OGM e Micotossine: stato della ricerca

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OGM e Micotossine:
stato della ricerca
Relatore: Francesco Pazzi
Ottobre 2007
Riassunto
Le micotossine sono prodotti del metabolismo secondario di alcuni miceti filamentosi con
caratteristiche chimico-fisiche e tossicità diversa che, una volta assunte dall organismo umano ed
animale, possono essere metabolizzate nei diversi tessuti recettivi ed esplicare, in questo modo, il
loro effetto tossico che, nel peggiore dei casi, può condurre fino alla formazione di carcinomi agli
organi colpiti. La loro presenza negli alimenti è perciò sgradita e può limitarne la commerciabilità
causando ingenti perdite economiche.
Viste le caratteristiche delle muffe, la presenza di prodotti contaminati da micotossine può essere
rinvenuta in ogni punto della filiera alimentare. Inoltre, l elevata stabilità delle micotossine, fa si
che i metodo di decontaminazione dei prodotti siano quasi del tutto inefficienti. Per cui la
prevenzione nelle diverse fasi della filiera alimentare risulta l unico mezzo attualmente disponibile
per la prevenzione del rischio. Nella fase di campo, uno dei metodi per combattere le
contaminazioni, è quello di utilizzare varietà resistenti agli insetti e ai patogeni fungini. Le ferite
inferte dagli insetti sono infatti uno dei principali mezzi di inoculo delle muffe.
L entrata in commercio di piante di mais Bt (Bacillus thuringensis) che esprimono l endotossina
Cry specifica per alcuni tipi di Lepidotteri e Coleotteri, ha portato diversi ricercatori a studiare la
diminuzione di micotossine ottenibile attraverso l utilizzo di ibridi Bt rispetto alle corrispettive
piante isogeniche.
Il presente lavoro analizza quali sono le prospettive della ricerca nel campo dell ingegneria genetica
per la prevenzione del rischio da micotossine e quale sia l efficacia delle tecnologie introdotto sino
ad ora sul mercato mondiale, con particolare riferimento al mais Bt.
I risultati dell analisi mostrano che nonostante l ingegneria genetica delle piante abbia aperto
interessanti prospettive di ricerca nel campo della lotta alle micotossine, ad oggi, gli strumenti
messi a disposizione per ridurre il rischio nella filiera agroalimentare sono limitati e rivolti ai soli
presunti effetti del mais Bt sul contenuto di fumonisine nella granella. Inoltre, diversi lavori hanno
evidenziato che numerosi fattori abiotici e biotici sono in grado di mitigare tale efficienza in un
reale contesto colturale.
INDICE
1. Introduzione ........................................................................................................................................ 1
2. Patogenesi e micotossinogenesi.......................................................................................................... 3
3. Metabolismo delle micotossine e loro effetto tossico ....................................................................... 6
4. Limiti di legge per le micotossine nei prodotti alimentari ............................................................ 10
5. Le prospettive della ricerca ............................................................................................................. 15
6. I prodotti in commercio ................................................................................................................... 18
7. Analisi dei lavori ............................................................................................................................... 20
8. Effetti del mais Bt sulle micotossine................................................................................................ 22
8.1. Effetti del mais Bt su aflatossine, tricoteceni e zearalenone .................................................. 22
8.2. Effetti del mais Bt sulle fumonisine ....................................................................................... 23
9. Fattori mitiganti l efficienza della tecnologia Bt in un reale contesto colturale ......................... 25
9.1. Influenza dell inserto e della linea parentale trasformata....................................................... 25
9.2. Popolazioni d insetti e funghi patogeni predominanti ed interazione tra essi e la pianta ...... 25
9.3. Condizioni climatiche e ambientali ........................................................................................ 26
10. Conclusioni ...................................................................................................................................... 27
1. Introduzione
Le micotossine sono prodotti del metabolismo secondario di alcuni miceti filamentosi, con tossicità
e caratteristiche chimico-fisiche diverse che, una volta assunte dall organismo umano ed animale,
possono essere metabolizzate nei diversi tessuti bersaglio ed esplicare in questo modo il loro effetto
tossico. Gli effetti sono variabili in funzione del tessuto colpito, della quantità ingerita, degli
animale interessati, del tipo di micotossina e di numerosi altri fattori e possono condurre fino alla
formazione di carcinomi (Coulombe, 1993).
Le muffe produttrici di micotossine sono ubiquitarie, quindi, possono essere rinvenute su quasi tutte
le colture d interesse agrario ed in ogni punto della catena alimentare. I miceti produttori delle
principali micotossine (aflatossine, fumonisine, tricoteceni, ocratossina A e zearalenone) che si
possono riscontrare nei cereali sono riconducibili essenzialmente a tre generi: Aspergillus,
Penicillium e Fusarium.
La prevenzione nei diversi livelli della filiera alimentare è di fondamentale importanza e passa
attraverso un approccio integrato atto all utilizzo delle buone pratiche agricole e produttive
necessarie per prevenire le cause che possono determinare l attacco fungino (corrette pratiche
agronomiche, scelta varietale, tempo di raccolta, corretta essiccazione, condizioni igienico sanitarie
adeguate nelle fasi di trasporto, stoccaggio e lavorazione, controlli analitici del materiale grezzo in
entrata, ecc.). Comunque, le caratteristiche delle muffe e dei loro complessi meccanismi di
interazione con l ambiente, fanno sì che la difesa delle colture dalle malattie fungine sia
estremamente difficile. Infatti, le diverse interazioni tra pianta e patogeno sono molto diversificate,
non solo in relazione alle modalità di penetrazione dei miceti, ma anche alla complessa
diversificazione e fluttuazione delle popolazioni fungine che si verificano nello spazio e nel tempo,
in conseguenza sia delle variazioni climatiche e ambientali che delle stesse colture presenti in
campo. Per questo motivo, l introduzione di un solo gene di resistenza non è sufficiente per
difendere la pianta da tutte le possibili specie o razze fungine che possono infettarla, comprese
quelle resistenti che possono differenziarsi in seguito a forte pressione selettiva.
La legislazione comunitaria, allo stato attuale, ha previsto la regolamentazione solo di determinati
gruppi di micotossine, in relazione a specifiche tipologie di prodotti, mentre, per altri, non ha ancora
stabilito dei limiti precisi (Tab. 1).
Un punto centrale del dibattito tra i diversi attori coinvolti nella catena alimentare è quello relativo
alla possibilità di ridurre, attraverso l utilizzo di Piante Geneticamente Modificate (PGM), il
problema delle micotossine nelle derrate agricole. Grazie ad un approccio biotecnologico integrato
atto alla produzione di piante resistenti agli insetti, ai funghi patogeni e in grado di detossificare le
micotossine, sarebbe possibile eliminare rispettivamente: il vettore di inoculo, i patogeni produttori
1
di micotossine e le tossine stesse, cioè, ridurre notevolmente la contaminazione da micotossine
almeno fino alla fase di raccolta (Duvick J., 2001).
Tab.1: caratteristiche delle principali micotossine che interessano i cereali.
Cond. di sviluppo:
Fungo produttore
- Temp. dell' aria
Micotossina
Alimenti
prodotta
contaminati
Effetti clinici
Limiti di legge
- % Um. rel. aria
- % Um. granella
Mais, cereali,
Temp. 10-42°C
arachidi, semi di
Aflatossine
Aspergillus flavus
Aspergillus parasiticus
Opt. 32° C
Um. rel. aria 82%
B1(M1),B2,
G1,G2
Um. granella 16-30%
cotone, noci,
soia, caffè, fichi,
latte e derivati,
uova.
- Tossiche per il
fegato
- Riduz. crescita
e produzioni
- Emorragie
- Cancerogene
- Genotossiche
- R.to 1881/06/CE del
19-12-06
- R.to 2174/03/CE del
12-12-2003
- R.to 683/04/CE del
13/04/2004
- Dir 29/1999/CE del
22-04-1999
Mais, cereali,
- R.to 1881/06/CE del
arachidi, caffè,
19-12-06
cacao, uva
Temp. 5-35 °C
Aspergillus ochraceus;
Opt. 28°C
Penicillium s.p.
Um. rel. aria>80%
passita, uva,
Ocratossina A
frutta secca, vino,
spezie,
Um. granella 16-20%
- Tossiche per reni 12-03-02
e fegato
13-04-2004
formaggio, carne
di maiale
26-01-2005
conservata.
Deossinivalenolo
Temp. 4-35°C
Fusarium graminearum;
Fusarium culmorum
Fusarium sporotrichioides
Opt. 25°C
Um. rel. aria 94%
Um. gran. 20-21%
- Rifiuto del cibo
(DON)
- Vomito
Nivalenolo
- Turbe
(NIV)
Mais, cereali.
Zearalenone
riproduttive
- Emorragie
T2 - HT-2
- Diarrea,
- Crescita ridotta
- R.to 1126/07/CE del
28-09-07
- R.to 1881/06/CE del
19-12-06
- R.to 856/2005/CE del
06-06-2005
Uomo:
- sosp. cancro
esofago
del 28-09-07
Temp. 4-36°C
Fusarium verticillioides
(moniliforme);
F. proliferatum
Opt. 25°C
Um. rel. aria 91%
Um. granella 18-20%
-- R.to 1126/07/CE
Animali
Fumonisine
Mais, cereali.
- crescita
- R.to 1881/06/CE del
stentata in
19-12-06
generale
- R.to 856/2005/CE del
- encefalopatia
06-06-2005
negli ecquina
- edema nei suini
2
2. Patogenesi e micotossinogenesi
La penetrazione del patogeno nell ospite è il primo atto del processo di patogenesi. I principali
meccanismi utilizzati per la penetrazione sono:
-
penetrazione diretta attraverso le superfici integre della cuticola;
-
penetrazione attraverso apertura naturali come: stomi, lenticelle ecc.;
-
penetrazione attraverso gli organi fiorali;
-
penetrazioni attraverso lesioni naturali o ferite di altra natura;
-
penetrazione attraverso vettori come: insetti, nematodi, fanerogame parassite, funghi, ecc.
La penetrazione delle superfici intatte avviene attraverso la formazione di un appressorio che si
origina dalla germinazione delle spore che si trovano a stretto contatto con la superficie della pianta.
Dall appressorio, che è una parte specializzata dell ifa fungina che si sviluppa dalla spora in
germinazione, si forma mediante la prominenza di una nuova ifa lo stiletto di penetrazione, con il
quale il patogeno avanza nello strato cuticolare. L avanzamento dello stiletto avviene attraverso un
meccanismo chimico mediato dalla produzione di enzimi e un meccanismo fisico prodotto grazie
all elevata pressione osmotica che si crea nel micelio. Il grado di polimerizzazione, l abbondanza di
pectina e cellulosa nello strato cuticolare, oltre che, l assorbimento di acqua, quindi il turgore
cellulare sono fattori che influenzano questo tipo di penetrazione.
I funghi patogeni che penetrano attraverso gli stomi allungano, dopo la germinazione delle spore,
l ifa nella direzione della camera stomatica. Di rado si danno casi in cui il micelio forza l apertura
dello stoma se chiusa o semichiusa. Nel mais gli stomi hanno una larghezza di 5
di 25
e una lunghezza
con foro ellittico di 90 q di area. Una pianta di mais possiede circa 200 milioni di stomi,
che con l area adiacente fanno, quando aperti, l 1,5% della superficie. Piante giovani presentano
aperture stomatiche più piccole delle piante adulte sfavorendo perciò questo tipo di penetrazione
che è invece favorita da T° elevate che aumentano l apertura degli stomi.
Gli stili e gli stimmi hanno strutture di tipo ghiandolare escretivo, i tessuti sono molto ricchi di
spazi intercellulari e di cellule con pareti sottili. In alcune piante gli stili sono provvisti di veri e
propri canali, in altre no. Il patogeno, attraverso un azione litica o mediante la forzatura e lo
schiacciamento delle cellule, penetra nella pianta percorrendo gli spazi intercellulari o i canali,
come fa il tubo pollinico.
I patogeni che penetrano nell ospite utilizzando le lesioni provocate nella cuticola da agenti biotici e
abiotici, sono comunemente definiti
patogeni da ferita . Diverse muffe utilizzano questo
meccanismo di penetrazione che è favorito dai numerosi fattori che possono provocare le ferite
attraverso le quali essi penetrano. Una delle principali cause biotiche è costituita dall attacco degli
insetti che si nutrono dei tessuti della pianta, in particolar modo da quelli che allo stadio larvale
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colpiscono la spiga, come Helicoverpa zea, Ostrinia nubilalis, Diatraea grandiosella ecc. Tra le
principali cause abiotiche sono da annoverare fattori meteorici come il vento e la grandine e i danni
meccanici provocati durante il raccolto. L utilizzo di pratiche agricole e colturali scorrette, come ad
esempio la cattiva taratura delle mietitrebbiatrici, possono favorire questo meccanismo di infezione.
Il trasporto dei patogeni con l aiuto di insetti o di altri animali può essere considerato come
trasporto passivo delle spore o come inoculo diretto del patogeno negli organi dell ospite. Questo
tipo di penetrazione richiede spesso meccanismi
di interazione molto specifici ed è quindi
utilizzato da quei patogeni che si sono evoluti adattando il proprio ciclo vitale al comportamento
degli organismi con i quali interagiscono. Diverse specie fungine, ad esempio, utilizzano gli insetti
impollinatori come le api e attraverso lo stilo giungono ad infettare il seme.
Superata o aggirata la cuticola i patogeni si diffondono attraverso gli spazi intercellulari nei tessuti
sottoepidermici contraendo con le cellule rapporti di diverso tipo che possono portare alla morte
cellulare come nel caso delle malattie necrotiche, alla modificazione del metabolismo o a diversi
rapporti di parassitismo.
Una volta compiuto il proprio ciclo vitale, i patogeni svernano nel terreno o all interno dei residui
colturali attraverso il micelio, le spore o altri organi di resistenza specifici, nella forma anamorfa
(riproduzione assessuata) e in alcuni casi in quella teleomorfa (riproduzione sessuata).
Diversi sono i fattori, intrinseci (compositivi) ed estrinseci (ambientali), che influenzano la germinazione e la
velocità di crescita delle muffe. La quasi totalità delle muffe è mesofila, ovvero germina e cresce entro un
intervallo di temperatura moderato, tra + 10 e + 40 °C, con un ottimo tra 25 e 30 °C e rari casi di crescita
termofilica (oltre + 50 °C) o psicrotrofica (al di sotto di + 8 °C). Le temperature ottimali di crescita possono
essere perciò estremamente diverse e caratteristiche di ogni singolo specie fungina. Ad esempio, quelle del
Penicillium sono significativamente più basse di quelle di Aspergillus, pertanto nei climi temperati è favorita
la crescita dei primi a scapito dei secondi, mentre l inverso si verifica nei climi sub-tropicali e tropicali a
temperature superiori od uguali a + 30 °C (Tab. 2).
L umidità ambientale o meglio ancora la disponibilità di acqua libera condizionano in modo determinante lo
sviluppo del micelio fungino. In generale, l umidità relativa dell ambiente che permette la crescita delle
diverse specie varia dal 70 al 95 %, mentre, il medesimo effetto, si riscontra in relazione all umidità relativa
del prodotto per valori superiori al 17 % nel caso ad esempio di Aspergillus flavus.
Considerando tuttavia che in una matrice complessa qual è il substrato alimentare, non è tanto la bruta presenza di acqua ad influenzare crescita e metabolismo dei miceti quanto piuttosto la disponibilità di acqua
libera , si preferisce collegare la capacità di crescere al valore di attività dell acqua (aw). Un valore aw
inferiore a 0,930 favorisce in uguale misura la colonizzazione del prodotto ad opera di batteri Gram positivi
(in particolare micrococchi, enterococchi, e stafilococchi) e di miceti (muffe e lieviti), mentre a valori
inferiori a 0,860 la crescita è riservata esclusivamente a lieviti e muffe, cessando del tutto solo quando il
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valore scende al di sotto di 0,600. La diminuzione dell attività dell acqua e la progressiva disidratazione del
prodotto, limita la velocità e la possibilità di crescita delle muffe.
L acidità del substrato non influenza significativamente la crescita delle muffe, il cui intervallo di pH
ottimale varia tra 3 e 6,5 con possibilità di svilupparsi anche al di fuori di tale intervallo.
La maggior parte delle muffe sono aerobi stretti (obbligati), ovvero necessitano di almeno una
piccola presenza di ossigeno per il proprio metabolismo.
Una caratteristica delle ife fungine e la cosiddetta crescita apicale, nel senso che l avanzamento
dell ifa è dovuta alla crescita delle sue cellule periferiche mentre quelle che le precedono tendono
ad invecchiare. Nelle cellule che invecchiano il metabolismo diverge dalla condizione normale
(metabolismo primario, con produzione di energia e composti essenziali per la crescita) a quella del
metabolismo secondario, per la produzione di composti che non svolgono una funzione vitale per la
cellula. Tra questi ultimi sono presenti sostanze utili all uomo, come ad esempio gli antibiotici ed
altre tossiche, come le micotossine. Le condizioni di temperatura e umidità ideali per il processo di
micotossinogenesi si verificano in un intervallo molto più ristretto rispetto a quello ideale di
crescita. II tipo di substrato è invece l'elemento che probabilmente più di ogni altro influenza la
produzione di tossine. I vegetali ricchi in amido e poveri in proteine presentano uno squilibrio tra
componenti azotati e componenti carboniosi, con una prevalenza di questi ultimi. Tale squilibrio rende
possibile l avvio dello specifico processo biosintetico negli alimenti di origine vegetale ma lo ostacola nei
prodotti di origine animale. La presenza di micotossine in questi ultimi, in genere, è la conseguenza
dell ingestione da parte degli animale di alimenti (mangimi) già contaminati, che provocano l accumulo dei
tossici in alcuni organi bersaglio (ad esempio il rene) o, previa eventuale biotrasformazione nel fegato o in
altri organi dell animale, l escrezione nel latte e nell uovo.
Tab. 2: Condizioni di crescita e micotossinogenesi per alcune muffe.
MINIMA
OTTIMALE
MASSIMA
10 °C
16 °C
25 °C
27 °C
50 °C
40 °C
0 °C
12 °C
21 °C
20 °C
30 °C
24 °C
specie: Aspergillus flavus
(substrato con aw = 0,95)
temperatura per la crescita
temperatura per la aflatossinogenesi
specie: Penicillium viridicatum
(substrato con aw = 0,95)
temperatura per la crescita
temperatura per la ocratossinogenesi
5
risulta sia epatotossica che nefrotossica. La fumonisina B1 agisce principalmente a livello
polmonare, mentre l ocratossina agisce a livello renale e lo zearalenone esercita di preferenza i
propri effetti sull apparato riproduttore (si vedano le tabelle 3 e 4).
Tab. 3: valori di PMTDI (Provisional Maximum Tolerable Daily Intake) per le principali micotossine e
loro classificazione in base all effetto cancerogeno.
EFFETTO CANCEROGENO DELLE
MICOTOSSINE SULL UOMO
Micotossina
Uomo
Animali
Classificazione*
Aflatossine (miscela
naturale e B1)
Evidenze
sufficienti
Evidenze
sufficienti
Cancerogeno
Aflatossina M1
Evidenze
insufficienti
Evidenze
sufficienti
Possibilmente
cancerogeno
Fumonisine
Evidenze
insufficienti
Evidenze
sufficienti
Possibilmente
cancerogeno
Zearalenone
PARAMETRI TOSSICOLOGICI
Tolerable Daily Intake (TDI)
(defininitivo/provvisorio)
ALARA (As Low As Reasonably
Achievable)
2ug/Kg pc/giorno**
0,2 ug/kg pc/giorno**
Evidenze
insufficienti
Deossinivalenolo
1ug/kg pc/ giorno**
Tossina T-2
Tossina HT-2
Nivalenolo
Ocratossina
Patulina
Evidenze
insufficienti
Assenza
sufficiente
evidenza
Evidenze
sufficienti
Evidenze
insufficienti
Possibilmente
cancerogeno
Non classificabile
come
cancerogeno
0,005 ug/kg pc/giorno***
0.4 ug/kg pc/giorno****
*IARC Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro
** Final SCOOP Task 3.2.10, 2003
*** Final SCOOP Task 3.2.7, 2002
**** Final SCOOP Task 3.2.8, 2002
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Tab. 4: Dosi di micotossine ed effetti in diverse specie e categorie di animali.
CATEGORIA ANIMALE
DOSE
(mg/kg o ppm)
EFFETTO
AFLATOSSINE
Bovini
Vitelli
Vitelloni
Vacche da latte
Suini
Avicoli
Bovini
Suini
Ingrasso
Scrofe
Bovini
Manze
Vacche
Suini
Scrofe
Scrofe gravide
Avicoli
Polli e tacchini da carne
Bovini
0,15
1,00
2,00
1,50
0,20
0,40
Riduzione della crescita e dell efficienza alimentare
Danni al fegato e perdita di peso
Gravi danni epatici, morte
Riduzione della produzione di latte
Crescita ridotta
Gravi danni epatici, immunodepressione
DEOSSINIVALENOLO
12,00 X 10 sett.
Nessuno
5,00 8,00
12,00
20,00
5,00
12,00
50,00
Ridotta fertilità
Ridotta fertilità
3,00 10,00
12,00
Anestro e false gravidanze
Morte embrionale meno suinetti nati per parto
200,00
Nessun effetto
100,00
200,00
Suini
Riduzione sostanziale dell ingestione (anche 50%)
Rifiuto completo dell alimento
Comparsa del vomito
Riduzione del peso dei feti
ZEARALENONE
25,00
100,00
FUMONISINE
Lievi danni al fegato e leggera riduzione dell incremento di
peso
Lievi danni al fegato, considerevole riduzione
dell ingestione e dell accrescimento
Lievi danni epatici e riduzione dell efficienza di
utilizzazione della razione
Forte edema polmonare e morte
Avicoli
Tacchini
100,00
Polli
200,00
Equini
10,00
Ridotta ingestione, danni al fegato, rachitismo, diarrea e
lesioni alle tibie
Ridotta ingestione, danni al fegato, rachitismo, diarrea e
lesioni alle tibie
Danni al fegato, leucoencefalite e morte
Fonte: autori vari.
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Aflatossina B1
Patulina
Deossinivalenolo
(tricotecene)
Fumonisina B1
Zearalenone
Ocratossina A
Tossina T-2
(tricotecene)
Nivalenolo (tricotecene)
Citrinina
Fig. 1: struttura chimica di alcune micotossine (da: Bennett et al. 2003).
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4. Limiti di legge per le micotossine nei prodotti alimentari
Allo stato attuale la legislazione nazionale e comunitaria ha previsto la regolamentazione solo di
determinati gruppi di micotossine in relazione a specifiche tipologie di prodotti (Tab. 5 - 6), mentre,
per altri, la legge non ha ancora stabilito dei limiti precisi. Il gruppo di lavoro sulle sostanze
contaminanti della Commissione Europea (CE), alla luce dei nuovi dati sull analisi del rischio
fornita dal gruppo operativo di comunicazione scientifica della CE (Final SCOOP Task 3.2.10,
2003) ha da poco definito i livelli massimi permessi di deossinivalenolo, zearalenone e fumonisine,
mentre sono in fase di discussione quelli relativi alla tossina T2 e HT2.
Tab. 5: tenori massimi di micotossine ammessi nei prodotti alimentari.
Prodotti alimentari
Aflatossine
Arachidi da sottoporre a cernita o ad altro trattamento
fisico prima del consumo umano o dell'impiego come
ingredienti di prodotti alimentari.
Frutta a guscio da sottoporre a cernita o ad altro
trattamento fisico prima del consumo umano o
dell'impiego quale ingrediente di prodotti alimentari.
Arachidi, frutta a guscio e relativi prodotti di
trasformazione, destinati al consumo umano diretto o
all'impiego quali ingredienti di prodotti alimentari.
Frutta secca da sottoporre a cernita o ad altro trattamento
fisico prima del consumo umano o dell'impiego quale
ingrediente di prodotti alimentari.
Frutta secca e relativi prodotti di trasformazione,
destinati al consumo umano diretto o all'impiego quali
ingredienti di prodotti alimentari.
Tutti i cereali e loro prodotti derivati, compresi i prodotti
tra-sformati a base di cereali, eccetto i prodotti alimentari
di cui ai punti 2,1,7, 2,1,10 e 2,1,12.
Granturco da sottoporre a cernita o ad altro trattamento
fisico prima del consumo umano o dell'impiego quale
ingrediente di prodotti alimentari.
Latte crudo (6), latte trattato termicamente e latte
destinato alla fabbricazione di prodotti a base di latte.
Le seguenti specie di spezie:
Capsicum spp. (frutti secchi dello stesso, interi o
macinati, compresi peperoncini rossi, peperoncino rosso
in polvere, pepe di Caienna e paprica), Piper spp. (frutti
dello stesso, compreso il pepe bianco e nero), Myristica
fragrans (noce moscata), Zingiber officinale (zenzero),
Curcuma longa (curcuma).
Alimenti a base di cereali e altri alimenti destinati ai
lattanti e ai bambini (3)(7).
Tenori massimi ( g/kg)
B1
Somma di B1, B2,
G1 e G2
8,0 (5)
15,0 (5)
5,0 (5)
10,0 (5)
2,0 (5)
4,0 (5)
5,0
10,0
2,0
4,0
2,0
4,0
5,0
10,0
M1
0,050
5,0
10,0
0,1
10
Alimenti per lattanti e alimenti di proseguimento,
compresi il latte per lattanti e il latte di proseguimento
(4)(8).
Alimenti dietetici a fini medici speciali (9)(10), destinati
specifi-catamente ai lattanti.
Ocratossina A
Cereali non trasformati
Tutti i prodotti derivati dai cereali non trasformati,
compresi i prodotti trasformati a base di cereali e i cereali
destinati al consumo umano diretto, eccetto i prodotti
alimentari di cui ai punti 2,2,9 e 2,2,10.
Uve secche (uve di Corinto, uva passa, uva sultanina)
Caffè torrefatto in grani e caffè torrefatto macinato,
escluso il caffè solubile.
Caffè solubile (istantaneo).
Vini (compreso il vino spumante ed esclusi i vini
liquorosi e i vini con un titolo alcolometrico non inferiore
al 15 % vol) e vini di frutta (11).
Vini aromatizzati, bevande aromatizzate a base di vino e
cock-tail aromatizzati di prodotti vitivinicoli (13).
Succo d'uva, succo d'uva concentrato ricostituito, nettare
d'uva, mosto d'uva e mosto d'uva concentrato ricostituito,
destinati al consumo umano diretto (14).
Alimenti a base di cereali e altri alimenti destinati ai
Alimenti dietetici a fini medici speciali (9)(10) destinati
specifi-camente ai lattanti.
Caffè crudo, frutta secca diversa dalle uve secche, birra,
cacao e prodotti a base di cacao, vini liquorosi, prodotti a
base di carne, spezie e liquirizia
Patulina
Succhi di frutta, succhi di frutta concentrati ricostituiti e
nettari di frutta (14).
Bevande spiritose (15), sidro e altre bevande fermentate
derivate dalle mele o contenenti succo di mela.
Prodotti contenenti mele allo stato solido, compresi la
composta di mele e il passato di mele, destinati al
consumo diretto, eccetto i prodotti alimentari di cui ai
punti 2,3,4 e 2,3,5.
Succo di mela e prodotti contenenti mele allo stato
solido, compresi la composta e il passato di mele, per
lattanti e bam-bini (16), etichettati e venduti come tali
(4).
Alimenti destinati ai lattanti e ai bambini diversi dagli
alimenti a base di cereali (3)(4).
Deossinivalenolo (17).
Cereali non trasformati (18)(19) diversi da grano duro,
avena e granoturco.
Grano duro e avena non trasformati (18)(19).
Granoturco non trasformato (18), ad eccezione del
0,025
0,1
0,025
5,0
3,0
10,0
5,0
10,0
2,0 (12)
2,0 (12)
2,0 (12)
0,50
0,50
50
50
25
10,0
10,0
1 250
1 750
1 750 (20)
11
granoturco non trasformato destinato alla molitura ad
umido (*).
Cereali destinati al consumo umano diretto, farina di
cereali, crusca e germe come prodotto finito
commercializzato per il consumo umano diretto, eccetto i
prodotti alimentari di cui ai punti 2,4,7, 2,4,8 e 2,4,9.
Pasta (secca) (22).
Pane (compresi piccoli prodotti da forno), prodotti della
pasticceria, biscotteria, merende a base di cereali e
cereali da colazione.
Alimenti a base di cereali trasformati e altri alimenti
destinati ai lattanti e ai bambini(3)(7).
Frazioni della molitura del granoturco di dimensioni >
500 micron di cui al codice NC 1103 13 o 1103 20 40 e
altri prodotti della molitura del granoturco non destinati
al consumo umano diretto di dimensioni > 500 micron di
cui al codice NC 1904 10 10.
Frazioni della molitura del granoturco di dimensioni
500 micron di cui al codice NC 1102 20 e altri prodotti
della molitura del granoturco non destinati al consumo
umano diretto di dimensioni 500 micron di cui al codice
NC 1904 10 10.
Zearalenone (17).
Cereali non trasformati (18)(19) diversi dal granoturco.
Granoturco non trasformato (18) ad eccezione del
umido (*).
Cereali destinati al consumo umano diretto, farina di
cereali, crusca e germe come prodotto finito
commercializzato per il consumo umano diretto, eccetto i
prodotti alimentari di cui ai punti 2,5,6, 2,5,7, 2,5,8, 2,5,9
e 2,5,10.
Olio di granoturco raffinato.
Pane (compresi piccoli prodotti da forno), prodotti della
pasticceria, biscotteria, merende a base di cereali e
cereali da colazione, esclusi le merende a base di
granoturco e i cereali da colazione a base di granoturco.
Granoturco destinato al consumo umano diretto, merende
a base di granoturco e cereali da colazione a base di
granoturco.
Alimenti a base di cereali trasformati (esclusi quelli a
base di granoturco) e altri alimenti destinati ai lattanti e
ai bambini (3)(7).
Alimenti a base di granoturco trasformato destinati ai
cui al codice NC 1904 10 10
750
750
500
200
750 (20)
1 250 (20)
100
350 (20)
75
400 (20)
50
100 (20)
20
20 (20)
200 (20)
12
umano diretto di dimensioni 500 micron di cui al
codice NC 1904 10 10
Fumonisine
Granoturco non trasformato (18), ad eccezione del
umido (*).
Granoturco destinato al consumo umano diretto, prodotti
a base di granoturco destinati al consumo umano diretto,
ad eccezione degli alimenti elencati ai punti 2,6,3 e 2,6,4.
Cereali da colazione e merende a base di granoturco.
Alimenti a base di granoturco trasformato e altri alimenti
destinati ai lattanti e ai bambini (3)(7).
cui al codice NC 1904 10 10.
umano diretto di dimensioni 500 micron di cui al
codice NC 1904 10 10.
Tossine T-2 e HT-2 (17)
Cereali non trasformati (18) e prodotti a base di cereali.
300 (20)
Somma di B1 e B2
4 000 (23)
1 000 (23)
800 (23)
200 (23)
1 400 (23)
2 000 (23)
Somma delle tossine T-2 e HT-2
(*) L'esenzione si applica unicamente al granoturco per il quale è chiaro, attraverso ad esempio l'etichettatura e la
destinazione, che è destinato unicamente alla molitura ad umido (produzione di amido).
(1) Per gli ortaggi, la frutta e i cereali, si rimanda ai prodotti alimentari elencati nelle categorie di appartenenza secondo
le definizioni di cui al regolamento (CE) n. 396/2005 del Parlamento europeo e del Consiglio, del 23 febbraio 2005,
concernente i livelli massimi di residui di antiparassitari nei o sui prodotti alimentari e mangimi di origine vegetale e
animale e che modifica la direttiva 91/414/CEE del Consiglio (GU L 70 del 16.3.2005, pag. 1), modificato da ultimo dal
regolamento (CE) n. 178/2006 (GU L 29 del 2.2.2006, pag. 3). Ciò significa tra l'altro che il grano saraceno
(Fagopyrum spp.) è compreso tra i «cereali» e i prodotti a base di grano saraceno sono compresi tra i «prodotti a base di
cereali».
(2) I tenori massimi non si applicano agli spinaci freschi destinati alla trasformazione e che vengono direttamente
trasportati in blocco dal campo allo stabilimento di trasformazione.
(3) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui alla direttiva 96/5/CE della
Commissione, del 16 febbraio 1996, sugli alimenti a base di cereali e gli altri alimenti destinati ai lattanti e ai bambini
(GU L 49 del 28.2.1996, pag. 17), modificata da ultimo dalla direttiva 2003/13/CE (GU L 41 del 14.2.2003, pag. 33).
(4) I tenori massimi si riferiscono ai prodotti pronti per l'uso (commercializzati come tali o ricostituiti secondo le
istruzioni del fabbricante).
(5) I tenori massimi si riferiscono alla parte commestibile delle arachidi e della frutta a guscio. Se le arachidi e i frutti a
guscio vengono analizzati interi, nel calcolo del tenore delle aflatossine si suppone che tutta la contaminazione sia nella
parte commestibile.
(6) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria si rimanda alla definizione di cui al regolamento (CE) n.
853/2004 del Parlamento europeo e del Consiglio, del 29 aprile 2004, che stabilisce norme specifiche in materia di
igiene per gli alimenti di origine animale (GU L 226 del 25.6.2004, pag. 22).
(7) I tenori massimi si riferiscono alla materia secca, che è definita conformemente al regolamento (CE) n. 401/2006.
(8) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui alla direttiva 91/321/CEE
della Commissione, del 14 maggio 1991, sugli alimenti per lattanti e alimenti di proseguimento (GU L 175 del
4.7.1991, pag. 35), modificata da ultimo dalla direttiva 2003/14/CE (GU L 41 del 14.2.2003, pag. 37).
13
(9) Per i prodotti alimentari elencati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui alla direttiva 1999/21/CE
della Commissione, del 25 marzo 1999, sugli alimenti dietetici destinati a fini medici speciali (GU L 91 del 7.4.1999,
pag. 29).
(10) I tenori massimi si riferiscono, nel caso del latte e dei prodotti lattiero-caseari, ai prodotti pronti per il consumo
(commercializzati come tali o ricostituiti secondo le istruzioni del produttore), mentre nel caso dei prodotti diversi dal
latte e dai prodotti lattiero-caseari si riferiscono alla materia secca. La materia secca è definita conformemente al
regolamento (CE) n. 401/2006.
(11) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui al regolamento (CE) n.
1493/1999 del Consiglio, del 17 maggio 1999, relativo all'organizzazione comune del mercato vitivinicolo (GU L 179
del 14.7.1999, pag. 1), modificato da ultimo dal protocollo relativo alle condizioni e modalità d'ammissione della
Repubblica di Bulgaria e della Romania all'Unione europea (GU L 157 del 21.6.2005, pag. 29).
(12) Il tenore massimo si applica ai prodotti a partire dal raccolto del 2005.
(13) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui al regolamento (CEE) n.
1601/91 del Consiglio, del 10 giugno 1991, che stabilisce le regole generali relative alla definizione, alla designazione e
alla presentazione dei vini aromatizzati, delle bevande aromatizzate a base di vino e dei cocktail aromatizzati di prodotti
vitivinicoli (GU L 149 del 14.6.1991, pag. 1), modificato da ultimo dal protocollo relativo alle condizioni e modalità
d'ammissione della Repubblica di Bulgaria e della Romania all'Unione europea. Il tenore massimo di OTA applicabile a
tali bevande è determinato in funzione della proporzione di vino e/o mosto d'uva presente nel prodotto finito.
(14) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui alla direttiva 2001/112/CE
del Consiglio, del 20 dicembre 2001, concernente i succhi di frutta e altri prodotti analoghi destinati all'alimentazione
umana (GU L 10 del 12.1.2002, pag. 58).
(15) Per i prodotti alimentari indicati in questa categoria, si rimanda alla definizione di cui al regolamento (CEE) n.
1576/89 del Consiglio, del 29 maggio 1989, che stabilisce le regole generali relative alla definizione, alla designazione
e alla presentazione delle bevande spiritose (GU L 160 del 12.6.1989, pag. 1), modificato da ultimo dal protocollo
relativo alle condizioni e modalità d'ammissione della Repubblica di Bulgaria e della Romania all'Unione europea.
(16) Lattanti e bambini, così come definiti dalla direttiva 91/321/CEE e dalla direttiva 96/5/CE.
(17) Ai fini dell'applicazione dei tenori massimi di deossinivalenolo, zearalenone, delle tossineT-2 e HT-2 di cui ai
punti 2.4, 2.5 e 2.7, il riso non è incluso nella voce «cereali» e i prodotti a base di riso non sono inclusi nei «prodotti a
base di cereali».
(18) Il tenore massimo è applicabile ai cereali non trasformati commercializzati per la prima trasformazione. Con
«prima trasformazione» s'intendono tutti i trattamenti fisici o termici della granella, diversi dall'essiccazione. Se non
viene esercitata alcuna azione fisica sulla cariosside e quest'ultimo rimane intatto dopo la pulizia e la cernita, le
procedure di pulizia, cernita o essiccazione non sono considerate parte della «prima trasformazione». Nei sistemi di
produzione e trasformazione integrati, il tenore massimo si applica ai cereali non trasformati ove essi siano destinati alla
prima trasformazione.
(19) Il tenore massimo è applicabile ai cereali raccolti e presi in consegna a decorrere dalla campagna di
commercializzazione 2005/2006, conformemente al regolamento (CE) n. 824/2000 della Commissione, del 19 aprile
2000, che stabilisce le procedure di presa in consegna dei cereali da parte degli organismi d'intervento nonché i metodi
di analisi per la determinazione della qualità (GU L 100 del 20.4.2000, pag. 31), modificato da ultimo dal regolamento
(CE) n. 1068/2005 (GU L 174 del 7.7.2005, pag. 65).
(20) Il tenore massimo si applica dal 1o luglio 2007.
(21) Questa categoria include anche prodotti simili con denominazioni diverse, come ad esempio il semolino.
(22) Con il termine pasta (secca) si intende la pasta con un contenuto di acqua di circa il 12 %.
(23) Il tenore massimo si applica dal 1° ottobre 2007.
14
5. Le prospettive della ricerca
Il problema delle micotossine nelle derrate agricole alimentari è molto complesso e coinvolge tutte
le fasi della filiera alimentare. La prevenzione del rischio deve perciò essere effettuata attraverso un
approccio integrato atto alla messa in pratica delle buone pratiche agricole e produttive attualmente
disponibili e finalizzate a minimizzare i rischi di contaminazione. Comunque, tra le diverse fasi
della filiera alimentare, quella di campo, è una delle più suscettibili all attacco fungino da cui può
conseguirne l avvio del processo di micotossinogenesi. Le principali linee di ricerca, sono perciò
orientate all ingegnerizzazione di piante con geni per la resistenza agli insetti, ai funghi patogeni e
in grado di detossificare le micotossine.
Le ferite inferte dagli insetti rappresentano una delle principali cause d inoculo dei patogeni fungini,
soprattutto quando è presente una forte correlazione tra l infestazione degli insetti patogeni che
causano le lesioni e l infezione delle specie fungine produttrici di micotossine. Tra le sostanze che
esercitano un azione tossica sugli insetti e che sono oggetto della ricerca volta alla produzione di
piante transgeniche, si annoverano gli inibitori delle proteasi (Vogel et al., 1968), presenti
naturalmente in molte specie vegetali, soprattutto nei semi come sostanze di resistenza naturale
(Richardson, 1991). Espressi in pianta, questi inibitori hanno evidenziato un incremento della
resistenza delle piante transgeniche rispetto ai controlli (Johnson, 1989).
Un altro approccio è far esprimere nei vegetali sostanze specifiche isolate da insetti parassiti di altri
insetti, che hanno un'azione di alterazione del normale metabolismo degli entomofagi: è questo il
caso di alcuni ormoni costituiti da piccoli peptidi che non hanno analoghi nel mondo vegetale. La
possibilità di esprimere in pianta piccoli peptidi ad azione neurotossica per alcuni insetti è stata già
testata (Rao et al., 1996). Inoltre, la ricerca in questo settore ha consentito di isolare diversi geni
codificanti proteine con attività insetticida derivanti dal Bacillus thuringiensis (Bt). Il Bacillus
thuringiensis è un batterio gram-positivo del suolo che durante la fase stazionaria del suo ciclo
vitale forma una paraspora cristallina, da cui il nome Cry, con attività tossica verso diverse specie
(Griffitts et al., 2005). Ad oggi sono state identificate numerose sequenze geniche per la produzione
di proteine cristalline, tossiche verso specie di insetti appartenenti a ordini diversi, tra cui:
lepidotteri, coleotteri, ortotteri, omotteri, mallofagi e imenotteri ( Schnepf et al. 1998). Attraverso
l ingegneria genetica, i geni che codificano la proteina insetticida, isolati dal batterio, sono stati
modificati ed inseriti nel corredo genetico di diverse specie agrarie. Grazie a questa modificazione
le piante Bt sono in grado di esprimere la tossina in una forma direttamente attiva, che non necessita
una biotrasformazione per esplicare il proprio effetto tossico verso gli organismi che possiedono i
recettori specifici della tossina. In natura, infatti, la proteina espressa dai geni cry è una pretossina
che per svolgere la propria attività tossica, necessita di essere attivata dagli enzimi digestivi degli
15
insetti che se ne nutrono. Una volta ingerita, la proteina Cry si lega al rivestimento intestinale degli
insetti, provocando la formazione di canali ionici che alterano il normale funzionamento cellulare.
Entro due ore dall ingestione dei tessuti delle piante Bt gli insetti smettono di nutrirsi e nell arco di
due/tre giorni muoiono.
Le linee di ricerca per la resistenza ai funghi patogeni non hanno ottenuto fino ad ora lo stesso
successo di quelle per la resistenza agli insetti. Le cause di quest insuccesso sono in parte dovute
alla scarsa conoscenza delle interazioni esistenti tra patogeni fungini e pianta e, al fatto che la
resistenza delle piante ai funghi patogeni è spesso regolata da meccanismi poligenici. L isolamento
di tali geni e la trasformazione delle piante, perciò, risultano processi più complessi rispetto a quelli
che prevedono il coinvolgimento di uno o pochi geni. In questo settore le linee di ricerca che si
trovano ad uno stadio avanzato comprendono:
-
lo studio di proteine con attività antifungina contenute nelle cariossidi di mais (Chen, 1999; Guo,
1998; Bass, 1995);
-
lo studio del gene chit42 isolato dal fungo Trichoderma harzianum (Filippone et al., 1996) che
determina la sintesi di un endochitinasi che demolisce le pareti cellulari dei miceti;
-
lo studio del gene codificante per l'osmotina, una proteina PR della classe 5, la cui attività
antifungina si esplica attraverso l alterazioni della membrana plasmatica e dell equilibrio
osmotico della cellula fungina (Liu et al., 1994; Veronese et al., 1998).
Un'altra strategia di ricerca è quella volta alla modificazione delle vie per la biosintesi di metaboliti
secondari con attività antimicotica o l introduzione di nuovi metaboliti quando siano presenti nella
specie ricevente precursori comuni. Nel primo caso la ricerca sta lavorando su diversi metaboliti
secondari del mais coinvolti nella resistenza verso diverse specie di Aspergillus e Gibberella. Tra
questi si trovano acidi idrossamici come il 4-acetyl-benzoxazolin-2-one (4-ABOA) e la
diferuloylputrescina (Miller, 1996), composti fenolici come l (E)-acido ferulico (Assabgui, 1993) e
prodotti volatili (Zeringue, 1996). Nel secondo caso la ricerca sta studiando la possibilità di
introdurre nei cereali nuove vie biosintetiche, come ad esempio quella per la sintesi degli stilbeni,
sostanze polifenoliche ad azione antifungina, identificate in diverse specie del regno vegetale
appartenenti alle famiglie delle Fabaceae, Vitaceae, Pinaceae, Mirtaceae, Fagaceae, Liliaceae,
Moraceae e Papilionaceae.
La maggior parte delle micotossine vengono prodotte sotto specifiche condizioni colturali, ed
inoltre, diverse evidenze scientifiche dimostrano che i segnali prodotti dalla pianta ospite possono
svolgere un ruolo sia positivo che negativo sull accumulo di micotossine (Norton, 1999; Burow,
1997). Per questo le strategie per detossificare le micotossine riguardano la modificazione delle vie
16
metaboliche che conducono al loro accumulo nella pianta o la detossificazione delle stesse in
planta. Nel primo caso la ricerca è incentrata sull ingegnerizzazione di piante in grado di spegnere
sia le vie biosintetiche che consentono ai miceti la produzione di micotossine che quelle atte alla
produzione dei segnali della pianta che promuovono la sintesi e l accumulo delle tossine.
La seconda strategia prevede la trasformazione di piante per la produzione di enzimi catabolici
capaci di detossificare le micotossine in situ, prima che possano accumularsi nella pianta.
Geni codificanti enzimi detossificanti, provenienti da specie appartenenti a regni diversi, sono già
stati isolati ed inseriti con successo in piante d interesse agrario (Karlovsky, 1999).
17
6. I prodotti in commercio
La coltivazione di piante geneticamente modificate nel 2006 ha coinvolto una superficie di circa
102 milioni di ettari (James C., 2006) concentrati in cinque stati: Stati Uniti con 56,4 milioni di
ettari, Argentina con 18,0 milioni di ettari, Brasile con 11,5 milioni di ettari, Canada con 6,1 milioni
di ettari, India con 3,8 milioni di ettari e Cina con 3,5 milioni di ettari. Come riportato nella tabella
6, la coltivazione ha riguardato quasi esclusivamente quattro colture: soia, mais, cotone e colza
geneticamente modificate per renderle resistenti agli insetti, tolleranti agli erbicidi glifosato e
glufosinato o per entrambe le caratteristiche. Di queste quattro colture solo mais e cotone
presentano geni per la resistenza ad alcune specie parassite di Lepidotteri e Coleotteri, come:
piralide (Ostrinia nubilalis), sesamia (Sesamia nonagrioides), diabrotica (Diabrotica virgifera
virgifera) ed Helicoverpa zea nel caso del mais e, verme rosa del cotone (Pectinophora
gossypiella), eliotide del tabacco (Heliothis virescens) nel caso del cotone.
Ad oggi non esistono in commercio piante geneticamente modificate resistenti ai funghi patogeni o
in grado di detossificare le micotossine. Inoltre, la resistenza agli insetti nelle piante GM d interesse
agrario è limitata ad alcune specie patogene di solo due colture da pieno campo, di cui solo il mais
presenta un largo impiego nel settore alimentare, specialmente come prodotto destinato
all alimentazione animale. Quindi, nonostante l ingegneria genetica delle piante abbia aperto
interessanti prospettive di ricerca nel campo della lotta alle micotossine, fino ad ora, gli strumenti
messi a disposizione per ridurre il rischio da micotossine nella filiera agroalimentare sono limitati e
rivolti ai soli presunti effetti del mais Bt sul contenuto di fumonisine nella granella.
Tab. 6: Principali colture GM nel mondo, 2005
Soia tollerante agli erbicidi
Mais Bt
Mais Bt e tollerante agli
erbicidi
Cotone Bt
Colza tollerante agli erbicidi
Cotone Bt e tollerante agli
erbicidi
Mais tollerante agli erbicidi
Cotone tollerante agli
erbicidi
Totale
Milioni di ettari
54,4
11,3
% totale transgenico
60
13
6,5
7
4,9
4,6
5
5
3,6
4
3,4
4
1,3
2
90
100%
Fonte: James C., 2005.
18
Tab. 7: eventi di mais resistenti agli insetti autorizzati per la coltivazione a livello mondiale.
Evento
Notificante
Geni presenti nell'inserto
Autorizzazione alla
coltivazioni
Paese
Argentina
Canada
Giappone
Stati Uniti
Unione europea
Argentina
Canada
Giappone
Stati Uniti
Anno
1996
1996
1996
1995
1997
2001
1996
1996
1996
176
Ciba-Geigy
cry1Ab di Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki.
bar (phosphinothricin N-acetyltransferase) di S. hygroscopicus. bla (betalactamase)
BT11
Syngenta Seeds, Inc.
bar (phosphinothricin N-acetyltransferase) di S. hygroscopicus.
CBH-351
Aventis CropScience
cry9C di Bacillus thuringiensis subsp tolworthi.
bar (phosphinothricin acetyltransferase) di Streptomyces hygroscopicus.
bla (beta-lactamase).
Stati Uniti
1998
DBT418
Dekalb Genetics
Corporation
bar (phosphinothricin N-acetyltransferase) di S. hygroscopicus.
bla (beta-lactamase). pin II (inibitore di proteasi)
Argentina
Canada
Giappone
Stati Uniti
1998
1997
1999
1997
MON80100
Monsanto Company
EPSPS (bar 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) di
Agrobacterium tumefaciens CP4.
Stati Uniti
1995
MON802
Monsanto Company
MON809
Pioneer Hi-Bred
International Inc.
MON810
Monsanto Company
MON863
Monsanto Company
cry3Bb1di Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis
TC1507
Mycogen; Pioneer
(Dupont)
cry1Fa2 di Bacillus thuringiensis var. aizawai.
pat (phosphinothricin N-acetyltransferase) di S. viridochromogenes.
MON 863 X
MON 810
Monsanto Company
cry3Bb1di Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis.
MON810 x
NK603
Monsanto Company
Canada
Giappone
Stati Uniti
Canada
Giappone
Stati Uniti
Argentina
Canada
Giappone
Stati Uniti
Sud Africa
Unione europea
Canada
Giappone
Stati Uniti
Canada
Giappone
Stati Uniti
Argentina
Canada
Giappone
Stati Uniti
Argentina
Australia
Canada
Giappone
Stati Uniti
1997
1997
1997
1996
1997
1997
1998
1997
1996
1997
1997
1998
2003
No
2003
2002
2002
2001
1999
NR
NR
2000
vedi singoli eventi
vedi singoli eventi
vedi singoli eventi
vedi singoli eventi
vedi singoli eventi
DAS-06275-8
DOW AgroSciences LLC
cry1F di Bacillus thuringiensis var. aizawai. pat (phosphinothricin Nacetyltransferase) di S. viridochromogenes.
Stati Uniti
2004
Fonte: Agbios (www.agbios.com)
Ht: tolleranza agli erbicidi Bt: resistenza agli insetti
In seguito saranno analizzati i principali lavori condotti fino ad ora, atti a valutare i possibili effetti
positivi sulla concentrazione di micotossine nella granella derivati dall utilizzo del mais Bt.
L analisi vuole fare chiarezza sui risultati ottenuti, in modo da quantificare quanto l utilizzo degli
ibridi Bt possa limitare il problema delle micotossine, durante le fasi del ciclo produttivo del mais.
19
7. Analisi dei lavori
In generale, i diversi lavori hanno riguardato la costituzione di campi sperimentali: infatti, solo uno
di questi (Dowd 2001) è stato condotto in campi commerciali.
Negli ibridi Bt analizzati erano presenti eventi di trasformazione in cui la proteina Cry era espressa
in tutti i tessuti (compreso quelli della spiga) come il MON 810, il MON 802, il Bt11 e, eventi dove
la proteina Cry era espressa solo nei tessuti verdi, come il Bt 176. Tutti gli ibridi analizzati sono
stati trasformati con il gene cry1Ab isolato dal Bacillus thuringensis subsp. kurstaki che
conferiscono alla pianta la resistenza ad alcuni Lepidotteri tra cui le larve di Ostrinia nubilalis
(Piralide del mais).
Le analisi effettuate hanno riguardano il confronto tra gli ibridi Bt e i corrispettivi isogenici; in
particolare è stata analizzata la resistenza agli insetti infestanti, soprattutto ad Ostrinia nubilalis, la
resistenza ai funghi patogeni e la concentrazione di micotossine nella granella. Nessuno degli studi
analizzati ha riportato dati riguardanti la concentrazione di micotossine nella granella degli ibridi di
mais tradizionali trattati contro la piralide.
Come è possibile notare nella tabella 8, i diversi lavori sperimentali, se si esclude il solo lavoro
condotto in campi commerciali, possono essere classificati in due gruppi: il primo comprende
prove effettuate attraverso infestazione e/o infezione sia artificiale che naturale rispettivamente
degli insetti (Ostrinia nubilalis) e dei funghi patogeni (Fusarium verticillioides e Aspergillus
flavus). Mentre, il secondo, comprende i lavori condotti in condizioni naturali che in generale hanno
anche previsto una superficie di studio più ampia (almeno 0,4 ha per ogni copia di ibridi testati).
L infestazione artificiale delle larve è stata effettuata distribuendo le larve sulle foglie della pianta,
in modo da simulare la prima e la seconda generazione di Ostrinia nubilalis (stadio di crescita della
pianta V8-V10 e R1). L inoculo artificiale dei funghi patogeni è avvenuto con modalità differenti;
negli studi dove era previsto l inoculo artificiale delle larve, questo è avvenuto utilizzando le larve
come vettori, immergendole prima della loro distribuzione sulle piante in una soluzione di spore
fungine (Munkvold et al., 1999). In altri casi l inoculo è avvenuto distribuendo o iniettando
direttamente le spore sulla pianta (Dowd, 2000; Maupin et al., 2001; Williams et al., 2002) o
distribuendo del materiale infetto tra le file degli ibridi da testare (Odvody et al., 2000).
20
Tab. 8: sintesi dei lavori analizzati
CITAZIONE
ANNO
PAESE
1995
Munkvold, 1999
1996
Stati Uniti
1997
Munkvold et al.,
2000
Masoero et al.,
1999
TIPO DI PROVE
EVENTO
INFESTAZIONE
Sperimentali
MON810
Sperimentali
MON810/Bt11/176
Sperimentali
MON810/Bt11/176/DBT
418/CBH351
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
INFEZIONE
Naturale
Naturale
1998-1999
Stati Uniti
Sperimentali
MON810/Bt11/CBH351
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
non
specificato
Italia
Sperimentali
MON810
Naturale
Naturale
Dowd, 2000
1995-19961997-1998
Stati Uniti
MON810/Bt11/176
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Dowd, 2001
1998 - 1999
Stati Uniti
Campi
convenzionali
MON810/Bt11/176
Naturale
Naturale
Pietri et al, 2000
1997-19981999
Italia
Sperimentali
MON810
Naturale
Naturale
2000
Stati Uniti
Sperimentali
Non specificato
Naturale
1999-2000
Stati Uniti
Sperimentali
MON810
Naturale
Bt11
Artificiale
Naturale
Naturale
MON810
Naturale
Naturale
Maupin et al.,
2001
Odvody et al.,
2001
Valenta et al.,
2001
1999
Germania
Sperimentali
ha
0,4
sperimentali
Sperimentali
ha
0,4
Bakan et al., 2002
1999
Francia/Spagna
Magg et al., 2002
1999-2000
Germania
Sperimentali
MON810/176
Sperimentali
MON810/Bt11
Williams et al.,
2003
Hammond et al.,
2004
2000-2001
Stati Uniti
2000 - 2001 2002
Stati Uniti
Hammond et al.,
2004
UFT: 2000 2001
Stati Uniti
Condizioni artificiali
Condizioni naturali
Sperimentali
ha
0,4
Sperimentali
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
Artificiale
Naturale
MON810
Naturale
Naturale
MON810
Artificiale
Naturale
Naturale
Naturale
Campi commerciali
21
8. Effetti del mais Bt sulle micotossine
In base ai dati riguardanti il contenuto di micotossine nella granella degli ibridi Bt rispetto ai
corrispettivi isogenici testati nei diversi lavori analizzati, è possibile individuare:
-
micotossine verso le quali il mais Bt non sembra avere effetti,
-
micotossine per le quali è presente una significativa diminuzione nel mais Bt.
8.1. Effetti del mais Bt su aflatossine, tricoteceni e zearalenone
I risultati, in generale, non hanno evidenziato un trend significativo di diminuzione del contenuto di
aflatossine, tricoteceni e zearalenone, tra gli ibridi Bt e i corrispettivi controlli isogenici. Inoltre, i
valori di queste micotossine nei diversi ibridi analizzati sono risultati estremamente variabili e nella
maggior parte degli studi non sono emerse variazioni statisticamente significative nel contenuto di
queste micotossine tra gli ibridi transgenici e i corrispettivi isogenici. Ad esempio, per quanto
riguarda il deossinivalenolo, nel lavoro condotto in Germania da Valenta et al. (2001), sono state
riscontrate, in condizioni artificiali, concentrazione inferiori nei mais Bt rispetto ai corrispettivi
isogenici. Al contrario, in un altro lavoro condotto sempre in Germania alle stesse condizioni da
Magg et al. (2002), non sono risultate differenze nel contenuto di deossinivalenolo. Solo nel lavoro
di William (2003), è stata riscontrata una concentrazione minore di aflatossine negli ibridi
transgenici rispetto ai corrispettivi isogenici. Anche in questo caso, in un altro lavoro condotto da
Odvody nel 2001, gli ibridi Bt presentavano una concentrazione di aflatossine maggiore degli ibridi
non transgenici.
L inefficacia degli ibridi Bt nel ridurre le aflatossine, i tricoteceni e lo zearalenone sembra dovuta
alla scarsa correlazione esistente tra le ferite inferte dagli attacchi di piralide e l infezione dei
patogeni fungini produttori di queste micotossine. Tali muffe, oltre alle ferite inferte dagli insetti,
utilizzano vie di penetrazione diverse, per cui, si possono rilevare a concentrazioni elevate anche in
assenza di attacchi di O. nubilalis (Magg et. al., 2002). Condizioni climatiche e ambientali
favorevoli risultano perciò influenzare in modo più significativo la concentrazione delle
micotossine da essi prodotte. Per esempio, l infezione da F. graminearum, principale produttore di
zearalenone e tricoteceni come il deossinivalenolo, è favorita da condizioni climatiche
relativamente fredde e piovose ed, utilizza come via di penetrazione preferenziale le sete fiorali del
mais. Quindi, anche in assenza di danni da insetti, si possono riscontrare elevate concentrazioni
delle micotossine prodotte da questi funghi.
Questi fattori e l elevata fluttuazione delle popolazioni dei funghi patogeni, possono essere
considerati tra le principali cause di variabilità incontrata nei diversi lavori.
Gli unici lavori sopraccitati che riportano differenze nel contenuto di aflatossine, zearalenone e
tricoteceni sono stati condotti inoculando le larve e/o le spore dei funghi patogeni in modo
22
artificiale. Questo tipo di analisi, comunque, non può essere considerata rappresentativa della reale
diminuzione di micotossine ottenibile attraverso l utilizzo del mais Bt in un reale contesto colturale
dove, come vedremo in seguito, numerosi fattori, sia abiotici che biotici, sono in grado di limitare
tale efficienza.
8.2. Effetti del mais Bt sulle fumonisine
I diversi lavori sperimentale condotti sia in condizioni artificiali che naturali hanno evidenziato che
è presente un trend di diminuzione del contenuto di fumonisine nella granella degli ibridi
transgenici rispetto a quella dei corrispettivi controlli isogenici.
A titolo esemplificativo si riportano in tabella 9 i dati ottenuti nei due lavori condotti in Italia in cui,
sebbene non sia note le modalità con cui tali prove siano state condotte, è stata rilevata una
significativa riduzione di fumonisine nei mais transgenici rispetto ai corrispettivi isogenici. La
tabella 10 riporta i limiti proposti per le fumonisine dal regolamento 1126/2007/CE del 28/09/2007.
Tab. 9: concentrazione di fumonisine nella granella di mais in campi sperimentali condotti in Italia
Contenuto di Fumonisine (µg/kg)
Autore
Pietri A. e Piva G. 2000
Masoero et al. 1999
Anno
Mais Bt
Isogenico non Bt
1997
1998
1999
1997
2.021
5.448
1.394
1.970
19.759
31.632
3.902
20.050
Tab. 10: Limiti di legge per le fumonisine negli alimenti
Limiti per le fumonisine previsti dal Reg. 1126/2007/CE del 28/09/2007
Prodotto
Granoturco non trasformato ad eccezione del granoturco non trasformato destinato
alla molitura ad umido.
Granoturco destinato al consumo umano diretto, prodotti a base di granoturco destinati
al consumo umano diretto, ad eccezione degli alimenti elencati ai punti 2,6,3 e 2,6,4.
Cereali da colazione e merende a base di granoturco.
Alimenti a base di granoturco trasformato e altri alimenti destinati ai lattanti e ai
bambini.
Frazioni della molitura del granoturco di dimensioni > 500 micron di cui al codice NC
1103 13 o 1103 20 40 e altri prodotti della molitura del granoturco non destinati al
consumo umano diretto di dimensioni > 500 micron di cui al codice NC 1904 10 10.
Frazioni della molitura del granoturco di dimensioni 500 micron di cui al codice NC
1102 20 e altri prodotti della molitura del granoturco non destinati al consumo umano
diretto di dimensioni 500 micron di cui al codice NC 1904 10 10.
Somma B1 + B2
(µg/kg)
4 000
1 000
800
200
1 400
2 000
23
La diminuzione della concentrazione di fumonisine nella granella delle piante GM, rispetto alle
corrispettive isogeniche, riscontrata dai dati ottenuti nei campi sperimentali, è dovuta alla maggior
correlazione esistente tra l attacco di piralide e l infezione di F. verticillioides (moniliforme)
principale produttore delle fumonisine. Infatti, le ferite inferte alla spiga di mais dalla seconda
generazione delle larve di piralide, sono il sito preferenziale di inoculo del F. verticillioides, la cui
infezione risulta essere favorita da condizioni climatiche caldo e umide a partire dalla fioritura fino
al raccolto (condizioni ideali anche per l infestazione delle larve di piralide). Per cui, quando le
ferite inferte dall attacco di O. nubilalis risultano essere il principale mezzo di inoculo, la difesa da
tali insetti comporta un abbassamento della concentrazione di fumonisine nella granella. L utilizzo
di ibridi tardivi e il ritardo del raccolto sono fattori che favoriscono questo tipo di interazione
positiva.
Comunque, sebbene i dati evidenzino un trend di diminuzione della concentrazione di fumonisine,
la maggior parte dei lavori sono state condotte in condizioni artificiali, situazione che non
rappresenta le reali condizioni di campo. Ad esempio, dal grafico 1 è possibile notare che le
differenze tra mais Bt e isogenico sono significative in seguito ad infestazione manuale, ma non lo
sono nel caso di infestazione naturale delle larve di O. nubilalis. Infatti, come emerso dall analisi, in
condizioni naturali esistono altri fattori biotici e abiotici che possono favorire l infezione fungina e
contro i quali il mais Bt non ha particolare effetto.
Grafico 1 (Da Munkvold et al., 1999): comparazione della concentrazione di fumonisine tra ibridi Bt e
corrispettivi isogenici in seguito ad infestazione manuale (a destra) e naturale (a sinistra).
* Indica una differenza statisticamente significativa (P
tra ibridi Bt e isogenici.
24
9. Fattori mitiganti l efficienza della tecnologia Bt in un reale contesto colturale
Nonostante la resistenza agli insetti sia una condizione che può indirettamente contribuire ad una
diminuzione delle micotossine nella granella, diversi lavori, tra cui quello condotto in campi
commerciali di mais (Dowd, 2001), quindi più rappresentativo del reale contesto colturale,
mostrano che sono presenti diversi fattori in grado di mitigare l efficacia della tecnologia Bt nel
ridurre le micotossine:
-
tipo di inserto e linea parentale trasformata;
-
popolazioni di insetti e funghi patogeni predominanti ed interazione tra essi e la pianta;
-
condizioni climatiche e ambientali;
9.1. Influenza dell inserto e della linea parentale trasformata
-
Gli ibridi che esprimono la proteina Cry in tutti i tessuti della pianta, compreso quelli della
spiga, risultano essere più efficaci nella difesa della pianta dagli attacchi di piralide rispetto agli
ibridi nei quali la proteina è espressa solo in determinati tessuti ed, in generale, mostrano anche
una concentrazione di fumonisine inferiore. Questo discorso non è comunque universale: infatti,
sebbene il quadro di espressione del MON802 è simile a quello del MON810, sono stati ottenuti
risultati molto diversi all interno delle stesse prove: il MON 802 mostrava una concentrazione
di fumonisine molto superiore a quella del MON 810 (Munkvold et al., 1999).
-
Gli ibridi che esprimono il gene a bassi livelli nella spiga mostrano maggior variabilità nel
ridurre il danno ed, in generale, sono più efficienti quando l infestazione è tardiva.
-
Il livello di controllo dell attacco di Helicoverpa zea è risultato variabile, da un quasi totale
controllo ad uno quasi nullo (Dowd P.F., 2001) ed, in questo ultimo caso, anche il livello di
fumonisine è risultato maggiore.
-
In generale, è stato riscontrato che quando gli ibridi parentali trasformati erano naturalmente
resistenti, si notava una maggior efficienza delle piante Bt nel diminuire la concentrazione di
fumonisine.
-
La seconda generazione degli ibridi Bt, per effetto della segregazione genica della progenie
derivante dai semi del primo anno di prove, non mostra effetti positivi sulla concentrazione di
fumonisine (Dowd P.F., 2000) sebbene in un reale contesto colturale non sia prevista la
risemina della granella raccolta.
9.2. Popolazioni d insetti e funghi patogeni predominanti ed interazione tra essi e la pianta
-
L espressione della proteina Cry limita solo la presenza di O. nubilalis ed, in parte, di H. zea ma
non può interferire sugli altri insetti che possono favorire la penetrazione dei patogeni fungini
25
nella pianta. Infatti, i livelli maggiori di riduzione di fumonisina nelle piante Bt si registrano in
presenza del solo insetto O. nubilalis. Tale effetto sembra essere seriamente ridotto dalla
presenza in campo di H. zea verso la quale il mais transgenico mostra una parziale inibizione.
Infatti questo insetto mostra suscettibilità variabile alla proteina Bt fra popolazioni a diversa
distribuzione geografica (Dowd P.F., 2000
-
2001).
Le ferite inferte dagli attacchi di piralide sembrano favorire solo l infezione di Fusarium
verticillioides, mentre, gli altri patogeni fungini tra cui quelli appartenenti al genere Aspergillus
sembrano prediligere vie di penetrazione diverse (Magg et al. 2002).
-
L infezione del fungo è più legata al momento e alla posizione dell infestazione delle larve che
al loro numero ed, inoltre, il fungo può infettare la granella in modo asintomatico ed apparire
durante la successiva fase di stoccaggio. Questo significa che in seguito a lievi attacchi da parte
degli insetti infestanti, l infezione fungina può condurre a forti concentrazioni di micotossine
che potrebbero essere sottostimate se si considera la sola fase di campo.
9.3. Condizioni climatiche e ambientali
I dati hanno evidenziato elevata variabilità di risposta dei diversi ibridi nelle differenti prove
sperimentali, confermando che l efficacia del mais Bt è strettamente correlata alle interazioni con
l ambiente. Condizioni climatiche favorevoli all infezione fungina (T°, Umidità, ecc.) e fattori che
possono creare situazioni di stress alla pianta (squilibri nutrizionali, danni meccanici ecc.) possono
incidere in modo considerevole sulla concentrazione di micotossine nella fase di campo. Quindi, le
diverse condizioni climatiche e ambientali e le conseguenti fluttuazioni delle popolazioni fungine,
limitano l efficacia degli ibridi Bt, nello spazio e nel tempo, esclusivamente verso quei patogeni
fungini la cui infezione è strettamente correlata alle ferite inferte dagli attacchi delle larve di
piralide.
26
10. Conclusioni
L infezione fungina e la possibile presenza di micotossine nella granella di mais dipendono da
numerosi fattori, sia abiotici che biotici e dalle interazioni tra essi e la pianta. La presenza di un solo
carattere di resistenza monogenica, in grado di limitare uno solo di questi fattori, non può essere
considerato un sistema efficiente per limitare l attacco dei patogeni fungini, la cui resistenza da
parte delle piante è regolata da meccanismi poligenici. A tal proposito è da sottolineare che i lavori
analizzati hanno considerato solo gli ibridi Bt e i corrispettivi isogenici, senza considerare quelli
naturalmente resistenti provvisti di meccanismi di resistenza poligenica o di campo che, nella lotta
contro i patogeni, risulta più duratura nel tempo e meno soggetta alla pressione selettiva di
organismi resistenti (Tab. 11).
Tab. 11: media della infestazione delle spighe da parte di Ostrinia nubilalis, Helicoverpa zea e media
% di spighe commerciabili. La tabella mostra che gli ibridi naturalmente resistenti (ultimi tre in
basso) mantengono l attacco di O. nubilalis a livelli tali da contenere i fenomeni di resistenza ma allo
stesso tempo hanno una resa di spighe commerciabili simile a quella del mais Bt (Fonte: Burkness et
al., 2001).
Un altro fattore che potrebbe influenzare la reale efficacia degli ibridi Bt, di cui i lavori analizzati
non tengono conto, è il sistema di gestione per preservare la tecnologia Bt imposto dalla National
Corn Growers Association (www.ncga.com) in collaborazione con l USDA (United States
Department of Agricolture). Questo sistema prevede che per evitare l avvento di insetti resistenti,
dovuto alla forte pressione selettiva esercitata dagli ibridi Bt che esprimono l endotossina in modo
costitutivo, siano istituite delle zone di rifugio coltivate a mais tradizionale. Tali zone devono essere
pari al 20% della superficie totale coltivata a mais Bt e, ad una distanza non superiore ai 400 m.
Nelle zone dove è coltivato anche il cotone Bt tale superficie viene estesa al 50% del totale (Fig. 2).
Bisogna allora chiedersi:
-
quanto influirà, sulla concentrazione totale di micotossine, la percentuale di granella derivante
dalle zone di rifugio durante le fasi successive della filiera?
27
-
quanto influirà la vicinanza delle colture tradizionali a quelle di mais Bt sugli attacchi di
piralide e indirettamente sull infezione fungina?
-
come sarà trattata la granella derivante dalle zone di rifugio?
Tutti questi fattori, soprattutto nel contesto agricolo italiano caratterizzato da piccole e medie
aziende, potrebbero incidere in modo molto rilevante nel caso si decidesse di utilizzare le linee
guida descritte dalla NCGA attualmente istituite anche in Spagna, primo paese europeo che ha
adottato su scala commerciale il mais Bt.
Fig. 2: linee guida proposte da American Corn Growers Association in collaborazione con
United States Department of Agriculture.
Quindi, il confronto tra i soli ibridi transgenici e i corrispettivi isogenici, non può essere considerato
significativo della reale diminuzione di micotossine ottenibile attraverso l utilizzo della tecnologia
Bt in un reale contesto colturale. In tale contesto, inoltre, l utilizzo delle buone pratiche agricole
(GAP), che non è stato tenuto in conto nei disegni sperimentali di tutti i lavori analizzati, risulta di
fondamentale
importanza
per
la
prevenzione
del
rischio
micotossine
(Tab.
12).
28
Tab. 12: linee guida per la gestione del rischio micotossine (da Gnudi G., 2005).
LINEA GUIDA PER LA GESTIONE DEL RISCHIO MICOTOSSINE - PIANO DI AUTOCONTROLLO
Pericolo
CCP
Monitoraggio
Controllo della profondità di aratura
presemina
Definire il bilancio per la coltura in oggetto
Eventualmente contatta il tecnico
qualificatoper il calcolo del bilancio
Contaminazione fungina del seme o
infestazione da insetti
Acquisto di semi di classi troppo tardive
Scelta di ibridi troppo suscettibili agli attacchi
fungini durante la coltivazione
Acquisto di semi trattati con fungicidi e
insetticidi
Acquisto di semi di Classe 600 max, Classe
700 solo per il trinciato e uso umano
Stress della pianta per eccessiva fittezza di
semina
Richiedere all acquisto l indicazione del n°
ottimale di piante/m2
Stress della pianta per competizione
e selettività su colture
Utilizzo di prodotti autorizzati ed
ecocompatibili
Per il diserbo di
post-emergenza avvalersi del T.A.Q.
Stress per carenze nutritive
Effettuare una concimazione adeguata allo
stato nutrizionale della pianta
Avvalersi del tecnico agronomo
qualificato per controllare l andamento
pluviometrico della zona
Attacco della piralide
Trattamento con lotta chimica o biologica.
Stress per irrigazione insufficiente
Definire le necessità di irrigazione in funzione
dell ibrido e del tipo di terreno
Monitoraggio delle precipitazioni da
parte di un tecnico agronomo qualificato
Fusariosi del culmo danneggiamento
meccanico per essiccamento eccessivo
Elevare altezza della barra falciante fino a 40
cm
Raccolta allo stato ottimale di maturazione
Controllo dell umidità prima della
Stoccaggio
industriale
Essiccamento
Stoccaggio
Pre essiccamento
Raccolta
Coltivazione
> 6/8 foglie
Semina
Acquisto
Stress per insufficiente apporto
di sostanze nutritive
del seme
Controllo visivo della quantità di residui
Diserbo di pre o
post-emergenza
Presenza di residui di cereali che costituiscono
fonte di contaminazione per la coltura
Azioni preventive
Interrare completamente i residui ed
effettuare un rivoltamento omogeneo delle
laghe (fette di aratura).
Rotazione quando possibile Effettuare
l aratura entro 30 gg dalla raccolta
Coltura da
3 a 6/8 foglie
Concimazione
Aratura
Fase
Ammuffimento per essiccamento
insufficiente
Danneggiamento per eccessivo stress
meccanico
Danneggiamento da agenti atmosferici
Effettuare l analisi del terreno almeno
una volta ogni 5 anni
Controllare ad ogni ricevimento le
indicazioni
relative al trattamento antifungino,
antiparassitario
e la Classe FAO di appartenenza
Controllare ad ogni ricevimento le
indicazioni
relative al n. di piante/m2 in relazione
con le condizioni agronomiche
SI
Monitoraggio dell infestazione con
trappola a feromoni o trappola luminosa
raccolta
SI
Raccolta allo stato ottimale
di maturazione
Controllo dell umidità prima della
raccolta
Verifica del danneggiamento
Stoccare il mais sotto ad apposite tettoie
Ridurre al minimo il tempo di stoccaggio
Stendere quanto possibile il prodotto
Gestione del monte di scarico
Essiccamento insufficiente e moltiplicazione di
muffe
Essiccazione entro 48h (24 se mais ad uso
umano) dal ricevimento del prodotto
Danneggiamento da insetti, roditori, uccelli.
Moltiplicazione di muffe
Effettuare lo stoccaggio in contenitori sigillati
per prevenire l accesso agli infestanti, e in
condizioni di atmosfera e di temperatura
controllate; effettuare la pulizia e
disinfestazione periodica dei siti di
stoccaggio.
Effettuare il controllo dell umidità in
entrata all essiccatoio
SI
Controllo dell umidità dopo
essiccamento
Controllo della temperatura
Controllo dell atmosfera Monitoraggio
degli infestanti
29
I dati sono perciò da considerarsi preliminari e non rappresentative di un reale contesto colturale.
Inoltre, la presenza delle micotossine negli alimenti è una questione molto complessa che non
riguarda la sola fase di campo ma che coinvolge tutte le fasi della filiera di prodotto (Fig. 3). Il
problema non è per cui risolvibile con una sola azione specifica, ma deve essere affrontato con un
approccio integrato che consideri tutta la filiera di prodotto, atto alla messa in pratica delle buone
pratiche agricole e produttive. Questo è l unico approccio attualmente disponibile per la
prevenzione dal rischio micotossine, su cui le principali organizzazioni impegnate nel settore stanno
lavorando (si veda a tal proposito le linee guida proposte dal Codex alimentarius, 2001/2003).
L utilizzo degli ibridi di mais Bt, infatti, ha dimostrato di non avere nessun effetto positivo su
aflatossine, tricoteceni e zearalenone, micotossine ad elevato effetto tossico sia per l uomo che per
gli animali. Tra questi gruppi, è presente per esempio il più potente epatocarcinogeno che si
conosca: l aflatossina B1. Nelle vacche che consumano prodotti contaminati, questa tossina può
essere idrossilata ad M1 ed essere escreta nel latte, prodotto ad elevato consumo quotidiano,
soprattutto per fasce di persone a rischio, come i bambini. Oltre a questo, da studi condotti a livello
europeo, è emerso che l esposizione al rischio per la popolazione derivato dall assunzione di
prodotti contaminati da micotossine come il deossinivalenolo, la tossina T-2 e HT-2 è maggiore
rispetto a quello delle fumonisine, unico gruppo verso il quale il mais Bt ha dimostrato, a livello
sperimentale, di avere effetti positivi (Final SCOOP Task 3.2.10, 2003). Anche per quanto riguarda
la valutazione della reale efficacia del mais Bt verso le fumonisine, i risultati delle sperimentazioni
hanno bisogno di essere confermati da dati raccolti per più anni consecutivi, in un reale contesto
colturale, dove numerosi fattori sia abiotici che biotici verso i quali il mais Bt non ha particolare
effetto, possono favorire la penetrazione dei funghi patogeni e il conseguente processo di
micotossinogenesi. A tal proposito, visto che diversi paesi, tra cui la Spagna, coltivano da anni mais
Bt su scala commerciale in filiere separate (contrariamente a quanto accade negli Stati Uniti),
sarebbe decisamente utile avere una stima dell andamento negli anni del contenuto di fumonisine
presente nei prodotti derivati dalle filiere del mais geneticamente modificato.
La coltivazione degli ibridi Bt resistenti al solo insetto O. nubilalis, come evidenziato dai dati, non
risulta quindi un mezzo sufficiente per prevenire il rischio e la contaminazione da micotossine.
30
Fig. 3: alcuni dei punti critici di controllo durante la filiera produttiva.
31
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OGM e Micotossine: stato della ricerca

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