Studio Nutrizionale LRP
Dott.ssa Lia Rossi Prosperi
Biologa Nutrizionista
Specialista in scienza
dell'alimentazione
Le Micotossine: Informazioni Generali ed Impatto sulla Salute dell'Uomo
Le micotossine sono delle sostanze chimiche ad azione tossica nei confronti dell'uomo e degli animali (micotossicosi acute e croniche). Queste vengono prodotte, in particolari condizioni ambientali, da numerose specie di funghi filamentosi microscopici. Le muffe tossigene più diffuse in Europa appartengono al genere Aspergillus, Penicillium e Fusarium (tabella 1).
Attualmente, le micotossine rappresentano uno degli aspetti più rilevanti e preoccupanti della contaminazione di alimenti e mangimi (25% delle derrate alimentari secondo la FAO). La loro elevata tossicità e diffusione, il numero crescente delle derrate alimentari passibili di contaminazione e l'impatto delle micotossine sulla salute dell'uomo e degli animali e sull'economia rappresentano alcuni dei parametri causali di questo rischio emergente.
Finora sono state identificate più di 300 micotossine (Betina, 1984), ma solo per alcune sono stati riconosciuti effetti tossici. Generalmente, le micotossine sono classificate in due grandi categorie a seconda della disponibilità attuale di informazioni: “micotossine principali o maggiori” e “micotossine minori”. Pertanto, le micotossine principali sono quelle più studiate e comprendono le aflatossine (AFLs), l' ocratossina A (OTA), le fumonisine (FBs), i tricoteceni, lo zearalenone (ZEA), la patulina e le tossine dell'ergot . Fanno parte, invece, della lista delle micotossine minori i seguenti metaboliti secondari fungini: l'acido ciclopiazonico, la sterigmatocistina, la gliotossina, la citrinina, le tossine tremorgeniche, quali il penitrem, la fusarina C, l'acido fusarico, l'acido penicillico, l'acido micofenolico, la rocfortina, la tossina PR e le tossine prodotte dal genere Stachybotrys (particolarmente rilevanti per gli ambienti domestici).
La sintesi delle micotossine è strettamente connessa alla crescita fungina (senza crescita del fungo tossigeno, la produzione di tossine non avviene). Le condizioni che influenzano la biosintesi delle micotossine sono peculiari per le singole specie e includono condizioni geografiche ed ambientali, pratiche di coltivazione, stoccaggio e tipo di substrato (Report del Council for Agricultural Science and Tecnology ). Nella tabella 2 sono riportati i valori relativi ad alcuni fattori ambientali condizionanti lo sviluppo fungino. Una volta prodotte, le micotossine residuano nelle derrate alimentari anche laddove la muffa abbia cessato il suo ciclo vitale o sia stata rimossa dalle operazioni tecnologiche di lavorazione dell'alimento o del mangime. Inoltre, le principali micotossine sono resistenti alle normali operazioni di cottura degli alimenti.
Tabella 2 . Fattori ambientali che influenzano la crescita fungina (Fonte Oldenburg, 1991)
|
minimo |
ottimo |
massimo |
Temperatura (C°) |
-3.0 |
20-35 |
60 |
Attività dell'acqua (a w ) |
0.65 |
0.80-0.95 |
0.99 |
Ossigeno (%) |
0.14 |
>2.0 |
- |
pH |
2.0 |
4.5-6.5 |
8.0 |
Anidride carbonica (%) |
- |
<10.0 |
>15.0 |
Le matrici alimentari suscettibili all'attacco fungino includono sia materie prime quali cereali, semi oleaginosi, semi di caffè e cacao, spezie, frutta secca ed essiccata ( contaminazione diretta ), sia prodotti derivati e trasformati quali vino, birra, uvetta, cacao e cioccolata, caffè tostato e succhi di frutta ( contaminazione indiretta ). Nella tabella 3 sono riportati alcuni esempi di derrate alimentari contaminate in modo preferenziale da parte di alcune specie fungine. Talvolta, si possono verificare alterazioni a carico del contenuto in micotossine di un alimento, soprattutto quando l'alimento viene sottoposto a processi di trasformazione. Ad esempio, la molitura dei cereali implica una concentrazione di micotossina nelle parti cruscali e una diminuzione nelle frazioni più raffinate, dipendente dal tipo di micotossina e di cereali. Anche il processo di caseificazione comporta la concentrazione della aflatossina AFM 1 nei formaggi di un fattore peculiare per ogni tipo di formaggio.
Tabella 3
MICOTOSSINA |
DERRATE ALIMENTARI |
Aflatossine B 1 , B 2 , G 1 , G 2 |
Cereali,semi oleaginosi, spezie, frutta fresca e secca, mais, arachidi, cotone, mandorle pistacchi, nocciole e noci di Brasile |
Aflatossina M 1 |
Latte e derivati |
Ocratossina A |
Cereali, spezie, cacao, caffè, carni suine ed avicole, vino, birra |
Zearalenone |
Mais |
Deossinivalenolo, T-2, HT-2 |
Grano |
Fumonisine |
Mais |
Patulina |
succhi di mele, pere, carote, pomodori |
La presenza di micotossine nei mangimi, oltre a rappresentare un problema di vastissime proporzioni per gli allevamenti, può costituire un'ulteriore fonte di rischio per l'uomo, attraverso il trasferimento di micotossine nei prodotti d'origine animale quali il latte e i prodotti lattiero-caseari, la carne e le uova. Fra le micotossine più frequentemente riscontrate in questa tipologia di prodotti sono l'aflatossina AFM 1 , prodotta negli animali da latte per idrossilazione dell'aflatossina B1 in ragione dell'1- 6% rispetto alla tossina genitrice, e l'OTA nei prodotti derivati dai suini. Storicamente in Europa il latte rappresenta la prima matrice alimentare per la quale sono state adottate misure preventive per la presenza di AFM 1 ( Reg. (CE) 2001/466 ), attraverso la definizione di limiti per l'AFB1 nei mangimi ( UE, Dir.2002/32 e successivamente Dir.2003/100 ).
Altre fonti di assunzione di micotossine da parte di alcune fasce di popolazione sono il latte materno e l'inalazione di polveri aereodisperse contaminate da micotossine. Il latte materno costituisce l'unica e preziosa fonte di nutrimento dei neonati. Le micotossine finora riscontrabile in questo alimento sono l'aflatossina AFM 1 e l'ocratossina A, che possono raggiungere a volte dei livelli preoccupanti. Tuttavia, si dovranno effettuare studi ulteriori per verificare se anche altre micotossine possono trasferirsi nel latte materno. Per quanto riguarda la seconda fonte di assunzione di micotossine, sono particolarmente esposte a questo rischio sia le persone che lavorano in ambienti in cui vengono trattate delle derrate contaminate sia quelle che vivono in ambienti in cui le cattive condizioni igienico-ambientali favoriscono l'ammuffimento delle pareti.
Le organizzazioni internazionali maggiormente coinvolte nella valutazione, comunicazione e gestione del rischio rappresentato dalle micotossine sono: il CODEX Alimentarious , la FAO ( Food and Agriculture Organization ) e il WHO ( Organizzazione Mondiale della Sanità ). In aggiunta, il regolamento 178/2002 ha consentito la costituzione dell' EFSA (European Food Safety Agency, www.efsa.eu.int ) per l'analisi del rischio (gestione esclusa).
La caratterizzazione del pericolo, cioè la valutazione qualitativa e quantitativa della natura dell'effetto tossico è stata sufficientemente sviluppata solo per alcune delle micotossine principali ( Opinion Papers dello Scientific Commette for Food ). Gli effetti tossici nell'uomo sono molto diversi e in massima parte riconducibili alla formazione di addotti con vari recettori molecolari quali DNA, RNA, proteine funzionali, cofattori enzimatici e costituenti di membrana (tabella 4). Un moderno approccio per la classificazione della tossicità delle micotossine è basato appunto sulla valutazione dell'effetto tossico sui vari organi o sistema bersaglio (rassegna di Fink-Gremmels, 1996; http://www.mycotoxin-prevention.com .). Per quanto riguarda l'effetto cancerogeno l' International Agency for Research on Cancer ( IARC ) ha classificato l'aflatossina B1 nel gruppo 1 (sicuramente cancerogena per l'uomo), mentre l'OTA, l'AFM 1 e la fumonisina B 1 sono state classificate nel gruppo 2B (possibilmente cancerogene per l'uomo).
Tabella 4
MICOTOSSINE |
EFFETTI TOSSICI |
Aflatossine |
Epatiti,nefriti, cancerogenesi, genotossicità |
Ocratossine |
Epatiti,nefriti, teratogenicità, neurotossicità, genotossicità |
Zearalenoni |
Ipofertilità, azione estrogenica |
Tricoteceni |
Vomito, rifiuto del cibo, gastroenteriti ulcerative, emorragie intestinali, immunosoppressione, edemi polmonari, dermotossicità |
Fumonisina B 1 |
Cancerogenesi (neurotossicità, citotossicità) |
La valutazione quantitativa della pericolosità delle micotossine è stata affidata al JECFA (Joint Expert Committee on Food Additives) del WHO e della FAO e comprende per le sostanze non cancerogene la definizione del PMTWI (Provisional Maximum Tolerable Weekly Intake) o del PMTDI (Provisional Maximum Tolerable Daily Intake). Questi valori provvisori di assunzione massima giornaliera sono stabiliti sulla base del NOEL (No Observable Effect Level) e l'applicazione di un fattore di sicurezza pari a 100. Per le sostanze genotossiche, quali l'aflatossina B1, il JECFA non assegna alcun valore di PMTWI o PMTDI perché si assume che tali sostanze possano esercitare un effetto tossico anche in piccole dosi e pertanto dovrebbero essere assenti. Tuttavia, nei casi in cui non sia possibile eliminare totalmente la presenza di una sostanza tossica dagli alimenti senza compromettere le riserve alimentari mondiali, il JECFA raccomanda un livello massimo di contaminazione definito come ALARA (As Low As Reasonably Achievable, cioè livello più basso conseguibile), come nel caso dell'aflatossina B1. In tabella 5 sono riportati i valori di PMTDI indicati dal JECFA per le micotossine prese in considerazione.
Tabella 5 . Valori di PMTDI per le principali micotossine
Sulla base della Decisione della Commissione 94/652/EC è stato supportato dall'UE lo sviluppo di alcune “Tasks” volte alla valutazione della esposizione della popolazione europea alle principali micotossine, quali aflatossine, OTA, fusariotossine e patulina, prendendo in considerazione sia dati relativi all'incidenza di contaminazione sia dati relativi ai consumi alimentari. Un' accurata conoscenza dell'incidenza di contaminazione, cioè delle frequenze e dei livelli di contaminazione da micotossine nelle diverse matrici alimentari rappresenta anche la base per la programmazione delle opportune misure di gestione del rischio. Il programma GEMS FOOD e il Report del CAST rappresentano le fonti d'informazione più validi sull'incidenza di contaminazione specie fungina/derrata alimentare. In tabella 6 vengono riportati i risultati ottenuti per la valutazione dell'esposizione della popolazione europea all' OTA derivante dalle diverse matrici passibili di contaminazione (nel 2003), mentre nella figura 1 è illustrato tale contributo all'esposizione. Un aspetto cruciale della valutazione dell'incidenza di contaminazione e conseguentemente della valutazione del rischio è data dall'attendibilità dei metodi di analisi e campionamento impiegati nei monitoraggi.
Le azioni volte a prevenire l'attacco delle muffe tossigene e la formazione di micotossine sono usualmente raggruppate in attività relative alle fasi di coltivazione/ raccolto e in attività eseguite nella fase post-raccolto, incluso il trasporto, l'immagazzinamento e le attività di trasformazione. Per le micotossine, infatti, più che per altri contaminanti, è fondamentale che il sistema di HACCP ( Hazard Analysis Critical Control Point ) sia considerato in maniera integrata, comprendendo pertanto l'intera filiera produttiva, dal campo al piatto. La conoscenza dell'ecologia fungina rappresenta la base per la prevenzione della formazione di muffe e di micotossine ( www.codex.com e www.mycotoxin-prevention.com ). Ultimamente si sta valutando la coltivazione di alcune tipologie di piante OGM nella prevenzione della contaminazione da muffe e micotossine, in seguito ad osservazioni raccolte sulla rilevante riduzione di fusariotossine nel mais geneticamente modificato per la resistenza agli insetti. Il minore attacco da parte degli insetti riduce, infatti, il danno alle granaglie con conseguente minore possibilità di attacco da parte delle muffe.
I processi tecnologici in grado di ridurre il livello delle tossine inizialmente presenti nelle materie prime sono pochi; in particolare i trattamenti alcalini, come ad esempio la raffinazione degli oli che degrada le aflatossine presenti nei semi oleaginosi, o la tostatura del caffè che riduce fino al 50% l'ocratossina A presente nei semi grezzi.
Tabella 6. Assunzione giornaliera di OTA con la dieta per ciascun alimento (microg/kg o microg/l)
Figura 1. Contributo delle varie matrici alimentari alla esposizione totale del consumatore europeo all'ocratossina A*
Concludendo, la fissazione legale di limiti massimi ammissibili rappresenta uno dei momenti più incisivi al fine di salvaguardare la salute dell'uomo. In Europa il processo di regolamento delle micotossine negli alimenti è iniziato nel 1998 con il Regolamento CE 1525/98; nelle tabelle 7a, 7b e 7c sono riportati i limiti stabiliti dai Regolamenti CE 472/2002 (per l'ocratossina A), 1425/2003 (per la patulina) e 2174/2003 (per le aflatossine), rispettivamente. Successivamente, con il Regolamento CE 683/2004, si sono fissati i limiti di alcune micotossine negli alimenti per l'infanzia e negli alimenti dietetici a fini medici speciali: 0.10 m g/kg per la AFB 1 , 0.025 m g/kg per la AFM 1 e 0.50 m g/kg per l' OTA . Ultimamente, il regolamento (CE) 123/2005 del 26 gennaio 2005 pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale Europea ha stabilito il limite dell'ocratossina A contenuta nel vino ( 2.0 m g/l ) modificando il regolamento precedente 466/2001 (appendice). Per quanto riguarda la legislazione italiana vigente, nelle tabelle 8 e 9 sono riassunti i regolamenti pubblicati dal 1999 al 2003 e i limiti di alcune micotossine, rispettivamente. Bisogna sottolineare che il processo di regolamento è molto complesso, in quanto le considerazioni relative all'impatto sulla salute dell'uomo e degli animali si interfacciano con quelle relative alle pesanti ricadute economiche e politiche riferibili alla presenza delle micotossine, e perciò molto rallentato.
Tabella 7a. Limiti per l'ocratossina A in Europa*
Tabella 7b. Limiti per la patulina in Europa*
Tabella 7c. Limiti per la afaltossine in Europa*
Tabella 8
|
LEGISLAZIONE ITALIANA VIGENTE |
1999 |
Circolare 09/06/99, n°10 (GU 11/06/99) L'Italia recepisce il Regolamento (CE) n°1525/98 del 16/07/98 ed aggiunge dei valori guida per Aflatossine (spezie e piante infusionali), Ocratossina A, Patulina e Zearalenone |
2000 |
DM 23 dicembre 2000 (GU 09/02/01)
L'Italia recepisce la Direttiva 98/53/CE che stabilisce i metodi di campionamento ed analisi |
2002 |
Regolamento (CE) n°257/2002 del 13/02/2002 Aggiorna i limiti di aflatossine nei cereali del Regolamento (CE) n°1525/98 |
2002 |
Regolamento (CE) n°472/2002 del 16/03/2002 Stabilisce i limiti di aflatossine nel peperoncino e di ocratossina A nei cereali ed uvetta |
2003 |
Circolare 28/11/03, n°6 (GU 10/12/03) Stabilisce i limiti di Ocratossina A nel cacao |
Tabella 9. Valori massimi ammissibili per le micotossine nella legislazione italiana*
Riferimenti bibliografici
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WHO (2002), “Evaluation of Certain Mycotoxins in Food”, Fifty-sixth report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, World Health Organization, Geneva.
APPENDICE
