Introduzione
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FUNGHI MICOTOSSINE PRODOTTE
Genere Aspergillus
A. flavus Aflatossine B1, B2,
acido ciclopiazonico
A. parasiticus Aflatossine B1, B2, G1, G2
A. versicolor Sterigmatocistina
A. alutaceus (A. ochraceus) Ocratossina A, citrinina,
acido penicillio
A. clavatus Patulina, altre neurotossine
Genere Penicillium
P. verrucosum Ocratossina A, citrinina
P. expansum Patulina
Genere Fusarium
F. graminerarum
Tricoteceni
(deossinivalenolo,nivalenolo,diacetossisciperolo,
tossina T-2), zearalenone
F.culmorum
Tricoteceni
(deossinivalenolo,nivalenolo,diacetossisciperolo,
tossina T-2), zearalenone
F. poae
Tricoteceni
(deossinivalenolo,nivalenolo,diacetossisciperolo,
tossina T-2), zearalenone
F. sporotrichioides
Tricoteceni
(deossinivalenolo,nivalenolo,diacetossisciperolo,
tossina T-2), zearalenone
F. moniliforme Fumonisine
F. proliferatum Fumonisine
Genere Claviceps
C. purpurea Alcaloidi (ergotine)
Tabella 1 Funghi tossigeni piø comunemente responsabili della produzione di micotossine negli
alimenti e nei mangimi.
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Gli alimenti maggiormente esposti alla contaminazione diretta sono
soprattutto i prodotti vegetali quali cereali (mais, orzo, riso, avena e sorgo),
semi oleaginosi (arachidi, girasole e cotone), frutta secca e fresca, legumi,
spezie, caffŁ e cacao. E stata inoltre documentata la possibilit di sviluppo
fungino e la relativa produzione di micotossine su formaggi ed insaccati
durante le fasi di maturazione (Miraglia e Brera, 1999); in particolare Ł stato
visto che in opportune condizioni climatiche il genere Fusarium pu
sviluppare su prodotti carnei salati (Zamborelli et al., 1992). I prodotti di
origine animale subiscono con maggior frequenza una contaminazione di tipo
indiretto, dovuta all ingestione da parte del bestiame di mangimi contaminati
(Miraglia, 2001).
La contaminazione fungina e la produzione di micotossine pu avvenire in
campo, durante la coltivazione, oppure durante lo stoccaggio delle derrate
alimentari. La contaminazione e la produzione di micotossine da Fusarium
avviene prevalentemente durante la coltivazione, mentre quelle da Aspergillus
e Penicillium si verificano soprattutto durante lo stoccaggio degli alimenti
(Borreani et al., 2003).
I fattori che influenzano lo sviluppo fungino sono molteplici (Tabella 2): aW
(attivit dell acqua), competizione microbica, pH, temperatura, ossigeno,
pratiche di coltivazione e conservazione delle derrate (Aureli, 1996; Miraglia
e Brera, 1999).
Il parametro di maggior rilievo Ł l aW. La colonizzazione fungina degli
alimenti avviene generalmente a livelli di aW inferiori a 0,85 poichØ con valori
superiori, pur essendo i miceti in grado di replicare, sono i batteri presenti
sulle derrate a divenire la microflora dominante inibendo cos l accrescimento
fungino.
Altro fattore molto importante Ł rappresentato dalla temperatura: la maggior
parte delle muffe si sviluppa tra i 15 ed i 30 C a nche se sono state ritrovate
colonie di Penicillium su pesce congelato a -20 C ed Ł noto che l Aspergillus
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fumigantus Ł in grado di infestare le prime vie aeree alla temperatura
corporea.
Per quanto riguarda gli altri fattori Ł possibile affermare che le muffe sono
organismi aerobi che si sviluppano sulla superficie dei substrati a valori di pH
solitamente compresi tra 4 ed 8, nonostante si possano riscontrare
germinazioni micotiche anche a valori sia superiori che inferiori (Haouet e
Altissimi, 2003a).
Sulla base di queste affermazioni appare evidente che la contaminazione
fungina varia di anno in anno in relazione alle condizioni climatiche; Ł stato
accertato che nelle annate fredde ed umide Ł maggiore la contaminazione da
Fusarium mentre in quelle piø calde e secche prevale quella da Aspergillus e
Penicillium (Borreani et al., 2003).
Fattore Minimo Ottimo Massimo
Attivit dell acqua (a W) 0,61 0,80-0,95 1,00
Temperatura -21 20-25 60
pH 2,0 4,5-6,5 8,0
Ossigeno 0,14 >2,0 -
Anidride carbonica - <10,0 >15,0
Tabella 2 Valori ottimali per lo sviluppo fungino.
La formazione di micotossine Ł strettamente correlata alla crescita fungina
anche se la presenza di muffe su una derrata alimentare non implica
necessariamente la presenza di micotossine; viceversa, derrate
apparentemente integre possono essere contaminate da micotossine in modo
considerevole (Miraglia e Brera, 1999; Haouet e Altissimi, 2003b)
Se sussistono le condizioni descritte, lo sviluppo delle muffe appare poco
influenzato dalla natura del substrato mentre per la produzione di micotossine
il tipo di substrato e le condizioni ambientali acquistano dei limiti piø marcati;
infatti per la tossinogenesi Ł necessaria un umidit del substrato superiore a
quella richiesta per lo sviluppo micotico ed Ł sempre vicina a valori di aw di
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0,90. Per la loro produzione Ł comunque necessario il verificarsi di una
condizione di squilibrio nutrizionale che porti all attuazione di vie
metaboliche secondarie (Miraglia e Brera, 1999; Haouet e Altissimi, 2003a).
La sintesi di micotossine si inquadra nel metabolismo secondario nel quale
sono inclusi vari prodotti: antibiotici, inibitori enzimatici, alcaloidi e
gibberelline (Tabella 3). Con il termine di metabolita secondario si intende il
prodotto finale di una via metabolica che non esplica alcun ruolo
nell economia dell organismo produttore (Picci, 199 6).
Intermedio Prodotto primario Prodotto secondario
Fenilalanina
Ocratossina A
Piocianina
Acido Scichimico
Triptofano
Alcaloidi ergot
Cloramfenicolo
Paxillina
Malonil Co A Acidi grassi
Patulina
Aflatossine
Tetracicline
Acido Mevalonico Steroli
Gibberelline
Tossina T-2
Alcaloidi ergot
Acetolattato Valina Penicillina, Cefalosporine
Tabella 3 Esempi di intermedi metabolici producenti metaboliti primari e secondari.
L importanza di queste molecole in ambito tossicologico ed ispettivo Ł dovuta
al fatto che la loro ingestione, con mangimi, cereali e foraggi, da parte degli
animali in produzione zootecnica Ł seguita da accumulo in vari organi e
tessuti (fegato, rene, muscolo) o da eliminazione con il latte e le uova con
conseguenze nocive per l uomo, abituale consumatore di alimenti di origine
animale, come mostrato in Figura 1 (Tiecco, 2001).
Un altra via d esposizione per l uomo, anche se sta tisticamente meno
importante, Ł rappresentata dall inalazione di spore di funghi tossigeni
presenti in elevate quantit in particolari ambient i di lavoro, nei quali si
generano polveri di cereali contaminati, oppure in ambienti domestici umidi e
poco aerati (Visconti, 1997).
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E da sottolineare il fatto che il maggior rischio di ingestione di micotossine Ł
rappresentato dal consumo di quei prodotti che hanno ricevuto un minor
numero di trattamenti fitosanitari, che, se da un lato riduce il rischio di residui
chimici negli alimenti e nei mangimi, dall altro pu favorire le condizioni
adatte allo sviluppo di funghi produttori di micotossine (Visconti, 1997).
D altra parte nemmeno i trattamenti tecnologici come la caseificazione, la
cottura, la pastorizzazione o la sterilizzazione riducono la pericolosit delle
micotossine, la maggior parte delle quali risulta termostabile (Miraglia e
Brera, 1999).
L impatto delle micotossine sulla salute dipende dalla quantit assunta con gli
alimenti, dalla tossicit del composto, dal peso co rporeo dell individuo, dalla
presenza di altre micotossine (effetti sinergici), da fattori dietetici (Carratø e
Cuomo, 2001) nonchØ dalla specie animale. I ruminanti infatti sono
generalmente piø resistenti rispetto ai monogastrici (Hussein e Brasel, 2001).
Ceppo fungino
Micotossine Cereali e semi
oleaginosi
Mangimi
Animali destinati
all alimentazione
umana
Prodotti di
scarto
Latte Carne Uova
ALIMENTAZIONE
UMANA
Figura 1 Interazione tra micotossine e uomo.
Introduzione
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L assunzione di micotossine pu causare intossicazi oni acute o croniche. Le
prime sono conseguenti all ingestione di una singola dose o di piø dosi
ingerite in un breve periodo di tempo e non coinvolgono mai i prodotti di
origine animale in quanto solo nei prodotti vegetali Ł possibile raggiungere
dosaggi cos elevati di micotossine (Tabella 4); le seconde sono dovute
all ingestione di piccole dosi ripetute nel tempo (Tiecco, 2001).
Micotossine mg/kg
Aflatossina B1 9,0
Tricotecina 300
Fusarenone 3,4
Tossina T2 5,2
Ocratossina A 2,1-4,6 (suino)
Tabella 4 DL50 del topo per alcune micotossine.
Fra le piø importanti micotossicosi di tipo acuto che hanno colpito l uomo in
passato, vengono ricordate l Ergotismo, responsabile della morte di
moltissime persone nel Medioevo (Smith e Moss, 1985), e l Aluechia
Alimentare Tossica (ATA), che colp le popolazioni della Russia fra il 1942
ed il 1948 causando la morte di oltre centomila persone (Joffe, 1978). Altre
due importanti micotossicosi sono l Aflatossicosi acuta, che ha interessato le
popolazioni dell Asia sud-orientale, ed il Carcinoma Epatico Primario (PLC),
tuttora presente nelle popolazioni dell Africa e dell Asia (Carratø e Cuomo,
2001).
Importanti micotossicosi hanno colpito in passato anche animali di interesse
zootecnico. Si ricordano la Stachibotrititossicosi, che caus la morte di decine
di migliaia di cavalli in Russia nel 1930 (Moreau, 1979) e la Malattia X del
tacchino.
Non molto tempo fa Ł stato dimostrato che l ocratossina A (OTA) Ł implicata
nell eziologia della Nefropatia Endemica dei Balcani (BEN) e nella Nefrite
Cronica Interstiziale (CIN) (Carratø e Cuomo, 2001).
Introduzione
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Le micotossine mostrano una notevole variet di eff etti biologici (Tabella 5) e
possono essere responsabili di varie sindromi morbose quali lo sviluppo di
importanti effetti gastrointestinali, nefrotossici, ematopoietici, teratogeni,
mutageni, immunosopressivi e di quadri distrofici cronici con calo
dell incremento ponderale, della produzione lattea e dell ovodeposizione
(Tiecco, 2001; Brera, 2001).
Alcune interferiscono con la cariocinesi causandone il blocco in telofase o in
metafase determinando cos leucopenia ed aplasia midollare; queste possono
legarsi al DNA e determinare la comparsa di fenomeni oncogeni. Le
micotossine possono danneggiare vari organi e tessuti; tuttavia la maggior
parte di esse ha uno o due organi bersaglio anche se si possono riscontrare
effetti secondari su altri distretti (Tiecco, 2001).
Nel 1993 l Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha
valutato l effetto cancerogeno di alcune micotossine, classificandole in tre
gruppi (Peraica et al., 1999):
Gruppo 1: cancerogene per l uomo (aflatossine B1, B2, G1, G2)
Gruppo 2: potezialmente cancerogene per l uomo (Ocratossina A,
Fumonisine B1 e B2, Fusarina C, Aflatossina M1)
Gruppo 3: non classificabili come cancerogene per l uomo
(Zearalenone, Nivalenolo, Deossinivalenolo, Tossina T-2, Fusarenone)
Tipo di sindrome Micotossine
Epatotossiche Aflatossine, Ocratossina A
Irritanti dermici Tricoteceni
Teratogene Aflatossine, Ocratossina A, Tricoteceni
Cancerogene Patulina, Aflatossine, Tricoteceni,
Sterigmatocistina
Nefrotossiche Ocratossina A, Aflatossine
Neurotossiche Alcaloidi ergot, Roquefortina
Mutagene Patulina, Aflatossine, Sterigmatocistina
Endocrinomimetiche Zearalenone, Penitrem
Radiomimetiche Tricoteceni
Necrotiche Stachibotriotossina
Tabella 5 Micotossine e loro tossicit .
Introduzione
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L elevata tossicit e diffusione di questi composti pone a rischio la salute
umana ed animale e determina perdite economiche causate da un piø basso
rendimento. Per combattere la contaminazione in campo e in magazzino
risulta pertanto necessario l attuazione di piani di prevenzione e la ricerca di
metodi per detossificare le derrate contaminate (Carratø e Cuomo, 2001).
Per quanto riguarda i piani di prevenzione, questi si basano sulla selezione di
prodotti resistenti all attecchimento delle muffe, sul rispetto di buone norme
di conservazione e sull utilizzo di composti in grado di inibire la produzione
di micotossine. Quando non Ł possibile la prevenzione Ł necessario ricorrere
alla decontaminazione e qualunque sia il mezzo con cui questa viene attuata
deve rispondere ad alcuni criteri:
il costo della decontaminazione non deve superare il valore economico
delle derrate contaminate;
i prodotti alimentari devono conservare il valore nutritivo e la
palatabilit ;
le spore fungine devono essere distrutte per impedire la formazione di
nuove tossine;
le micotossine devono essere trasformate in composti non tossici.
Tra i metodi di decontaminazione rientrano la selezione e la separazione
manuale del prodotto contaminato, la pulitura a secco e il frazionamento; il
trattamento con alcali ossidanti e adsorbenti Ł risultato inappropriato per
l elevato costo e la limitata efficacia; la biodegradazione basata sull impiego
di microrganismi quali Flavobacterium auratiacum B-184 si Ł dimostrata in
grado di rimuovere in modo inreversibile l aflatossina dal latte determinando
per la comparsa di una colorazione arancione dell alimento che ne limita il
reale utilizzo; infine per la birra ed il vino viene adoperato il metodo della
fermentazione (Carratø e Cuomo, 2001).
Recenti studi hanno evidenziato la capacit di alcu ni ceppi di Rhizophus
oryzae di degradare l ocratossina A, lo zearalenone e la patulina; sono
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comunque necessari ulteriori studi per individuare gli enzimi coinvolti in tale
processo ed applicare queste scoperte nella pratica (Varga et al., 2004).
Viste le problematiche legate alle contaminazione da micotossine la Comunit
Europea ha fissato per le principali specie dei limiti legislativi sia per
l alimentazione umana che per quella animale.
Di seguito vengono presentate tre tabelle riassuntive: nella Tabella 6 si
indicano i limiti massimi di aflatossine, in diverse matrici, come da
Regolamento (CE) 466/2001 della commissione del 8 marzo 2001 e sue
modifiche: Regolamento (CE) 472/2002 della commissione del 12 marzo
2002; Regolamento (CE) 2174/2003 della commissione, del 12 dicembre
2003; Regolamento (CE) 683/2004 della commissione del 13 aprile 2004;
Regolamento (CE) 123/2005 della commissione del 26 gennaio 2005.
Nella Tabella 7 si riportano i valori guida indic ati da: a) Circolare del
Ministero della Sanit del 9 giugno 1999 (pubblicat a sulla Gazzetta Ufficiale
del 11/6/99 serie generale N 135); b) Circolare de l Ministero della Sanit del
28 novembre 2003 (pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale del 10/12/2003 serie
generale N 286) per le stesse aflatossine ed altre micotossine in una serie di
prodotti alimentari.
Nella Tabella 8 si indicano i limiti massimi delle Fusarium-tossine
(deossinivalenolo, zearalenone e fumonisine) in diverse matrici come da
Regolamento (CE) 856/2005 della commissione del 6 giugno 2005.
Prodotto B1 B1+B2+G1+G2 M1 Ocratossina
A
Arachidi, frutta a guscio, frutta secca e relativi
prodotti derivati destinati al consumo umano
diretto, ovvero all’utilizzazione quali ingredienti
di derrate alimentari
2 4
Arachidi da sottoporre a cernita o ad altri
trattamenti fisici, prima del consumo umano o
dell’impiego come ingredienti di derrate
alimentari
8 15
Frutta a guscio e frutta secca da sottoporre a 5 10
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