Le micotossine nella filiera del frumento - arpae.it · Le micotossine nella filiera del frumento: risvolti agronomici e gestionali Seminario: “Le micotossine: nuovi scenari nella

Le micotossine nella filiera del frumento:

risvolti agronomici e gestionali

Seminario: “Le micotossine: nuovi scenari nella filiera cerealicola e agroalimentare” – Bologna 12 giugno 2008

Davide PancaldiDipartimento di Protezione e Valorizzazione Agro-Alimentare Università degli Studi di Bologna

Ilaria AlbertiEnte Nazionale delle Sementi Elette – Sez. Verona

MICOTOSSINE:

Prodotti del metabolismo secondario di varie specie fungine, in particolare del

genere Aspergillus, Penicillium e Fusarium.

Sono in grado di causare effetti tossici, acuti o cronici sugli animali o sull’uomo.

Tossina T-2 e HT-2

Zearalenone

Deossinivalenolo

Ocratossina A

MMIICOTOCOTOSSINASSINA

Le principali micotossine del frumento e funghi produttori

F. sporotrichioides, F. poae

F. graminearum, F. culmorum,

F. cerealis

Fusarium graminearum, F. culmorum,

Aspergillus ochraceus, Penicilliumverrucosum

FUNGHI PRODUTTORIFUNGHI PRODUTTORI

O

OHO O

CH3

H

HH

NC

COO H

HCH2

Cl

O

O

CH3

CH3

CH2

O

O

O

H

H

OH

O

O

CH3

CH3

CH2

O

OO

C

O

CH3C

O

CH3

OC

O

H

O

CH3OO

O

H

H

O

EFFETTI TOSSICI SUGLI ANIMALI E SULL’UOMO - 1

OCRATOSSINA A

Attività cancerogena, nefrotossica citotossica, embriotossica, teratogena, genotossica, immunosoppressiva

Nefropatia endemica dei balcani(BEN); sospetta agente di tumori del tratto urinario (UTT) e di nefriti interstiziali croniche

animali

uomo

Nessun caso di intossicazione acuta è

stato riportato nell’uomo


DEOSSINIVALENOLO

Emesi, rifiuto del cibo, immunosoppressione

Nausea, vomito, diarrea, disturbi gastro-intestinali, vertigini, febbre.

animali

uomo


ZEARALENONE

Iperestrismo (suini e bovini), atrofia testicolare ed ovarica, aborto.

Associato ad alcuni casi di Iperestrismo (adolescenti a Porto Rico)

animali

uomo

Uno dei più potenti estrogeni di origine naturale conosciuti


TOSSINA T-2 e HT-2

Attività dermotossica, emorragica e immunosoppressiva

Leucopenia tossico alimentare (ATA): lesioni necrotiche a livello di cavo orale, esofago, stomaco; emorragie, pronunciata leucopenia dovuta a ipoplasia e aplasia del midollo osseo.

animali

uomo

Interessò, negli anni ’40, il 10% della popolazione di diverse aree rurali della Russia orientale e provocò la morte del 60% dei soggetti colpiti

PRESENZA DELLE MICOTOSSINE NEL FRUMENTO - 1

% campioni positivi

n. Campioni positivi

n. Campioni esaminati

28.0%274979

SCOOP – TASK 3.2.7: OCRATOSSINA A su

FRUMENTO IN EUROPA

0.0%030

% campioni positivi



SCOOP – TASK 3.2.7: OCRATOSSINA A su

FRUMENTO IN ITALIA

Report of experts participanting in Task 3.2.7 – 2002 – Assesment of dietary intake of Ocratoxin A by the population of EU Member States

PRESENZA DELLE MICOTOSSINE NEL FRUMENTO – 1.1

8.6%670

% campioni positivi



PRESENZA DI OCRATOSSINA A IN FRUMENTO

DURO PRODOTTO IN PUGLIA

Palermo et al., (2002). Occurence of ochratoxin A in cereals from Puglia (Italy). Italian Journal of Food Science, n. 4. Vol. 14, 447-453


PRESENZA DI DON su FRUMENTO TENERO E

DURO PRODOTTO IN ITALIA

92301551997-1998

6168881999-2000

83612681998-1999

791001542001-2002

28501092000-2001

516892002-2003

54822003-2004

% campioni positivi F. duro

% campioni positivi F. tenero


Annata

Campagna C., Haiudokowski M., Pancaldi D., Pascale M., Ravaglia S., Silvestri M.,Visconti A. (2005) – Fonti di rischio e gestione delle micotossine nel frumento. Inf. Agr. 1/2005.


PRESENZA DI DON su FRUMENTO TENERO in

EMILIA – ROMAGNA

764762002

191542004

62662003

% campioni positivi F. tenero


Annata

Delogu G., Terzi V., Rossi V., Gigolini M., Scudellari D.(2005) – Micotossine nei cereali, pronto un nuovo metodo per ridurre i rischi. Agricoltura, n. 7/2005.


61%31045088

% campioni positivi



SCOOP – TASK 3.2.10: DEOSSINIVALENOLO su

FRUMENTO IN EUROPA

Report of experts participanting in Task 3.2.10 – April 2003 – Collection of occurrence data of Fusarium toxins in food and assessment ofdietary intake by tha population of EU Member States


% campioni positivi



30.0%254847

SCOOP – TASK 3.2.10: ZEARALENONE su

FRUMENTO IN EUROPA

0.0%053

% campioni positivi



SCOOP – TASK 3.2.10: ZEARALENONE su

FRUMENTO IN ITALIA



% campioni positivi



12.0%1451213

SCOOP – TASK 3.2.10: HT-2 su FRUMENTO IN

EUROPA

21.0%2971417

% campioni positivi



SCOOP – TASK 3.2.10: T-2 su FRUMENTO IN

EUROPA


PRESENZA DI T-2 e HT-2 su FRUMENTO in ITALIA

In una indagine condotta nel NORD ITALIA su 21 campioni di cariossidi di

frumento sono stati riscontrati livelli TRASCURABILI delle due tossine

PRESENZA DELLE MICOTOSSINE NEL FRUMENTO –4.1

Causin et al. – Report of experts participanting in Task 3.2.10 – April 2003 – Collection of occurrence data of Fusarium toxins in food and assessment of dietary intake by tha population of EU Member States

O

O

CH3

CH3

CH2

O

O

O

H

H

O H

DEOSSINIVALENOLO

MICOTOSSINA PIU’ DIFFUSA SU FRUMENTO EUROPA ED IN ITALIA

STUDI SULLA DISTRIBUZIONE DEL DON NEI PRODOTTI DI MOLITURA-1

Pancaldi D., Pisi A., Alberti I., Romani S. (2004) – Control of Fusarium head blight and accumation of deoxynivalenol in durum wheat grain, semolina and bran. Phytopathologia Mediterranea, 43, 351-359.

Campione in natura

Campione “pulito”

Crusca Semola

FRUMENTO DURO

0.744 0.744 ppmppm

0.577 0.577 ppmppm

0.568 0.568 ppmppm 0.354 0.354 ppmppm

Frumento tal quale

Scarti di

pulitura

Frumento pulito

Crusca Farinetta Semola

Pasta

(Bühler Mill Model MLU 202)

Condizionamento(umidità finale 17%, 14 h + 3 h)

SetacciaturaRationel Kornservice Mod. M220V

(5 mm × 15 mm e 2 mm × 19 mm)

STUDI SULLA DISTRIBUZIONE DEL DON NEI PRODOTTI DIMOLITURA (FRUMENTO DUROFRUMENTO DURO)

Distribuzione del DON nei prodotti di molitura del frumento duro e negli spaghetti prima e dopo cottura

100

77

159

64

37 3320

0

50

100

150

200

Frumento

non pulito

Frumento

pulito

Crusca Farinetta Semola Spaghetti Spaghetti

dopocottura

DON (%)

Scarti di pulitura 414%


Frumento tal quale

Frumento pulito

Crusca Tritello Farina

Scarti di

pulitura

(Molino Modello Chopin CD1)

Condizionamento(umidità 16.5%, 40h)

Ventilazione con

pulitore Esetek mod. SLM

STUDI SULLA DISTRIBUZIONE DEL DON NEI PRODOTTI DIMOLITURA (FRUMENTO TENEROFRUMENTO TENERO)

Distribuzione del DON nei prodotti di molitura del frumento tenero

100

40

205

136

76

26

0

50

100

150

200

250

Frumentonon pulito

Frumentopulito

Scarti dipulitura

Crusca Tritello Farina

DON (%)


Patogeni seminali dei cereali

6

1

2

3

4

5

Cochliobolussativus

Ustilago hordei

Pyrenophoragaminea

Fusarium spp.

Ustilago nuda

f.sp. tritici

f.sp. hordei.

Pyrenophora teres

Leptosphaerianodorum

Tilletia caries

Tilletia foetida

Rynchosporiumsecalis

1 - Gluma 4- Endosperma

2- Pericarpo 5- Embrione

3- Strato di aleurone 6- Peli apicali

Fusariosi della spiga Fusarium Head Blight(FHB)

DANNI SPIGADANNI SPIGA

DISSECCAMENTI DISSECCAMENTI TOTALI O PARZIALI TOTALI O PARZIALI

IN SEGUITO IN SEGUITO ALL’INVASIONE, DA ALL’INVASIONE, DA PARTE DEL MICETE, PARTE DEL MICETE,

DEI TESSUTI DEI TESSUTI CONDUTTORICONDUTTORI

COMPROMISSIONE COMPROMISSIONE PARZIALE O TOTALE PARZIALE O TOTALE DELLA PRODUZIONE DELLA PRODUZIONE DIDI CARIOSSIDICARIOSSIDI

GRANELLA GRANELLA STRIMINZITA e STRIMINZITA e CONTENENTE CONTENENTE MICOTOSSINEMICOTOSSINE

MICOTOSSINE

PATOGENO

PATOGENO

(tossigeno)

Clima

- pioggia

- umidità

- temperatura

Inoculo (potenziale)

Precessione colturale

Terreno- lavorato

- minima lavorazione- semina su sodo

Residui colturali- interramento- distruzione parziale

- distruzione completa

Infezione spiga (Incidenza e Gravità)Contaminazione delle

cariossidi

Suscettibilità della pianta

- cultivar (resistente o tollerante)

- stadio di sviluppo

- investimento

- concimazione

Ospiti alternativi (diserbo)

Infezione sistemica ?

SementeSemente

-- sanasana

-- conciataconciata

CONTAMINAZIONE DEL SEME

Fattori influenzanti le infezioni e il contenuto di DON nelle cariossidi

Pressione

infettiva

Impiego di fungicidi- principio attivo (dose)- epoca di applicazione- tipo di applicazione

GRAZIEGRAZIE

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Seminario: “Le micotossine: nuovi scenari nella filiera cerealicola e agroalimentare” – Bologna 12 giugno 2008

Viola arvensis

Urtica dioicaViola arvensis

Stellaria mediaUrtica dioica

Galium aparineGalium aparine

Rumex obtusifoliusRumex obtusifolius

Ranunculus repensRanunculus repens

Viola arvensisRanunculus acrisRanunculus acris

Ranunculus acrisMatricaria spp.Matricaria spp.

Matricaria spp.Senecio vulgarisSenecio vulgarisViola arvensis

Galium aparineCirsium arvensisCapsella bursa-pastorisVeronica persica

Capsella bursa-pastorisCapsella bursa-pastorisBetae vulgarisMatricaria spp.

F. poaeF. avenaceumF. culmorumF. graminearum

DIFFUSIONE DELL’INOCULO

VENTO


VENTO

SCHIZZI DI PIOGGIA


VENTO

SCHIZZI DI PIOGGIA

INSETTI (tripidi, cavallette, Mosca domestica)

DIFFUSIONE DELL’INOCULODIFFUSIONE DELL’INOCULO

VENTO

SCHIZZI DI PIOGGIA


ACARI (genere Siteroptes)

DIFFUSIONE DELL’INOCULODIFFUSIONE DELL’INOCULO

VENTO

SCHIZZI DI PIOGGIA


ACARI (genere Siteroptes)

Fig.2 - Correlation between the percentage of infected kernels of CS by F. graminearum and F. culmorun and

contamination by DON

y = 0,0658x + 0,026

R2 = 0,7942

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0

% of infected kernels

DON (ppm)

1995: segnalazione della prima infezione di tipo epidemico di fusariosi della spiga

in Italia

Analizzati per la ricerca della tossina DON in Emilia-Romagna:frumento tenero: 13 campioni >> 100% positivifrumento duro: 36 campioni >> 100% positivi

Lops R., Pascale M., Pancaldi D., Visconti A. (1998) – Infezioni fungine e presenza di deossinivalenolo in cariossidi di frumentoProdotte in diverse regioni italiane. Inf. Fitopat., 4, 60-66.

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