Ecosistemi in miniatura

L'ecologia studia le relazioni tra organismi viventi e ambiente. Per comprendere i meccanismi che regolano un ecosistema, dove le componenti abiotiche e biotiche interagiscono e si mantengono in equilibrio nel tempo, non c'è nulla di meglio che costruirsene uno su misura e osservare come funziona.

A scuola, nei corsi di Ecologia e Microbiologia Ambientale, abbiamo realizzato un acquario: la nostra "palestra biologica", sempre a portata di mano per fare analisi e osservarne da vicino piante e animali che lo popolano.

Un piccolo acquario di acqua dolce, da 50 o 100 litri, è alla portata di tutti. La prima operazione da fare per allestirlo è lavare accuratamente la sabbia, non calcarea, prima di stenderla sul fondo. Quindi si colloca il filtro dell’acqua, il “cuore” dell’acquario, dove avverrà la biofiltrazione da parte dei batteri delle sostanze tossiche: ammoniaca, nitriti ecc. L’acquario viene poi riempito con acqua distillata; si sistemano le piante acquatiche, le rocce e i legni appositamente acquistati, che non rilasciano carbonati o sostanze nocive, si aggiungono le colture di batteri per il ciclo dell’azoto e si lascia “maturare” l’acqua per una decina di giorni. A questo punto il piccolo ecosistema è pronto ad accogliere i “consumatori”, i vari pesci che a seconda dei gusti e delle dimensioni dell’acquario potranno essere scelti tra centinaia di specie. Per la manutenzione si richiederanno una cura quotidiana e una notevole passione!

Coltivazioni di piante officinali, tintorie, alimentari...

Nei laboratori di chimica organica eseguiamo le estrazioni dei principi attivi e dei coloranti contenuti nelle piante coltivate. Con questi prepariamo tinture naturali, cosmetici ed effettuiamo analisi per studiarne la composizione.

Estratto glicerico di tiglio (Tilia cordata)

Dal medioevale hortus conclusus, dove i monaci coltivavano i "semplici”: le specie officinali con cui ricavavano medicamenti, al nostro orto botanico, ricavato nei giardini interni dell’Istituto, il passo è stato breve. Con cura e dedizione benedettina anche noi coltiviamo i “semplici” di Carnia: stelle alpine, bardane, topinambur, tarassaco e rosmarino, e vi estraiamo essenze per le nostre preparazioni.

Lavori in corso nel nostro giardino botanico

Tra gli ultimi impianti, realizzati negli spazi verdi davanti alla scuola, vi è la realizzazione di una siepe sperimentale di Olivello spinoso (Hippophae rhamnoides), per avere a portata di mano i suoi frutti, che utilizziamo dalla cosmetica alla culinaria.

Impianto della siepe di olivello spinoso

E luce fu...

Quando la macchina fotografica non possedeva il lampeggiatore elettronico (flash), per fornire il lampo di luce necessario ad impressionare la pellicola si utilizzava il magnesio. Questo metallo, se esposto ad elevate temperature, ad esempio con una fonte di calore (fiamma), si ossida velocemente, emettendo una luce bianca molto intensa. Fotografia a parte, il magnesio  svolge un ruolo fondamentale nel metabolismo dei lipidi, dei glucidi, delle proteine, presiede ai meccanismi di trasporto ionico, consente la contrazione muscolare, ecc. È presente in grandi quantità nei semi e nelle foglie verdi. Il fabbisogno giornaliero è di 350 mg, aumenta in gravidanza e con l'attività sportiva; la sua carenza determina astenia, nervosismo, contratture. Il magnesio stimola l’assorbimento e il metabolismo di altri minerali quali il calcio, il fosforo, il sodio e il potassio. Aiuta inoltre ad utilizzare le vitamine del complesso B e le vitamine C ed E. E’ di aiuto durante la crescita ossea ed è necessario per un buon funzionamento dei nervi e dei muscoli, compreso quello cardiaco. Secondo alcuni studi il magnesio è associato alla regolazione della temperatura corporea. Un altro buon motivo per mangiare tanta verdura.

LABORATORI APERTI

Nel nostro Istituto vengono organizzati incontri pratici con i ragazzi delle scuole Medie, dove mostriamo, attraverso esperimenti scientifici, le principali attività che facciamo a scuola. I ragazzi possono così scoprire molte curiosità del mondo chimico e biologico ,sperimentando loro stessi le varie prove che proponiamo.

Ossidazione del magnesio dal filtro al blu di cobalto 

A scuola sul fiume

"A Scuola sul fiume" è un progetto che coinvolge il settore chimico-biologico, insieme a molte scuole del Friuli Venezia Giulia e di altre regioni, per svolgere attività di monitoraggio delle acque interne di fiumi, laghi, lagune. Annualmente viene organizzata una giornata dove tutti gli studenti si trovano per lavorare lungo un intero bacino idrografico. Viene così evidenziato lo stato di salute ambientale del corso d'acqua e dell'ambiente circostante.

Analisi del pH, conducibilità, durezza...

BIOMONITORAGGIO DEI CORSI D'ACQUA

Tutte le acque di superficie sono complesse comunità di organismi viventi e non è possibile prendere in considerazione un corso d’acqua senza conoscerne la situazione biologica. Un buon metodo per valutare lo stato di salute di un torrente il biomonitoraggio dei macroinvertebrati bentonici in esso presenti. Si tratta di rilevare le specie larvali di insetti, o i crostacei e altri piccoli animali la cui presenza o assenza è chiaro indizio della qualità dell’ecosistema analizzato. I dati così ottenuti si traducono in valori numerici di un indice chiamato E.B.I (Extended Biotic Index), che può essere confrontato con quello di altri corsi d’acqua. Si ottengono delle mappe che ci consentono di valutare le aree dove l’inquinamento o la pressione antropica ha perturbato sensibilmente l’equilibrio ambientale.

Ricerca dei coliformi con la tecnica delle membrane filtranti

COLIFORMI FECALI

Questi microrganismi appartengono alla famiglia delle enterobacteriaceae, che hanno come habitat l’intestino degli animali e la loro presenza nelle acque superficiali è un chiaro indice di contaminazione microbiologica. La specie più rappresentativa è Escherichia coli, un ospite abituale dell’uomo, nelle cui feci vi sono in media 13 milioni di batteri per grammo. Se riscontrato in grandi quantità nelle acque balneabili, viene considerato un indizio sicuro di inquinamento e pone dubbi sull’eventuale presenza di organismi di germi patogeni.

Non solo chimica... impariamo a fare il formaggio

Il formaggio in malga

Nei nostri laboratori impariamo anche a fare il formaggio :

Il formaggio è un derivato del latte, ottenuto facendone precipitare la caseina. il caglio, un composto enzimatico estratto dallo stomaco dei mammiferi lattanti. In alternativa al caglio, alcune produzioni prevedono la formazione della cagliata mediante precipitazione acida, conseguenza dell'attività metabolica di batteri lattici naturalmente presenti nel latte (se non pastorizzato) o aggiunti come starter. Il caglio è in grado di scindere in molti frammenti la caseina presente nel latte, e di far quindi coagulare le particelle della massa grassa non più solubile nell'acqua, che precipitano sul fondo formando una massa pastosa detta cagliata.

Materiali per la preparazione del formaggio.

IL FORMADI

-Riscaldare un litro di latte fino a temperatura di 36°C in un pentolino;

-Raggiunta questa temperatura, aggiungere una punta di caglio e mescolare bene,

-Lasciare riposare per 20 minuti a temperatura ambiente (coagulazione);

-Con l’aiuto di un coltello tagliare la cagliata fino ad ottenere piccoli frammenti.

-Portare a temperatura di 44°C per 15 minuti così da permettere la cottura, mescolando sempre;

-Filtrare con un colino nelle garze sterili il preparato;

-Dare la forma al formaggio sgocciolando il siero rimasto;

-Dopo 4-5 giorni, salare il formaggio (soluzione 16%).

Ecco il formaggio!