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Prof. Bruno Marangoni Prof. Bruno Marangoni Dipartimento di Colture Arboree Dipartimento di Colture Arboree Universita’ di Bologna Universita’ di Bologna

IMPATTO AMBIENTALE DELL'AGRICOLTURA

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IMPATTO AMBIENTALE DELL'AGRICOLTURA. Prof. Bruno Marangoni Dipartimento di Colture Arboree Universita’ di Bologna. Nei prossimi 25 anni la popolazione mondiale aumenterà di oltre 2 miliardi di persone. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Prof. Bruno MarangoniProf. Bruno MarangoniDipartimento di Colture ArboreeDipartimento di Colture Arboree

Universita’ di BolognaUniversita’ di Bologna

Page 2: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Nei prossimi 25 anni la popolazione Nei prossimi 25 anni la popolazione

mondiale aumenterà di oltre 2 miliardi di mondiale aumenterà di oltre 2 miliardi di

persone.persone.

Il conseguente incremento della Il conseguente incremento della

produzione agricola dovrebbe derivare da produzione agricola dovrebbe derivare da

aumenti della produttività più che un da aumenti della produttività più che un da

un’ulteriore estensione della superficie un’ulteriore estensione della superficie

coltivabile.coltivabile.

Il raggiungimento di tale obiettivo prevede Il raggiungimento di tale obiettivo prevede

un MIGLIORE UTILIZZO dei mezzi di un MIGLIORE UTILIZZO dei mezzi di

produzione. produzione.

Page 3: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Dagli anni ’60 agli anni ’80 è aumentata la Dagli anni ’60 agli anni ’80 è aumentata la

produzione delle principali colture (riso, produzione delle principali colture (riso,

frumento), ma sono anche aumentate le frumento), ma sono anche aumentate le

perdite dovute ai parassiti:perdite dovute ai parassiti:

Dal 23.9 % al 35.7% per il frumentoDal 23.9 % al 35.7% per il frumento

Dal 46.4 % al 54.6 % per il riso Dal 46.4 % al 54.6 % per il riso

La spesa di prodotti fitosanitari è passata da

900 milioni di dollari a 26 miliardi di dollari.

Page 4: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

IMPATTO AMBIENTALE DEI IMPATTO AMBIENTALE DEI PRODOTTI FITOSANITARIPRODOTTI FITOSANITARI

1. Stima del rischio

2. Valutazione della tossicità

3. Mutagenesi, carcinogenesi embriotossicità

4. Valutazione dell’esposizione

5. Ripartizione ambientale

6. Fenomeni di trasformazione

7. Fenomeni di trasferimento

Page 5: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

1. STIMA DEL RISCHIO

Il rischio associato ad una certa sostanza è

definito come il prodotto della sua pericolosità

per l’esposizione, dove per esposizione si

intende la concentrazione alla quale la sostanza è

presente nell’ambiente.

Per valutare il rischio di un prodotto è

necessario valutare sia gli effetti che produce

sugli organismi viventi o su un ecosistema che

l’esposizione a cui essi sono soggetti.

Page 6: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

2. VALUTAZIONE DELLA TOSSICITÀ

Acuta effetto che può essere ottenuto a

seguito di una somministrazione

unica o di una esposizione per breve

tempoI parametri usati per quantificarla sono:

Dose letale mediana (DL50): rappresenta la dose

che porta a morte il 50% degli individui in saggi di

tossicità acuta per somministrazione diretta.

Concentrazione letale media (CL50):

rappresenta la dose che porta a morte il 50% degli

individui in saggi di tossicità acuta per esposizione

ambientale.

Page 7: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Cronica Effetti a medio-lungo periodo su

una popolazione esposta per

periodi prolungati all’azione di

una sostanza potenzialmente

tossica a bassi dosaggi.

I parametri usati per quantificarla sono:

NOEL (No Observed Effect level): la più alta

concentrazione alla quale non si è manifestato

alcun effetto.

ADI (Admissible Daily Intake): rappresenta la

dose massima che può essere assunta

giornalmente dall’uomo senza alcun rischio.

Page 8: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

3. MUTAGENESI, CARCINOGENESI EMBRIOTOSSICITÀ

La ricerca sta mettendo a punto saggi in vivo e in

vitro in grado di fornire almeno indicazioni di

massima sul potenziale tossico di queste

sostanze.

Queste valutazioni sono le prime ad essere

eseguite dalle industrie agrochimiche, in quanto

se viene evidenziato un problema di questo tipo la

molecola viene immediatamente bloccata.

Page 9: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

4. VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE

Il tipo e l’intensità dell’esposizione a cui è

soggetta una popolazione possono essere molto

diversificati:

gli agricoltori sono esposti ai prodotti

fitosanitari durante la preparazione e la

distribuzione, e se non si eseguono

comportamenti corretti, l’esposizione può

essere importante;

la popolazione può venire a contatto con

questi prodotti durante la loro distribuzione o

attraverso i residui degli stessi, presenti nelle

derrate alimentari o nell’acqua.

Page 10: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

5. RIPARTIZIONE AMBIENTALE

Dopo essere stati applicati, i prodotti fitosanitari

sono soggetti a fenomeni di trasformazione e

trasferimento

Degradazione biologica, chimica e fotochimica

Adsorbimento, desorbimento, volatilizzazione, deriva e rideposizione, lisciviazione e ruscellamento

Page 11: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

6. FENOMENI DI TRASFORMAZIONE

L’attività microbica del terreno è la principale

responsabile della degradazione, ma attiva è

anche la degradazione chimica e fotochimica.

Dal punto di vista ambientale sono meno

pericolose le molecole poco persistenti; il

parametro che esprime la velocità di

degradazione è il TEMPO DI DIMEZZAMENTO

(t50), che rappresenta il tempo necessario per

degradare il 50% della dose di prodotto

fitosanitario immessa nell’ambiente.

Page 12: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

7. FENOMENI DI TRASFERIMENTO

Sono fenomeni determinati dalla combinazione

della situazione pedo-climatica con le

caratteristiche delle molecole.

Le principali caratteristiche dei prodotti

fitosanitari dal punto di vista ambientale sono: solubilità (S) pressione di vapore (VP)

KOC: coefficiente di ripartizione tra il carbonio

organico e l’acqua

Page 13: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

CONTAMINAZIONE DI UN ALIMENTOCONTAMINAZIONE DI UN ALIMENTO

Tossici di

sintesi: pesticidi coloranti conservanti ecc..

Tossici di

sintesi: pesticidi coloranti conservanti ecc..

Tossici

naturali: micotossine fitotossine ecc..

Tossici

naturali: micotossine fitotossine ecc..

Viene percepito un alto rischio per i tossici di

sintesi, mentre le sostanze naturali sono poco

considerate.

Page 14: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

LE DERRATE ALIMENTARI POSSONO SUBIRE DUE TIPI DI CONTAMINAZIONI

CerealiSpezieSemi oleaginosiFrutta seccaOliveUvaMeleFichi

Latte e derivatiCarne e derivati

DIRETTA INDIRETTA

Quando un alimento contaminato entra in

una preparazione alimentare come

ingrediente contamina tutto l’alimento

Page 15: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

MICOTOSSINEMICOTOSSINE

Le micotossine sono contaminanti dei

mangimi di origine ambientale.

La microflora fungina, presente sul campo,

contamina i cereali ed i foraggi, e può

sviluppare muffe che hanno potenziale

tossinogeno.

Il ritrovamento di funghi sulle granelle non

implica necessariamente la presenza di

micotossine, come l'assenza di funghi visibili

non assicura la non-contaminazione del

prodotto.

Page 16: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Una stessa micotossina può essere prodotta da

diverse specie fungine; uno stesso micete può

produrre più micotossine. Le micotossine, sono

sostanze molto diverse tra loro dal punto di vista

chimico e la contaminazione dei prodotti è in

funzione prevalentemente del ceppo del fungo

produttore. Il potenziale tossigeno del fungo, a

sua volta, dipende dal grado di ossigenazione, di

acidità e dalle caratteristiche del substrato

(aumenta nei vegetali od in presenza di amido,

diminuisce nei substrati ricchi di zinco…).

Page 17: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

SONO UNA FAMIGLIA DI CIRCA 100

MOLECOLE PRODOTTE DA MUFFE : ASPERGILLUS PENICILLUM FUSARIUM

QELLE MAGGIORMENTE TOSSICHE SONO: AFLATOSSINE B1,B2,G1,G2 AFLATOSSINA M1 OCRATOSSINA A PATULINA ZEARALENONE FUMONISINE FUSARIOTOSSINE: DON, T-2, HT-2

Page 18: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Rischi nella materia prima 20

MICOTOSSINE

Sostanza

Aflatossine

Tricoteceni

Ocratossina A

Alcaloidi ergotinici

Fumonisine

Patulina

Zearalenone

Fonte

Aspergillus flavus e A.parasiticus

Principalmente Fusarium

Penicillium verrucosumA. ochraceus

Claviceps purpurea

Fusarium moniliforme

P. expansum

Fusarium spp.

Alimento

Mais, noccioline americane, latte, nocciole

Cereali ed altri alimenti

Frumento, orzo, mais

Segale, orzo, frumento

Mais

Mele, pere

Cereali, oli, amido

Page 19: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Particolari condizioni climatiche (elevata

piovosità prima della raccolta), la fioritura delle

piante (in particolare del mais e del frumento),

attacchi da parte d'insetti e parassiti, traumi

meccanici alle granelle in fase di raccolta, errate

lavorazioni ed utilizzo di parametri inidonei in

fase di stoccaggio, essiccamento, conservazione

e miscelazione, sono tutte situazioni che

possono favorire la produzione di micotossine

con contaminazione dei mangimi semplici e

composti.

Page 20: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Le condizioni ottimali per una elevata

produzione di micotossine, variano a

seconda del ceppo fungino, ma, in generale,

nei substrati con elevato tenore di acqua,

pH tra 4 e 8, a temperature tra 15 e 30 °C,

rotti meccanicamente o sotto forma di

polvere, la quantità di micotossine

aumenta.

Page 21: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Le principali conseguenze nell'organismo

dell'ingestione di micotossine, sempre a seconda

del ceppo e della quantità ingerita, sono sindromi

croniche-polisistemiche (epatotossicità,

nefrotossicità, neurotossicità…) o fenomeni acuti,

tali sostanze hanno, infatti, potere cancerogeno,

teratogeno, mutageno ed immunosoppressore.

Page 22: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Al momento non si è in grado di utilizzare

metodi per detossificare gli alimenti in modo

veloce, sicuro ed economico. La principale

arma contro lo sviluppo di micotossine consiste

nella prevenzione della crescita dei funghi sulle

colture, attraverso l'applicazione di ben precise

tecniche agronomiche e la conoscenza della

fisiologia dei diversi ceppi fungini e degli

animali ad essi sensibili, e nei controlli

frequenti ed accurati attraverso campionamenti

rappresentativi ed analisi mirate, lungo tutti i

punti di rischio della filiera.

Page 23: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

LA LEGISLAZIONE VIGENTE NEL MONDOLA LEGISLAZIONE VIGENTE NEL MONDO

Africa:Africa: 14 paesi con normativa nota, per la 14 paesi con normativa nota, per la

maggior parte dei paesi la normativa non è maggior parte dei paesi la normativa non è

nota o non esiste, riguarda solo le Aflatossine, nota o non esiste, riguarda solo le Aflatossine,

il Marocco ha la legge più dettagliatail Marocco ha la legge più dettagliata

Asia/Oceania:Asia/Oceania: 25 paesi con normativa nota, 25 paesi con normativa nota,

sono regolamentate le Aflatossine negli sono regolamentate le Aflatossine negli

alimenti e l’AFB1 dei mangimi, esistono norme alimenti e l’AFB1 dei mangimi, esistono norme

armonizzate tra Australia e Nuova Zelanda, le armonizzate tra Australia e Nuova Zelanda, le

leggi maggiormente dettagliate sono in Cina e leggi maggiormente dettagliate sono in Cina e

in Iranin Iran

Page 24: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

Europa:Europa: 38 paesi con normativa nota, sono 38 paesi con normativa nota, sono

regolamentate le Aflatossine e l’Ocratossina A e la regolamentate le Aflatossine e l’Ocratossina A e la

Patulina e altre tossine del Fusaruim, esistono Patulina e altre tossine del Fusaruim, esistono

delle raccomandazioni per il DON, negli alimenti, delle raccomandazioni per il DON, negli alimenti,

baby food e nei mangimibaby food e nei mangimi

America Latina:America Latina: 19 paesi con normativa nota, 19 paesi con normativa nota,

esistono valori armonizzati per le Aflatossine esistono valori armonizzati per le Aflatossine

all’interno degli stati membri del MERCSURall’interno degli stati membri del MERCSUR

Nord America:Nord America: 2 paesi con normativa nota, 2 paesi con normativa nota,

esistono valori armonizzati per le Aflatossine, esistono valori armonizzati per le Aflatossine,

mentre per le fumonisine ci sono dei limiti USA.mentre per le fumonisine ci sono dei limiti USA.

Page 25: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

LA LEGISLAZIONE VIGENTELA LEGISLAZIONE VIGENTE 1999 Circolare 09/06/99, n°10 (GU 11/06/99)1999 Circolare 09/06/99, n°10 (GU 11/06/99)L’Italia recepisce il Regolamento (CE) n°1525/98 del L’Italia recepisce il Regolamento (CE) n°1525/98 del 16/07/98 ed aggiunge dei valori guida per Aflatossine 16/07/98 ed aggiunge dei valori guida per Aflatossine (spezie e piante infusionali), Ocratossina A, Patulina e (spezie e piante infusionali), Ocratossina A, Patulina e ZearalenoneZearalenone Regolamento (CE) n°472/2002 del 16/03/2002Regolamento (CE) n°472/2002 del 16/03/2002Stabilisce i limiti di aflatossine nel peperoncino e di Stabilisce i limiti di aflatossine nel peperoncino e di ocratossina A nei cereali ed uvettaocratossina A nei cereali ed uvetta Regolamento (CE) n°1425/2003 del 11/08/2003Regolamento (CE) n°1425/2003 del 11/08/2003Fissa i limiti per la Patulina nei succhi e puree di frutta e Fissa i limiti per la Patulina nei succhi e puree di frutta e nei prodotti per la prima infanzia nei prodotti per la prima infanzia Circolare 28/11/03, n°6 (GU 10/12/03)Circolare 28/11/03, n°6 (GU 10/12/03)Stabilisce i limiti di Ocratossina A nel cacaoStabilisce i limiti di Ocratossina A nel cacao Regolamento (CE) n°2174/2003 del 12/12/2003Regolamento (CE) n°2174/2003 del 12/12/2003Riunisce in un unico allegato i limiti delle aflatossine su Riunisce in un unico allegato i limiti delle aflatossine su arachidi, frutta a guscio, frutta secca, cereali e lattearachidi, frutta a guscio, frutta secca, cereali e latte Regolamento (CE) n°683/2004 del 13/04/2004Regolamento (CE) n°683/2004 del 13/04/2004Fissa i limiti per e aflatossine e per l’ocratossina A negli Fissa i limiti per e aflatossine e per l’ocratossina A negli alimenti per lattanti e prima infanzia alimenti per lattanti e prima infanzia

Page 26: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

LIMITI PER AFLATOSSINE

PRODOTTOAFB1 mg/kg

AF TOT mg/kg

AFM1 mg/kg

Arachidi, frutta a guscio e frutta secca destinati al consumo diretto

2.0 4.0 -

Arachidi, destinati alla cernita 8.0 15.0 -

Frutta a guscio e frutta secca destinati alla cernita

5.0 10.0 -

Cereali 2.0 4.0 -

Cereali destinati alla cernita 2.0 4.0 -

Granoturco desinato alla cernita

5.0 10.0 -

Latte - - 0.05

Spezie 5.0 10. -

Regolamento CE 2147/2003

Page 27: IMPATTO AMBIENTALE  DELL'AGRICOLTURA

90%

6% 4%

NegativiPositivi <1% Irregolari

n. 5 (4.6%) Alimenti da “Agricoltura biologica”

n. 23 “Altri Alimenti”

Risultati del controllo dal 2002 al 2003

CAMPIONI ANALIZZATI 673, BIO 108 (16% DEL TOTALE CAMPIONI)

DATI arpa 2004