Le ocratossine negli alimenti di origine animale

Le micotossine sono metaboliti secondari elaborati da muffe e costituiscono un settore di rilevante interesse igienico-sanitario. Quando presenti, esse sono dei contaminanti le cui concentrazioni possono variare da nanogrammi a microgrammi per grammo di prodotto alimentare.

Le ocratossine (OA o OTA) sono il principale e maggiore gruppo di micotossine identificate dopo la scoperta delle aflatossine (Van der Werwe e coll., 1965 a,b) e sono sintetizzate da alcune specie di Aspergillus e di Penicillium.

Le varie ocratossine tossine identificate sono 11, precisamente:

1) l’ocratossina A;

2) l’ocratossina B;

3) l’ocratossina C;

4) il metilestere della ocratossina A;

5) il metilestere della ocratossina B;

6) il metilestere della ocratossina C;

7) l’ocratossina alfa;

8) l’ocratossina beta;

9) la 4R-idrossicratossina A;

10) la 4S-idrossiocratossina A;

11) l’idrossiocratossina A.

Tra queste l’ocratossina OA è quella prevalente ed è importante nei riguardi della salute umana. Negli studi su animali da esperimento l’OA causa effetti cancerogeni e immunotossici (Kwiper e coll., 1996). La tossina è presente in numerosi generi di alimenti destinati al consumo dell’essere umano ed animale (Krogh e coll., 1982) ed i suoi effetti epatossici, nefrotossici e teratogenetici si possono produrre negli animali monograstrici in determinate condizioni.

Sono particolarmente sensibili le specie suina e quelle aviarie a danno delle quali inducono soprattutto patologie renali, mentre meno sensibili sono gli animali poligastrici (bovini, ovini, caprini) per la inattivazione totale o parziale della OA ad opera dei microrganismi ruminali.

Nell’uomo, si ritiene possano esercitare azioni nefrotossiche, e tumori sul tratto urinario nelle popolazioni con diete carenti in selenio (Krogh e coll., 1997; Pavlovic e coll., 1977; Makisimovic, 1991) o in associazione con altri agenti lesivi il tratto genito-urinario come metalli pesanti, infezioni batteriche e virali localizzate e, anche ligniti plioceniche (Pfohl-Leszkowicz A. e coll., 2002).

Tra i vari alimenti i cereali apportano circa una percentuale del 50-80% della quota di ocratossine calcolata in base su una dose giornaliera accettabile (TDI) di 5 ng/kg di peso corporeo.

Produzione

I miceti produttori di ocratossina OA appartengono ai generi Aspergillus e Penicillium.

Gli aspergilli tossigeni sono compresi:

a) nella sezione dei Circumdati (prima gruppo di A. ochraceus) e precisamente A. ochraceus, A. alutacens, A. melleus, A. auricomus, A. ostianus, A. petrokii, A. sclerotiorum, A. sulphurens;

b) nella sezione Flavi si collocano A. alliaceus e A. albertensis e

c) nella sezione Nigri, alcune varianti di A. niger e A. carbonarius (prima compresi nel gruppo dell’Aspergillus niger). Recentemente è stata segnalata la produzione di ocratossina da A. japonicus, un fungo con micelio nero (Medina e coll., 2005) e da A. glaucus.

Le specie note di Penicillium produttori di ocratossina OA sono: Penicillium verrucosum (Pitt, 1987), P. viridicatum (Bayrnan e coll., 2002), P. cyclopium (Lund e coll., 2003) e soprattutto P. nordicum.

Questo penicillio è il micete più diffuso nei salumi tra i produttori di ocratossina ed è stato descritto per la prima volta da Dragoni e Cantoni (1979) (Ramirez, 1985) ed è anche il produttore più attivo nella produzione di OTA (Larsen e coll., 2001).

Ocratossine nelle carni e nei prodotti carnei

Le prime segnalazioni sulla presenza di ocratossina OA nei prodotti carnei sono state pubblicate nel 1976 da Krog, altre segnalazioni si devono a Maben e coll. (1982), Cantoni e coll. (1982), Jusziewicz e coll. (1984), Mortensen e coll. (1983), Pepelinia K. e coll. (1985), Sreemannarayama e coll. (1988), Bauer e coll. (1988), Kuiper-Godmann e coll. (1989), Scheuer (1989), Roseau e coll. (1989), Tesch e coll. (1993), van Egmond e coll. (1994), Jomonsky e coll. (1994), Lusky e coll. (1994), Lusky e coll. (1995), Jomonsky e coll. (1996), Scheuer e coll. (1997), Jorgensen e coll. (1998, 2002), Curtin e coll. (2001), Spotti e coll. (2001), Cantoni e coll. (1982 a,b, 2004), Zanotti e coll. (2001), Matrella e coll. (2006).

Allo scopo di conoscere quali possano essere le concentrazioni di OA nelle carni, visceri e prodotti carnei derivati, la maggior parte delle ricerche ha preso in considerazione quella suina in quanto tra gli animali allevati i suini sono quelli più soggetti alla contaminazione di OA.

L’OA dopo l’ingestione con l’alimento contaminato (cereali) è assorbita nel piccolo intestino, principalmente nella parte prossimale del digiuno, e viene quindi legata all’albumina sierica ad una macromolecola non identificata nel sangue (Hult e coll., 1986). La semivita della tossina nel sangue suino è stata calcolata nell’intervallo di 72-120 h (Galton e coll., 1981). Le concentrazioni più elevate di ocratossina si trovano nel sangue, mentre la localizzazione nei tessuti in ordine decrescente è nel fegato, rene, muscolo e grasso.

Le prime determinazioni dell’OA nelle carni e nei prodotti di carne suina sono state eseguite in Germania dal Centro federale sulle ricerche delle carni, in Kulmbach. Si accertò la presenza di OA nel 19% di salsicce cotte, sanguinacci, salsicce di fegato e wurstel (Scheuer, 1989). Le concentrazioni trovate furono di 0,1-3,4 ng/g.

In una successiva ricerca eseguita esaminando altri tipi di carne (Gareis e coll., 2002) ottennero i risultati riportati nella tabella n. 2 e n. 3.

Tabella n. 2. Presenza di ocratossina A nella carne e nei tessuti consumabili (mg/kg)

Prodotto

% positività

m

M

Media

rene suino

44,3

< 0,01

9,33

< 0,01

fegato suino

16,9

< 0,01

2,72

< 0,01

carne suina

17,2

< 0,01

0,14

< 0,01

carne bovina

1,7

< 0,01

0,03

< 0,01

carne di pollo

0

< 0,01

< 0,01

Tabella n. 3. Presenza di ocratossina A in prodotti a base di carne (mg/kg)

Prodotto

% positività

m

M

Media

salsiccia di fegato

67,9

< 0,01

4,56

0,02

sanguinaccio

77,2

< 0,01

3,16

0,04

wurstel (Bologna tipo)

46,7

< 0,01

0,38

< 0,01

salami crudi

50,0

< 0,01

0,27

< 0,01

salame bovino

16,1

< 0,01

0,19

< 0,01

salsiccia di pollo

17,5

< 0,01

0,03

< 0,01

stinco di maiale

35,0

< 0,01

0,18

< 0,01

prodotti cotti

14,3

< 0,01

0,4

< 0,01

Nella tabella n. 4 è riportata la distribuzione di OA in campioni suini rilevati da Curtui e coll. (2001).

Tabella n. 4. Incidenza di ocratossina A in suini rumeni (ng/g)

Prodotto

% positività

Media

m

M

siero

98

2,43

1,67

13,4

rene

79

0,54

0,40

3,18

fegato

75

0,16

0,13

0,61

muscolo

17

0,15

0,13

0,53

I livelli di OA riscontrati da questi ricercatori sono paragonabili a quelli rilevati dagli altri ricercatori citati prima. I valori riscontrati sono stati sempre inferiori al massimo livello tollerato in Romania (5 ng/g).

Nella tabella n. 5 sono riportate le concentrazioni di ocratossina A in carni di vari animali determinate da Jorgensen nel 1988 in Danimarca.

Tabella n. 5. Concentrazioni di ocratossina A in carni di animali allevati (mg/kg)

Alimento

Valori medi

Valori più elevati

suino

0,11

1,3

suino (biologico)

0,95

0,12

anatra

0,02

0,09

fegato di anatra

0,06

0,16

oca

0,03

0,10

fegato d’oca

0,02

0,06

tacchino

0,02

0,11

fegato di tacchino

0,04

0,28

pollo

0,03

0,18

Nella tabella n. 6 sono stati riportati i dati delle concentrazioni di ocratossina A riscontrate in carni e rene di suino da Jorgensen (2002).

Tabella n. 6. Contenuto di ocratossina A in carni e reni di suino rilevati nel 2002 in Danimarca (mg/kg)

Rene

Carni

Campioni con LOD e 0,06

54

134

Campioni con 0,06 e 0,09

27

27

Campioni con 0,09 e 0,50

140

55

Campioni con 0,50 – 1,00

39

3

Media

0,50

0,12

Nella tabella n. 7 sono stati riportati le concentrazioni di ocratossina A secondo quanto riportato da Zanothi e coll. (2001).

Tabella n. 7. Ocratossina A in salumi (mg/kg)

% sup. 1 mg

prosciutto cotto

1,22

62

prosciutto crudo

1,28

53,3

mortadella

1,29

58m2

pancetta

0,53

0

wurstel

1,53

62,5

salami

1,05

54,8

Nella tabella n. 8 sono riportate le concentrazioni di ocratossina A riscontrate nel 2004 da Cantoni e coll. in salumi.

Tabella n. 8. Concentrazioni di ocratossina A in salumi (mg/kg)

mortadella < 0,3
salami < 0,1
salame friulano < 0,1

In seguito a segnalazioni di presenza di ocratossina A in alcune partite di insaccati prodotti da una unica azienda e dei prosciutti crudi stagionati non marchiati provenienti da un prosciuttificio si sono volute condurre indagini mirate ad individuare le cause della contaminazione, il livello di ocratossina OA presente sulla superficie dei prodotti (salumi e prosciutti), nelle carni fresche di suini impiegate per la produzione e negli impasti di salame.

Materiali e metodi

 Campioni esaminati e schema della indagine: Ricerca della OA

1) Salami. Per accertare la presenza o meno di ocratossina OA sono stati esaminati tre gruppi di porzioni di budello provenienti da un lotto di salame, e questi, combinati tra loro, sono stati sottoposti ad estrazione della OA e suo dosaggio.

2) Carni. Sono state esaminati 3 campioni di carne usati per preparare l’impasto e appartenenti a suini dello stesso allevamento.

3) Impasti. Sono stati esaminati n. 6 impasti di salame di uno stesso lotto preparati nello stesso stabilimento.

4) Spezie. Sono stati esaminati i tipi di pepe (bianco, nero), le spezie ed il vino aggiunti agli impasti.

5) Salami. Sono stati analizzati salami appena preparati e dopo 15 gg di stagionatura. Il tipo di salami esaminati era a macinatura media, stagionati per 90 gg.

6) Prosciutti. Sono stati sottoposti alla ricerca di OA prosciutti non marchiati dello stesso lotto prodotti nel Parmense. Si sono esaminate frazioni superficiali dei prosciutti in corrispondenza delle cosce (cotenna), dell’anchetta, dell’osso del femore e di tessuto muscolare interno per un totale di 12.

Tecniche analitiche utilizzate per la determinazione di OTA

La determinazione dell’ocratossina OA è stata eseguita, per sicurezza, in tre laboratori diversi adottando le tecniche indicate da Spotti e coll. (2001) e da Matrella e coll. (2006).

Analisi micologiche

Porzioni di budelli, di pepe, delle superfici di prosciutto indicate sono state insemenzate terreni di coltura come indicato da Larsen e coll. (2001).

Tabella n. 1. Concentrazioni di ocratossina OA riscontrata sulla superficie esterna in impasti di salame crudo filzetta stagionato da 90 gg (mg/kg)

Salame 1° lotto

mg/kg

Limite di rivelabilità mg 0,1

1) tessuto muscolare2) tessuto muscolare3) tessuto muscolare

< 0,1

< 0,1

< 0,1

0,1

0,1

0,1

1) impasto2) impasto3) impasto4) impasto

5) impasto

5,9

10,6

1,37

3,47

5,85

0,1 (°)

0,1 (°)

0,1 (°)

0,1 (°)

0,1 (°)

1) budello2) budello

521

1740

0,1

0,1

 

Salame 2° lotto

mg/kg

Limite di rivelabilità mg 0,1

1) tessuto muscolare2) tessuto muscolare3) tessuto muscolare

< 0,1

< 0,1

< 0,1

0,1

0,1

0,1

1) impasto2) impasto3) impasto

< 0,1

< 0,1

< 0,1

0,1

0,1

0,1

1) budello2) budello3) budello

< 0,1

< 0,1

< 0,1

0,1

0,1

0,1

vino

< 0,1 – 1,21

0,1

pepe

< 0,1 – 8,28

Tabella n. 2. Concentrazioni di ocratossina OA in campioni del commercio (mg/kg)

n. 5 trita di prosciutto

< 0,1

0,1

n. 10 salame tipo Milano (prima serie)

< 0,1

0,1

n. 10 salame filzetta

< 0,1

0,1

n. 10 salame tipo Milano (seconda serie)

< 0,1

0,1

n. 5 salame Napoli

< 0,2

0,2

n. 6 mortadelle

< 0,2

0,2

n. 5 salame ungherese

< 0,2

0,2

n. 5 salame tipo Cremona

< 0,2

0,2

Tabella n. 3. Concentrazioni di ocratossina OA riscontrate in prosciutti crudi preparati con cosce suine tedesche (mg/kg)

Campione

mg/kg

Limite di rivelabilità mg 0,1

1) tessuto muscolare2) tessuto muscolare3) tessuto muscolare

0,1

0,2

£ 0,1

0,1

0,1

0,1

1) noce2) noce3) noce4) noce

5) noce

0,11

60

0,50

< 0,1

< 0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

1) anchetta2) anchetta3) anchetta4) anchetta

7,6

297

72

0,28

0,1

0,1

0,1

0,1

1) sugna2) sugna

0,17

0,12

0,1

0,1

1) tessuto muscolare2) tessuto muscolare3) tessuto muscolare

0,12

0,14

0,01

0,1

0,1

0,1

Risultati

Nella tabella n. 1 sono riportate le concentrazioni di ocratossina OA rilevate sulla superficie esterna di insaccati e nei relativi impasti espressi in g/kg. Mentre non si è riscontrata ocratossina nelle carni usate per preparare gli impasti, l’ocratossina è stata viceversa ritrovata negli impasti stagionati in concentrazioni comprese tra 1,37 e 10,6 g/kg, mentre sulla superficie dei budelli si sono ritrovate concentrazioni di ocratossina estremamente elevate (521-1740 g/kg).

Nel secondo lotto di salami viceversa non si sono rilevate ocratossine sia negli impasti che sulla superficie di budelli e ciò si spiega come verrà dimostrato di seguito, dalla presenza sulla superficie dei budelli di miceti produttori di ocratossina A.

Nella tabella n. 2 sono indicate le concentrazioni di ocratossina OA in campioni prelevati dal commercio, in alcuni dei campioni esaminati si sono riscontrati concentrazioni superiori ai limiti di sensibilità dei metodi analitici utilizzati.

Nella tabella n. 3 sono riportate le concentrazioni di ocratossina OA riscontrate sulla superficie e nel tessuto muscolare di prodotti crudi stagionati. In particolari concentrazioni comprese tra 0,28 e 290 g/kg si sono ritrovate nella zona dell’anchetta e nella noce. Nel tessuto muscolare viceversa si sono riscontrate concentrazioni contenute comprese tra 0,12 e 0,2 g/kg (limite di sensibilità del metodo 0,1 g/kg).

Quanto alla flora micetica, sui budelli di salami si è riscontrata la presenta di Mucorales spp, di Penicillium nalgiovensis (ceppo starter) e di Penicillium nordicum.

Sulla superficie dei prosciutti si è evidenziata solo la presenza di spore Aspergillus fumigatus e A. flavus non produttrici di ocratossina.

Considerazioni e conclusioni

Poiché la presenza di ocratossina OA in prodotti di salumeria è stata accertata di nuovo ed in quantità elevata, è opportuno considerare la questione dettagliatamente. Il primo aspetto riguarda la distribuzione della contaminazione della ocratossina OA. Questa è localizzata sulla superficie dei salumi. Infatti le muffe si sviluppano solo superficialmente producendo tossine e la loro penetrazione è limitata a pochi millimetri dalla superficie (budello o cotenna) (Dragoni e coll., 1979; Spotti e coll., 1999, 2001).

Il suo reperimento all’interno è conseguente al trascinamento della tossina durante il prelievo della aliquota da esaminare. Infatti i dati sulla sua presenza nelle carni suine sono sempre stati negativi  sia in questo lavoro che e in altri (Cantoni e coll., 2004; Matrella e coll., 2006).

Solitamente l’agente biologico produttore di tossina nei salumi è riconducibile a Penicillium nordicum e, raramente, a miceti del gruppo Aspergillus ochraceus e della specie A. alliaceus.

I ceppi di penicilli produttori di ocratossina sono P. verrucosum, P. nordicum, costituendo due ampi gruppi.

Le specie appartengono alla serie Verrucosa, subgenere Penicillium.

P, verrucosum e P. nordicum sono miceti a crescita lenta, con colonie simili per diametro. Dopo la loro crescita in vati terreni colturali e per aspetto morfologico possono essere nettamente distinti l’uno dall’altro in base alla diversa produzione di metaboliti secondari, per la maggiore quantità di ocratossina prodotta da P. nordicum in molte condizioni di laboratorio e perché le colture di P. verrucosum presentano un colore del rovescio marrone scuro intenso quando si sviluppano su YES agar, mentre colture di P. nordicum presentano un rovescio di colore crema pallido, o giallo opaco su YES agar.

Altri carattere distintivo riguarda l’origine in quanto P. nordicum viene isolato costantemente da prodotti carnei e P. verrucosum da vegetali e ciò indica che le due specie occupano due differenti nicchie ecologiche a differenza da quanto accertato da Frisvad e coll. (1999).

Quanto alla pericolosità per il consumatore per la possibile ingestione di ocratossina dagli alimenti, le attuali conoscenze mediche riconoscono, come, in base ad alcuni studi epidemiologici, esista una correlazione tra esposizione alla ocratossina A e “nefropatia balcanica endemica”, nefrite progressiva riscontrata in aree limitrofe al Danubio.

In uno studio condotto in Bulgaria, Castegnaro e coll. (1987) hanno segnalato l’esistenza di una correlazione tra contaminazione del cibo e concentrazione in fluidi biologici di ocratossina A e nefropatia balcanica, osservando, inoltre, un’elevata incidenza di neoplasie del tratto uroteliale urinario.

La comunità scientifica è tuttavia concorde nel riconoscere la nefropatia balcanica come una patologia per ora ad eziologia sconosciuta.

L’Agenzia Internazionale per la ricerca sul Cancro stabilisce per l’ocratossina A: 1) l’evidenza inadeguata per la cancerogenicità nell’uomo della ocratossina A; 2) la sufficiente evidenza negli animali da esperimento; 3) pone la ocratossina nel gruppo 2B che considera la possibile, ma non dimostrata, cancerogenicità per l’essere umano (uomo in particolare).

Gli effetti tossici negli animali in studi sperimentali sono: danni renali, nefropatie e immunosoppressoria in numerose specie animali, potente teratogeno sulle specie animali testate, effetti negativi sul sistema immunitario, effetto genotossico sia in vivo che in vitro.

Dal punto di vista normativo per i prodotti carnei è stato indicato un limite prudenziale di 1 g/kg considerato lo scarso apporto dell’ocratossina da parte degli alimenti carnei.

Tenendo presente la vasta e possibile presenza naturale della ocratossina OA in alimenti e mangimi con ingestione media di 12 ng/kg peso corporeo/giorno e comparando il dato con la dose provvisoria tollerabile giornaliera ingeribile (PTDI) proposta dalla WHO cioè di 100 ng OA/kg peso corporeo/giorno (DEFCA, 2001), la quantità media ingerita sembra piuttosto bassa e gli alimenti causa di maggiore ingestione sono i cereali e i prodotti derivati.

Ma a parte l’aspetto della cancerogenicità, basandoci sulla letteratura disponibile, i processi coinvolti nella tossicità della OA in senso lato sono pur sempre: 1) l’inibizione della respirazione mitocondriale correlata all’esaurimento dell’ATP; 2) inibizione della tRNA sintetasi accompagnata alla riduzione della sintesi proteica (azione immunosoppressiva); 3) aumento della perossidazione lipidica per la formazione di radicali liberi.

Tutto ciò induce quindi ad operare affinché il tasso della ocratossina rimanga a bassi livelli o che sia assente.

Attualmente non è noto quale sia la diffusione della tossina nei salumi, sebbene, in base ai limitati dati in nostro possesso, sembra assai limitata.

È tuttavia indispensabile poter condurre un’indagine approfondita per risolvere l’interrogativo. Tecnicamente è oggi facile individuare la presenza dei miceti ricorrendo alla individuazione delle muffe presenti sulla superficie di insaccati e prosciutti crudi con l’impiego di DRBC (dichloran rose bengal chloramphenicol agar), di DRYES (dichloran rose bengal yeast extract sucrose agar); per la determinazione di P. verrucosum e P. vindicatum che producono un rovescio color porpora; di potato dextrose agar e di YES (yeast extract sucrose agar), eseguendo le rilevazioni dopo 15 gg dall’inizio della stagionatura. Si dovrà, infine, procedere alla determinazione della tossina OA con il metodo Elisa e con la tecnica HPLC.

Autore: dott. Michele Nogara – Medico Veterinario – Specialista in Ispezione degli Alimenti di Origine Animale – iscritto Albo Milano n.2421

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24 Gennaio 2017

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