Le micotossine, metaboliti secondari prodotti dai patogeni fungini che attaccano le piante, sono ritenute essere molto pericolose per la salute dell’uomo e dell’animale che si nutrono di alimenti contaminati. Ogni molecola ha una sua tossicità, anche in relazione alla quantità ingerita. Per questo a livello europeo sono state emanate delle regolamentazioni e raccomandazioni che definiscono i limiti massimi di tossine che possono essere presenti nei cereali e nei prodotti derivati. Le produzioni vengono quindi sottoposte a rigidi controlli per permettere che non arrivi sulla tavola del consumatore o negli allevamenti un alimento o mangime contaminato al di sopra dei limiti consentiti. Il contenuto delle micotossine in campioni alimentari può essere determinato con diverse metodologie, ognuna con caratteristiche diverse di accuratezza e sensibilità. In anni recenti in Italia sono stati finanziati progetti di ricerca volti a monitorare le produzioni di diversi cereali (mais, orzo, frumento), per verificare ogni anno i livelli di presenza delle tossine nel nostro areale di coltivazione.
Legislazione sulle micotossine
Le micotossine, se ingerite attraverso alimenti contaminati, causano nell’uomo e negli animali effetti tossici di natura ed entità variabili a seconda della modalità, della dose e della frequenza di esposizione. La Commissione Europea ha emanato una serie di regolamenti e raccomandazioni che indicano quali sono i limiti massimi consentiti per le micotossine nei diversi cereali, facendo distinzione in base alla destinazione d’uso. Un regolamento è un atto legislativo vincolante e deve essere applicato in tutti i suoi elementi nell'intera Unione Europea. Una raccomandazione non è invece vincolante; consente alle istituzioni europee di rendere note le loro posizioni e di suggerire linee di azione senza imporre obblighi giuridici a carico dei destinatari.
La Raccomandazione (CE) n. 576-2006 suggerisce i limiti di Fusarium-tossine (fumonisine, DON e ZEA) e ocratossina A in prodotti destinati all’alimentazione animale distinguendo tra materie prime e mangimi complementari e completi. Il Regolamento (CE) N. 1126-2007 sancisce invece i limiti per le Fusarium-tossine in prodotti per l’alimentazione umana, distinguendo tra cereali non trasformati e prodotti finiti derivati dai cereali. Una particolare attenzione, con limiti notevolmente inferiori, è posta agli alimenti a base di cereali per lattanti e bambini (Tabella 1).
Tabella 1. Limiti, espressi in μg/kg, stabiliti le Fusarium-tossine e ocratossina A.
RACCOMANDAZIONE (CE) N. 576-2006 |
Alimentazione animale |
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Fumonisine (B1+B2) |
DON |
ZEA |
Ocratossina A |
Materie prime per mangimi (umidità 12%) |
Cereali e prodotti a base di cereali (escluso granoturco) |
- |
8.000 |
2.000 |
250 |
Granoturco e sottoprodotti derivati |
60.000 |
12.000 |
3.000 |
250 |
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Mangimi complementari e completi |
Suini |
5.000 |
900 |
100-250 |
50 |
Pollame |
20.000 |
- |
- |
100 |
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Ruminanti |
50.000 |
2.000 |
500 |
- |
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REGOLAMENTO (CE) N. 1126-2007 |
Alimentazione umana |
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Granoturco non trasformato
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4.000 |
1.750 |
350 |
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Cereali non trasformati diversi da grano duro, avena e granoturco |
- |
1.250 |
100 |
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Grano duro e avena non trasformati |
- |
1.750 |
- |
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Cereali destinati al consumo umano diretto, farina di cereali, crusca e germe come prodotto finito commercializzato per il consumo umano diretto |
1.000 |
750 |
75 |
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Alimenti a base di cereali trasformati e altri alimenti destinati ai lattanti e ai bambini |
200 |
200 |
20 |
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Per quanto riguarda le aflatossine, in Tabella 2 sono sintetizzati i limiti stabiliti per diversi tipi di materie prime destinate all’alimentazione umana e animale (Regolamento CE N. 0574-2011). I limiti ammessi sono piuttosto bassi, a causa dell’elevata tossicità di queste sostanze.
Tabella 2. Limiti stabiliti per l’aflatossina B1, espressi in μg/kg.
REGOLAMENTO (CE) N. 0574-2011 |
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Materie prime per mangimi |
20 |
Mangimi complementari e completi |
10 |
Mangimi composti per bovini da latte e vitelli |
5 |
Mangimi composti per bovini (eccetto bovini da latte e vitelli), suini |
20 |
Tutti i cereali e loro prodotti derivati destinati all’alimentazione umana |
2 |
Alimenti a base di cereali e altri alimenti destinati ai lattanti e ai bambini |
0,10 |
Infine, la Raccomandazione (CE) N. 165-2013 stabilisce i limiti della presenza di tossine T2 e HT2 in alimenti e mangimi (Tabella 3).
Tabella 3. Limiti stabiliti per T2 + HT2 (μg/kg).
RACCOMANDAZIONE (CE) N. 165-2013 |
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Cereali per colazione, prodotti da panetteria |
25 - 200 |
Alimenti a base di cereali destinati ai lattanti e ai bambini |
15 |
Prodotti a base di cereali per mangimi e mangimi composti |
250 – 2.000 |
Monitoraggio delle micotossine
Negli ultimi dieci anni sono stati finanziati a livello nazionale o regionale diversi progetti di ricerca finalizzati al monitoraggio delle principali colture cerealicole italiane. Un esempio è il progetto Micoprincem, finanziato dal Mipaaf nel triennio 2011-2013, che ha consentito il monitoraggio delle colture di mais (fumonisine, aflatossine e DON), frumento duro, frumento tenero e orzo (DON e tossine T2/HT2). Le attività previste consistevano nell’analisi di campioni provenienti da un certo numero di centri di stoccaggio sparsi sul territorio per stabilire i livelli di contaminazione delle produzioni cerealicole.
Nell’ambito del monitoraggio, un’attenzione particolare deve essere posta al processo di campionamento: tanto più il campione da sottoporre all’analisi è rappresentativo dell’intera partita, tanto più il risultato analitico rappresenterà il dato effettivo di contaminazione. Pertanto, i campioni vengono di solito ottenuti con metodi di campionamento dinamico: da prodotto in movimento (durante le operazioni di carico degli autotreni in uscita o in occasione delle movimentazioni interne) viene derivato un campione globale di circa 8-20 kg da cui, con metodi di sample sorting, (es. quartatura) si ottiene un campione di 1,5-2 kg per il laboratorio di analisi.
Metodi di analisi
L’azione delle micotossine si manifesta spesso anche quando sono presenti in piccole quantità (ppb o μg/kg); per questo motivo i metodi di analisi usati per il monitoraggio devono essere molto sensibili. I metodi più affidabili sono la gas cromatografia (GC), la cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC, Figura 1) e la cromatografia liquida abbinata alla spettrometria di massa (LC-MS).
figura 1 - HPLC
D’altra parte, per avere dei risultati in tempi più veloci, che consentano di decidere rapidamente la destinazione d’uso di un materiale, il contenuto di micotossine può essere determinato mediante metodi immunoenzimatici (ELISA, Figura 2). Questi metodi sono meno sensibili rispetto alla cromatografia, ma consentono di ottenere un risultato affidabile; vengono usati soprattutto quando il numero di campioni da analizzare è elevato.
figura 2 - Analizzatore Chemwell®
Alcuni risultati del monitoraggio
Per quanto riguarda il monitoraggio del mais, nel triennio 2011-2013 il livello delle fumonisine è andato progressivamente aumentando. Nel 2011 i campioni con contaminazione sopra il limite di 4000 µg/kg rappresentavano l’11% del totale, nel 2012 il 52% e nel 2013 il 62%. Il monitoraggio sulla contaminazione di aflatossina B1 ha rivelato che il 23% dei campioni analizzati superava la soglia stabilita dalla legge nel 2012, mentre solo il 5% nel 2013. La stagione agronomica 2012 infatti, come nel 2003, è stata caratterizzata da temperature elevate e scarsa piovosità, condizioni che hanno favorito la diffusione del fungo Aspergillus. La contaminazione di DON invece non ha raggiunto livelli preoccupanti (6% dei campioni analizzati nel 2013 sopra i limiti).
Il monitoraggio di frumento tenero ha mostrato nel triennio 2011-2013 contaminazioni di DON localizzate quasi esclusivamente nell’areale Nord Italia, in particolare Piemonte e Lombardia, con un numero di campioni sopra i livelli allarmanti più alto nel 2013. Le contaminazione di tossine T2/HT2 è stata limitata. L’annata peggiore è stata quella del 2011, con il 16% dei campioni sopra la soglia limite; negli anni 2012-2013 la quasi totalità dei campioni ha presentato valori inferiori al limite di rilevabilità del metodo. In generale, al contrario della contaminazione da DON, queste tossine sono state rilevate maggiormente negli areali Centro e Sud Italia.
Il monitoraggio di frumento duro, come quello del frumento tenero, ha mostrato un’incidenza di DON più accentuata nel Nord e Centro Italia e un’incidenza di tossine T2/HT2 più marcata al Sud. I dati ottenuti sembrano confermare un diverso quadro sia di diffusione che di entità di contaminazione di ciascuna delle micotossine considerate, con una diversificazione della loro presenza nel frumento duro negli areali considerati. Ciò permette di ipotizzare un diverso adattamento/competizione dei fughi produttori in ogni areale di coltivazione.
Infine il monitoraggio della filiera dell’ orzo da malto, destinato all’alimentazione umana, ha mostrato trascurabili livelli di contaminazione da DON in tutti i campioni del triennio. Al contrario, il monitoraggio di T2/HT2 ha evidenziato la presenza di alcuni “hot spot” di contaminazione, correlabili a specifiche zone territoriali, pratiche agronomiche e all’andamento delle precipitazioni.
HPLC
Strumentazione per analisi HPLC e cromatogramma con le fumonisine presenti in un campione di mais (da: Seo e Lee, Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65(3):1331).
Analizzatore Chemwell®
Analizzatore Chemwell® per la determinazione del contenuto in micotossine mediante metodo ELISA.
I cereali sono colture fondamentali in Italia, dove svolgono un ruolo importante per l’alimentazione animale, il consumo umano diretto e come fonte di molti prodotti commerciali. E’ noto che la granella è soggetta ad infezione da parte di diverse specie fungine che provocano un accumulo di micotossine. La presenza di queste sostanze nei mangimi e negli alimenti è stata regolata negli ultimi anni da numerosi regolamenti e raccomandazioni per impedire danni alla salute dei consumatori. Un lavoro costante di monitoraggio delle diverse filiere risulta quindi fondamentale per tenere sotto controllo le contaminazioni negli anni e nelle diverse aree geografiche e per identificare tossine nuove.
Atti progetto Micoprincem. Micotossine principali ed emergenti nei cereali
Locatelli S., Balconi C. (2013). Monitoraggio delle micotossine nelle produzioni italiane di mais. Mangimi & Alimenti 5(6): 21-23.
Locatelli S., Balconi C. (2014). Indagine sulla contaminazione da micotossine in mais: campagna 2014. Mangimi & Alimenti 7(1): 21-22.
REGOLAMENTO (CE) N. 1126-2007
REGOLAMENTO (CE) N. 0574-2011
REGOLAMENTO (CE) N. 0165-2010
RACCOMANDAZIONE (CE) N. 576-2006
RACCOMANDAZIONE (CE) N. 165-2013