PARETE CELLULARE DEI FUNGHI
PARETE CELLULARE DEI FUNGHI
Funghi importanti in medicina
• Micosi superficiali.
• Le lesioni possono interessare il mantello cutaneo, le mucose, i capelli, le unghie.
• Possono essere trasmesse da parte degli animali domestici.
Funghi importanti in medicina
• Micosi profonde.
• Alcuni miceti, patogeni opportunisti, possono causare infezioni serie quando il paziente risulti, in qualche modo, debilitato.
• Gran parte di tali funghi hanno un ciclo di vita bifasico: lievitiforme (nell’ospite) e miceliale (in vitro).
Funghi tossici
• Producono tossine con conseguente danno per piante, animali, uomo.
• L’intossicazione avviene in seguito ad ingestione di funghi velenosi o cibi contaminati da funghi produttori di tossine.
• Micotossine: tossine elaborate dai funghi.
• Fitoalessine: sostanze prodotte dalle piante in risposta al fungo.
Funghi tossici
• Le tossine possono agire sinergicamente causando i seguenti danni: nefrotossicità, danni al tessuto cutaneo, danni al tratto gastrointestinale, danni al sistema respiratorio.
• Parecchie tossine sono potenti carcinogeni
Funghi tossici
• Micetismo: avvelenamento da funghi (e.: Amanita phalloides, muscaria).
• Micotossicosi: contaminazione delle derratte alimentari da parte di tossine fungine.
Funghi tossici
• Ergotismo: segale contaminata da muffe Claviceps purpurea e Cl.paspali.
• ALCALOIDI blocco -adrenergico vasocostrizione (gangrena).
Funghi tossici
• Aleucia alimentare tossica: grano contaminato da specie tossigene della muffa Fusarium.
• GLICOSIDI tossici
Funghi tossici
• Aflatossine umane: correlazione con tumore epatico.
• OTA: ocratossina A vino, cereali etc : correlata con la nefropatia Balcani
Funghi d’importanza industriale
• Sono importanti anche per la produzione di antibiotici, la trasformazione degli steroidi e la produzione di insetticidi.
Funghi d’importanza industriale:fabbricazione dei formaggi
• Pennicillium roqueforti (muffa aerobia): dopo l’inoculo delle spore fungine, si pune a maturazione a basse temperature (9°C), per scoraggiare lo sviluppo di altri microrganismi.
• Pennicillium camemberti: cresce in superficie, dirigendosi verso l’interno (caratteristica liquefazione).
Funghi d’importanza industriale:produzione di antibiotici
• Benzilpennicillina (Pennicillina G).
• Cefalosporina C.
• Griseofulvina.
• Streptomicina.
Funghi d’importanza industriale:altro
• I funghi sono importanti per la produzione di vitamine, aminoacidi, acidi organici.
MICOTOSSINE NELLA FILIERA
VITIVINICOLA
MiCOTOssiINe
Principali produttori di OTA:Aspergillus, Penicillium e Fusarium
Metaboliti secondari fungini che sonoriconosciuti come tossici per animali e uomo.
OIV 03. 14. 05
Aflatossina B1, B2, G1, G2
Aflatossina M1
Ocratossina A
Deossinivalenolo
Zearalenone
Fumonisine
Patulina
mais, arachidi, spezie, frutta secca
latte, uova, formaggio
cereali, caffè, vino, birra
cereali
cereali
mais, alimenti a base di maisuva e vino
Aspergillus flavus, A. parasiticus
Aspergillus ochraceus, A. carbonarius,
A. niger, Penicillium verrucosum
Fusarium graminearum, F. culmorum,
Fusarium graminearum, F. culmorum,F. cerealis (F. crookwellense)
Fusarium verticillioides (F. moniliforme),
F. proliferatumPenicillum expansus
PRINCIPALI MICOTOSSINE PRESENTI NELLE DERRATE ALIMENTARI E
RELATIVI FUNGHI PRODUTTORI
MICOTOSSINA DERRATA FUNGHI PRODUTTORI
CLASSIFICAZIONE DI ALCUNE MICOTOSSINE SULLA BASE
DEL RISCHIO CANCEROGENO PER L’UOMO (IARC, 1993)
adattata da: International Agency for Research on Cancer. Monographs on the Evaluation of Carcinogenic risk to humans. IARC Lyon, France, VOL. 56, 1993, 523-524
Gruppo 2B Aflatossina M1
Ocratossina A
Tossine di Fusarium verticillioides
Cancerogene per gli
animali e possibili
cancerogeni per l’uomo
Gruppo 1 Aflatossine B1, B2, G1, G2Cancerogene per l’uomo
ALIMENTO FUNGHI PRODUTTORI
Cereali (frumento, orzo, mais,
segale, avena), legumi, cacao,
noci, caffè, uva, uva passa,
succo d’uva, mosto, vino, birra,
carni di maiale
Aspergillus ochraceus, A. carbonarius,
A. niger
Penicillium verrucosum
ALIMENTI CONTAMINATI DA OCRATOSSINA A
E RELATIVI FUNGHI PRODUTTORI
DIFFUSIONE DI OF OCRATOssINa A
Vegetables products
Cereals, Coffee, Legumes
Cocoa, Dried fruits
Beverages
Beer
Wine, Grape juice
Products of animal origin
Yougurt, Meats
OIV 03. 14. 05
N O
HOOC H
H
OH
Cl
O
CH3
H
O
Ochratoxin A (OTA)
Tramite idrolisi acida o enzimatica OTA
α-OTAnon toxic compound 1- β- phenylalanine
OIV 03. 14. 05
TOssICITà
nephrotoxic: possible involvement in Balkan Endemic Nephropathy (BEN)
carcinogenicity: in 1993 has been included from
the International Agency for Research on Cancer
(IARC) in the group 2B of potentially
cancerogenous compounds for the man.
immunosuppressive
probably genotoxic and neurotoxic
OIV 03. 14. 05
1,2-14 ng/kg body weight
LIMITi
in wine and in grape juice: 2 µg/L
in dried grappes 10 µg/kg
(Reg.CE n° 123/2005 del 26/01/2005)
OIV 03. 14. 05
OTA AND WINEOTA concentrations followed the order
white<rosè<red< dessert wines
OTA concentrations are much higher in wines of southern Europe.
OIV 03. 14. 05
FUNGI PRODUCERS OF OTA
IN WINE
96 % Aspergillus95% A. carbonarius
1 % A. niger
4 % Penicillium (P. verrucosum)
10 % veraison 47% maturation phase
OIV 03. 14. 05
Ocratossina A nel vino e succo d’uva
VINO
ROSSO
69
2
0.4
1
7.6
3
64
%
VINO ROSE’ 12
9
0.1
5
2.4
460
%
VINO BIANCO 20
9
0.0
9
0.9
742
%
Matrice
Totale campionianalizzati MediaMassima
Conc. OTA
(ppb)
Incidenza
VINO DA
DESSERT
4
1
0.8
0
3.8
5
73
%
SUCCO D’UVA
ROSSO
3
1
1.0
4
4.7
0
90
%
SUCCO D’UVA BIANCO 2
0
0.3
1
0.7
3
55
%
Presenza di micotossine nel vino
• Segnalate per la prima volta nel 1996
• Principalmente OTA
• Sporadicamente patulina, citrinina e
tricotecina
Aspergillus sp.Ochratoxigenics species more present in the Mediterranean
areas
More favorable climatic conditionses for their
development
OIV 03. 14. 05
Geografia dei livelli di ocratossina Ain campioni di vino rosso
+
-Numerocampioni MediaIntervallo
Conc. OTA (ppb)
Incidenza
Germania, Lussemburgo, Regno Unito, Nord Francia
23% 0.02<0.01 - 0.2330
Nord Italia, Francia
16% 0.07<0.01 - 0.7876
Centro-nord Italia, Francia
59% 0.14<0.01 - 2.5583
Sud Italia, Sicilia, Grecia
95% 1.15<0.01 - 3.3120
OTTENEDER & MAJERUS (2000), Food Additives and Contaminants. Vol. 17, No. 9, 793-798.
LIVELLI DI OCRATOSSINA Ain campioni di vino rosso
+
-Origine
Positivi/totale MediaIntervallo
Nord-ovest 15/23 0.11<0.001 - 0.08
Nord-est 17/19 0.08<0.001 - 0.23
Centro 26/30 0.29<0.001 - 1.45
Conc. OTA (ppb)
24/24 1.23Sud 0.01 - 3.18
PIETRI et al. (2001), Food Additives and Contaminants (in stampa).
+
-
LIVELLI DI OCRATOSSINA Ain campioni di vino da dessert
OriginePositivi/totale MediaIntervallo
Nord 0/2 -
Centro 5/8 0.01<0.001 - 0.04
Conc. OTA (ppb)
4/5 2.19Sud <0.001 - 3.85
-
PIETRI et al. (2001), Food Additives and Contaminants (in stampa).
Livelli di ocratossina A in campioni di vino*
Matrice
VINO BIANCO
Positivi/totale
4/9
Media
0.290
Intervallo
VINO ROSSO 37/38 1.227<0.01 – 7.63
VINO ROSE’ 7/8 0.664<0.01 – 1.15
<0.01 – 0.97
Concentrazione di OTA (ppb)
*VISCONTI, PASCALE, CENTONZE. J. Chromatogr. A, (1999) 864, 89-101.
Livelli di ocratossina A in campioni di uva passa
Varietà
Sultanina
Currants(zante o carrena)
Raisins(gordo o moscato)
Campioni
analizzati
100
100
101
Intervallo
0.1 – 25.1
0.1 – 40.8
0.1 – 29.8
MAFF, UK - 1998 SURVEY OF RETAIL PRODUCTS FOR OCHRATOXIN A. Food Surveillance
Information Sheet No. 185 (1999).
Incidenza di
contaminazione
92%
96%
97%
Media
2.9
5.0
3.4
Conc. OTA (ppb)
Regolamenti e linee guida
Ocratossina A
9 Paesi hanno applicato limiti di legge sui livelli massimi di
OTA consentiti negli alimenti destinati al consumo umano
Il più alto limite consentito è di 50 µg/kg (Brasile, Israele)
Il più basso limite consentito è di 1 µg/kg (Repubblica Ceca)
DM 123/2005 del 26.01.05
limite massimo consentito di OTA nel
vino e nel succo di uva è di 2 g/l
Nella dieta degli Europei il vino
•costituisce la seconda più importante fonte di OTA dopo i cereali
•può essere considerato responsabile di circa il 15% dell’ingestione totale di
OTA
In Italia
Soglia di tolleranza di OTA
2003
100 ng/kg di peso corporeo per settimana
da 1.2 a 14.3 ng/kg di peso corporeo per
giorno
Una persona di 70 kg può assumere 1 g
di OTA al giorno
In Italia
• Apporto medio per i consumatori tra
1.13 e 3.52 ng/kg peso corporeo
• Vino fonte principale
Vinorosso > rosè > bianco
Uva passaalta incidenza e alti livelli di contaminazione
Succo d’uvarosso > bianco
Influenza del tipo di vino e della zona di
produzione
OCRATOSSINA A
FUNGHI PRODUTTORI DI OCRATOSSINE AGENTI DI MARCIUMI SU VITE
A. carbonarius
A. niger
P. Verrucosum
A. ochraceus
Aspergillus
• Marciume su acini
• Ifa conidiofora
• Colonie in piastra
Penicillium verrucosum
• Ifa conidiofora
• Colonie in piastra
Penicillium verrucosum cresce a basse T. Diffuso
in regioni temperato-fredde, lo si ritrova
principalmente su cereali e prodotti derivati.
Aspergillus ochraceus cresce a T tra 8 e 37 °C.
Diffuso in regioni temperato-calde, lo si
ritrova su un’ampia gamma di alimenti e
principalmente su frutta secca e in alimenti
conservati.
Aspergillus carbonarius cresce a T ottimali di
32-35°C. Agente di marciume dell’uva in
regioni temperato-calde ed è
particolarmente diffuso sui grappoli d’uva
destinati all’essiccazione. La produzione
di OTA in questa specie è più diffusa.
Aspergillus niger cresce a T ottimali di 35-37°C. Agente di
marciume dei frutti nelle zone calde e principalmente come
contaminante dei frutti essiccati al sole. Utilizzato in alcuni
processi alimentari. La produzione di OTA in questa specie è
poco diffusa.
• La lotta contro la peronospora, l’oidio, la muffa
grigia e la tignola che danneggiano l’uva
• Rimozione dei residui vegetali infetti, riduzione
dell’eccessivo ombreggiamento
• Misure preventive alla raccolta ed eventuali
trattamenti di copertura.
• Varietà resistenti.
Misure di prevenzione per l’OTA in vigneto
• A. carbonarius e A. niger si avvantaggiano di ferite o
danni meccanici per la colonizzazione dell’uva.
• Il pH basso e l’alto contenuto in zuccheri, in presenza
di temperature elevate, sono un ambiente ideale per il
loro sviluppo sull’uva.
Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n.
97
“Linee guida nella produzione
vitivinicola per la prevenzione della
potenziale contaminazione da
micotossine”
Fasi del ciclo produttivo esaminate dal decreto
gestione dell’agro-ecosistema vigneto
vinificazione
raccolta, trasporto e stoccaggio
uva essiccata
Micro e macro-ambienti vocati alla viticoltura.
Scelta varietale e forma di allevamento più
opportuna (no alberello).
Equilibrio delle concimazioni in funzione delle asportazioni e delle riserve
nutritive del terreno.
Potatura invernale equilibrata per la carica di gemme, eventuale potatura
verde per evitare l’eccessivo ombreggiamento.
Trattamenti fitosanitari in linea con la direttiva CEE 2078/92, con preferenza
per i fungicidi organici attivi contro gli agenti di ammuffimento dell’uva.
GESTIONE DELL’AGRO-ECOSISTEMA VIGNETO
Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n. 97
RACCOLTA, TRASPORTO E STOCCAGGIO
Condizioni di raccolta: maturazione, sanità, condizioni
climatiche.
Raccolta: allontanamento dei grappoli marci, se
possibile evitare la raccolta meccanica.
Trasporto: rapido e in appositi contenitori onde evitare
pressature.
Processo di vinificazione: da avviare entro le 24 ore.
Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n. 97
VINIFICAZIONE
Linee guida del decreto in accordo con il protocollo
HACCP soprattutto per l’igiene ambientale
Recipienti in legno
pieni di vino o trattati
con SO2
certificazione da assenza di
micotossine ?Favorire inizio rapido della fermentazione
(Influenza del tipo della fermentazione)
ESSICCAZIONE DELL’UVA
Su strutture sollevate da terra e in
ambienti con umidità (<60%) e
temperature (<28°) possibilmente
controllate.
Protezione con fitofarmaci.
Allontanamento dei grappoli
danneggiati.
impiego di preparati adsorbenti
Diversi preparati commerciali (carbonio attivato, caseinato di potassio)
hanno varia efficacia nella rimozione di OTA ma possono causare la
rimozione dei polifenoli totali e composti aromatici (Castellari et al., 2001,
Dumeau e Trionè, 2000)
Come limitare il contenuto di OTA nel vino?
Altri autori (Gambuti et al., 2005)
• Aggiunta di carbone riduce l’OTA del 70%
senza effetti negativi sulle proprietà
sensoriali
1. 51 su 76 ceppi fungini hanno la capacità di degradare più dell’80%
dell’ocratossina A addizionata al mezzo colturale
2. A. clavatus, A. ochraceus, A. versicolor, A wentii degradano più del 95% della quantità iniziale (1 g/ml) (Abrunhosa et al., 2002)
3. Funghi appartenenti ai generi Alternaria, Botrytis, Cladosporium e Penicillium
hanno attitudini degradative
E’ possibile la biodegradazione della OTA?
4. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus
delbrueckii e Bifidobacterium bifidum sono in grado di ridurre
completamente la OTA in campioni di latte contenenti 0.05 e 0.1
mg/l
5. Alcuni ceppi di A. fumigatus, A. japonicum e A. niger degradano la
ocratossina A e producono ocratossina meno tossica
6. Alcuni ceppi di Saccharomyces cerevisiae sono in grado di
adsorbire l’OTA sulla loro parete cellulare
RICERCHE FUTURE
Studio dei fattori che favoriscono lo sviluppo dei funghi e la sintesi
dell’OTA nell’uva: ospite, clima, tecniche colturali
Tecniche di decontaminazione nei vini e nei succhi d’uva.
Influenza del tipo di vinificazione sull’accumulo di OTA nei vini
Indagini sulla micoflora ocratossigena dell’uva
Studio di ceppi di Saccharomyces cerevisiae antagonisti di funghi
ocratossinogeni