Aflatossine un problema antico

Aflatossine: un
problema antico…
luciano.bertocchi
Cosa sono le micotossine?
Prodotti del metabolismo secondario di funghi filamentosi
microscopici (muffe) che possono svilupparsi su una
grande varietà di derrate alimentari, in particolari
condizioni ambientali e possono causare manifestazioni di
tossicita acuta e cronica negli animali. Alcuni alimenti
sono piu suscettibili di altri alla crescita fungina.
Cosa sono le micotossine?
Gli alimenti piu esposti alla contaminazione da micotossine
sono i prodotti vegetali, soprattutto cereali (mais,
frumento, riso, orzo, segale, ecc.), semi oleaginosi
(arachidi, girasole, semi di cotone, ecc.), frutta secca ed
essiccata, legumi spezie, caffè e cacao. E’ possibile lo
sviluppo fungino e la formazione di micotossine anche in
altri tipi di prodotti, quali formaggi e insaccati, durante le
fasi di maturazione e di conservazione.
Micotossine e uomo
Sviluppo delle micotossine
Spore
Germinazione
Muffa
Crescita
tossinogenesi
MICOTOSSINE
Le condizioni necessarie per la germinazione delle spore,
la crescita della muffa e la tossinogenesi possono anche
essere diverse. Le micotossine sono considerate metaboliti
secondari dei miceti, cioè secreti dopo il periodo di
moltiplicazione e di crescita cellulare, in opposizione ai
metaboliti primari formatisi nel corso di queste fasi e
costituenti componenti essenziali.
Condizioni di sviluppo
NATURA DEL SUBSTRATO: i miceti, non avendo clorofilla,
non possono realizzare la fotosintesi e, per il loro
sviluppo, sono legati ad una fonte di carbonio organico
(glucidi) o, in alternativa, di azoto inorganico:
– Alimenti ricchi di cellulosa (paglia, foraggi) ospitano
Stachybotrix, Pithomyces, Rhizoctonia, Claviceps,
Penicillium
– Cereali e vegetali oleaginosi (arachidi, soia) ospitano
Aspergillus, Penicillium, Claviceps, Fusarium
– Insilati ospitano Penicillium, Claviceps, Fusarium
Condizioni di sviluppo
TEMPERATURA: per ogni muffa esistono temperature
ottimali per la crescita fungina, di solito inferiori a quelle
di tossinogenesi.
N.B.: uno stesso micete può elaborare tossine diverse a
temperature differenti.
es: Aspergillus ochraceus produce
- ocratossine a 25°C
- acido pennicillico a 20°C
Condizioni di sviluppo
UMIDITA’: i miceti sviluppano in un’atmosfera umida, ed il
substrato stesso deve possedere una certa quantità di
acqua per permettere la crescita del micelio e la
germinazione delle spore (minimo 13%).
Condizioni di sviluppo
AEROBIOSI (presenza di ossigeno): le muffe sono organismi
aerobi obbligati, anche se possono crescere con
concentrazioni di O2 molto basse (4%); l’esposizione
all’aria è condizione particolarmente favorevole non
soltanto alla crescita dei miceti, ma anche alla
tossinogenesi.
Modalità di contaminazione
Funghi da campo e di stoccaggio
NELLA DERRATA INIZIALE: nel cereale non ancora raccolto
(in campo) o dopo la raccolta dello stesso per:
- avverse condizioni climatiche (siccità, grandine, …)
- cattivo stato della pianta (parassiti, …)
IN CORSO DI TRATTAMENTO:
- schiacciamento dei semi, melassatura delle materie
prime, manipolazione da parte del
personale, imballaggio…
Attività tossica
Contrariamente alle tossine batteriche, non sono di natura
proteica e non possiedono proprietà antigeniche.
Si ignora, per la maggior parte di esse, quale ruolo giocano
per il micete che le produce.
Attività tossica
Le micotossine sono ESOTOSSINE:
- diffondono nella derrata alimentare
- persistono dopo la distruzione dei funghi
- una stessa tossina può essere secreta da miceti diversi
- sono secrete in quantità molto piccole (ppm), ma la loro
tossicità è molto elevata
Oltre 300 micotossine
Attualmente sono note più di 300 micotossine, prodotte da
un’ampia varietà di funghi tossigeni, quali l’Aspergillus, il
Penicillium, il Fusarium
Oltre 300 micotossine
Negli alimenti:
Aflatossina B1 (blue)
Aflatossina B2
Aflatossina G1 (green)
Aflatossina G2
Aflatossina M1 (milk): metabolita nell’animale alimentato
con mangimi contaminati da AFB1
Per la crescita del micelio fungino occorrono una
temperatura compresa tra 36 e 38°C, una umidità del
substrato del 30%, ed una umidità ambientale dell’85%; la
produzione di tossine avviene tra i 25 e i 32°C.
Oltre 300 micotossine
Metaboliti tossici di:
– Aspergillus flavus
– Aspergillus parassiticus
– Aspergillus niger
– Aspergillus ruber
– Penicillum citrinum
Principali micotossine secrete:
– Aflatossina B1 (metossi-difuro-cumarone)
– Aflatossina G1 (metossi-difuro-cumaro-lattone)
– Aflatossina B2 e G2 (diidroderivati)
– Aflatossina M1 e M2 (idrossiderivati)
Caratteristiche tossicocinetiche
Assunzione per via orale (maggior assorbimento a livello di
intestino tenue)
– piccola quota distrutta dalla flora ruminale
Legame con le proteine plasmatiche
Distribuzione epatica
– legame con DNA, RNA e macromolecole enzimatiche di alcuni
derivati metabolici
Caratteristiche tossicocinetiche
Differente
sensibilità
specie-specifica
agli
effetti
cancerogeni in relazione ad una diversa entità di
produzione di epossidi e, soprattutto, ad una maggior o
minor efficacia dei sistemi di detossificazione GSHdipendenti
(es:
ruminanti
meno
sensibili)
GSH = enzima epatico detossificante
Tossicità
La TROTA è l’animale PIU’ SENSIBILE in assoluto agli effetti
tossici della AFB1
- dieta contenente 0.004 ppm di AFB1 à
lesioni cancerose a livello epatico in 5 gg
VOLATILI: anatroccolo, tacchinotto, pulcino
MAMMIFERI: coniglio, ratto, cane, suino giovane
Tossicità
I PIU’ REFRATTARI sono i RUMINANTI (la pecora è
praticamente insensibile)
Si sa poco sugli animali selvatici, salvo qualche
segnalazione sporadica
In generale i soggetti giovani e quelli carenti di GSH sono
più sensibili
Il nostro problema
M1
B1
Il nostro problema
Unità di misura:
ppm =
mg/kg (milligrammi)
/1.000
ppb
=
μg/kg (microgrammi)
/1.000
ppt
=
ηg/kg (nanogrammi)
I limiti di legge
Materie prime
20 ppb
Nei mangimi destinati
ad animali in lattazione
5 ppb
Nel latte
50 ppt
Il passaggio da B1 a M1
Livelli di B1 nell’alimento, e di conseguenza
livelli di M1 nel latte
2,5 ppb B1 x 20 Kg = 50 μg assunti dall’animale
50 μg assunti x 3% (passaggio da B1 a M1) = 1,5 μg nel
latte
1,5 μg nel latte in 30 litri di latte = 50 ppt/litro
Cinetica M1 nel latte vaccino
co nc. (n g/l)
200
150
100
50
0
0
24
48
72
96 120 144 168 192
ore
Distribuzione delle micotossine
Nelle matrici liquide la diffusione di micotossine è veloce
e non lascia nessuna parte della derrata incontaminata.
Nelle matrici solide la diffusione è più lenta e non
omogenea: “contaminazione a spot”.
Distribuzione delle micotossine
Il campionamento presenta particolari difficoltà a seconda
del prodotto da analizzare.