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Appunti di Patologia delle derrate alimentari

Appunti di patologia delle derrate alimentari, comprese le lezioni di esercitazione basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Saracchi dell’università degli Studi di Milano - Unimi, della facoltà di Agraria. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Patologia delle derrate alimentari docente Prof. M. Saracchi

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ESTRATTO DOCUMENTO

Nel primo caso, le condizioni sono molto sfavorevoli, in quanto la pianta non rilascia nessun nutriente, il rifornimento di acqua

dipende dalle condizioni meteorologiche (umidità non costante) e vi è una continua esposizione ai raggi solari e UV, oltre ad

una temperatura in continua variazione.

Nel secondo caso invece, l’acqua è più costante, gli sbalzi di temperatura e/o umidità sono contenuti e le radici possono

rilasciare dei nutrienti.

ENDOFITIA

Consiste nello sviluppo dei batteri fitopatogeni all’interno dei tessuti vegetali, negli spazi intercellulari e all’interno dei vasi

xilematici. L’endofitia è tipica dei batteri fitopatogeni nel momento dell’invasione dell’ospite, quando cioè si moltiplicano per

dare origine ai sintomi della patologia, come esclusione dei vasi, produzione di tossine o ormoni. Al microscopio, un vaso

occluso appare come una cavità piena di tessuto spugnoso in cui sono immerse le cellule batteriche.

I batteri fitopatogeni possono vivere all’interno dei tessuti e non dare origine ad alterazioni, ovvero ad infezioni latenti. Molti

MO endofiti sono saprofiti, tuttavia talvolta le forme endofite svolgono funzioni utili alla pianta ospite sia direttamente sia

proteggendo semplicemente i tessuti dall’attacco di altri agenti patogeni.

DIFFUSIONE

I batteri si diffondono soprattutto mediante l’acqua e il suo movimento che può essere per semplice flusso di liquidi sulle

superfici o schizzi (pioggia violenta). Si muovono anche attraverso gli aerosol (goccia d’acqua che rimane sospesa in aria),

mentre in campo possono sfruttare anche gli animali e l’uomo, inteso come gestore di aree verdi e impianti: può favorire il

passaggio dei batteri muovendo direttamente l’inoculo, come nel caso delle lame dei coltelli sporche. Infine ci sono le superfici

contaminate dei contenitori in cui sono stoccate le derrate.

PROCESSO INFETTIVO

I batteri fitopatogeni non sono in grado di attraversare le barriere naturali delle piante, anche se queste sono molto semplici,

come l’epidermide. Necessitano quindi di soluzioni continuità della superficie degli organi, quali aperture naturali

(stomi/lenticelle/idatodi/nettari) e ferite causate da animali, vento grandine, freddo e pratiche colturali.

L’ancoramento alla pianta consta di due fasi:

1. adsorbimento fase reversibile, aspecifica e istantanea che prevede la fusione del batterio con la matrice gelificata della

superficie cellulare;

2. adesione fase irreversibile che si verifica entro poche ore dall’adsorbimento con la produzione di adesine, riconosciute

dai recettori presenti sulla parete cellulare. I batteri tendono ad accumularsi nei punti di giunzione tra le cellule, dove

consolidano l’ancoramento con la produzione di adesine. La fase termina con la moltiplicazione.

MECCANISMI DI PATOGENESI E SINTOMI

• Sottrazione di acqua e nutrienti dalle cellule parenchimatiche per spostarle verso gli spazi intercellulari. Se il fenomeno

è particolarmente intenso, le cellule vanno incontro alla morte,

diventando colonizzabili dai batteri. Si manifesta con macchie scure

e macchie poligonali, dovute principalmente all’azione dei batteri

piuttosto che dei funghi.

• Produzione di fitotossine con azione negativa nei confronti della

pianta. La loro presenza è evidenziata dalla formazione di aloni

clorotici attorno alle lesioni che si formano.

• Produzione di enzimi litici che vanno a sciogliere le pectine

(pectinasi): quindi le cellule iniziano a perdere il collegamento tra di

loro; i tessuti perdono consistenza e il sintomo principale è il

marciume, con perdita di liquidi e consistenza.

• Induzione di scompensi nel bilancio ormonale: possono produrre

loro stessi l’ormone della pianta per scompensare l’equilibrio

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globale o disturbare i meccanismi che regolano l’equilibrio ormonale. Per esempio, avviene una crescita ormonale della

pianta (soprattutto in campo).

• Uccisione delle cellule.

I principali meccanismi di patogenesi riguardanti in modo particolare i vasi sono:

• occlusione i batteri si ancorano nei vasi, dove riescono a proliferare impedendo il passaggio di acqua;

• produzione di mucillagini che aumentano la viscosità della linfa;

• formazione di tille (bolle);

• produzione di tossine che, riversate nella linfa, vengono trasportate ai vari organi della pianta;

• interferenza sul bilancio dell’etilene.

I patogeni biotrofici inducono necrosi, clorosi, malattie vascolari, cancri e galle (attacco lento e subdolo). I batteri necrotrofici

invece inducono marciumi molli, attaccando in modo drastico e causando quindi una rapida morte cellulare perdita di liquidi

e consistenza, modificazioni del colore.

I batteri patogeni possono permanere a lungo nei tessuti senza manifestare la loro presenza, ovvero causando infezioni latenti.

Generalmente i sintomi non sono visibili, ma possono palesarsi quando cambiano le condizioni di conservazione (passaggio

dalla cella frigorifera a temperatura ambiente).

I principali sintomi sono l’appassimento (reversibile), l’avvizzimento (irreversibile) e una riduzione della crescita che interessa

solo le piante in campo e si sviluppa nel tempo.

Il patogeno necessita anche di colonizzare altri spazi, producendo essudati, frammentando o disfacendo i tessuti infetti

(evasione a secco). Queste parti frammentate possono poi disperdersi nell’ambiente.

SOPRAVVIVENZA

I batteri fitopatogeni non producono spore, quindi affidano alla cellula vegetativa le possibilità di sopravvivenza, aumentando

il numero di cellule: all’interno di questa massa cercano di trattenere acqua per la sopravvivenza della cellula stessa.

Per la sopravvivenza i batteri sfruttano:

tessuti lesionati

✓ infezioni colturali

✓ semi, organi di propagazione vegetativa della pianta. Se sono contaminati e germinano, questi semi daranno vita ad una

✓ pianta malata;

terreno, anche se sono pochi i fitopatogeni che riescono a sopravvivere liberi nel terreno.

I principali vettori dei batteri fitopatogeni sono l’acqua, gli aerosol, gli animali e l’uomo.

DIFESA

La difesa è soprattutto una questione di campo. Nel caso dei batteri non esiste uno strumento risolutivo, al contrario dei funghi

per i quali si usano i fungicidi. I battericidi non possono essere usati, perché funzionerebbero come degli antibiotici per i quali

i batteri svilupperebbero una resistenza che aumenta tanto quanto si usa l’antibiotico. Inoltre si presenta anche il problema

della selezione di batteri che hanno a che fare con uomo e animali per riparare un danno a un vegetale si seleziona

involontariamente un ceppo resistente al consumatore umano. Infine l’infezione batterica non può essere fermata quando

interessa il tessuto, ma solo quando i batteri sono ancora fuori dall’ospite. In Europa quindi è vietato l’uso degli antibiotici in

campo agrario. Si possono usare al massimo dei disinfettanti, ma solo sulle superfici (ipoclorito di sodio e sali quaternari di

ammonio), o si può mettere in atto la lotta biologica. 20

Un batterio che ha già dato origine ad un’infezione non può essere fermato, se il prodotto è già stato stoccato.

Lotta biologica

Attualmente la lotta biologica, soprattutto nel caso dei batteri al momento della conservazione, di fatto non esiste. In campo,

invece, sono state effettuate delle sperimentazioni ma senza grande successo.

Sono stati eseguiti degli esperimenti con batteri rapidi nel colonizzare le ferite ma non in grado di fare origine a una malattia

( ottimi colonizzatori ma non patogeni) e sono stati trovati alcuni ceppi di Pseudomonas fluorescens che potrebbero

funzionare come competitori.

Prevenzione

Scelta del luogo di coltivazione

✓ Uso di materiali di riproduzione sani

✓ Tecniche agronomiche

✓ Eliminazione dei residui colturali

✓ Riduzione degli eccessi di acqua e di umidità dell’aria

✓ Concimazioni equilibrate

✓ Pulizia delle attrezzature e degli ambienti

TASSONOMIA

Man mano che venivano trovate delle malattie batteriche era quasi automatico coniare una nuova specie, proprio perché

veniva trovata su una particolare specie vegetale. Così fino al 1970 il numero delle specie di batteri fitopatogeni è aumentato

in maniera esponenziale (lo stesso per i MO e gli animali). A partire dagli anni ’80, ci si è resi conto che molte specie ritenute

diverse perché trovate in habitat diversi erano in realtà molto simili tra loro: quindi si è messo in moto un movimento di

revisione di tutta la tassonomia precedente confrontando le pubblicazioni precedenti e successive agli anni ’80 si possono

trovare batteri diversi per la stessa malattia. Inoltre dalla metà degli anni ’90, con l’introduzione della genomica per rivedere

tutta la tassonomia, sono state effettuate altre revisioni si è scoperto che dei generi dovevano essere divisi, delle specie

dovevano essere incluse in nuovi generi, alcune specie poi coincidevano mentre altre dovevano ancora essere differenziate.

Quindi lo stesso patogeno poteva aver cambiato nome quando oggi si cercano informazioni sui patogeni, bisogna valutare i

casi di sinonimia.

Tipica della batteriologia fitopatologica è la patovar: non è una specie diversa, ma una sorta di specializzazione. Per esempio

Xantomonas campestris include 143 patovar che in passato erano 143 specie diverse.

In passato la batteriologia fitopatologica esistevano solo 5 generi diversi che negli anni ’90 sono stati ulteriormente divisi:

1- Clavibacter malattie necrotiche e malattie vascolari. Non usano frequentemente sostanze ormonali o enzimi litici,

perché danno necrosi.

2- Curtobacterium malattie necrotiche e malattie vascolari

3- Pseudomonas malattie necrotiche o malattie vascolari

4- Xantomonas malattie necrotiche o vascolari

5- Erwinia malattie necrotiche e raramente malattie vascolari

6- Pectobacterium producono enzimi pectolitici ( marciumi) e legati alla presenza di acqua libera. Fino a qualche anno

fa questo genere non esisteva, ma tutte le specie che ora afferiscono ad esso facevano parte di Erwinia.

7- Xylella batterio che vive nel floema ( in cellule vive), trasportato da insetti.

DOMANDE:

1. MECCANISMI DI PATOGENESI DEI BATTERI: chi attacca i parenchimi agisce in un modo, chi attacca i vasi agisce in un altro.

Descrizione dei vari meccanismi non serve dire come arriva sulla pianta, né il ciclo della malattia.

2. I nomi latini dilli solo se li sai bene. 21

3. Idea di una batteriosi dall’inizio alla fine

4. Aperture naturali o provocate e ferite: cause, momenti, gestione dei prodotti, prevenzione.

DEFINIZIONI

Pianta sana non palesemente malata. Esprime al meglio le sue potenzialità genetiche.

Pianta malata mostra chiari sintomi.

Malattia deviazioni dei processi fisiologici dal normale/incapacità di fornire produzione quantitativamente e

qualitativamente adeguata (agricoltore)/incapacità di esplicare al meglio le potenzialità genetiche. Interazione più o meno

prolungata nel tempo tra pianta e agente patogeno.

Malattia sistemica l’agente colpisce tutta la pianta.

Malattia localizzata limitata a ben definiti tessuti o organi.

Lesione alterazione repentina e localizzata dovuta a fattori discontinui. Una pianta ferita non è una pianta ammalata.

 CICLO DI UNA MALATTIA

Le cause di una malattia possono essere:

• abiotiche fisiche/chimiche/ambientali

• biotiche batteri e funghi

• genetiche.

Una malattia è il risultato di un’interazione fra tre gruppi di fattori che fanno capo all’ospite, all’ambiente o al patogeno. Per

far sì che una malattia abbia luogo, questi tre fattori devono rientrare in determinati parametri. Per esempio, la malattia non

può esserci se non c’è l’ospite o non c’è il patogeno o le condizioni non sono favorevoli allo sviluppo del primo o del secondo.

La gestione della lotta alle malattie ruota attorno a questi tre fattori: si può eliminare il patogeno o l’ospite oppure si possono

evitare le ferite e condizionare l’ambiente, modificando T, concentrazione dei gas o umidità. Bisogna considerare tutti i fattori

e non semplicemente eliminare il patogeno.

Le fasi principali del ciclo di una malattia infettiva (agente biotico come virus, fitoplasma, batterio, pianta parassita, fungo)

sono:

• SVERNAMENTO o CONSERVAZIONE l’inoculo (massa di patogeno che entra in contatto con l’ospite) deve sopravvivere

a condizioni non ottimali tra un ciclo e l’altro della malattia. “svernamento” perché i momenti più difficili da superare

sono legati alla stagione invernale, ma si parla più che altro

di “conservazione dell’inoculo”. I batteri per esempio

devono sopravvivere sui residui colturali o sulle parti di

ospite in decomposizione o sulle superfici o sul suolo. I

funghi hanno invece delle strutture più resistenti. C’è la

possibilità di avere infezioni latenti e infezioni scalari.

Finché il patogeno sta da solo, non succede nulla.

• CONTATTO per diffondersi nell’ambiente e raggiungere

l’ospite i patogeni sfruttano aria, acqua, movimentazione

dei contenitori, dei prodotti o dell’ospite stesso. Può anche

succedere che il patogeno sia già nell’ambiente e sia

l’ospite ad arrivare. 22

• GERMINAZIONE per dare origine a una nuova malattia l’ospite deve svegliarsi e germinare (vedi funghi che deve

svernare le strutture). Questo è uno dei momenti critici controllati nel tentativo di fermare l’instaurarsi dell’infezione

fungina.

• PENETRAZIONE per dare origine a una malattia, i patogeni devono entrare in strettissimo contatto con l’ospite. È raro

che lo facciano senza entrare nei tessuti. Alcuni funghi riescono a forzare i tessuti dell’ospite con una penetrazione diretta,

mentre i batteri sfruttano le ferite e le aperture naturali. Possono intervenire anche dei vettori nell’iniezione di alcuni

batteri nel tessuto dell’ospite: sono batteri molto delicati che devono viaggiare protetti in un vettore. Idem i virus e i

fitoplasmi.

• INVASIONE il patogeno deve colonizzare l’ospite prima di generare la malattia.

• COMPARSA DEI SINTOMI i sintomi diventano visibili ad occhio nudo, come clorosi, cambiamenti di colore, perdita di

colore verde, fenomeni legati alla morte delle cellule o agli appassimenti (ostruzione dei vasi), marciumi.

Il periodo che va dall’inizio dell’infezione alla comparsa dei sintomi è l’INCUBAZIONE.

• EVASIONE avviene con modalità diverse a seconda della specie e della malattia. Il patogeno necessita di crescere nella

pianta per conservarsi nel tempo, diffondersi e aumentare la propria presenza nell’ambiente.

Una volta diffuso, il ciclo si chiude: il patogeno deve sopravvivere nell’attesa di trovare un nuovo ospite.

Alcuni patogeni fanno un ciclo all’anno, altri ne fanno molteplici (come un’unica infezione), altri impiegano anni per concludere

il ciclo (alberi con cavità sui tronchi o funghi che crescono sulla corteccia).

IDENTIFICAZIONE DI UNA SPECIE BATTERICA (esercitazione)

Sulla base delle revisioni e dei nuovi studi molecolari, si distinguono tre generi diversi. Nel corso degli anni si sono evolute

anche le tecniche di identificazione: normalmente si procede usando le metodologie proposte e poi si aggiorna il nome della

specie individuata. È sempre una questione di aggiornamento del nome.

METODO 1

Identifica il genere di afferenza. È stato costruito sulla base dei vecchi generi e prevede l’uso di solo quattro terreni colturali: il

ceppo viene inoculato su quattro substrati differenziali diversi così da avere nel giro di 48 ore i risultati richiesti.

Le prime informazioni richieste sono il Gram: se Gram- può essere Erwinia, Xanthomonas, Pseudomonas o Agrobacterium, a

loro volta distinti in base al terreno di crescita, alla colorazione della colonia e alla produzione di determinate molecole.

Per passare dal genere alla specie, in base alla risposta della prima chiave dicotomica, si opera con una lunga serie di test i

tempi di identificazione e i costi aumentano notevolmente. Esempi di test richiesti sono:

quali enzimi produce

✓ crescita a 41°C

✓ capacità di lisare del tubero di patata

✓ capacità di usare determinati zuccheri come fonte di carbonio.

I test possono risultare positivi o negativi oppure, come succede per alcune specie, non sono determinabili.

METODO BIOLOG

Si cerca di capire se esistono degli zuccheri che possano differenziare le varie specie di ceppi tipo. Si usano 95 fonti di carbonio

diversi.

Il sistema è stato pensato in miniatura: con le comuni piastre a 96 pozzetti, si mette una traccia di substrato colturale liofilizzato

e in ogni pozzetto una fonte di carbonio diversa. Quando si riempiono i pozzetti con la sospensione batterica, l’acqua solubilizza

la fonte di carbonio e il batterio, se in grado, la usa. In ogni pozzetto inoltre viene messo un indicatore di pH, perché l’acidità

varia se il batterio cresce, il pH cambia il pozzetto si colora. Quindi, andando a vedere i pozzetti colorati, si può individuare

 

quale fonte di carbonio viene usata. 23

La piastra è da 96 pozzetti, ma le fonti di carbonio sono 95: infatti in un pozzetto bisogna lasciare substrato senza fonte di

carbonio, perché se lì non c’è crescita, allora è tutto a posto.

Con le 95 risposte ottenute, si effettua una ricerca in un database per individuare il batterio che assomiglia di più a quelli che

ho trovato nei pozzetti.

Di fronte alla variabilità delle popolazioni, è possibile che il database rilevi alcuni risultati come erronei la somiglianza non

sempre è pari al 100%. Non sono dati dei valori accettabili e valori non accettabili, ma semplicemente si eseguono nuovamente

i test risultati erronei. Con questo metodo sono sufficienti 24-48 ore, mentre con il primo metodo servono dei giorni.

METODI RAPIDI DI DIAGNOSI (esercitazione)

METODO ELYSA

Il secondo anticorpo, invece che collegarsi all’antigene, si può collegare alla coda dell’anticorpo precedente si usa un

anticorpo specifico e uno aspecifico.

Una variante dell’Elysa è l’immunomicroscopia che prevede l’uso di vetrini o sezioni di pianta colpita dal campione

fitopatologico risposta (positiva o negativa) e localizzazione della fonte fluorescente. Abbina la microscopia al

riconoscimento antigene – anticorpo. Il 90% dei test usa substrati che virano al giallo, il 10% substrati che virano al rosso.

Il test Elysa è un overnight (18-24 ore). Costi abbastanza contenuti.

METODO A FLUSSO LATERALE

Da usare in campo, il sistema è basato su una membrana (simile ad una carta da filtro) in cui si posiziona il liquido da analizzare,

così che per capillarità il liquido attraversi delle zone della membrana precedentemente trattate con reagenti. In una linea è

presente l’anticorpo che deve riconoscere il batterio, mentre in una seconda linea si trova un anticorpo che verifica non la

presenza dell’antigene ma altre porzioni del batterio. Quando il potenziale antigene arriva sulla linea dell’anticorpo, la

membrana si colora (legame tra anticorpo e antigene).

La prima linea PUÒ compare, mentre la seconda DEVE comparire.

Questo test può essere usato da tutti.

1. Prelevare una parte del campione da analizzare (abbastanza morbido)

2. Svitare e togliere il tappo della confezione

3. Inserire il campione

4. Rimettere il tappo

5. Agitare il contenuto fino a colorazione del contenuto (nel contenitore si trovano delle sfere di acciaio inossidabile per

facilitare l’agitazione)

6. Togliere il tappo prelevare delle gocce

7. Test positivo o negativo?

Si sta sfruttando una reazione antigene – anticorpo: verifica la presenza o meno di ciò che noi pensiamo sia il patogeno. Non

dice che specie è. STUDIO DEGLI ACIDI NUCLEICI (esercitazione)

AMPLIFICAZIONE DEL DNA – USO DELLA PCR

L’aspetto fondamentale non è tanto il funzionamento della PCR quanto i bersagli usati.

Sia per i procarioti sia per gli eucarioti i bersagli principali sono i ribosomi, costituiti da varie strutture in pesi diversi.

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Funghi (eucarioti)

I bersagli maggiormente considerati sono due sequenze di DNA poste tra le sequenze che codificano le subunità dei ribosomi.

Il ribosoma è costituito da tre grosse porzioni chiamate 18S, 5.8S e 28S in base al loro coefficiente di sedimentazione

(corrispondente anche alla loro lunghezza). Nel corso dell’evoluzione, queste unità si sono mostrate molto stabili (al contrario

del gene 16S che ha una variabilità talmente elevata da essere diverso in ogni specie): gli eventuali errori nei geni codificanti

per le tre subunità sono stati eliminati negli eucarioti 18S, 5.8S e 28S sono identici tra le varie specie non possono essere

 

analizzate perché le sequenze risulterebbero uguali. Si usano quindi delle sequenze codificanti per zone spaziatrici, ovvero non

codificano nulla se ci sono degli errori, alla cellula non importa nulla questi errori non sono stati corretti nel corso

 

dell’evoluzione. Queste zone, codificate come Internal Transcribed Spacer, costituiscono la differenza tra le varie specie di

eucarioti. Sono regioni di DNA trascritte ma non codificate (non tradotte) e molto variabili tra entità tassonomiche anche molto

vicine. Ottenuta la regione amplificata, si procede con il sequenziamento per stabilire la corrispondenza con la specie. Quindi

fino al sequenziamento, si lavora indipendentemente dall’organismo bersaglio (l’importane è che sia un eucariote). In realtà

-tubulina

per i funghi esistono anche altre regioni studiabili: le regioni codificanti per la e alcune regioni di istoni.

Per sapere a quale specie corrisponde la regione ITS, si usano le banche dati in cui sono depositate le sequenze relative alle

varie specie. La corrispondenza deve essere almeno del 95-96%.

Batteri (procarioti)

Si sfrutta la variabilità del gene 16S.

DIAGNOSI IN PATOLOGIA VEGETALE – PERCHE’ (esercitazione)

Quando l’indagine fitopatologica è ad “ampio spettro”, non esiste un bersaglio ma ci si vuole fare un’idea della situazione

fitosanitaria e si vuole monitorare un quadro della situazione nel corso del tempo passato, presente ed eventualmente

futuro.

Gli oggetti di un’indagine ad ampio spettro possono essere un comprensorio geografico (es: situazione delle celle di

conservazione delle mele della provincia di Trento) o una filiera produttiva (dal campo alla trasformazione dei prodotti), una

coltura specoezifica o un prodotto.

Più importante è l’analisi mirata di singoli lotti o anche singoli frutti che non corrispondono agli standard aziendali. Sia su un

prodotto mirato sia su un comprensorio si ha a che fare sempre con bersagli multipli, ovvero non si sa se si tratta di batteri o

funghi non esiste un approccio standardizzato, ma ne esistono tanti adattabili alle varie situazioni.

Le analisi mirate sono svolte quando si rendono necessari:

• controlli su materiali alle frontiere prima dell’arrivo in magazzino ricerca di patogeni da quarantena;

• controlli di qualità su materie prime e filiere di produzione caratteristiche microbiologiche (ricerca di determinati MO);

• valutazione su tempi e modalità di intervento di controllo verificare l’efficacia di interventi effettuati in precedenza per

vedere se la malattia è scomparsa o è peggiorata.

ANALISI DI CAMPO (esercitazione)

SINTOMI PRINCIPALI E SECONDARI

Dipende dal punto di vista: della pianta o dell’utilizzatore?

Barbabietole: per la pianta il danno primario è alla foglia, mentre per l’utilizzatore/produttore è sia al fittone sia alla foglia. Lo

stesso per le bietole da coste.

Mela: danno primario alla buccia. 25

DISTRIBUZIONE DELLE PIANTE INFETTE

Le piante ammalate sono distribuite nell’ambiente considerato secondo una certa logica, un gradiente o la distribuzione è

casuale? Solo l’esperienza può dare la risposta.

Slide: nella zona vicina all’ansa di un fiume ci sono più piante ammalate. Perché? Ci sono MO acquatici? Perché dove ci sono le

piante arboree il frumento è sintomatico? Per esempio, potrebbe essere che gli apparati radicali delle piante sottraggano acqua

e nutrienti al frumento oppure alienopatia tra radici oppure trattamenti alla pianta arborea tossici per la pianta erbacea.

Le informazioni possono provenire anche dalla proprietà aziendale, dai responsabili di reparto, dagli operai, da chi si occupa di

coltivazione, lavorazione e conservazione mediante questionari o interviste.

SCHEDA INFORMATIVA

• SINTOMI

• AMBIENTE condizioni delle varie fasi di conservazione/malattie in corso o precedenti (storia fitosanitaria in campo o

anche nello stabilimento stesso; ricorrenza di un certo tipo di problema)/interventi o lavori che hanno interessato le aree

adiacenti (manutenzione degli impianti che possono aver modificato i parametri di conservazione)

• STORIA notizie relative a malattie segnalate da fonti valide scientificamente/eventuali riferimenti legislativi/relazioni

o analisi eseguite in passato

DOCUMENTAZIONE

 Nomi/date/localizzazione del campione/foto

 Elenchi e descrizione dei campioni

PRELIEVO DEI CAMPIONI

Non bisogna recuperare il campione peggiore ma una serie di campioni che riguardino tutta l’evoluzione del problema dai

campioni ancora sani fino a quelli completamente degradati. Devono essere riposti in adeguati contenitori con opportuna

chiusura (spesso non serve un campione sigillato per evitare delle marcescenze prima dell’analisi luogo fresco e ventilato

ok).

Il campione deve essere rappresentativo.

Tempistiche brevi per arrivare all’analisi.

I campioni e le varie informazioni vanno nei laboratori.

MECCANISMI DI DIFESA DEI TESSUTI VEGETALI

Le piante possono avere una resistenza strutturale o una resistenza metabolica: entrambe possono essere presenti

indipendentemente dall’infezione oppure possono svilupparsi come risposta ad un fattore di stress.

RESISTENZA STRUTTURALE

Si tratta di barriere fisiche che tentano di fermare l’arrivo di un patogeno. Possono essere pre-esistenti:

Cere fermano l’acqua che è uno dei fattori critici per l’ingresso di batteri e funghi. Forma uno strato idrorepellente che

❖ 

impedisce i ristagni di acqua e ostacola la germinazione o la moltiplicazione del patogeno.

Cuticola ricca di cere e cutina, è una struttura composita il cui spessore può ostacolare la penetrazione attiva dei

❖ 

patogeni. Presenta uno strato di pectina che trattiene tra di loro le cellule parenchimatiche.

26

Pareti cellulari presenti in tutte le cellule vegetali (cere e cuticola solo all’esterno), gli strati più esterni sono ricchi di

❖ 

chitina, mentre gli strati più interni sono formati da cellulosa ed emicellulose. Più lo spessore della parete è ampio più

sarà difficile per patogeno degradare la struttura anche meccanicamente.

All’esterno delle varie strutture vegetali si può trovare anche della tomentosità (pesche e albicocche),

ovvero della peluria ricoperta da strati idrofobici che rendono difficile la bagnatura del frutto stesso,

riducendo la possibilità di proliferazione dei patogeni e di contatto con l’epidermide.

Inoltre possono essere presenti stomi e lenticelle di ridotte dimensioni e con una scarsa frequenza di

apertura che riducono la possibilità di penetrazione, insieme ad aperture piccole e cellule guardiane ampie

e rilevate.

STRUTTURE ISTOLOGICHE NEOFORMATE IN SEGUITO ALL’INFEZIONE

Sughero

Gli strati di sughero impermeabilizzano e induriscono le pareti cellulari, rendendole uno strato difficilmente valicabile dai

patogeni. La pianta sacrifica tutto ciò che sta al di là della barriera pur di salvare ciò che sta al di qua per impedire al patogeno

di continuare nella colonizzazione. Ad esempio, un colpo di grandine o una lesione meccanica (morso di un insetto) possono

indurre la pianta a produrre suberina. Essendo impermeabile sia ai gas sia ai liquidi, il sughero è una barriera all’attacco da

parte di eventuali tossine.

A volte la pianta non solo isola una zona, ma la elimina anche: lo strato di sughero viene accompagnato da uno strato di

abscissione (taglio) per allontanare le zone necrotiche. È un sintomo abbastanza caratteristico detto impallinatura.

Apparentemente il tessuto è sano, perché la parte malata è stata allontanata.

Tille

Le tille inibiscono la diffusione del patogeno all’interno dei vasi.

I batteri e i funghi possono attaccare i vasi, ostruendoli: quindi la pianta cerca di ostruire essa stessa i vasi xilematici e floematici,

ammorbidendo le pareti cellulari dei vasi in modo da favorire la formazione di sacche (tille) che occludono il vaso. Anche se in

questo modo i vasi vengono sacrificati, il patogeno viene fermato.

Gomme

La pianta cerca di ostruire gli spazi intercellulari tra i vari tessuti con del materiale amorfo, come le gomme derivanti dalla lisi

cellulare o le resine (conifere). Tutte le drupacee (peschi e albicocchi) producono gomme che si ritrovano anche all’interno dei

semi fessurati.

STRUTTURE CELLULARI NEOFORMATE IN SEGUITO ALL’INFEZIONE

Callosio

Formati intorno allo stiletto, impediscono la formazione dell’austorio. La pianta depone gli strati di callosio introno al patogeno

che procede nella colonizzazione. È uno dei meccanismi più monitorati nella ricerca di nuoce cultivar o varietà.

Reazione citoplasmatica

La pianta può andare incontro a modificazioni dell’attività e del contenuto del citoplasma, cosicché il patogeno non trovi il

substrato adatto per svilupparsi.

Ipersensibilità

In caso di tessuto invaso, la pianta può andare incontro a morte programmata delle cellule attaccate, cosicché le riserve di

nutrienti per il fungo siano eliminate. Il fenomeno avviene il più rapidamente possibile.

RESISTENZA METABOLICA

Fattori pre-esistenti 27

Molte specie, soprattutto quelle bulbose (cipolle), producono sostanze ad attività antimicrobica, dette fitoanticipine. Si tratta

di fenoli costitutivi (catecolo e acido protocatecuico), benzaldeide e tannini.

La presenza di queste sostanze è caratteristica dei catafilli più esterni che sono anche a basso

contenuto di acqua.

Tra i fattori pre- esistenti rientrano dei meccanismi di difesa antecedenti all’attacco del

patogeno: infatti riguardano la mancanza di siti di riconoscimento e di recettori di tossine

prodotte da funghi e batteri, ai quali risulta quindi impossibile svilupparsi.

Fattori indotti dall’infezione

Si tratta di fitoalessine ad attività antibiotica, prodotte nel momento in cui il patogeno attacca il tessuto vegetale. Sono sostanze

a basso peso molecolare, prodotte in seguito all’espressione di geni indotta dall’infezione.

Inoltre possono essere prodotte delle proteine collegate alla patogenesi (chitinasi, glucanasi, perossidasi) oppure può essere

aumentata la concentrazione di fenoli costitutivi (già presenti) che possono essere anche ossidati, per renderli ostici al

patogeno. Quando si vedono degli imbrunimenti sui tessuti del vegetale, questi sono spesso dovuti al tentativo di fermare

l’avanzata del patogeno.

Tutte queste sono risposte localizzate, ma le piante sono in grado di dare risposte “a distanza”: la resistenza sistemica acquisita

(SAR) è un segnale inviato dagli organi colpiti al resto della pianta, cosicchè le cellule ancora sane possano iniziare la sintesi di

molte delle sostanze di difesa senza aspettare che il patogeno arrivi in prossimità. In qualche caso, il segnale può essere recepito

anche da piante vicine.

Questi meccanismi di difesa non fanno parte di un sistema immunitario!

FATTORI CHE INFLUENZANO LO SVILUPPO DELLE MALATTIE POST-RACCOLTA

CAMBIAMENTI FISIOLOGICI IN MATURAZIONE

Respirazione

Quando il frutto sta maturando, la respirazione subisce delle

modificazioni: il frutto diventa più sensibile al patogeno, ma il frutto

malato respira più velocemente di un frutto sano. Si ha una sorta di

effetto catalitico che porta il frutto ad essere più sensibile ed essere

più danneggiato: il picco di respirazione, che può corrispondere al

picco climaterico, è anticipato, ovvero il frutto sta marcendo più

velocemente. Si ha un’accelerazione nella respirazione, nella

maturazione e nella marcescenza.

Etilene

Lo stesso andamento si ha nella produzione di etilene, un ormone vegetale particolarmente volatile che viene emesso nell’aria

e va a stimolare anche i frutti circostanti. L’etilene accelera la maturazione e viene prodotto in quantitativo maggiore proprio

dai frutti più infetti (effetto catalitico): è quindi importante arrivare alla conservazione con prodotti sani, perché i problemi poi

si ampliano velocemente. L’etilene può essere prodotto direttamente anche dai patogeni, soprattutto fungini, e quindi agire

sul substrato. È un ormone che cessa di essere prodotto dalle cellule vegetali quando queste sono in fase di avanzata

senescenza, quasi in uno stadio di completo decadimento (morte). Quando un frutto è completamente degradato, l’etilene

non viene più prodotto.

Sostanze pectiche

La solubilizzazione delle pectine procede normalmente quando il frutto matura, ma che comporta anche una migliore

attitudine del substrato alla colonizzazione quindi sembra maturare meglio e più velocemente, ma è più sensibile a funghi

e batteri.

Altri costituenti 28

Durante la maturazione tendono a ridursi i polisaccaridi, gli acidi organici e le proteine ci sono elementi più semplici e più

facilmente utilizzabili da saprofiti e patogeni. Quindi il frutto diventa una facile “preda” dei patogeni.

Tutte queste modificazioni avvengono quasi sempre con velocità esponenziali i frutti si alterano molto velocemente.

Temperatura

Il prodotto appena colto deve essere privato del calore di campo per contatto con aria o acqua. L’aria deve essere usata in

elevate quantità (1m d’aria sottrae poco calore), tende a disidratare i prodotti perché sottrae anche acqua; però è vantaggiosa

3

perché riesce ad infiltrarsi in tutti gli spazi vuoti ed è riciclabile. L’acqua invece idrata però deve essere eliminato l’eccesso i

frutti devono essere asciugati per eliminare gli eccessi a favore dei patogeni. Non tutti i frutti possono essere immersi in acqua

(lamponi).

Umidità

Composizione atmosferica (conservazione)

Un frutto può essere conservato in maniera ottimale modificando la composizione dell’aria.

Sostanze stimolanti

Stadio di sviluppo

Presenza di ferite

Più aumenta il numero di ferite più aumenta la possibilità che qualsiasi patogeno possa colonizzare il frutto causare meno

ferite possibile. Si provocano ferite durante la raccolta, il trasporto, in fase di lavaggio, cernita, calibratura, durante la

movimentazione da un impianto all’altro.

FATTORI CHE INFLUENZANO LO SVILUPPO DELLE MALATTIE PRE-RACCOLTA

CULTIVAR

La presenza più o meno accentuata delle barriere di difesa anatomiche e fisiologiche caratterizza non solo la specie ma anche

la cultivar in termini di conservabilità. Per esempio, è diverso conservare una mela renetta da una mela Golden che è l’unica

ad arrivare fino a marzo; oppure le pesche possono arrivare anche fino a settembre/ottobre.

PRATICHE COLTURALI

Si cerca di mantenere le coltivazioni più arieggiate possibile e il meno dense possibile (piante per ettaro). Inoltre si tende a

non far tornare la stessa coltivazione nello stesso appezzamento di terra in anni successivi per cercare di non far trovare alla

coltura gli stessi patogeni (rotazione delle colture) miglioramento dello stato fitosanitario. Nelle rotazioni sono coinvolti

tutti i patogeni.

Inoltre si può applicare la solarizzazione, una pratica che non necessita di mezzi chimici. Si creano a livello del suolo degli effetti

serra, portando le temperature intorno ai 60°C (tipo pastorizzazione) per circa un mese o un mese e mezzo al massimo.

Si possono fare poi delle fumigazioni, distribuendo sul terreno una sostanza tossica per i patogeni o del vapore che attualmente

è l’unica sostanza utilizzabile.

Ciò che viene raccolto deve essere stato coltivato in condizioni nutrizionali ottimali per la pianta. I microelementi possono

causare problemi nello sviluppo della pianta sia in eccesso sia in carenza.

CONDIZIONI CLIMATICHE

Nelle fasi pre-raccolta o durante la raccolta stessa, la fase di maturazione è ormai iniziata la pianta non può più intervenire

per riparare anche solo le ferite.

I danni fisici prodotti dai fenomeni meteorologici (piogge e grandine) sono più gravi su un frutto in maturazione piuttosto che

su un frutto non ancora maturo per qualunque coltura.

Tutti i funghi che producono micotossine nei cereali sono particolarmente favoriti dalle piogge.

29

Le condizioni climatiche hanno una grande influenza sui patogeni (potenziale di inoculo, germinazione e crescita) e sia in campo

sia in raccolta possono influenzare la conservabilità e causare danni fisici.

DATA DI RACCOLTA

Per stabilire il momento più adatto alla raccolta, che avviene in un unico stacco, bisogna considerare la coltura: in alcuni casi la

raccolta viene stabilita sulla carta (il frutto matura dopo tot giorni dalla fioritura), mentre in altri si determinano dei parametri

chimico-fisici (determinazioni non sempre precise):

 calibro dei frutti

 colori (banane)

 durezza della polpa

 contenuto di zuccheri (rifrattometro) conversione dell’amido in zuccheri semplici: nei frutti che risultano scuri l’amido

è ancora integro, mentre nei frutti più chiari è stato demolito.

Più la maturazione procede e la conservazione si protrae nel tempo,

più i frutti sono soggetti a problemi: quindi nei frutti raccolti

tardivamente l’incidenza dei marciumi è piuttosto alta rispetto ad un

frutto raccolto in anticipo o al momento giusto.

Quando si raccoglie in anticipo, si deve però tenere conto della scarsa

qualità commerciale del prodotto.

Un aspetto particolare è che la raccolta deve essere svolta in

determinare ore della giornata, perché nell’arco delle 24 ore gli

accumuli delle varie sostanze variano: un frutto più zuccherino e più

appetibile deve essere raccolto durante le ore più fresche.

GENERI FUNGINI AGENTI IN MALATTIE POST RACCOLTA

Pythium e Phytophthora (Oomycota)

Provocano nei prodotti conservati principalmente marciumi che interessano foglie verdi,

frutti, tuberi, bulbi tutte le parti tenere di una pianta possono essere soggette a marciumi

da Pythium e Phytophthora.

Essendo oomiceti, sono generi particolarmente legati all’acqua: infatti le loro zoospore sono

flagellate. Sono funghi che sopravvivono bene anche nei magazzini e tollerano poco le

temperature alte. Sono visibili sulle superfici dei prodotti, anche se la fase di sporulazione

non è visibile sull’esterno. Hanno dei miceli e delle strutture riproduttive chiari (gli oomiceti

pigmentati sono rari).

Phytophthora infestans è la peronospora della patata.

Rhizopus e Mucor (Zygomycota)

Sono legati all’aria. Le zigospore sono strutture particolarmente resistenti grazie alle loro

pareti melanizzate.

Uno dei più frequenti è Rhizopus, responsabile di marciumi. Hanno anche i rizoidi, ovvero delle modificazioni delle ife non

settate. Il Rhizopus agisce insieme al Mucor, dando origine a marciumi visibili sulla superficie per il micelio cotonoso e

caratterizzato da puntini neri (propaguli). Colonizzano pesche, frutti tropicali e pere (tanta acqua), fragole, lamponi. Ogni

puntino è uno sporangio.

Questi funghi hanno anche aspetti positivi: si usano per produrre il tempeh.

Penicillium (Deuteromycota)

Frequentemente la loro colorazione va dal giallo al bluastro. 30

Guardando i fronti delle colonie, si vedono colori diversi tra le colonie e su una stessa colonia zone in cui la sporulazione è più

o meno accentuata.

Nei prodotti in post raccolta porta necrosi nei tessuti e induce il marciume, dovuto allo scollamento delle

cellule le une dalle altre per lisi delle pectine. L’evasione del patogeno si verifica dopo l’induzione del

marciume anche all’interno e con produzione di micelio aereo bluastro (marciume blu o muffa azzurra).

Ogni puntino blu della macchia è un conidio che può dare origine alla malattia.

È uno dei generi fungini in grado di produrre micotossine.

Uno dei maggiori responsabili della produzione di patulina è il Penicillium expansum.

Il Penicillium viene anche usato positivamente nella trasformazione di diversi prodotti e ha dato origine

agli studi estensivi sugli antibiotici (Fleming).

Fusarium (Deuteromycota)

Ha miceli con setti semplici. Presenta due tipologie di conidi: macroconidi falciformi settati

(multicellulari), in cui gli spazi sono indipendenti tra di loro, e microconidi ellittici o cilindrici. Inoltre

produce le clamidospore, generalmente classificate come modificazioni ifale o considerate a tutti gli

effetti dei conidi: hanno funzione di resistenza e di originare dei nuovi miceli, con l’unica differenza che

non vengono disperse. Alcuni micologi hanno verificato che la produzione di macro e microconidi cambia

in funzione del substrato.

La colorazione va dal rosa al rosso-violaceo con produzione di pigmenti rosa.

È un agente sia di necrosi sia di marciumi che può colonizzare sia i parenchimi (prodotti conservati) sia il sistema vascolare.

Spesso distinguere una necrosi da un marciume è difficile, soprattutto nei tessuti dei tuberi, mentre sulle radici prevalgono i

marciumi e sulle foglie le necrosi.

Nei frutti, Fusarium scende in profondità nel parenchima carnoso, producendo dei pigmenti rossastri.

Attacca anche le piante in campo, oltre a granagli e altri prodotti secchi. Oltre a dare necrosi e marciumi, produce anche

micotossine.

Alternaria (Deuteromycota)

Presenta conidi settati divisi in parti separate tra di loro e di forma piriforme. Nella maggior parte dei casi, i conidi sono scuri,

melanizzati: infatti fanno parte delle melanconiales che hanno anche le ife nerastre. È un agente

principalmente di necrosi, più raramente di marciumi. La necrosi più frequente si verifica sui pomodori

da metà stagione in poi, quando la parte basale si presenta con delle

macchie nere. A stagione terminata invece si possono avere gli agrumi

.

con delle zone scure

Botrytis (Deuteromycota)

Nel 90% dei casi la specie che attacca le derrate vegetali è Botrytis cinerea (muffa grigia).

Presenta ife conidiogene che si ramificano e all’apice si dilatano per produrre conidi molto grandi e ricchi di acqua in quantità

abbondanti. Sfrutta il proprio micelio e la riproduzione asessuata per

diffondersi. Per la conservazione in condizioni non ottimali alla crescita del

micelio, produce sclerozi, sfruttati per produrre degli apoteci come punti di

origine di nuove infezioni: infatti i funghi che producono sclerozi spesso

producono anche apoteci. Inoltre l’apotecio, derivando da riproduzione

sessuata, porta variabilità nella specie. In realtà il genere Botrytis dovrebbe

essere incluso negli ascomiceti, ma rientra nei deuteromiceti perché la

riproduzione sessuata è molto poco frequente.

È in grado di produrre marciumi e/o necrosi a seconda della specie ospite

e dell’organo sui cresce: per esempio, sulle foglie di vite causa marciumi, mentre sulle bacche causa necrosi.

31

Colonizza frequentemente i substrati umidi a partire da quelli morti (saprofiti) per poi passare a strutture vive solo dopo un

abbondante inoculo. Sfrutta molto le ferite/lesioni provocate da altri agenti. Qualunque frutto umido e ricco di zucchero è un

substrato adatto a Botrytis cinerea.

Questa specie fungina è nota anche per i vini botritizzati: Sauternes e Tokai, un vino dell’Europa orientale.

Monilia (Deuteromycota)

Producono ammassi di conidi o meglio artroconidi, ovvero ife che si sezionano per dare origine a

catenelle molto lunghe. Sono agenti di marciume, frequente soprattutto sulle drupacee.

Tagliando i frutti attaccati, si nota che l’area colonizzata non è solo superficiale ma si estende in

profondità nella polpa.

Aspergillus (Deuteromycota)

Le spore sono giallo ocra-verdi, tranne Aspergillus niger. È uno dei principali produttori di

micotossine.

Cladosporium (Deuteromycota)

La sua forma riproduttiva asessuata è simile ad un albero. Tipico di locali umidi, insieme ad Alternaria, e di vari frutti. Produce

micotossine. MICOTOSSINE

La gran parte delle micotossine derivano da funghi contaminanti di prodotti che arrivano dal campo già contaminati o che

possono avere già una bassa qualità: prodotti sono sintomatici già dal campo indipendentemente dalla produzione di

micotossine.

I funghi implicati sono funghi da campo o funghi di magazzino.

I funghi di campo sono:

• Alternaria

• Clodosporium

• Fusarium

• Curvularia

• Epicoccum

I funghi da magazzino sono invece:

• Aspergillus

• Penicillium

Questi funghi possono crescere sulla granaglia, a cui provocano:

 diminuzione della germinabilità dei semi (birra)

 comparsa di colorazioni anomale dei semi o parti di essi sgradevoli per il consumatore finale

 riscaldamento e ammuffimento i semi colonizzati possono contaminare anche quelli adiacenti, determinando un

riscaldamento della massa contaminata (fermentazioni); in queste zone ammuffite si ha anche un rilascio di acqua che

inumidisce anche le cariossidi circostanti. Sia il riscaldamento sia l’aumento del tenore idrico dei semi possono essere la

causa di facile contaminazione dei semi sani nel tempo il problema può propagarsi in tutta la massa di prodotto;

 modificazioni biochimiche i funghi interagiscono con il substrato (la produzione di amilasi fungina causa la perdita di

amido).

 perdite di peso i funghi consumano parti amidacee e proteiche, evaporano acqua dai semi;

 presenza di tossine tra tutti è l’aspetto più pericoloso perché non percepibile a vista ma solo con delle analisi.

Dal punto di vista scientifico, la problematica delle tossine è divenuta importante solo negli ultimi 30-40 anni, anche se le

prime descrizioni di morte per segale cornuta (Claviceps purpurea) risalgono anche a migliaia di anni fa. Claviceps purpurea

provoca cancrena, tumori, problemi psicomotori.

I funghi sono propensi a produrre sostanze tossiche, i cui bersagli sono diversi:

32

• batteri tossiche per i MO (antibiotici);

• piante fitotossine

• uomo e animali ad alta concentrazione etanolo;

• veleni (prodotte da macrofunghi).

Le micotossine sono composti a basso PM, prodotti dai funghi come metaboliti secondari e tossici a basse concentrazioni

per uomo, animali e piante.

La classificazione delle micotossine non è univoca, ma può basarsi su:

organi bersaglio epatotossine/nefrotossine/neurotossine;

➢ 

struttura chimica lattoni/cumarine;

➢ 

origine biosintetica derivati di aa;

➢ 

patologia indotta aflatossicosi/ergotismo;

➢ 

attività teratogeni/allergeni/carcinogeni;

➢ 

funghi produttori da Aspergillus/da Fusarium.

➢ 

Un semplice metodo per classificare le tossine le distingue in esotossine ed endotossine.

ESOTOSSINE

Prodotte da un micelio e secrete all’esterno delle ife. Il substrato colonizzato dal fungo presenta le esotossine.

Non tutti i ceppi di una determinata specie in grado di produrre una tossina sono effettivamente dei produttori, ovvero non

tutti gli individui di una stessa specie hanno nel loro DNA le informazioni complete per produrre una tossina. In alcuni casi,

questa distinzione tra ceppi produttori e non produttori non è significativa. Ad esempio, in Aspergillus flavus metà dei ceppi la

produce, l’altra metà no; nel caso di Aspergillus parasiticus, è prodotta dal 92% dei ceppi, mentre Aspergillus ochraceus ha solo

il 17% di ceppi produttori. Lo zeralenone è una tossina prodotta da Fusarium: di F. graminearum la produce il 93%, mentre di

F. culmorum solo il 63%.

Un ceppo produttore non produce le micotossine sempre ma solo in determinate condizioni di substrato: per esempio, A.

ochraceus cresce a temperature comprese tra 8 e 37°C (optimum 24-31°C) ed attività dell’acqua tra 0.95 e 0.99, ma la

produzione di ocratossine A è maggiore a 25-30°C e per valori di attività dell’acqua di 0.87-0.95.

Quindi lo stesso ceppo in condizioni diverse può produrre più o meno tossine.

Non tutti i ceppi di una specie produttrice sono produttori e un ceppo produttore non produce tossine in tutte le condizioni 

l’isolamento dei ceppi produttori non è sufficiente per affermare con sicurezza la contaminazione della matrice. Per contro, il

mancato isolamento non è indice certo di sicurezza, in quanto il patogeno potrebbe aver prodotto la tossina ed essere morto

ma la tossina rimane l’analisi deve partire non dall’isolamento del ceppo ma dalla determinazione della tossina.

I principali produttori di esotossine sono numerosi.

Aflatossine

Sono tipicamente prodotte dal genere Aspergillus.

Inizialmente erano ricercate mediante cromatografie che restituivano macchie di colori diversi: blu (B) e green (G) che

correvano a velocità diverse (1 e 2). 33

L’Aspergillus flavus produce principalmente la B1 e la B2,

mentre A. parasiticus anche la G1 e la G2.

Le derrate più a rischio sono a basso contenuto di acqua ma

alto contenuto di oli: mais, arachidi, noci brasiliane e pistacchi

insieme a fichi, mandorle, uva sultanina, spezie. Sono

resistenti in campo ma soggetti a colonizzazione in

conservazione soia, fagioli e altri legumi, sorgo, grano, orzo,

avena e riso.

Anche il latte e i suoi derivati possono essere contaminati da

micotossine, in quanto le vacche possono essere state

alimentate con mangimi a loro volta contaminati, in

particolare dalla tossina M1.

Una caratteristica peculiare delle aflatossine è la resistenza

alle alte temperature.

Ocratossina A – OTA

Prodotta da Penicillium verrucosum, Aspergillus ochraceus e

Aspergillus spp.

Gli alimenti ad alto rischio sono mais, avena, orzo grano, sorgo e segale seguiti da soia, fagioli e altri legumi, caffè verde, semi

di cacao, spezie e prodotti carnei derivati del maiale (sanguinacci).

Negli ultimi anni, la presenza dell’OTA è stata segnalata

soprattutto in vino, birra, succhi di frutta e succhi d’uva.

Colpisce reni e sistema escretore ed è in grado di provocare cancri.

I vini rosati e rossi contengono più OTA perché sono macerati più

a lungo rispetto ai bianchi: infatti il contatto tra il mosto e le bucce,

ovvero le parti più contaminate, dura più a lungo.

In alcuni casi, si passa a concentrazioni di OTA decisamente

elevate.

Nella birra, l’OTA è stata rilevata per la prima volta in birre tedesche e belghe.

Patulina

Prodotta da funghi afferenti al genere Penicillium, principalmente dalla specie P. expansum.

Ritrovata frequentemente su mele e pere e loro derivati (puree, succhi).

Provoca danni all’apparato gastrointestinale.

Tossine da Fusarium

Interessano cereali e derivati di cereali, soprattutto mais.

La pianta sottoposta a stress idrico diventa più facilmente attaccabile dal fungo che si trova anche in condizioni favorevoli per

la produzione di tossine da Fusarium.

Le tossine da Fusarium sono:

tricoteceni DON e T2, prodotte da F. graminearum e F. culmorum. Causano emorragie e alterano le risposte

➢ 

immunologiche;

zeralenone ha attività ormono-simile, alterando i cicli ormonali degli animali (perdita di fertilità nei suini). Prodotta da

➢ 

F. graminearum e F. culmorum;

fumonisine inducono la formazione di cancri, attaccano reni e apparato escretore, apparato gastrico e in qualche caso

➢ 

inducono anche edemi polmonari.

ENDOTOSSINE

Prodotte dal metabolismo secondario dei funghi, rimangono all’interno del corpo fungino. Sono i cosiddetti “veleni” dei

funghi.

Si distinguono in: 34

termolabili presenti anche in funghi comunemente usati in cucina previa cottura, come quelle di Armillaria mellea

➢ 

(chiodini);

termostabili provocano una sindrome a lunga latenza, come la sindrome falloidea provocata da Amanita phalloides.

➢ 

Ha una latenza che va dalle 7 alle 24-30 ore (quando non ingerita in commistione con altre specie). I principali sintomi

sono disturbi gastrointestinali, dolori addominali, disidratazione, ipotensione, sete intensa; poi si ha un apparente

miglioramento, seguito da insufficienza epatica acuta e ittero, coagulopatia, grave disidratazione, insufficienza renale. In

ogni caso, in conseguenza ad insufficienza epatica bisogna ricorrere al trapianto di fegato.

Possono provocare anche una sindrome a breve latenza, come Amanita muscaria.

MEZZI DI DIFESA FISICI

REFRIGERAZIONE

Abbassando la temperatura, vengono rallentati la maturazione dell’ospite, la respirazione e i processi metabolici aumentando

il tempo di conservazione. Tuttavia non tutti i frutti possono essere portati a basse temperature, quindi la si mantiene intorno

a valori precedenti a quelli che provocherebbero eventuali danni.

Nel caso delle pomacee, con l’abbassamento della temperatura viene spostato il picco climaterico di due o tre mesi in avanti.

Mele e pere sono i frutti più a lungo conservabili, per i quali si può prolungare il tempo di conservazione fino a sette mesi in

cella frigorifera (fino a 1°C).

Gli agrumi vengono conservati per 4-5 mesi tra 5 e 10°C.

Le actinidie vengono raccolte a ottobre e vengono mantenute nei

magazzini fino a dicembre/gennaio.

I frutti più delicati sono invece le pesche (20-30gg), susine, uva (3-5 mesi).

Le temperature limite sono 13-15°C di conservazione per le banane.

Per quanto riguarda i patogeni, l’abbassamento della temperatura

determina un rallentamento di tutte le fasi di sviluppo, senza però distruggere le cellule. Non tutti i MO reagiscono nello stesso

modo al freddo: alcuni entrano in una fase di quiescenza (funghi termofili), mentre altri (funghi psicrofili) aumentano il loro

sviluppo perché abituati alle temperature relativamente basse.

Botrytis cinerea cresce anche a 0.5-0°C, quindi in frigorifero è uno dei patogeni che difficilmente viene rallentato.

L’aspetto fondamentale di questa tecnica di difesa è la velocità con cui viene sottratto il “calore di campo”: la temperatura

deve esser portata il più velocemente possibile a valori inferiori o uguali a 20°C per rallentare subito la respirazione, le attività

enzimatiche, la produzione di etilene. Quindi prerefrigerazione e refrigerazione agiscono principalmente sul materiale vegetale

e non sul patogeno.

A seconda degli impianti e dei prodotti, si usa acqua fredda o aria fredda. L’aria fredda sottrae meno calore rispetto all’acqua

che però aumenta l’umidità della frutta e della verdura si deve effettuare una vera e propria asciugatura per evitare che i

patogeni trovino un ambiente umido favorevole al loro sviluppo. Quando si usa aria fredda, si può rimuovere rapidamente

l’aria già presente con delle pompe da vuoto (vuoto non troppo spinto). L’acqua non solo raffredda ma può essere usata anche

come mezzo di trasporto dei prodotti (canalizzazioni per evitare lesioni e ferite).

TERMOTERAPIA

Consiste nell’uso di temperature intorno ai 30-35°C (non ai livelli di pastorizzazione/sterilizzazione) per tempi diversi a seconda

del prodotto trattato (10-15-20min).

Con queste temperature, gli agenti patogeni non vengono devitalizzati, ma semplicemente si sottopone il frutto ad uno shock

termico cosicchè le cellule inizino a produrre fitoalessine, tipicamente prodotte in presenza di patogeni. Quindi con la

termoterapia si aumenta il livello di difesa naturale dei tessuti, facendo credere alle cellule che sia arrivato il patogeno.

35

La termoterapia induce i tessuti a mantenere alti i livelli di difesa già presenti, ovvero induce un rallentamento della

degradazione di composti antimicrobici.

Sono state segnalate anche delle vere e proprie proteine da shock termico che hanno un effetto di barriera nei confronti di

funghi e batteri.

La termoterapia viene effettuata con acqua o aria fredda, facendo attenzione a mantenere tutta la massa alla stessa

temperatura, anche perché non è possibile prolungare il trattamento nel tempo (si avrebbero danni da caldo). Appena viene

raggiunta, la temperatura quindi viene mantenuta per il tempo stabilito, trascorso il quale si procede subito con il

raffreddamento.

Gli accorgimenti tecnici usati sono per esempio cassoni in cui l’acqua calda viene movimentata per mantenere uniforme la

temperatura della massa oppure dei pretrattamenti per innalzare in parte la temperatura.

Sui patogeni vegetali, temperature del genere di fatto non hanno alcun effetto al contrario di alcuni patogeni umani la

termoterapia è indirizzata soprattutto al tessuto vegetale.

Curing

Consiste nel trattamento dei frutti a 15-40°C per una settimana al massimo, in modo da favorire la cicatrizzazione delle ferite

e microferite provocate durante le fasi di raccolta e trasporto dal campo al magazzino. La disidratazione stessa fa sì che queste

ferite se asciughino in fretta e diventino dei punti che i patogeni possono difficilmente sfruttare. Inoltre si ha anche una

sensibile riduzione delle perdite di acqua dalle ferite.

L’effetto termico favorisce la sintesi di composti fenolici (innalzamento barriere naturali dell’ospite).

Nonostante le temperature del curing siano inferiori alla termoterapia, si hanno dei casi di produzione di fitoalessine.

Il curing non ha effetti su pomacee e kiwi, mentre sugli altri è addirittura dannoso.

ATMOSFERA CONTROLLATA

Spesso nelle celle frigorifere, si modifica la composizione dell’atmosfera:

l’ossigeno viene portato dal 18 – 20% all’1.5 –3%;

❖ la CO viene portata a 3 – 5%.

❖ 2

In queste condizioni, l’attività biochimica delle cellule dei tessuti vegetali viene rallentata insieme quindi al processo di

maturazione/senescenza.

Per valori inferiori all’1.5% di ossigeno, si innescano processi indesiderati, come fermentazioni, accumuli di aldeidi e morte

cellulare per anossia. Quindi gli impianti devono essere strettamente controllati per non andare oltre il limite del danno.

L’atmosfera viene modificata più volte nel corso della conservazione, in modo da gestire l’attività dei frutti.

Le stesse condizioni agiscono negativamente sui patogeni che hanno necessità di respirare: quindi in presenza di poco ossigeno,

rallentano le proprie attività metaboliche in modo progressivo. Spesso bassi livelli di ossigeno hanno azione antigerminativa e

batteriostatica. Lievi incrementi di CO stimolano lo sviluppo di alcuni patogeni, soprattutto funghi che accelerano il loro

2

sviluppo e sono invece inibiti solo in presenza di elevate concentrazione.

Oltre il 5% di CO :

2

 si riduce la produzione di etilene, ma aumenta la produzione di acetaldeide ed EtOH (sapore di fermentato);

 morte cellulare.

I trattamenti ad elevata concentrazione di CO sono molto drastici: vengono effettuati per tempi che vanno 3 a 7 giorni a dal

2

20 – 30% fino al 10 – 15% di CO . Caso particolare sono le castagne, per quali si arriva quasi all’anossia (80% di CO ) per

2 2

contrastare gli insetti.

Le temperature di conservazione sono comunque basse per tutelare il tessuto vegetale: da una parte si rallenta l’attività

dell’ospite abbassando la temperatura, dall’altra si sfavorisce il patogeno con la CO .

2

B. cinerea e Monilia laxa (drupacee) sono i principali bersagli di questi trattamenti.

Alcuni funghi possono sporulare a cerchi concentrici per effetto della luce: uno di questi è proprio la Monilia.

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie alimentari
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher elenadossi96 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Patologia delle derrate alimentari e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Saracchi Marco.

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