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Rischi emergenti, le micotossine modificate

Le micotossine modificate sono metaboliti secondari tossici prodotti dai funghi o generati come parte del meccanismo di difesa della pianta infetta oppure formati durante i processi alimentari. (1)

La possibilità di conversione della micotossina modificata nella sua forma libera può comportare un rischio per l’uomo e gli animali. Le forme modificate non vengono quasi mai rilevati durante le analisi per le micotossine progenitrici e non sono in vigore limiti massimi.

È fondamentale per la sicurezza alimentare approfondire gli aspetti analitici, tossicologici e l’assessment per l’esposizione al rischio di questi metaboliti.

Micotossine modificate. Cosa sono?

Le micotossine modificate sono metaboliti secondari tossici delle micotossine (2), possono essere prodotte dalle piante per difendersi dal fungo parassita che produce le micotossine o dal fungo che le diffonde nell’ospite ma possono derivare anche da altre fonti.

Il numero e il tipo di micotossine modificate riscontrabili in alimenti e mangimi è una funzione di diverse variabili ambientali, biologiche, chimiche e chimico-fisiche.

Come vengono originate

Alcuni studi, infatti, hanno dimostrato la possibilità che le micotossine modificate siano prodotte durante i processi metabolici in animali e nell’uomo e durante la lavorazione degli alimenti. Pertanto, è necessario fare una distinzione tra l’origine e le modifiche subite dalle micotossine modificate. (3)

La fonte primaria e più diffusa è legata al metabolismo delle piante e dei funghi mentre la fonte secondaria è associata alle biotrasformazioni apportate da funghi, animali (compreso l’uomo), al metabolismo dei mammiferi e alle lavorazioni degli alimenti.

Oltre alla pianta infettata da funghi produttori di micotossine, alcuni ceppi di lieviti (Saccharomyces cerevisiae, Clonostachys rosea, Saccharomyces pastorianus), batteri (Marmoricola sp., Acinetobacter, Leadbetterella Gemmata), e funghi filamentosi (Fusarium spp., Aspegillus spp., Rhizopus spp., Trichoderma spp., Thamnidium spp.) possono modificare le micotossine, attraverso i loro meccanismi di difesa e la loro attività enzimatica.

Micotossine modificate negli alimenti

Le micotossine modificate sono state trovate in alimenti e mangimi, soprattutto a base di cereali.

La micotossina modificata più frequentemente identificata appartiene alla famiglia delle fusariotossine, si tratta principalmente di micotossine modificate a partire dallo Zearalenone (ZEA), riscontrati nel mais, grano, crusca di grano e negli oli vegetali. Ulteriori studi hanno riscontrato micotossine modificate dal Deossinivalenolo (DON) nel grano, mais, avena, orzo, birra, segale, nei cereali per la colazione e negli snack.

Micotossine modificate dal Nivalenolo (NIV) sono state trovate in grano e nel mais, in quest’ultimo sono state rinvenute anche fumosine modificate. Un’altra famiglia di micotossine prodotte dall’Aspergillus e Penicillium è l’Ocratossina A (4), studi hanno dimostrato la sua presenza in pomodoro, patate, mais, carote, grano, soia e paprika.

Influenza delle condizioni ambientali

Le ricerche dimostrano che il cambiamento climatico è uno dei principali fattori di diffusione delle micotossine in tutto il mondo. Le condizioni ambientali influenzano lo sviluppo tanto delle micotossine quanto delle corrispettive forme modificate.

Le micotossicosi, infatti, erano considerate più comuni nelle aree dei Paesi in via di sviluppo. Tuttavia, i cambiamenti climatici stanno portando sempre più spesso la contaminazione da micotossine nei Paesi industrializzati, compresa l’UE. I cambiamenti climatici, infatti, influenzano la capacità dei funghi di contaminare gli alimenti e possono portare a una diversa suscettibilità delle colture alla contaminazione da funghi.

Processi alimentari

Alcuni studi hanno dimostrato la possibilità che le micotossine modificate siano prodotte durante la lavorazione degli alimenti (5).

La formazione di micotossine modificate può dipendere dal livello iniziale di contaminazione, dall’aumento di temperatura, dalla durata del processo, dalle fasi di fermentazione, dall’uso di additivi ed enzimi, dai processi fisici e chimici (dall’utilizzo di acidi o basi) e dalla composizione della materia prima.

Una materia prima sicura può diventare un prodotto finale con alti livelli di micotossine (libere e modificate) per la possibilità di rilascio di questi composti durante la lavorazione. Pertanto, il solo controllo delle materie prime non è sufficiente a garantire la sicurezza tossicologica del prodotto finale.

Numerosi studi, d’altra parte, hanno dimostrato che le micotossine possono essere parzialmente rimosse o modificate attraverso processi fisici quali:

  • trattamento termico, pelatura e macinazione;
  • processi chimici come il trattamento alcalino e acido;
  • processi biologici come la fermentazione.

Tuttavia, i metodi di rimozione non sono ancora stati confermati.

Tossicità e valutazione del rischio

La tossicità delle micotossine modificate per gli esseri umani e gli animali è ancora sconosciuta, tuttavia, esiste un rischio potenziale di rilascio di micotossine parentali per idrolisi durante la lavorazione e la digestione degli alimenti negli organismi umani e animali (6). A causa di questo rischio, l’EFSA ha deciso che, durante la valutazione del rischio, la micotossina modificata deve essere considerata con la stessa tossicità della micotossina madre (7).

A causa della mancanza di dati sull’esposizione e sulle proprietà tossiche di questi composti, è impossibile effettuare una corretta valutazione del rischio per le micotossine modificate negli alimenti. Anche il monitoraggio di routine di alimenti e mangimi risulta impossibile, infatti, sebbene esistano numerosi metodi analitici LC/MS/MS per la determinazione delle micotossine modificate nei cereali, mancano ancora standard analitici convalidati per le micotossine modificate.

I dati disponibili, tuttavia, indicano che le micotossine modificate da DON, ZEA e fumonisina B sono evidenti priorità a causa della loro tossicità e della potenziale esposizione per l’uomo e gli animali.

Conclusione

Attualmente sono disponibili pochi dati sulla stabilità, sulle proprietà e sulla conversione da una forma all’altra durante la lavorazione delle micotossine modificate. Oltre ai danni tossicologici stabiliti per le micotossine note, le micotossine modificate rappresentano un nuovo livello di complessità nella valutazione della tossicità e nell’elaborazione di un’analisi del rischio basata sull’evidenza.

Riconoscere la rilevanza tossicologica delle micotossine modificate nei prodotti alimentari e sopperire alla mancanza di studi sulla tossicità e sui meccanismi di trasformazione delle micotossine che ostacolano la determinazione del livello massimo tollerabile di questi metaboliti negli alimenti, rappresenta una sfida importante per il futuro che dovrebbe essere presa in considerazione dai rispettivi enti normativi, produttori di alimenti e dalle autorità di controllo per proteggere la salute dei consumatori.

Note

(1) Freire L, Sant’Ana AS. Modified mycotoxins: An updated review on their formation, detection, occurrence, and toxic effects. Food Chem Toxicol. 2018 Jan; 111:189-205. doi: 10.1016/j.fct.2017.11.021. Epub 2017 Nov 20. PMID: 29158197.

(2) Marta Strinati, Micotossine, il male invisibile. L’ABC. GIFT (Great Italian Food Trade). 
24.5.19

(3) Angioni, A.; Russo, M.; La Rocca, C.; Pinto, O.; Mantovani, A. Modified Mycotoxins, a Still Unresolved Issue. Chemistry 2022, 4, 1498-1514. https://doi.org/10.3390/chemistry4040099

(4) Dario Dongo, Ylenia Patti Giammello. Contaminanti alimentari. Nuovi limiti in UE sulla ocratossina A dall’1.1.23. GIFT (Great Italian Food Trade). 04.11.2022

(5) Berthiller, F., Crews, C., Dall’Asta, C., De Saeger, S., Haesaert, G., Karlovsky, P., Oswald, I.P., Seefelder, W., Speijers, G., Stroka, J., 2013. Masked mycotoxins: a review. Mol. Nutr. Food Res. 57, 165–186.

(6) Berthiller, F.; Schuhmacher, R.; Adam, G.; Krska, R. Formation, determination and significance of masked and other conjugated mycotoxins. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 395, 1243–1252.

(7) European Food Safety Authority (EFSA), 2014. Scientific opinion on the risks for human and animal health related to the presence of modified forms of certain mycotoxins in food and feed. EFSA J. 12, 3916.

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Laureata in biotecnologie industriali e appassionata di sviluppo sostenibile, partecipa ai progetti di ricerca di Wiise S.r.l. benefit

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