Ispezione e controlli fitosanitari delle derrate 2

Micotossine

La globalizzazione del commercio delle materie prime e la mancanza di una efficiente ed efficace normativa europea hanno amplificato in modo significativo il tema della corretta valutazione del rischio associato alla presenza di micotossine lungo la catena alimentare.

Oltre ai rischi per la salute, importanti sono le implicazioni economiche e commerciali che derivano dalle contaminazioni di muffe e micotossine.

Definizione e scoperta delle micotossine

Micotossine: scientificamente parlando, le micotossine rappresentano una scoperta piuttosto recente.

Il maggiore interesse nei confronti delle sostanze contaminanti degli alimenti ha portato alla scoperta di aflatossine.

Aflatossine (scoperta nel 1966) sino a superare nel 2002 la soglia di 400 diverse tipologie diffuse in tutto il mondo. Al momento se ne conoscono circa un migliaio.

Le micotossine sono metaboliti tossici secondari più o meno velenosi prodotti naturalmente da alcune specie di funghi parassiti che crescono e si sviluppano sulle piante in campo o nelle derrate alimentari durante lo stoccaggio e/o conservazione.

Chimicamente e strutturalmente sono molecole a basso peso molecolare e molto eterogenee, con azione tossica verso l'uomo e gli animali superiori.

• Penicillina isolata dal Penicillium notatum e chrysogenum.
• Ciclosporina isolata da Tolypocladium inflatum che ha effetto antirigetto.

Funghi e pericolosità

• Avvelenamento da macromiceti: i veleni sono prodotti da funghi macroscopici, l’esposizione dei veleni all’uomo è intenzionale.
• Micosi da micromiceti: inalazione diretta delle spore e dei miceli, sviluppo del micelio nell’ospite e penetrazione dei miceli nei tessuti agevolata dallo stato di salute dell’uomo.
• Micotossicosi da micromiceti: l’esposizione alle microtossine è per via alimentare. Le tossine sono prodotte da funghi filamentosi. La tossina giace senza lo sviluppo del fungo nel consumatore finale.

L’indigestione delle micotossine da parte dell’uomo è accidentale.

Aspetti generali

• La contaminazione da micotossine nelle derrate alimentari rappresenta un problema di vastissime proporzioni (mondiale).
• Sono in continuo aumento sia il numero di micotossine e sia il numero delle derrate che possono essere contaminate.
• È stato infatti stimato che il 25-30% delle derrate alimentari in tutto il mondo sia affetto da contaminazione.

Se la stima della produzione mondiale di cereali è di circa 2300-2500 milioni di tonnellate, vi sono potenzialmente più di 500 milioni di tonnellate.

Differenze tra avvelenamento, micosi e micotossicosi

Differenze tra avvelenamento (i veleni sono prodotti da funghi macroscopici e l’esposizione al veleno è intenzionale):

• Micosi: inalazione diretta di spore o miceti, sviluppo del micelio nell’ospite, penetrazione dei miceli nei tessuti agevolata dallo stato di salute dell’uomo.
• Micotossicosi: l’esposizione è per via alimentare, sono prodotte da funghi filamentosi, la tossina agisce senza lo sviluppo del fungo nel consumatore finale. I funghi micotossigeni si sviluppano generalmente nelle derrate alimentari dove producono le tossine. L’ingestione è accidentale.

La contaminazione di micotossine nelle derrate alimentari rappresenta un problema di vastissime proporzioni (mondiale). Sono in continuo aumento sia il numero di micotossine che il numero delle derrate alimentari che possono essere contaminate. È stato stimato che il 25-30% delle derrate alimentari del mondo sia affetto da contaminazione.

Le micotossine determinano seri problemi per la salute umana e possono provocare danni economici. Non sono totalmente eliminabili ma si possono notevolmente ridurre. La presenza di micotossine nelle derrate comporta ogni anno perdite di milioni di euro dovute all’incommerciabilità degli alimenti e per la cura di affezioni cutanee acute o croniche da esse determinate.

I danni economici dipendono da:

• Livello di contaminazione.
• Costo per ridurre le contaminazioni.
• Dalle perdite produttive.
• Costi sanitari, controlli, analisi.

Nessun paese considera seriamente le problematiche derivanti dall’azione sinergica di più micotossine nella stessa matrice che comportano un difetto tossico di tipo cronico.

RASFF

RASFF: sistema rapido di allerta per alimenti e mangimi. È un sistema di comunicazione dei rischi sanitari che vengono evidenziati nei seguenti casi:

• Svolgimento dei controlli ufficiali sugli alimenti e mangimi in tutte le fasi della filiera e all’atto dell’importazione.
• Per lamentele del consumatore.
• Per esiti sfavorevoli di analisi di autocontrollo (le aziende svolgono analisi sui propri prodotti allo scopo di mettere in atto strategie).

La ricerca continua ha permesso di ampliare le conoscenze ed anche perché le variazioni climatiche degli ultimi anni hanno favorito l’insorgenza delle contaminazioni anche in aree geografiche che in passato erano interessate dal fenomeno solo marginalmente.

Le variazioni climatiche hanno portato ad un aumento delle insorgenze di contaminazioni anche in aree geografiche che in passato erano considerate marginalmente.

Le micotossine sono sostanze naturali, ciò non vuol dire che siano benefiche, infatti sono tossine.

Perché i funghi producono micotossine

Ipotesi:

• Favorire lo sviluppo del fungo a scapito di altri competitori (batteri).
• Mezzo di difesa verso artropodi che si nutrono di miceli.

Lo sviluppo delle muffe nelle derrate alimentari provoca fenomeni di riduzione quantitativa e qualitativa del valore alimentare.

Nel caso del mais, una partita fortemente contaminata subisce diminuzione del tenore in energia, proteine e grassi.

Fattori per tenere sotto controllo le micotossine:

• Tempo.
• Lavorazione.
• Conservazione e trasporto (fasi più critiche).

Processo produttivo di arachidi e pistacchi

• Coltivazione: contaminazione da muffe e funghi.
• Tosatura.
• Raccolta: sviluppo micotossine.
• Confezionamento: contaminazione micotossine.
• Essiccamento: crescita microbica.
• Stoccaggio: contaminazione da micotossine.
• Selezione: presenza di muffe e funghi.
• Trasporto: contaminazione da muffe e funghi e sviluppo di micotossine.

Metaboliti tossici secondari

Le micotossine sono metaboliti tossici secondari ovvero non essenziali per la vita. Possono essere più o meno velenosi prodotti naturalmente da alcune specie di funghi parassiti che crescono e si sviluppano sulle piante in campo o nelle derrate alimentari durante lo stoccaggio o conservazione.

Per metaboliti primari si fa riferimento a quelle sostanze essenziali indispensabili per la crescita, sviluppo o riproduzione dell’organismo come carboidrati, lipidi e proteine…

Le micotossine:

• Non sono necessari per la vita e crescita del fungo.
• Vengono prodotti solo da alcuni funghi aerobici.
• Sono prodotti durante una fase del ciclo vitale fungino, molto spesso al termine della fase di crescita.
• Derivano da metaboliti primari.

Le micotossine causano una reazione tossica quando vengono ingerite dall’uomo o animali provocando una micotossicosi acuta causata da metaboliti funginotossici o micotossicosi cronica, data dall’assunzione di micotossine ravvicinata nel tempo anche a piccole dosi, l’organismo non ha il tempo di smaltirle e quindi le accumula.

Tossicità

• Acuta: assunzione ravvicinata nel tempo di micotossine. Causa nausea, dolori, emorragie, allucinazioni.
• Cronica: nefriti, epatiti, cancro, necrosi dello stomaco.

La tossicità varia da gruppo a gruppo, dalla dose e dall’esposizione alla tossina.

Micotossicosi croniche nell’uomo

Possono risultare da:

• Ingestione di alimenti contaminati o di alimenti trasformati.
• Carry over: lungo la catena alimentare.
• Inalazione nelle stalle per respirazione di polveri di fieno o altri contaminanti.

Contaminazione “perversa”

• Esplicano la loro azione a concentrazioni bassissime.
• L’assenza di muffe visibili negli ambienti non è sufficiente a garantire l’assenza di micotossine nel prodotto.
• La presenza di muffe non è sufficiente per indicare l’assenza di tossine.
• Senza sviluppo fungino non si ha la produzione di tossine.
• Possono persistere nell’alimento anche dopo la morte del fungo.

Le micotossine si differenziano dalle tossine batteriche in quanto presentano basso peso molecolare, non mostrano attività antigenica ed hanno una notevole resistenza nei confronti di agenti fisici-chimici e resistenti al calore.

Una micotossina può essere prodotta da più di una specie fungina e in alcuni casi una singola specie può produrre più micotossine.

Le micotossine possono causare vari effetti tossici di tipo:

• Acuto.
• Subacuto.

E evidenziano diversi tipi di tossicità in dipendenza dalla dose, dall’organo interessato, dal sesso, età e specie.

La maggior parte delle ricerche è concentrata su alcune micotossine come:

• Aflatossine.
• Ocratossina.
• Tricoteceni.
• Zearalenone.
• Patulina.
• Fumonisine.

Alimenti che favoriscono la contaminazione da micotossine

Alimento che favorisce la contaminazione da micotossine?

Il tipo di substrato è l’elemento che probabilmente più di ogni altro influenza la contaminazione e la tossinogenesi. È noto che i vegetali favoriscono la produzione di micotossine più dei substrati animali.

La presenza soprattutto di amido sembra quasi incrementare la micotossinogenesi.

• Gli alimenti vegetali sono generalmente contaminati in campo.
• Molte micotossine si riscontrano nei cereali alla raccolta e possono proliferare nelle fasi di post-raccolta.
• Le contaminazioni possono incrementare anche nelle successive fasi alla manipolazione.

È possibile lo sviluppo fungino e la formazione di micotossine anche in altri prodotti quali:

• Latte e derivati: in fase di maturazione e conservazione.
• Carni e derivati: in fase di maturazione e conservazione, soprattutto insaccati.
• Uova.
• Prodotti contenenti cioccolato.
• Vino, birra, succhi di frutta, uvetta, caffè, cacao, spezie, frutta e verdura.

Storia delle micotossine

• Ergotismo: sclerosi di Claviceps purpurea.
• Tossicosi: Fusarium graminearum.
• Stachibotriotossicosi: Stachybotrys.
• Leucopenia tossica: Fusarium sporotrichioides, Poae.
• Beri-Beri: Penicillium.

Aflatossine e desossinivalenolo scoperte dal ’60 al ’72.

Principali micotossine

1. Aflatossine: B1, B2, G1, G2.
2. Zearalenoni: zearalenone e zearalenolo.
3. Ocratossine, di tipo A e B.
4. Tricoteceni: tossina T2, deossinilvalenolo e nivalenolo.
5. Fumonisine.
6. Rubratossine di tipo A e B.
7. Citrina.

Principali effetti tossici delle micotossine

• Genotossicità: modificazioni della sequenza del DNA.
• Cancerogenicità: trasformare cellule normali in cellule cancerogene.
• Mutagenicità: modificazione del patrimonio genetico cellulare.
• Nefrotossicità: lesioni renali.
• Teratogenicità: inibizione della sintesi proteica.
• Immunotossicità: alterazioni del sistema immunitario.
• Patologie specifiche: cirrosi infantili, nefropatie endemiche dei Balcani, leucopenia.

Classificazione

• Epatotossiche: interessano il fegato (aflatossine, patulina, fumonisine).
• Nefrotossiche: ocratossine, fumonisine.
• Neurotossine: riguardano il sistema nervoso centrale (fumonisine).
• Gastro-enterotossine: interessano il sistema digerente (tricoteceni).
• Tossine emorragiche: determinano emorragie nella parte intestinale.
• Tossine a effetto estrogenico e abortivo: causa l’aborto.
• Dermatossine: riguarda la pelle (tricoteceni).

Accrescimento ceppo tossigeno

Spore -> germinazione -> sviluppo fungino -> produzione di tossine -> rilascio di micotossine.

Tipo di contaminazione delle derrate alimentari:

• Diretta: accrescimento dei prodotti vegetali freschi e conservati (es. cereali, spezie, semi).
• Indiretta: impiego di un prodotto già infetto e riguarda i mangimi e i prodotti finiti (latte e derivati, carne e derivati).

La contaminazione può avvenire lungo tutta la filiera alimentare.

I fattori che favoriscono lo sviluppo di miceti

Le condizioni ambientali per lo sviluppo di micotossine sono:

• Temperatura: per ogni muffa esistono temperature ottimali per la crescita fungina di solito inferiori a quelle di tossinogenesi.
• Umidità dell’ambiente e umidità dell’alimento: i funghi sviluppano in un’atmosfera umida ed il substrato stesso deve possedere una certa quantità di acqua per permettere la crescita del micelio e la