Mytilus galloprovincialis
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Mytilus galloprovincialis
Biol. Mar. Mediterr. (2008), 15 (1): 54-57 R. Poletti, M. Cangini, A. Ceredi, F. Magnani, A. Milandri, S. Pigozzi, M. Pompei, E. Riccardi, S. Zoffoli Centro Ricerche Marine, Via A. Vespucci 2 – 47042 Cesenatico (FC), Italia. [email protected] BIOACCUMULO DI TOSSINE ALGALI LIPOSOLUBILI IN MYTILUS GALLOPROVINCIALIS (LAMARCK, 1819) DEL NORD ADRIATICO BIOACCUMULATION OF LIPOPHILIC ALGAL BIOTOXINS IN MYTILUS GALLOPROVINCIALIS (LAMARCK, 1819) IN OF THE ADRIATIC SEA Abstract – We report about the evolution of Adriatic Sea Mytilus galloprovincialis (Mollusca, Bivalvia) toxin profile during the last two decades. Since the first episodes of DSP toxicity (1989), the chemical composition of contaminants in mussels, as revealed by LC-MS/MS, has dramatically changed along with phytoplankton community characteristics. YTXs together with spirolides have gradually replaced OA and derivatives. Key-words: Mytilus galloprovincialis, LC-MS (Liquid chromatography-Mass Spectrometry), Adriatic Sea, lipophilic toxins. Introduzione - Per biotossine marine si intende un gruppo di molecole organiche dal principio attivo idro o liposolubile. Le tossine liposolubili, storicamente definite del tipo DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning), rappresentano in Italia il principale fattore di rischio correlato al consumo di molluschi. Si tratta di un gruppo di molecole molto eterogeneo sia per gli effetti tossicologici che per il meccanismo d’azione. Ne fanno parte: l’acido okadaico (OA) e derivati: le dinophysitossine (DTXs); le pectenotossine (PTXs); le yessotossine (YTXs); l’azaspiracido e suoi omologhi (AZAs). Tra le microalghe, sicuramente producono tossine liposolubili Lingulodinium polyedrum, Protoceratium reticulatum, Gonyaulax spinifera (Rhodes et al., 2006) e la maggior parte delle specie appartenenti ai gener i Dinophysis e Prorocentrum. Materiali e metodi - Su campioni di acqua e di molluschi raccolti con cadenza quindicinale (intensificata nel periodo estivo) dagli impianti di molluschicoltura dell’Emilia Romagna (Fig. 1) viene svolto, dal 1989, un continuo e sistematico monitoraggio sia delle specie fitoplanctoniche (con particolare riguardo a quelle tossiche e potenzialmente tossiche) che delle biotossine marine. La determinazione quali-quantitativa del fitoplancton viene eseguita utilizzando il metodo di Utermöhl (1958); per la ricerca delle biotossine liposolubili nei mitili (Mytilus galloprovincialis), è impiegata la metodica ufficiale (DM 16/05/2002) che prevede il saggio biologico (mouse bioassay). Analisi chimiche per la caratterizzazione dei principi attivi presenti nei campioni vengono eseguite con le tecniche analitiche HPLC (Lee et al., 1987, modificato; Yasumoto e Takizawa, 1997) e, a partire dal 2005, LC - MS/MS (McNabb et al., 2005). Risultati - La prima dimostrazione della presenza di biotossine marine in mitili dell’Adriatico risale al giugno 1989, periodo in cui, lungo la costa emiliano romagnola, la presenza nelle acque delle specie Dinophysis sacculus, D. fortii, D. rotundata, D. cf acuminata, D. caudata, D. tripos, anche se a basse concentrazioni (max. 88.000 cell/L), determinò problemi igienico-sanitari ai consumatori di molluschi bivalvi (Boni et al., 1993). Acido okadaico, dinophysitossine e pectenotossine (Draisci, 1996) furono identificati quali responsabili di quei primi casi di DSP che da allora si sono ripetuti ogni anno, determinando la chiusura degli allevamenti per molti mesi, interessando anche Bioaccumulo di tossine algali liposolubili in M. galloprovincialis 55 altre regioni adriatiche quali Marche, Abruzzo, Veneto e Friuli Venezia Giulia. Dal 1995, sono stati messi in evidenza nuovi principi tossici: la yessotossina (YTX) ed alcuni suoi analoghi quali la homoYTX, la 45-OH-YTX, la 45-OH-homoYTX ed in seguito la carboxyYTX e la carboxyhomoYTX, con dominanza della YTX (Ciminiello et al., 2003), prodotti da Lingulodinium polyedrum e da Protoceratium reticulatum. Dal 2003 il profilo tossico riscontrato nei molluschi si è ulteriormente complicato per la presenza di spirolidi prodotti dalla dinoflagellata Alexandrium ostenfeldii (spirolide 13 desMeC ed analoghi). Successivamente, dal 2004, in conseguenza al ritrovamento nelle acque di Gonyaulax spinifera, il profilo tossico dei mitili si è nuovamente modificato: le yessotossine sono sempre presenti, tuttavia la YTX non è più la tossina dominante ma risultano prevalenti gli homo-derivati. Fig. 1 - Distribuzione delle stazioni di monitoraggio. Sampling stations in the study area. Fig. 2 - Periodi di chiusura allevamenti. Mussel farms closure periods. R. Poletti 56 et al. 5-dic 10-dic 7-nov 20-nov 1-ott 17-ott 27-ago 14-set 26-lug 8-ago 13-giu 29-giu 12-lug 16-mag 30-mag 21-feb 24-mar 10-apr 27-apr La presenza della tossicità ha reso necessaria, in questi anni, l’applicazione delle previste ordinanze di chiusura degli allevamenti anche per lunghi periodi, con notevoli danni all’economia di questo settore. Analizzando i risultati ottenuti nel periodo 2000-2007 per alcuni allevamenti situati nell’area fra Cervia e Cattolica, è possibile evidenziare che gli anni di maggior criticità sono il 2002, 2004 e 2007 (Fig. 2), con un periodo massimo di chiusura pari a 220 giorni, nel corso del 2002, anche se per un solo allevamento (Bellaria). Nel 2004, anno in cui il fenomeno ha interessato l’intera area in esame, è stato invece osservato il valore medio di chiusura più alto, pari a 153 giorni. Produttrici di yessotossina ed analoghi sono risultati Protoceratium reticulatum, Lingulodinium polyedrum e, a partire dal 2004, soprattutto Gonyaulax spinifera. In particolare, nel corso del 2007 quest’ultima specie, che si sviluppa soprattutto nei mesi autunnali (Fig. 3), ha determinato nei mitili un accumulo di yessotossine (oltre 20 mg/ kg p.e.) superiori al limite di legge, quasi totalmente costituite da homo-derivati (Fig. 4). Fig. 3 - Concentrazioni delle microalghe produttrici di YTXs. Concentrations of the species producing YTXs. Fig. 4 - Concentrazioni di YTXs nei mitili prelevati nell’area antistante Cervia. Concentrations of YTXs in mussels collected offshore Cervia. Bioaccumulo di tossine algali liposolubili in M. galloprovincialis 57 Conclusioni - Le specie fitoplanctoniche tossiche quali Dinophysis spp., Lingulodinium polyedrum, Protoceratium reticulatum, Gonyaulax spinifera, riscontrate lungo la costa emiliano romagnola determinano da lungo tempo problemi di carattere igienico sanitario ai molluschi bivalvi allevati in queste aree, con ripercussioni negative sull’economia di questo importante settore della pesca. L’utilizzo di tecniche analitiche sempre più specifiche per il monitoraggio delle biotossine marine nei mitili ha permesso una maggiore conoscenza dei principi tossici presenti ed è risultato un valido aiuto nella gestione delle aree di produzione. Lo studio dei fenomeni tossici DSP rilevati per la prima volta nel 1989 in Adriatico ha evidenziato che la contaminazione, inizialmente attribuita al solo OA, presenta in realtà un quadro estremamente complesso, in considerazione del rilevamento nel fitoplancton e nei molluschi bivalvi di altre tossine note quali le DTXs, che come l’OA presentano un’azione diarrogena e di promozione tumorale, le PTXs e le YTXs. Queste ultime, ad azione non diarrogena, sono attualmente le principali responsabili della contaminazione dei mitili del nord Adriatico. Bibliografia BONI L., MILANDRI A., POLETTI R., POMPEI M. (1993) - DSP cases along the coast of EmiliaRomagna (northwestern Adriatic sea). In: Smayda T.J., Shimizu Y. (eds), Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea. Elsevier Science Publishers, Amsterdam: 475-481. CIMINIELLO P., FATTORUSSO E., FORINO M., POLETTI R., VIVIANI R. (2000) - Structure determination of carboxyhomoyessotoxin, a new yessotoxin analogue isolated from Adriatic mussels. Chem. 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