Μελέτες αλληλεπίδρασης μικρών μονοστοιβαδιακών αρσονολιποσωμάτων τα οποία αποτελούνται από μίγματα αρσονολιπιδίων και φωσφολιπιδίων, έδειξαν ότι αυτά είναι ιδιαίτερα τοξικά απέναντι σε καρκινικά κύτταρα. Έχει προταθεί ότι το γεγονός αυτό μπορεί να συνδέεται με την ιδιότητα των αρσονολιπιδίων As (V) να ανάγονται σε As(III) από μεμβρανικές ή κυτταροπλασματικές θειόλες. Το γεγονός ότι τα HL-60 κύτταρα τα οποία είναι πολύ ευαίσθητα στα αρσονολιποσώματα βρέθηκαν να περιέχουν υψηλά επίπεδα γλουταθειόνης, έρχεται σε πλήρη συμφωνία με τη θεωρία αυτή. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε in vitrο, η επίδραση μιας θειόλης, της γλουταθειόνης, η οποία αποτελεί την κύρια θειόλη των κυττάρων, στη σταθερότητα των αρσονολιποσωμάτων, με σκοπό να διαλευκανθεί η αλληλεπίδραση μεταξύ θειολών και αρσονολιποσωμάτων. Αν η γλουταθειόνη αλληλεπιδρά με το As (V) των αρσονολιπιδίων, τότε είναι πιθανόν να μεταβάλλεται η μεμβρανική τους σταθερότητα. Επιπλέον, η κυτταροτοξικότητα αυτών των αρσονολιποσωμάτων απέναντι σε σε μια καρκινική σειρά (PC3) μελετήθηκε με σκοπό να εξακριβωθεί εάν ένα in vitro τεστ με γλουταθειόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της τοξικότητας αρσονολιποσωμάτων απέναντι σε καρκινικά κύτταρα. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής δείχνουν ότι η επίδραση της γλουταθειόνης στη σταθερότητα των αρσονολιποσωμάτων είναι μεγαλύτερη όταν το περιεχόμενο των λιποσωμάτων σε αρσονολιπίδιο αυξάνει, σαν συνέπεια αλληλεπίδρασης του αρσονολιπιδίου με τη γλουταθειόνη. Μάλιστα σε κάποιες περιπτώσεις που εξαρτώνται από τη σκληρότητα της λιπιδικής μεμβράνης, η αλληλεπίδραση αυτή οδηγεί σε αποσταθεροποίηση του αρσονολιποσώματος. Η αρνητική επίδραση της γλουταθειόνης στη σταθερότητα των λιποσωμάτων είναι μεγαλύτερη στα PC-αρσονολιποσώματα απ’ ότι στα DSPC. Πιθανόν η αυξημένη σταθερότητα των DSPC-αρσονολιποσωμάτων παρουσία γλουταθειόνης σε σχέση με τα PC να σχετίζεται με το γεγονός ότι τα πρώτα είναι πιο σταθερά ακόμα και στην περίπτωση που αυτά επωάζονται σε διάλυμα ορού. Για τα σταθεροποιημένα με PEG αρσονολιποσώματα η επίδραση της γλουταθειόνης στη σταθερότητα της μεμβράνης είναι πολύ μικρότερη σε σχέση με τα μη σταθεροποιημένα γεγονός που μπορεί να σχετίζεται είτε με την υψηλή σταθερότητα που έχουν εμφανίσει σε προηγούμενες μελέτες, είτε με την ιδιότητα της πολυαιθυλενογλυκόλης να περεμποδίζει στερεοχημικά την προσέγγιση και άρα την αλληλεπίδραση των αρσονολιποσωμάτων με τη γλουταθειόνη. Με σκοπό να εξακριβώσουμε αν τα PEG-αρσονολιποσώματα παρουσιάζουν κυταροτοξικότητα, μετρήσαμε τη % βιοσημότητα των καρκινικών κυττάρων ύστερα από επώαση αυτών παρουσία και απουσία (control) αρσονολιποσωμάτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα PC-αρσονολιποσώματα εμφανίζουν αυξημένη κυτταροτοξικότητα σε σχέση με τα DSPC, γεγονός που συμφωνεί απόλυτα με τη μειωμένη σταθερότητά τους παρουσία γλουταθειόνης. Παρόλαυτά τα PEG- αρσονολιποσώματα τα οποία είναι σταθερά παρουσία γλουταθειόνης, εμφανίζουν παρόμοια κυτταροτοξικότητα με τα μη σταθεροποιημένα PC-αρσονολιποσώματα. (Πειράματα που έγιναν με συμβατικά PEG-λιποσώματα δείχνουν ότι η παρουσία πολυαιθυλενογλυκόλης δεν προκαλεί κυτταροτοξικότητα). Συμπερασματικά τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας δείχνουν ότι όντος πραγματοποιείται αλληλεπίδραση μεταξύ του As της πολικής κεφαλής του αρσονολιπιδίου και της θειολομάδας της γλουταθειόνης. Για τα μη σταθεροποιημένα αρσονολιποσώμτα τα αποτελέσματα από τη μελέτη της γλουταθειόνης συμφωνούν με την κυτταροτοξικότητα που εμφανίζουν στα PC3 κύτταρα, γεγονός που δεν ισχύει για τα σταθεροποιημένα. Αυτό μπορεί να οφείλετα σε διαφορετικό μηχανισμό υπεύθυνο για την κυταροτοηικότητα των PEG-αρσονολιποσωμάτων. / In cell culture studies, sonicated liposomes composed of phospholipid-arsonolipid mixtures (arsonoliposomes) demonstrate a specific toxicity against cancer cells. It has been previously proposed that this may be linked with the ability of arsonolipid As(V) to be reduced to As(III) by membrane-bound or cytoplasmic thiols. The fact that HL-60 cells which are very sensitive towards arsonoliposomes were found to have high basal glutathione concentrations, is in correlation with this theory. Here we studied in vitro, the effect of a thiol-containing compound, glutathione, on the integrity of arsonoliposomes, in order to gain some information about the interaction between thiols and arsonoliposomes. If GSH interacts with the As(V) of arsonoliposomes, this may alter their membrane stability. Furthermore, the cytotoxicity of these arsonoliposome types towards a cancer cell line (PC3) was measured in order to see if the results from the in vitro test with GSH can predict arsonoliposome toxicity towards cancer cells. The results of this study show that the effect of glutathione on arsonoliposome integrity is higher when their arsonolipid content increases, indicating that arsonolipid molecules interact with glutathione. In some cases, depending on the rigidity of their membranes, this interaction leads to a destabilization of arsonoliposomes. The destabilizing effect of GSH was higher for PC-based arsonoliposomes compared to DSPC-based ones. ). Perhaps the enhanced stability of the DSPC arsonoliposomes in presence of glutathione compared to the PC-based-ones is related with the fact that they are also significantly more stable during incubation in serum, as previously proven. For pegylated-arsonoliposomes membrane destabilization was minimal and this may be related to the high stability demonstrated previously for these specific arsonoliposomes, or, it may indicate that pegylation results in prevention (total or partial) of arsonolipid interaction with thiols (perhaps because of steric repulsion). In order to see if PEG-arsonoliposomes are cytotoxic towards cancer cells, we measured by MTT assay, the proliferation of PC3 cells after incubation in presence and absence (control) of different types and amounts of arsonoliposomes. Results show that DSPC-based arsonoliposomes are slightly, but significantly less cytotoxic compared to the equivalent PC-based ones, in agreement with the higher effect of GSH on PC-based arsonoliposomes. However although the pegylated arsonoliposomes studied were basically not affected by GSH, their PC3 cytotoxicity is equal with that measured for the PC-based arsonoliposomes, (PEG-related cytotoxicity was excluded by control experiments). To conclude the results of this study show that interaction between thiol groups and As-containing headgroups of arsonoliposomes take place. For the non-pegylated-arsonoliposomes the results of the GSH- study agree with the relative cytotoxicity of the corresponding arsonoliposomes towards PC3 cells. However, this is not the case for pegylated arsonoliposomes. Perhaps this implies that another mechanism is responsible for the pegylated liposome cytotoxicity.

Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η εκτίμηση της συσχέτισης ανάμεσα στην κυτταροτοξικότητα και την μείωση της ακεραιότητας λιποσωμικών μεμβρανών που προκαλούνται από έκδοχα. Εάν υπάρχει, μπορεί να προταθεί η χρήση των λιποσωμάτων ως in vitro τεχνική για την εκτίμηση της κυτταρο-τοξικότητας εκδόχων. Μελετήθηκε η κυτταροτοξικότητα σε 4 κυτταρικές σειρές ( A549, PC3, MDA-MB, MCF-7 ) και η επίδραση στην ακεραιότητα λιποσωμάτων των παρακάτω εκδόχων που χρησιμοποιούνται σε σκευάσματα τοπικής χορήγησης: Labrafac Hydro, Labrafac CC, Transcutol, Cremofor, DL- Lactic acid και Capmul σε συγκεντρώσεις 1% και 10% (v/v) Για την μέτρηση της κυτταροτοξικότητας (στις 6 και 24 ώρες επώασης) χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του MTT (Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) ενώ για την εκτίμηση της μεμβρανικής ακεραιότητας λιποσωμάτων [χρησιμοποιήθηκαν MLV (πολυστοιβαδιακά) και SUV (μικρά μονοστοιβαδιακά) λιποσώματα, με διάφορες λιπιδικές συστάσεις [PC (φωσφατιδυλοχολίνη), HPC (υδρογονωμένη φωσφατιδυλοχολίνη) και DSPC( διστεαρουλο φωσφατιδυλοχολίνη) με ή χωρίς Chol (χοληστερόλη)] μετρήθηκε η διαφυγή της εγκλωβισμένης στα λιποσώματα καλσεΐνης. Τα πειραματικά αποτελέσματα, έδειξαν ότι η επιβίωση-πολλαπλασιασμός των κυττάρων επηρεάζεται λιγότερο ή περισσότερο από τα έκδοχα: Labrafac Hydro (1% και 10%), Transcutol (10%), Cremofor (1% και 10%), Capmul (1% και 10%) και Lactic acid (1% και 10%) ενώ πολύ λιγότερο από τα έκδοχα Labrafac CC(1% και 10%) καθώς και από το Transcutol 1%. Σε ότι αναφορά την ακεραιότητα των λιποσωμάτων ( έως 24 ώρες επώασης) τα έκδοχα Cremofor, Labrafac, Capmul, Lactic acid και Labrafac hydro επηρεάζουν όλες τις λιπιδικές συστάσεις και τύπους λιποσωμάτων που μελετήθηκαν, ενώ τα έκδοχα Transcutol και Labrafac CC επηρεάζουν πολύ λιγότερο τις πιο ρευστές λιπιδικές μεμβράνες, και σχεδόν καθόλου τις σκληρές. Φαίνεται ότι είναι πιθανή η συσχέτιση των δύο σειρών αποτελεσμάτων. / The aim of this thesis is to study if a correlation may exist between the cytotoxicity of excipients and their effect on the integrity of liposomal membranes. If such a correlation exists perhaps the effect on liposome integrity may be used as an in vitro system to predict excipient cytotoxicity. Methods: The cell toxicity in four cell lines ( A549, PC3, MDA-MB, MCF-7 ) and the influence on liposome integrity of several commonly used excipients was studied. The following excipients which are used in topical formulations were studied: Labrafac Hydro, Labrafac CC, Transcutol, Cremofor, DL- Lactic acid and Capmul at concentrations of 1% and 10% (v/v). For the measurement of cell toxicity (6 and 24 hours of incubation) the MTT-assay (Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) was used, whereas for the evaluation of the liposome membrane integrity MLV (MultiLaminar Vesicles) and SUV (Small Unilaminar Vesicles) liposomes with different lipid compositions [PC (phosphatidyl choline), HPC (hydrogenated phospatidyl choline) and DSPC (distearoylphosphatidylcholine) with or without Chol (cholesterol)] were prepared and the escape of the calcein encapsulated in the liposomes was measured at different time points during their incubation in presence of the excipients. Results: The experimental results showed that the cell survival-proliferation is influenced more or less by the following excipients (in increasing effect order): Labrafac Hydro (1% and 10%), Transcutol (10%), Cremofor (1% and 10%), Capmul (1% and 10%) and Lactic acid (1% and 10%) while the effect of Labrafac CC(1% and 10%) as well as Transcutol 1%, is minimal. As far as the integrity of the liposomes (up to 24 hours of incubation) is concerned, the excipients Cremofor, Labrafac, Capmul, Lactic acid and Labrafac hydro affect all the lipidic compositions and types of liposomes that were studied, whereas the excipients Transcutol and Labrafac CC influenced only minimally the more liquid membranes and had no effect on the more rigid lipid compositions. It seems that a correlation between the two series of results is possible.

Οι πολυφαινόλες είναι μια κατηγορία οργανικών χημικών ουσιών, που χαρακτηρίζονται από την παρουσία ενός ή περισσότερων υδροξυλίων, συνδεδεμένων με έναν ή περισσότερους αρωματικούς ή ετεροκυκλικούς δακτυλίους φαινόλης. Το ταννικό οξύ (ΤΑ), μια ειδική εμπορική μορφή της τανίνης, χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία και αποτελεί μία από τις κυριότερες ουσίες των βιομηχανικών λυμάτων που διοχετεύονται στα υδάτινα οικοσυστήματα και στο έδαφος. Παρόλο το γεγονός ότι οι πολυφαινόλες δρουν αντιοξειδωτικά στα κύτταρα, η ισορροπία μεταξύ της αντιοξειδωτικής και της οξειδωτικής δράσης τους είναι υπό διερεύνηση. Η παρούσα μελέτη διερευνά τις αντιοξειδωτικές και οξειδωτικές επιπτώσεις του ταννικού οξέος σε αιμοκύτταρα του μυδιού Mytilus galloprovincialis, παρουσία τοξικών συγκεντρώσεων καδμίου. Συγκεκριμένα, αιμοκύτταρα που εκτέθηκαν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις ΤΑ (1, 10, 20, 40 και 60 μΜ) για 1 h, έδειξαν σημαντική μείωση της βιωσιμότητάς τους, μόνο σε συγκεντρώσεις ΤΑ μεγαλύτερες από 40 μΜ. Παράλληλα, αιμοκύτταρα που εκτέθηκαν σε μικρομοριακές συγκεντρώσεις του μετάλλου (50 και 100 μΜ) έδειξαν σημαντική μείωση της βιωσιμότητάς τους. Προκειμένου να προσδιορίσουμε την αντιοξειδωτική ή οξειδωτική ικανότητα του ΤΑ, αιμοκύτταρα που είχαν προηγουμένως προ-επωαστεί σε διαφορετικές συγκεντρώσεις ΤΑ για 15 min, εκτέθηκαν σε μικρομοριακές συγκεντρώσεις του μετάλλου. Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, κύτταρα που είχαν προ-επωαστεί σε συγκεντρώσεις ΤΑ 1- 40 μΜ, έδειξαν σημαντική αναστολή των οξειδωτικών επιπτώσεων του μετάλλου (παραγωγή σουπεροξειδικών ανιόντων/∙O2 −, οξειδίων του αζώτου/ ΝΟ, και προϊόντων λιπιδικής υπεροξείδωσης/ επίπεδα μηλονικής διαλδεϋδης), όσο και της ικανότητάς του να μειώνει τη βιωσιμότητα των κυττάρων, συγκριτικά με τις τιμές που μετρήθηκαν σε κύτταρα που εκτέθηκαν μόνο στο μέταλλο. Αντίθετα, σε κύτταρα που προ-επωάστηκαν σε ΤΑ 60 μΜ, πριν την έκθεσή τους στο μέταλλο, το ΤΑ εμφανίστηκε να δρα συνεργατικά με το μέταλλο. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το ΤΑ σε μικρομοριακές συγκεντρώσεις 1-40 μΜ μπορεί να δράσει ως ένας ισχυρός αντιοξειδωτικός παράγοντας, ενώ σε υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει οξειδωτικές επιπτώσεις, ανάλογες με αυτές που προκύπτουν από ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες, όπως τα κάδμιο. / Polyphenols are well-known organic substances, mainly characterized by the presence of one or more hydroxyl groups on one or more aromatic or heterocyclic phenol rings. Tannic acid (TA), a specific commercial form of tannin is a natural polyphenol, widely used in food, pharmaceutical, leather and chemical industry. It is one of the main organic compounds of industrial effluents discharged into aquatic ecosystems and soil, causing environmental pollution. Despite the fact that a lot of studies reported that polyphenols could act as antioxidants in different cells, the balance between their antioxidant and pro-oxidant properties remains still unclear. According to the later, the present study investigates the antioxidant and pro-oxidant potency of TA in haemocytes of mussel Mytilus galloprovincialis in the presence or the absence of micromolar concentrations of cadmium (Cd). Specifically, haemocytes exposed to different concentrations of TA (1, 10, 20, 40 and 60 μΜ) for 1 h, showed a significant reduction of their viability, only in concentrations higher than 40 μΜ. Furthermore, cells exposed to micromolar concentrations of Cd (50 and 100 μΜ), showed significantly increased levels of cell death, compared to those observed in control cells. In order to investigate the antioxidant or pro-oxidant ability of TA, haemocytes pre-treated for 15 min with different concentrations of TA were exposed to micromolar concentrations of the metal. According to the results, cells pre-treated with TA 1-40 μΜ, showed a significant attenuation of Cd induced effects, such as the production of superoxide (∙O2 −) and nitric oxides (NO), MDA content as well as cell death, compared to those occurred in the presence of the metal alone. On the contrary, in cells pre-treated with TA 60 μΜ before their exposure to the metal, TA seemed to act synergistically with the metal. The results of the present study could lead to the suggestion that TA in concentrations ranged within 1 and 40 μΜ could act as a major antioxidant factor, whereas in higher concentrations TA could cause oxidant effects, similar with those caused by well-known pro-oxidants, such as cadmium.

The olive oil extraction industry represents a substantial share of the economies of Mediterranean countries but leads to serious environmental problems by producing huge amounts of wastes (by-products) within a short production period. The production rate of olive oil is about 1.4-1.8 million tonnes per year in the Mediterranean, resulting in 30 million m3 of by-products and 20 million tonnes of olive pomace. A small portion of these wastes can be used as raw materials in different industries as they contain valuable natural resources. Greece has about 2300 small-scale, rural, agro-industrial units that extract olive oil. These are generally three-phase systems and their by-products include olive mill residual solids (olive pomace and leaves) and olive mill waste water. Olive mills produce significant quantities of solid wastes with outputs of 0.35 tonnes of olive pomace and 0.05 tonnes of leaves per tonne of olives. The huge quantities of olive pomace and olive leaves produced within the short oil extraction season cause serious management problems in terms of volume and space. The solid wastes (olive pomace and olive leaves) that are produced contain almost 95% organic matter and although they could be highly beneficial to agricultural soils, it has been shown that they also contain toxic compounds and lipid which increase soil hydrophobicity and decrease water retention and infiltration rate. The soils of most Mediterranean countries have low organic matter contents (<1%) which has negative impacts on agriculture. Frequent application of composted organic residues increases soil fertility, mainly by improving aggregate stability and decreasing soil bulk density. Organic amendments play a positive role in climate change abatement by soil carbon sequestration. Recurrent use of composted materials enhances soil organic nitrogen content by up to 90%. To replenish soil organic matter content and promote eco-friendly crop production, the application of olive pomace compost could be a good solution. To examine olive mill solid waste composting, four pilot-scale experiments were carried out to produce good quality compost using three phase olive mill solid waste (olive pomace, OP) and different bulking agents such as rice husk (RH), olive leaves (OL) sawdust (SD), wood shavings (WS), and chromium treated reed plants (RP). A series of parallel experiments was carried out to examine the effect final compost quality of: (a) initial moisture content, (b) water addition during the composting process, and (c) material ratios, and to also determine the toxicity level in plants and human blood lymphocytes (genotoxicity and cytotoxicity). For each experiment, six trapezoidal bins were used with dimensions 1.26 m long, 0.68 m wide and 0.73 m deep, and a total volume of 0.62 m3. The study was carried out in the facilities of the Department of Environmental and Natural Resources Management, University of Patras, Agrinio, in a closed area to maintain controlled temperature conditions. To monitor the composting process and evaluate compost quality, physicochemical parameters (temperature, moisture content, pH, electrical conductivity, organic matter, volatile solids, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, potassium, sodium, and water soluble phenols) were measured at different phases. The respirometric test (O2 uptake) was performed to determine compost stability. Experimental results showed that even after short composting periods, the quality of the final product remained high. The final product had excellent physicochemical characteristics (C/N: 12.1–17.5, germination index (GI): 88.32–164.43%, Cr: 8–10 mg/kg dry mass, that fulfill1 EU requirements and can be used as a fertilizer in organic farming. To achieve higher quality of the final product, Olive pomace should be used in higher ratios than the other materials (OL, RH, WS, SD and RP). The amount (volume of humidifying agents) and time (frequency) of moisture addition also played an important role during composting. Based on the experimental results, olive mill wastes can produce a high quality soil amendment which has no phytotoxic, genotoxic or cytotoxic effects. Nevertheless, composting duration and bulking agents and their ratios are crucial factors that determine the quality of the final product. Finally, the revision of EU regulations is proposed to include genotoxic and cytotoxic evaluation of composts that enter the human food chain. A full-scale compost unit was designed based on the experimental results. For a typical small-sized olive mill, processing 30 tonnes of olives per day for a 100-day operation period, a total area of about 850 m2 is needed to compost the mill’s entire annual waste production. / Η βιομηχανία παραγωγής ελαιόλαδου αποτελεί ένα σημαντικό κομμάτι της οικονομίας στις χώρες της Μεσογείου, προκαλώντας ταυτόχρονα σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα, λόγω της παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων αποβλήτων κατά τη σύντομη περίοδο λειτουργίας των ελαιοτριβείων. Η μέση ετήσια παραγωγή ελαιολάδου στην Μεσόγειο κυμαίνεται στους 1.4-1.8 χιλιάδες τόνους, ενώ παράγονται επίσης περίπου 30 χιλιάδες m3 παραπροϊόντων και 20 χιλιάδες τόνους ελαιοπυρήνα. Μόνο ένα μικρό μέρος αυτών των παραπροϊόντων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη σε διάφορες βιομηχανίες. Η Ελλάδα έχει περίπου 2300 ελαιοτριβεία μικρής κλίμακας διασπαρμένα στην ύπαιθρο. Τα ελαιοτριβεία αυτά είναι κυρίως τριφασικά και τα παραπροϊόντα τους συμπεριλαμβάνουν στερεά υπολείμματα (ελαιουρήνας και φύλλα) και υγρά απόβλητα ελαιοτριβείου. Τα ελαιοτριβεία παράγουν σημαντικές ποσότητες στερεών υπολειμμάτων παρέχοντας περίπου 0.35 τόνους ελαιοπυρήνα και 0.05 τόνους φύλλων ανά τόνο ελαιοκάρπου, παρακαλώντας σημαντικά προβλήματα στη διαχείρισης τους. Τα στερεά υπολείμματα (ελαιοπυρήνας και φύλλα) περιέχουν 95% οργανική ύλη, καθιστώντας τα δυνητικά κατάλληλα ως εδαφοβελτιωτικά, καθώς τα εδάφη των περισσότερων Μεσογειακών χωρών έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανική ύλη (<1%) επηρεάζοντας αρνητικά την γεωργία. Τα υπολλείματα αυτά περιέχουν ωστόσο τοξικές ουσίες και έλαια, τα οποία αυξάνουν την υδροφοβικότητα του εδάφους και μειώνουν την κατακράτηση του νερού και την ρυθμό διήθησης. Έχει αποδειχθεί ότι συχνές εφαρμογές κομποστοποιημένων οργανικών υπολειμμάτων αυξάνουν την γονιμότητα του εδάφους, αυξάνοντας κυρίως τη συνολική σταθερότητα και την πυκνότητα του εδάφους. Η συχνή χρήση κομποστοποιημένων υλικών βελτιώνει την περιεκτικότητα των εδαφών σε οργανικό άζωτο του εδάφους έως και 90%. Η κομποστοποίηση ελαιοπυρήνα θα μπορούσε να αποτελέσει μια πιθανή λύση για την αναπλήρωση του περιεχομένου σε οργανική υλη των εδαφών και για την προώθηση μιας οίκοφιλικής αγροτικής παραγωγής. Για να εξεταστεί η κομποστοποιήση στερεών υπολειμμάτων ελαιοτριβείων, διεξήχθησαν 4 πειράματα πιλοτικής κλίμακας για την παραγωγή κομποστ, χρησιμοποιώντας στερεά υπολείμματα τριφασικών ελαιοτριβείων (ελαιοπυρήνας) και διαφόρους διογκωτικούς παράγοντες, όπως φλοιό ρυζιού, φύλλα ελιάς, πριονίδια, ροκανίδια, και καλάμια με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο. Σκοπός των παράλληλων πειραμάτων ήταν η εξέταση της επίδρασης στην ποιότητα του τελικού κομπόστ των: (α) αρχικού περιεχόμενου υγρασίας, (β) της προσθήκης νερού κατά την διάρκεια της κομποστοποιήσης, (γ) των ποσοστών ανάμιξης των υλικών, καθώς επίσης και ο προσδιορισμός της φυτοτοξικότητας και της γενοτοξικότητας των τελικών κομπόστ. Σε κάθε πείραμα χρησιμοποιήθηκαν 6 τραπεζοειδή πλαστικά δοχεία διαστάσεων 1.26 m σε μήκος, 0.68 m σε πλάτος και 0.73 m σε ύψος, με ολικό όγκο 0.62 m3. Οι πιλοτικές μονάδες ήταν τοποθετημένες σε κλειστό χώρο του Τμήματος Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων του Πανεπιστημίου Πατρών στο Αγρίνιο, ώστε να επικρατούν σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας. Η παρακολούθηση της κομποστοποίησης και η εκτίμηση της ποιότητας του κομπόστ, έγινε μέσω του προσδιορισμού διαφόρων φυσικοχημικών παραμέτρων (θερμοκρασία, περιεχόμενο υγρασίας, pH, ηλεκτρική αγωγιμότητα, περιεχόμενη οργανική ύλη, πτητικά στέρεα, ολικός οργανικός άνθρακας, ολικό άζωτο, ολικό φώσφορος, κάλιο, νάτριο, και ολικές φαινόλες). Για την εκτίμηση της ποιότητας του κομποστ πραγματοποιήθηκαν επίσης ρεσπιρομετρικά τεστ (κατανάλωση O2). Τα πειραματικά αποτελέσματα απέδειξαν ότι ακόμα και μετά από σύντομες περιόδους κομποστοποιήσης η ποιότητα του τελικού κομπόστ παρέμενε υψηλή. Το τελικό προϊόν είχε εξαιρετικά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά (C/N: 12.1–17.5, δείκτης βλαστικότητας (GI): 88.32–164.43%, Cr: 8–10 mg/kg ξηρής μάζας), τα οποία είναι εντός των νομοθετικών ορίων της ΕΕ για την χρήση λιπασμάτων σε βιολογικές καλλιέργειες. Για την παραγωγή υψηλής ποιότητας κομπόστ ο ελαιοπυρήνας πρέπει να χρησιμοποιείτε σε μεγαλύτερη αναλόγια σε σχέση με τα υπόλοιπα υλικά. Η ποσότητα και η συχνότητα προσθήκης νερού παίζει επίσης σημαντικό ρόλο κατά τη κομοστοποιήση. Με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα αποδείχθηκε ότι τα στερεά υπολείμματα ελαιοτριβείων μπορούν να παράξουν ένα υψηλής ποιότητας εδαφοβελτιωτικό, το οποίο δεν εμφανίζει φυτοτοξικότητα, γενοτοξικότητα και κυτταροτοξικότητα. Παρόλο αυτά η διάρκεια της κομποστοποίησης, οι διογκωτικοί παράγοντες και τα ποσοστά ανάμιξης των υλικών είναι κρίσιμοι παράγοντες, που επηρεάζουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Επίσης αναφέρουμε ότι η νομοθεσία της ΕΕ θα πρέπει να αναθεωρηθεί συμπεριλαμβάνοντας τόσο τη γενοτοξική και την κυτταρτοξική εκτίμηση του κομπόστ πριν χρησιμοποιηθεί για βρώσιμες καλλιέργειες. Τέλος με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα διαστασιολοήθηκε μια μονάδα πλήρους κλίμακας για την κομποστοποίηση στερεών υπολειμμάτων ελαιοτριβείου. Έτσι για ένα τυπικό μικρής κλίμακας ελαιοτριβείο, που επεξεργάζεται ημερησίως 30 τόνους ελιών και για περίοδο κομποστοποίησης 100 ημερών, χρειάζεται μια συνολική έκταση περίπου 850 m2 για τη κομπστοποίηση όλης της ετησίας ποσότητας του ελαιοπυρήνα.