PARETE CELLULARE DEI FUNGHI

Funghi importanti in medicina

• Micosi superficiali.

• Le lesioni possono interessare il mantello cutaneo, le mucose, i capelli, le unghie.

• Possono essere trasmesse da parte degli animali domestici.

Funghi importanti in medicina

• Micosi profonde.

• Alcuni miceti, patogeni opportunisti, possono causare infezioni serie quando il paziente risulti, in qualche modo, debilitato.

• Gran parte di tali funghi hanno un ciclo di vita bifasico: lievitiforme (nell’ospite) e miceliale (in vitro).

Funghi tossici

• Producono tossine con conseguente danno per piante, animali, uomo.

• L’intossicazione avviene in seguito ad ingestione di funghi velenosi o cibi contaminati da funghi produttori di tossine.

• Micotossine: tossine elaborate dai funghi.

• Fitoalessine: sostanze prodotte dalle piante in risposta al fungo.

Funghi tossici

• Le tossine possono agire sinergicamente causando i seguenti danni: nefrotossicità, danni al tessuto cutaneo, danni al tratto gastrointestinale, danni al sistema respiratorio.

• Parecchie tossine sono potenti carcinogeni

Funghi tossici

• Micetismo: avvelenamento da funghi (e.: Amanita phalloides, muscaria).

• Micotossicosi: contaminazione delle derratte alimentari da parte di tossine fungine.

Funghi tossici

• Ergotismo: segale contaminata da muffe Claviceps purpurea e Cl.paspali.

• ALCALOIDI blocco -adrenergico vasocostrizione (gangrena).

Funghi tossici

• Aleucia alimentare tossica: grano contaminato da specie tossigene della muffa Fusarium.

• GLICOSIDI tossici

Funghi tossici

• Aflatossine umane: correlazione con tumore epatico.

• OTA: ocratossina A vino, cereali etc : correlata con la nefropatia Balcani

Funghi d’importanza industriale

• Sono importanti anche per la produzione di antibiotici, la trasformazione degli steroidi e la produzione di insetticidi.

Funghi d’importanza industriale:fabbricazione dei formaggi

• Pennicillium roqueforti (muffa aerobia): dopo l’inoculo delle spore fungine, si pune a maturazione a basse temperature (9°C), per scoraggiare lo sviluppo di altri microrganismi.

• Pennicillium camemberti: cresce in superficie, dirigendosi verso l’interno (caratteristica liquefazione).

Funghi d’importanza industriale:produzione di antibiotici

• Benzilpennicillina (Pennicillina G).

• Cefalosporina C.

• Griseofulvina.

• Streptomicina.

Funghi d’importanza industriale:altro

• I funghi sono importanti per la produzione di vitamine, aminoacidi, acidi organici.

MICOTOSSINE NELLA FILIERA

VITIVINICOLA

MiCOTOssiINe

Principali produttori di OTA:Aspergillus, Penicillium e Fusarium

Metaboliti secondari fungini che sonoriconosciuti come tossici per animali e uomo.

OIV 03. 14. 05

Aflatossina B1, B2, G1, G2

Aflatossina M1

Ocratossina A

Deossinivalenolo

Zearalenone

Fumonisine

Patulina

mais, arachidi, spezie, frutta secca

latte, uova, formaggio

cereali, caffè, vino, birra

cereali

cereali

mais, alimenti a base di maisuva e vino

Aspergillus flavus, A. parasiticus

Aspergillus ochraceus, A. carbonarius,

A. niger, Penicillium verrucosum

Fusarium graminearum, F. culmorum,

Fusarium graminearum, F. culmorum,F. cerealis (F. crookwellense)

Fusarium verticillioides (F. moniliforme),

F. proliferatumPenicillum expansus

PRINCIPALI MICOTOSSINE PRESENTI NELLE DERRATE ALIMENTARI E

RELATIVI FUNGHI PRODUTTORI

MICOTOSSINA DERRATA FUNGHI PRODUTTORI

CLASSIFICAZIONE DI ALCUNE MICOTOSSINE SULLA BASE

DEL RISCHIO CANCEROGENO PER L’UOMO (IARC, 1993)

adattata da: International Agency for Research on Cancer. Monographs on the Evaluation of Carcinogenic risk to humans. IARC Lyon, France, VOL. 56, 1993, 523-524

Gruppo 2B Aflatossina M1

Ocratossina A

Tossine di Fusarium verticillioides

Cancerogene per gli

animali e possibili

cancerogeni per l’uomo

Gruppo 1 Aflatossine B1, B2, G1, G2Cancerogene per l’uomo

ALIMENTO FUNGHI PRODUTTORI

Cereali (frumento, orzo, mais,

segale, avena), legumi, cacao,

noci, caffè, uva, uva passa,

succo d’uva, mosto, vino, birra,

carni di maiale

Aspergillus ochraceus, A. carbonarius,

A. niger

Penicillium verrucosum

ALIMENTI CONTAMINATI DA OCRATOSSINA A

E RELATIVI FUNGHI PRODUTTORI

DIFFUSIONE DI OF OCRATOssINa A

Vegetables products

Cereals, Coffee, Legumes

Cocoa, Dried fruits

Beverages

Beer

Wine, Grape juice

Products of animal origin

Yougurt, Meats

OIV 03. 14. 05

N O

HOOC H

H

OH

Cl

O

CH3

H

O

Ochratoxin A (OTA)

Tramite idrolisi acida o enzimatica OTA

α-OTAnon toxic compound 1- β- phenylalanine

OIV 03. 14. 05

TOssICITà

nephrotoxic: possible involvement in Balkan Endemic Nephropathy (BEN)

carcinogenicity: in 1993 has been included from

the International Agency for Research on Cancer

(IARC) in the group 2B of potentially

cancerogenous compounds for the man.

immunosuppressive

probably genotoxic and neurotoxic

OIV 03. 14. 05

1,2-14 ng/kg body weight

LIMITi

in wine and in grape juice: 2 µg/L

in dried grappes 10 µg/kg

(Reg.CE n° 123/2005 del 26/01/2005)

OIV 03. 14. 05

OTA AND WINEOTA concentrations followed the order

white<rosè<red< dessert wines

OTA concentrations are much higher in wines of southern Europe.

OIV 03. 14. 05

FUNGI PRODUCERS OF OTA

IN WINE

96 % Aspergillus95% A. carbonarius

1 % A. niger

4 % Penicillium (P. verrucosum)

10 % veraison 47% maturation phase

OIV 03. 14. 05

Ocratossina A nel vino e succo d’uva

VINO

ROSSO

69

2

0.4

1

7.6

3

64

%

VINO ROSE’ 12

9

0.1

5

2.4

460

%

VINO BIANCO 20

9

0.0

9

0.9

742

%

Matrice

Totale campionianalizzati MediaMassima

Conc. OTA

(ppb)

Incidenza

VINO DA

DESSERT

4

1

0.8

0

3.8

5

73

%

SUCCO D’UVA

ROSSO

3

1

1.0

4

4.7

0

90

%

SUCCO D’UVA BIANCO 2

0

0.3

1

0.7

3

55

%

Presenza di micotossine nel vino

• Segnalate per la prima volta nel 1996

• Principalmente OTA

• Sporadicamente patulina, citrinina e

tricotecina

Aspergillus sp.Ochratoxigenics species more present in the Mediterranean

areas

More favorable climatic conditionses for their

development

OIV 03. 14. 05

Geografia dei livelli di ocratossina Ain campioni di vino rosso

+

-Numerocampioni MediaIntervallo

Conc. OTA (ppb)

Incidenza

Germania, Lussemburgo, Regno Unito, Nord Francia

23% 0.02<0.01 - 0.2330

Nord Italia, Francia

16% 0.07<0.01 - 0.7876

Centro-nord Italia, Francia

59% 0.14<0.01 - 2.5583

Sud Italia, Sicilia, Grecia

95% 1.15<0.01 - 3.3120

OTTENEDER & MAJERUS (2000), Food Additives and Contaminants. Vol. 17, No. 9, 793-798.

LIVELLI DI OCRATOSSINA Ain campioni di vino rosso

+

-Origine

Positivi/totale MediaIntervallo

Nord-ovest 15/23 0.11<0.001 - 0.08

Nord-est 17/19 0.08<0.001 - 0.23

Centro 26/30 0.29<0.001 - 1.45

Conc. OTA (ppb)

24/24 1.23Sud 0.01 - 3.18

PIETRI et al. (2001), Food Additives and Contaminants (in stampa).

+

-

LIVELLI DI OCRATOSSINA Ain campioni di vino da dessert

OriginePositivi/totale MediaIntervallo

Nord 0/2 -

Centro 5/8 0.01<0.001 - 0.04

Conc. OTA (ppb)

4/5 2.19Sud <0.001 - 3.85

-

PIETRI et al. (2001), Food Additives and Contaminants (in stampa).

Livelli di ocratossina A in campioni di vino*

Matrice

VINO BIANCO

Positivi/totale

4/9

Media

0.290

Intervallo

VINO ROSSO 37/38 1.227<0.01 – 7.63

VINO ROSE’ 7/8 0.664<0.01 – 1.15

<0.01 – 0.97

Concentrazione di OTA (ppb)

*VISCONTI, PASCALE, CENTONZE. J. Chromatogr. A, (1999) 864, 89-101.

Livelli di ocratossina A in campioni di uva passa

Varietà

Sultanina

Currants(zante o carrena)

Raisins(gordo o moscato)

Campioni

analizzati

100

100

101

Intervallo

0.1 – 25.1

0.1 – 40.8

0.1 – 29.8

MAFF, UK - 1998 SURVEY OF RETAIL PRODUCTS FOR OCHRATOXIN A. Food Surveillance

Information Sheet No. 185 (1999).

Incidenza di

contaminazione

92%

96%

97%

Media

2.9

5.0

3.4

Conc. OTA (ppb)

Regolamenti e linee guida

Ocratossina A

9 Paesi hanno applicato limiti di legge sui livelli massimi di

OTA consentiti negli alimenti destinati al consumo umano

Il più alto limite consentito è di 50 µg/kg (Brasile, Israele)

Il più basso limite consentito è di 1 µg/kg (Repubblica Ceca)

DM 123/2005 del 26.01.05

limite massimo consentito di OTA nel

vino e nel succo di uva è di 2 g/l

Nella dieta degli Europei il vino

•costituisce la seconda più importante fonte di OTA dopo i cereali

•può essere considerato responsabile di circa il 15% dell’ingestione totale di

OTA

In Italia

Soglia di tolleranza di OTA

2003

100 ng/kg di peso corporeo per settimana

da 1.2 a 14.3 ng/kg di peso corporeo per

giorno

Una persona di 70 kg può assumere 1 g

di OTA al giorno

In Italia

• Apporto medio per i consumatori tra

1.13 e 3.52 ng/kg peso corporeo

• Vino fonte principale

Vinorosso > rosè > bianco

Uva passaalta incidenza e alti livelli di contaminazione

Succo d’uvarosso > bianco

Influenza del tipo di vino e della zona di

produzione

OCRATOSSINA A

FUNGHI PRODUTTORI DI OCRATOSSINE AGENTI DI MARCIUMI SU VITE

A. carbonarius

A. niger

P. Verrucosum

A. ochraceus

Aspergillus

• Marciume su acini

• Ifa conidiofora

• Colonie in piastra

Penicillium verrucosum

• Ifa conidiofora

• Colonie in piastra

Penicillium verrucosum cresce a basse T. Diffuso

in regioni temperato-fredde, lo si ritrova

principalmente su cereali e prodotti derivati.

Aspergillus ochraceus cresce a T tra 8 e 37 °C.

Diffuso in regioni temperato-calde, lo si

ritrova su un’ampia gamma di alimenti e

principalmente su frutta secca e in alimenti

conservati.

Aspergillus carbonarius cresce a T ottimali di

32-35°C. Agente di marciume dell’uva in

regioni temperato-calde ed è

particolarmente diffuso sui grappoli d’uva

destinati all’essiccazione. La produzione

di OTA in questa specie è più diffusa.

Aspergillus niger cresce a T ottimali di 35-37°C. Agente di

marciume dei frutti nelle zone calde e principalmente come

contaminante dei frutti essiccati al sole. Utilizzato in alcuni

processi alimentari. La produzione di OTA in questa specie è

poco diffusa.

• La lotta contro la peronospora, l’oidio, la muffa

grigia e la tignola che danneggiano l’uva

• Rimozione dei residui vegetali infetti, riduzione

dell’eccessivo ombreggiamento

• Misure preventive alla raccolta ed eventuali

trattamenti di copertura.

• Varietà resistenti.

Misure di prevenzione per l’OTA in vigneto

• A. carbonarius e A. niger si avvantaggiano di ferite o

danni meccanici per la colonizzazione dell’uva.

• Il pH basso e l’alto contenuto in zuccheri, in presenza

di temperature elevate, sono un ambiente ideale per il

loro sviluppo sull’uva.

Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n.

97

“Linee guida nella produzione

vitivinicola per la prevenzione della

potenziale contaminazione da

micotossine”

Fasi del ciclo produttivo esaminate dal decreto

gestione dell’agro-ecosistema vigneto

vinificazione

raccolta, trasporto e stoccaggio

uva essiccata

Micro e macro-ambienti vocati alla viticoltura.

Scelta varietale e forma di allevamento più

opportuna (no alberello).

Equilibrio delle concimazioni in funzione delle asportazioni e delle riserve

nutritive del terreno.

Potatura invernale equilibrata per la carica di gemme, eventuale potatura

verde per evitare l’eccessivo ombreggiamento.

Trattamenti fitosanitari in linea con la direttiva CEE 2078/92, con preferenza

per i fungicidi organici attivi contro gli agenti di ammuffimento dell’uva.

GESTIONE DELL’AGRO-ECOSISTEMA VIGNETO

Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n. 97

RACCOLTA, TRASPORTO E STOCCAGGIO

Condizioni di raccolta: maturazione, sanità, condizioni

climatiche.

Raccolta: allontanamento dei grappoli marci, se

possibile evitare la raccolta meccanica.

Trasporto: rapido e in appositi contenitori onde evitare

pressature.

Processo di vinificazione: da avviare entro le 24 ore.

Decreto 7 Aprile 2000 - Gazzetta Ufficiale n. 97

VINIFICAZIONE

Linee guida del decreto in accordo con il protocollo

HACCP soprattutto per l’igiene ambientale

Recipienti in legno

pieni di vino o trattati

con SO2

certificazione da assenza di

micotossine ?Favorire inizio rapido della fermentazione

(Influenza del tipo della fermentazione)

ESSICCAZIONE DELL’UVA

Su strutture sollevate da terra e in

ambienti con umidità (<60%) e

temperature (<28°) possibilmente

controllate.

Protezione con fitofarmaci.

Allontanamento dei grappoli

danneggiati.

impiego di preparati adsorbenti

Diversi preparati commerciali (carbonio attivato, caseinato di potassio)

hanno varia efficacia nella rimozione di OTA ma possono causare la

rimozione dei polifenoli totali e composti aromatici (Castellari et al., 2001,

Dumeau e Trionè, 2000)

Come limitare il contenuto di OTA nel vino?

Altri autori (Gambuti et al., 2005)

• Aggiunta di carbone riduce l’OTA del 70%

senza effetti negativi sulle proprietà

sensoriali

1. 51 su 76 ceppi fungini hanno la capacità di degradare più dell’80%

dell’ocratossina A addizionata al mezzo colturale

2. A. clavatus, A. ochraceus, A. versicolor, A wentii degradano più del 95% della quantità iniziale (1 g/ml) (Abrunhosa et al., 2002)

3. Funghi appartenenti ai generi Alternaria, Botrytis, Cladosporium e Penicillium

hanno attitudini degradative

E’ possibile la biodegradazione della OTA?

4. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus

delbrueckii e Bifidobacterium bifidum sono in grado di ridurre

completamente la OTA in campioni di latte contenenti 0.05 e 0.1

mg/l

5. Alcuni ceppi di A. fumigatus, A. japonicum e A. niger degradano la

ocratossina A e producono ocratossina meno tossica

6. Alcuni ceppi di Saccharomyces cerevisiae sono in grado di

adsorbire l’OTA sulla loro parete cellulare

RICERCHE FUTURE

Studio dei fattori che favoriscono lo sviluppo dei funghi e la sintesi

dell’OTA nell’uva: ospite, clima, tecniche colturali

Tecniche di decontaminazione nei vini e nei succhi d’uva.

Influenza del tipo di vinificazione sull’accumulo di OTA nei vini

Indagini sulla micoflora ocratossigena dell’uva

Studio di ceppi di Saccharomyces cerevisiae antagonisti di funghi

ocratossinogeni