Appunti di Patologia delle derrate alimentari

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.

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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

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immunologiche;

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

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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

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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.

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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

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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