• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Pastoris micotox   27-03-13
 

Pastoris micotox 27-03-13

on

  • 313 views

Le micotossine nella filiera vitivinicola di

Le micotossine nella filiera vitivinicola di
Prof. Ornella Pastoris

Statistics

Views

Total Views
313
Views on SlideShare
172
Embed Views
141

Actions

Likes
0
Downloads
6
Comments
0

2 Embeds 141

http://www.riccagioia.it 81
http://www.riccagioia.com 60

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Pastoris micotox   27-03-13 Pastoris micotox 27-03-13 Presentation Transcript

    • Centro Riccagioia Torrazza Coste, 27 marzo 2013Le micotossine nella filiera vitivinicola Prof. Ornella Pastoris Università degli Studi di Pavia
    • MicotossineI funghi filamentosi microscopici, comunemente noticome muffe, possono svilupparsi su una grandequantità di derrate alimentari ed in particolaricondizioni ambientali e di conservazione In particolari condizioni di squilibrio nutrizionale la muffa può attivare vie metaboliche secondarie che portano alla formazione di micotossine Alimento con muffapotrebbe non contenere micotossine Alimento integro potrebbe contenere micotossine
    • Funghi patogeni nell’uvaErysiphe necatorPlasmopara viticolaAlternaria sppAspergillus sppBotrytis cinereaCladosporium sppPenicillium sppRhizopus sppA. flavus e A. parasiticus  aflatossine ritrovate nell’uva solo occasionalmente
    • Micotossine nell’uvaOcratossina AFumonisine
    • Ocratossina A (OTA)• Comunemente presente in cereali, uva, caffè, spezie, cacao• Individuata nell’uva e nel vino per la prima volta nel 1996• Prodotta da Aspergillus spp. e Penicillium spp.• Nei cereali i principali produttori sono P. verrucosum e A. ochraceus
    • Ocratossina A (OTA)• Nell’uva l’OTA viene prodotta principalmente da A. niger e da A. carbonarius• 70-100% dei ceppi di A. carbonarius e 2-20% di A. niger che contaminano l’uva sono produttori di OTA• Gli Aspergilli in vitro degradano l’OTA prodotta ricavando una serie di composti che probabilmente favoriscono la crescita del fungo• OTA può essere presente anche se non si rileva la presenza di specie ocratossigene• La presenza di muffe sull’acino non implica contaminazione da OTA
    • Ocratossina A (OTA) Il problema della contaminazione del vino nasce nelle vigne Durante la lavorazione l’alcol inibisce la formazione di micotossineL’OTA è prodotta principalmente quando A. carbonariusinfetta gli acini prima del raccolto
    • Effetti di OTA sulla salute• Nefrotossica (danni dipendenti da dose ed esposizione)• Immunotossica• Teratogena• Cancerogena (gruppo 2B, IARC 1993) Lunga emivita TWI Maiale: 70-120 ore 120 ng/kg di peso corporeo Pollo: 4 ore (Efsa, 2006) Uomo: 840 ore Livelli di esposizione 15-60 ng/kg di peso Presente anche in prodotti corporeo alla settimana di origine animale destinati all’alimentazione umana
    • OTA nell’uva e nel vino La presenza di OTA nell’uva e nel vino è influenzata da numerosi fattori: • Clima (temperatura e umidità) • Zona geografica (latitudine) • Annata di produzione • Fattori legati alla vinificazione Livelli massimi di OTA ammessi in succo d’uva, mosto e vino 2 µg/kg (Regolamento CE n. 123/2005)
    • Effetto del clima Temperatura ed umidità sono fattori fondamentali cheinfluenzano la crescita fungina e la produzione di micotossine: la conoscenza di come tali fattori possono favorire la produzione di OTA è di grandissima importanza per poter prevedere e quindi prevenire eventuali contaminazioni Condizioni ottimali di crescita fungina Specie T aw A. carbonarius 30°C 0.97 A. niger 35°C 0.98 Leong et al., Int J Food Microbiol. 2006; 110: 209-216
    • Effetto della temperaturaLa temperatura ottimale per la produzione di OTA è di 15-20°C Leong et al., Int J Food Microbiol. 2006; 110: 209-216
    • Effetto dell’umidità I valori ottimali di aw per la produzione di OTA sonomolto simili a quelli che favoriscono la crescita fungina Leong et al., Int J Food Microbiol 2006; 110: 209-216
    • Effetto della latitudineI vini dei Paesi più meridionali sono in genere piùcontaminati come conseguenza del clima più caldo e secco CII  15% > 2µg/l CIII  27% > 2µg/l Valero et al., Food Chemistry 2008; 108: 593–599
    • Annata di produzioneL’annata – come conseguenza del clima e della presenza di fenomenimetereologici – può influenzare la presenza di OTA nelle uve Lucchetta et al., Toxins 2010; 2: 840-855 Lopez De Cerain et al., Food Addit Contam 2002; 11:1058–1064
    • Fattori legati alla coltivazione Varietà di uva, grado di maturazione, danni fisici agli acini possono favorirne il deterioramento e la crescita di funghi ocratossigeniLa presenza di danni sullabuccia dell’acino favoriscela penetrazione del fungoall’interno
    • Fattori legati alla coltivazioneLa fase di maturazione e l’esposizione a raggi UV influenzano il grado di contaminazione dell’uva Leong et al., Int J Food Microbiol 2006; 111: S83-S87
    • Fattori legati alla coltivazione La presenza di danni alla buccia degli acini favorisce l’infezione da A. carbonarius De Curtis et al., Int J Food Microbiol 2012; 159: 17-24
    • Fattori legati al tipo di vinificazione Pur non essendoci differenze di contenuto di OTA tra uva bianca e nera, il contenuto di micotossina nei vini rossi è superiore rispetto agli altri vini Brera et al., J Agric Food Chem 2008; 56: 10611–10618
    • Fattori legati al tipo di vinificazione• Il processo di vinificazione può svolgere un ruolo importante nel determinare il contenuto finale di OTA nel vino• È fondamentale conoscere i passaggi critici che influenzano tale contaminazione allo scopo di poter tener sotto controllo i livelli di OTA durante tutto il processo di lavorazione• La maggior parte dell’OTA originariamente presente nell’uva rimane legata alle fecce e con esse viene eliminata
    • Fattori legati al tipo di vinificazione Livelli di OTA negli scarti di lavorazione Livelli di OTA nel vino AF = Fermentazione alcolica MLF = Fermentazione malolattica Fernandes et al., Am J Enol Vitic 2007; 58: 92-96
    • Fattori legati al tipo di vinificazione• In seguito alla pigiatura, quando le bucce rimangono a contatto con il mosto, può esserci un aumento di OTA, che poi diminuisce nei passaggi successivi• Durante la macerazione per la produzione dei vini rossi il contatto tra bucce e succo può determinare un aumento di OTA in quest’ultimo stimato intorno al 20%
    • Fattori legati al tipo di vinificazione Il processo di vinificazione porta ad una riduzione dei livelli di OTA nel vino. Una ulteriore riduzione (fino al 17%) si può avere anche durante l’invecchiamento Grazioli et al., Int J Food Microbiol 2006; 111: S93-S96
    • Fattori legati al tipo di vinificazione I livelli di OTA variano anche in funzione della qualità del vino, sebbene non ci sia correlazione tra il prezzo ed il grado di contaminazione Brera et al., J Agric Food Chem 2008; 56: 10611–10618
    • L’importanza della campionatura • È fondamentale conoscere le zone maggiormente soggette all’attacco dei funghi ocratossigeni allo scopo di effettuare una corretta campionatura per verificare una eventuale contaminazione prima della vendemmia  Raccogliere campioni a intervalli regolari lungo un percorso prestabilito • Non c’è relazione tra il contenuto di OTA e la posizione di un grappolo sul ramo o la localizzazione della pianta nel vigneto  I risultati migliori si ottengono campionando, in una posizione predefinita, un grappolo per ogni pianta da almeno dieci piante
    • Aspergillus spp nelle uve italianeLe uve del nord sono complessivamente più contaminate (~82%)A. carbonarius è virtualmente assente nei campioni provenienti dalnord, mentre è presente (~10%) nelle uve del sud Lucchetta et al., Toxins 2010; 2: 840-855
    • OTA nelle uve italianeIl 30.4% dei campioni risulta contaminato con una considerevoledifferenza legata all’area geografica di provenienza Il 24% dei vini del sud Italia ha livelli di OTA>0.02 µg/l, mentre il 4.5% supera il limite imposto dalla CE di 2 µg/l Lucchetta et al., Toxins 2010; 2: 840-855
    • Contaminazione delle uve italiane• Non c’è una correlazione significativa tra la presenza di Aspergilli totali e contaminazione da OTA• Nelle regioni del nord e del centro la presenza di alti livelli di funghi non necessariamente implica la presenza anche di OTA• Esiste una correlazione positiva tra presenza di A. carbonarius e contaminazione da OTA
    • OTA nei vini italianiLa regione di origine del vino, come conseguenza direttadel diverso clima, influenza il contenuto di OTA Brera et al., J Agric Food Chem 2008; 56: 10611–10618
    • OTA nei vini italiani Lombardia Triveneto 15 ng/l 43 ng/l Considerando solo i vini rossi si crea un gradiente deiPiemonte3 ng/l livelli di OTA da nord a sud Romagna 115 ng/l lungo il versante adriatico Emilia 17 ng/l Marche 25 ng/l Toscana 498 ng/l Abruzzo 195 ng/l Puglia 1302 ng/l Sicilia 1366 ng/l Pietri et al., Food Addit Contam 2001; 18: 647-654
    • Esposizione della popolazione italiana Sebbene i cereali siano considerati la maggior fonte di esposizione ad OTA, recenti studi hanno sottolineato l’importante contributo apportato dal vino (in particolare dai vini rossi) Miraglia e Brera, 2002
    • Esposizione della popolazione italianaL’assunzione quotidiana di OTA con il vino varia considerevolmente aseconda del consumo, del tipo di vino e dell’area geografica TDI = 17.1 ng/kg Brera et al., J Agric Food Chem 2008; 56: 10611–10618
    • Come minimizzare il rischio di contaminazione Minimizzare il danno agli acini sulla vite è uno degli elementi chiave per ridurre il rischio di contaminazione da OTA • tenere sotto controllo gli eventuali danni agli acini causati da funghi o da muffe patogene tramite l’utilizzo di fungicidi • tenere sotto controllo i danni causati da insetti utilizzando insetticidi • sfruttare pergolati e la potatura in modo che i grappoli abbiano una adeguata esposizione al sole, non rimangano impigliati nei fili dei tralicci ed abbiano spazio a disposizione • controllare le tempistiche di irrigazione per ridurre il rischio di rottura degli acini in caso di pioggia prima del raccolto
    • Come minimizzare il rischio di contaminazione• Strumenti che permettono di prevedere le regioni viticole a rischio di contaminazione da OTA e che sfruttano modelli che tengono conto delle temperature e delle precipitazioni stagionali• Raccolta di campioni nei vigneti sa sottoporre ad analisi microbiologiche• Applicazione dei metodi di controllo della contaminazione da Aspergillus spp  Controllo chimico (fungicidi)  Controllo biologico (lieviti, agenti di biocontrollo)
    • Controllo chimico della produzione di OTAI fungicidi possono sia ridurre che favorire (a secondaanche della temperatura) l’infezione dell’uva da parte diA. carbonarius Bellì et al., Food Addit Contam 2006; 23: 1021-1029
    • Controllo chimico della produzione di OTAI fungicidi che inibiscono le infezioni degli acini riduconoanche il contenuto di OTA nelle uve Bellì et al., Food Addit Contam 2006; 23: 1021-1029
    • Trans-resveratrolo• Il trans-resveratrolo (3,5,4-triidrostilbene) è un composto antiossidante naturale che si accumula nelle foglie e nella buccia degli acini in risposta a danni di varia natura (infezioni fungine, radiazioni UV, danni chimici…)• Si può trovare anche nel vino in concentrazione variabile in funzione dei processi viticoli ed enologici• Ha proprietà di pesticida naturale
    • Trans-resveratroloNei vini rossi esiste una correlazione positiva tra contenuto di OTA,stilbeni totali e trans-resveratrolo, il che suggerisce che laproduzione di OTA stimoli la sintesi sia di stilbeni che di trans-resveratrolo Perrone et al., J Agric Food Chem 2007; 55: 6807-6812
    • Svantaggi dei fungicidi • Residui nell’uva dopo la vendemmia e quindi possibile presenza nel vino • Potenziali effetti nocivi per la salute • L’uso persistente favorisce la selezione di ceppi resistenti Necessità di sviluppare metodi di controllo alternativi
    • Controllo biologico della produzione di OTA • Utilizza microrganismi (agenti di biocontrollo) antagonisti dei funghi patogeni e rappresenta una buona e promettente alternativa ai pesticidi • Uno dei vantaggi è che gli agenti di biocontrollo possono essere impiegati insieme ai pesticidi, riducendo quindi i livelli di questi ultimi necessari per tenere sotto controllo la crescita fungina
    • I lieviti come agenti di biocontrolloL’azione protettiva dei lieviti è influenzata da temperatura e umidità,ma alle condizioni ideali si osserva una riduzione significativa dellacrescita del fungo patogeno negli acini pretrattati De Curtis et al., Int J Food Microbiol 2012; 159: 17-24
    • I lieviti come agenti di biocontrollo I livelli di OTA negli acini pretrattati con lieviti sono significativamente inferiori De Curtis et al., Int J Food Microbiol 2012; 159: 17-24
    • I lieviti come agenti di biocontrollo I livelli di OTA negli acini pretrattati con lieviti sono significativamente inferiori De Curtis et al., Int J Food Microbiol 2012; 159: 17-24
    • I lieviti come agenti di biocontrollo L’azione degli agenti di biocontrollo è maggiore se impiegati nella fase di stoccaggio dei frutti, quando cioè le condizioni di temperatura ed umidità possono essere controllate in modo da garantire la massima azione protettriceL’applicazione degli agenti dibiocontrollo prima del raccoltocomunque favorisce lacolonizzazione della superficie delfrutto e delle lacerazioni dellabuccia aumentando così l’efficaciadurante lo stoccaggio
    • I lieviti epifiti• Sono i principali costituenti della flora microbica che ricopre la superficie degli acini di uva• Sono evolutivamente adattati a questa nicchia ecologica• Possono essere validi agenti di biocontrollo per la loro capacità di colonizzare i grappoli di uva e competere (per spazio e nutrienti) con i funghi patogeni• Possono sopravvivere e colonizzare gli acini nelle vigne mantenendo l’equilibrio dell’ambiente naturale
    • I lieviti epifitiPortano ad una considerevole riduzione della crescita siadi A. carbonarius che di A. niger sugli acini di uva Bleve et al., Int J Food Microbiol 2006; 108: 204-209
    • Vantaggi degli agenti di biocontrollo • Non influenzano le caratteristiche organolettiche dell’uva • Uno dei normali passaggi nella produzione del vino consiste nell’aggiunta di anidride solforosa (antiossidante, conservante e antisettico), che porta anche alla neutralizzazione dei lieviti per evitare che entrino in competizione con i lieviti che vengono aggiunti nei processi di fermentazione alcolica • Con la svinatura si separa il vino dalle vinacce ed altri elementi solidi comprendenti anche i residui degli stessi lieviti
    • Interventi durante la vinificazione I principali elementi che riducono i rischio di contaminazione durante e dopo la raccolta: • selezione dell’uva e raccolta in modo da minimizzare i danni agli acini e ridurre la perdita di succhi durante il trasporto • rapido trasporto alla cantina • conservazione a bassa temperatura dell’uva raccolta • corretta condotta igienica nella cantina
    • Interventi durante la vinificazioneDurante la fermentazione Selezionare ceppi di lievito laalcolica l’OTA viene adsorbita cui parete abbia unada mannoproteine presenti composizione proteica chesulla parete dei lieviti e quindi garantisca elevata capacità di“sottratta” al vino adsorbire l’OTA Agenti raffinanti (es. carbone vegetale) rimuovono l’OTA dal vino, ma compromettono la qualità del prodotto finale Agenti proteici (es. albumina) e la bentonite legano l’OTA, ma la loro efficacia può dipendere dalla presenza di altre proteina nell’uva
    • Interventi durante la vinificazione In base alle norme generali di salvaguardia della salute e alledirettive comunitarie, tutte le aziende del settore alimentare – e quindi anche le cantine che producono vino – devono mettere a punto dei sistemi di autocontrollo basati sulle norme HACCP Individuare i punti critici di controllo, ossia quei passaggi dellalavorazione in cui il rischio di contaminazione è maggiore ed in cui vanno quindi concentrate le analisi di controllo Nei processi di vinificazione i punti critici di controllo per monitorare i livelli di OTA sono la pigiatura e la fermentazione alcolica. Al termine di questi passaggi è quindi buona norma effettuare dei prelievi per opportune analisi
    • Fumonisine (FB)• Micotossine cancerogene prodotte da Fusarium Verticillioides e da altre Fusarium spp• FB1, FB2 e FB3 sono cancerogene. FB2 è la più citotossica• FB2 è stata ritrovata in varie piante e prodotti di origine vegetale, soprattutto nel mais e derivati, nella birra e negli asparagi• In Europa il limite massimo di FB totali ammesso nei prodotti a base di mais è di 0.2-2 µg/g
    • Fumonisina B2 (FB2) È prodotta anche da A. niger: l’80% dei ceppi noti produce FB 2; il 17% produce OTA; il 10% produce FB2+OTA A. niger produce anche FB4 ed FB6, ma non FB1 Poiché A. niger infetta frequentemente l’uva, il rischio di contaminazione dei prodotti vitivinicoli con FB è elevato Problema recente Ricerca PubMed “ochratoxin A + wine”  222 articoli dal 1996 “fumonisin + wine”  16 articoli dal 2006Frisvad et al., J Agric Food Chem 2007; 55: 9727-9732
    • FB2 nei vini italianiIn uno studio su 51 vini italiani è risultato che 9(pari al 17.6%) contenevano FB2 (0.4-2.4 ng/ml) 2.9 ng/kg 200 ml 70 kg PMTDI = 2 µg/kgIl vino, da solo, non rappresenta un rischio, ma insieme ad altrefonti può contribuire al raggiungimento della PMTDI Logrieco et al., Food Addit Contam 2010; 27: 1136-1141
    • FB2 nei vini rossiI vini rossi sono più contaminati dei vini bianchi,mentre non c’è relazione tra contenuto di FB2 ela regione di provenienza o l’annata del vino Mogensen et al., J Agric Food Chem 2010; 58: 4853-4857
    • Conclusioni I• La contaminazione da micotossine nel vino rappresenta un rischio concreto• L’OTA è presente maggiormente nei vini rossi delle aree geografiche più meridionali • L’esposizione ad OTA dovuta al vino è molto inferiore alla TDI, ma può comunque contribuire al raggiungimento di tale limite se si assumono altri alimenti contaminati
    • Conclusioni II • Esistono mezzi preventivi e di controllo per minimizzare il rischio di presenza di OTA nei vini • Recentemente è emerso anche un ruolo delle FB2 nella contaminazione dei prodotti vitivinicoli