerali come la biotite e muscovite; diffuso in rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche. Presente sia in acquee sotterranee che superficiali.	<0,1 mg/L	30,2 mg/L	2,3 mg/L	Attività dei muscoli scheletrici e del miocardio, eccitabilità neuromuscolare, equilibrio scido-base ritenzione idrica e pressione osmotica
Sodio	Presente nea crosta terrestre c( 2,3%); si trova sotto forma di minerali silicati come l'albite ed è tipico di rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche.Presente sia in acquee sotterranee che superficiali.	0,1 mg/L	363 mg/L	19,5 mg/L	Regolatore permeabilità membrane cellulari e liquidi corporei;, tendenza ad assunzioni eccessive (dieta) può associarsi ad ipertensione arteriosa
Zolfo (solfati)	Presente in minerali come la pirite, galena tipiche irocce sedimentarie e metamorfiche. Presente nelle acque sotterranee e superficiali.	<0,01 mg/L	267 mg/L	38,9 mg/L	Aminoacidi essenziali, attività enzimatica in processiredoxr espirazione cellulare

Micronutrienti

Elementi	Origini		Valori registrati nelle acque potabili in Europa			Ruolo nell’organismo
			Min	Max	Media
Cobalto	Principalmente presente in minerali come la cobaltite, la carrollite o linneite. Presente nelle acque sotterranee.		< 0,001 µg/L	2.26 µg/L	0,051 µg/L	Costituente della vitamina B12: sintesi degli acidi nucleici, fattore di accrescimento,
Cromo	Presente nella crosta terrestre in minerali come la cromite. Presente principalmente nelle acquee sotterranee		< 0,2 µg/L	17.7 µg/L	0,40 µg/L	Reazioni enzimatiche coinvolte nel metabolismo di glucidi, lipidi e protidi
Ferro	Presente in minerali come l'ematite o la magnetite. Si trova, oltre che nelle acquee sotterranee, nelle acque superficiali		< 0,5 µg/L	1290 µg/L	14 µg/L	Tessuti ematici e muscolari: emoglobina, mioglobina
Fluoro (fluoruri)	Presente come fluoruro in diversi minerali come la fluorite. Tracce di fluoruri sono presenti in diverse matrici acquose, con concentrazioni più elevate nelle acque sotterranee.		< 0,003 mg/L	1,45 mg/L	0,14 mg/L	Protezione e prevenzione della carie dentaria, sviluppo osseo; patologie correlate ad eccessi
Iodio (ioduri)	Scarsamente presente nella crosta terrestre, tipico di sedimenti marini e costieri. Presente nelle acque sotterranee e superficiali		0,32 µg/L	294 µg/L	6,63 µg/L	Elemento essenziale per la sintesi di ormoni che presiedono alla crescita, e allo sviluppo corporeo
Manganese	Tipico di sedimenti marini, rocce metamorfiche e depositi sedimentari. Presente principalmente nelle acquee sotterranee		< 0,1 µg/L	2,88 µg/L	83,1 µg/L	Sintesi di diversi enzimi coinvolti nel metabolismo di proteine e zuccheri, sviluppo osseo
Molibdeno	Presente sotto diverse forme in base a caratteristiche geologiche Presente principalmente nelle acque sotterranee		< 0,02 µg/L	0,52 µg/L	13,2 µg/L	Produzione di enzimi associati all’acido urico
Rame	Si trova principalmente sotto forma di minerali solfurei come la calcopirite o calcocite. Presente in acque sotterranee		< 0,1 µg/L	29,5 µg/L	1630 µg/L (1,630 mg/L)	Funzionamento di numerosi enzimi attivi a livello ematico e muscolare
Silicio	Elemento più abbondante nella crosta terrestre con una concentrazione media di circa il 27,7%, che lo rende estremamente comune e diffuso in tutte le principali tipologie di rocce. Si trova principalmente sotto forma di silicati come il quarzo, i feldspati. Presenti in acuqe sotterranee che superficilia	0,0935 mg/L		36,9 mg/L	5,35 mg/L	Componente chiave del tessuto connettivo, aiuta a promuovere la mineralizzazione e la deposizione di calcio nelle ossa, contribuendo alla loro resistenza e alla prevenzione di condizioni come l'osteoporosi, coinvolto nel processo di sintesi del collagene oltre ad avere proprietà antiossidanti
Selenio	Elemento in tracce in vari minerali inclusi solfuri, seleniuri e ossidi. Presente in acque sotterranee		< 0,02 µg/L	0,20 µg/L	4,58 µg/L	Protezione dell’integrità di membrane muscolari, antiossidante
Zinco	Relativamente abbondante nella crosta terrestre trovandosi sotto forma di minerali come la smithsonite o calamina. Presente sia in acque sotterranee che superficiali		< 0,2 µg/L	85,7 µg/L	5040 µg/L (=5,04 mg/L)	Costituente essenziale di molti enzimi coinvolti reazioni metaboliche, contribuisce alla formazione e crescita dei tessuti corporei, antiossidante

Altri elementi probabilmente essenziali

Elementi	Origini	Valori medi			Ruolo nell’organismo
		Min	Max	Media
Boro	Si trova sotto forma di borati come borace, ulexite; presente in natura principalmente nelle acque sotterranee a causa del dilavamento da rocce e suoli contenenti borati e borosilicati. La presenza di borati nelle acque superficiali può esser dovuta a scarichi delle acque reflue	<2 µg/L	1170 µg/L (1,170 mg/l)	41,9 µg/L	Funzioni del boro nell'organismo umano non sono completamente comprese ma si ipotizza che abbia un ruolo nella salute delle ossa, contribuendo al metabolismo di calcio e magnesio
Vanadio	Relativamente abbondante nella crosta terrestre trovandosi principalmente in minerali come la vanadinite o la patronite; tipico di alcune argille e carbone. Presente in acque sotterranee	<0,1 µg/L	13,7 µg/L	0,53 µg/L	Sebbene non sia ritenuto essenziale per gli esseri umani, sembra svolgere alcuni ruoli biologici potenzialmente benefici come nella formazione e nel mantenimento della salute ossea, contribuendo alla mineralizzazione e alla resistenza delle ossa

I minerali partecipano a processi cellulari fondamentali per lo sviluppo di tessuti e organi, tra i quali la formazione di denti e ossa, alla regolazione dell’equilibrio idrosalino che presiede agli scambi cellulari, all’attivazione di numerosi cicli metabolici, tra i quali le reazioni necessarie per le funzioni energetiche dell’individuo.

Gli esseri viventi non sono in grado di sintetizzare autonomamente alcun minerale: i sali vengono quindi assimilati attraverso l’acqua e gli alimenti. I sali minerali non si alterano né si disperdono durante la cottura o il riscaldamento degli alimenti, anche se in parte possono sciogliersi nell’acqua utilizzata per la cottura. Nella definizione di una dieta corretta per il mantenimento di un buono stato di salute, occorre considerare che la quantità di sali minerali introdotta nel nostro organismo spesso non coincida con la quota “biodisponibile”, effettivamente assorbita e metabolizzata.

È anche importante evidenziare che, sebbene, il fabbisogno giornaliero di sali minerali sia minimo rispetto ad altre sostanze nutrienti quali lipidi, proteine e carboidrati, i sali vengono continuamente eliminati con fluidi biologici ed escreti, e devono pertanto essere efficacemente reintegrati tramite l’alimentazione. In generale, nei Paesi ad economia avanzata, l’acqua potabile non è la principale fonte di elementi essenziali per l’uomo, intervenendo per una quota stimata tra 1% e il 20% del fabbisogno totale, a seconda degli elementi.

È da considerare, tuttavia, che gli elementi presenti in acqua come ioni liberi risultano di norma più prontamente assimilabili dall’organismo umano rispetto alle forme legate in molecole complesse, tipiche negli alimenti. È anche da sottolineare che il contributo dell’acqua nel veicolare sali minerali essenziali per l’organismo umano può diventare importante, o addirittura essenziale, in diverse circostanze. Condizioni climatiche associate ad elevate escrezioni di liquidi o particolari regimi dietetici o condizioni fisiologiche dell’individuo possono risultare in carenze di uno o più elementi e, pertanto, anche un apporto relativamente ridotto associato all’ingestione di acqua potabile può svolgere un rilevante ruolo protettivo. In particolare, l’assorbimento enterico di minerali dall’acqua potabile è determinato da diversi elementi, tra cui le proprietà intrinseche delle specie chimiche presenti e le condizioni fisiologiche dell’ambiente intestinale, e diversi fattori esogeni, come la dieta associata all’ingestione dei minerali.

In linea generale, le esigenze di acqua e minerali essenziali durante l’infanzia sono notevolmente più elevate rispetto ai fabbisogni dell’adulto; stati fisiologici particolari, come stress, sudorazioni eccessive o patologie specifiche con perdite di fluidi − ad esempio a seguito di vomito e diarrea persistenti − espongono a deficit di sali minerali e disidratazione e richiedono un pronto e completo recupero dell’equilibrio idrico e salino. Nel medesimo contesto, a seconda delle scelte dei consumatori, il consumo di acque minerali naturali o di sorgente garantisce un apporto di sali minerali all’organismo, variabile a seconda delle caratteristiche delle diverse acque riconducibile unicamente al rilascio di minerali nell’acquifero essendo l’acqua imbottigliata alla sorgente, in genere senza trattamenti.

È importante evidenziare che le informazioni fornite in tabella sono di carattere generale e, soprattutto in caso di condizioni patologiche o fisiologiche particolari, il riferimento per decisioni che potrebbero incidere sullo stato di salute consiste nel parere del proprio medico.

Come riferimento generale, la tabella seguente riporta i valori medi di contenuti di Sali minerali in diverse città italiane (Roma, Milano, Napoli, Torino, Palermo, Genova, Bologna, Firenze, Bari, Catania, Venezia, Verona, Messina, Padova, Trieste)

Minerale	Range
Calcio	20,6-98 mg/L
Magnesio	4-27,3 mg/L
Sodio	4-124 mg/L
Potassio	0,4-23 mg/L
Cloruro	6,5-100 mg/L
Fluoro	0,1-0,63 mg/L
Fosforo	0,05-976,5 µg/L
Zolfo (solfati)	9-167,3 mg/L
Cromo	1-17 µg/L
Ferro	2-34,5 µg/L
Manganese	1-26 µg/L
Rame	0,1-83,5 µg/L

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