Valutazione rischio-beneficio del latte e dei prodotti derivati

Transcript

1 Valutazione rischio-beneficio del latte e dei prodotti derivati Cinzia La Rocca Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare Istituto Superiore di Sanità

2 Alimento ad elevato potere nutrizionale MA ANCHE Matrice alimentare serbatoio per diversi contaminanti Importanza del mangime come veicolo di trasferimento all animale Esempi di contaminanti: Organici: PCDD/F e PCB: esistono limiti di legge PBDE: emergenti, assenza di limiti Inorganici: Arsenico Elementi del gruppo del Platino (PGE): emergenti Aflatossine LATTE

3 Contaminanti chimici negli alimenti di origine animale Molte di queste sostanze sono interferenti endocrini, ossia hanno la capacità di interferire con il funzionamento del sistema endocrino attraverso differenti meccanismi d azione e bersagli (recettoriali, metabolici, ecc)

4

5 Libro Bianco sulla Sicurezza Alimentare approccio farm-to-fork La contaminazione può avvenire ad ogni stadio della produzione alimentare e l Unione Europea richiede la valutazione e il controllo dei maggiori componenti della catena di produzione alimentare, con particolare enfasi alla produzione primaria. COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES Brussels, , 719 final

6 EFSA: Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare Valutazione del rischio sulla sicurezza alimentare umana ed animale Comunicazione del rischio su fattori esistenti ed emergenti

7 Importanza del controllo dei mangimi quali veicolo della contaminazione alimentare Contaminants in the food chain (CONTAM) Additives and products or substances used in animal feed (FEEDAP) al fine di ridurre il rischio per gli animali d allevamento e per il consumatore

8

9 Alimenti di origine animale Le sostanze previste dalla Direttiva 96/23/CE (Allegato I) sono suddivise in due categorie: Categoria A - Sostanze ad effetto anabolizzante e sostanze non autorizzate Categoria B - Medicinali veterinari e agenti contaminanti. Altre sostanze e agenti contaminanti per l'ambiente a) Composti organoclorurati, compresi i PCB b) Composti organofosforati c) Elementi chimici d) Micotossine e) Coloranti

10 Esempio di contaminazione della catena alimentare: il caso di Brescia Industria ha prodotto PCB per 50 anni Diffusione della contaminazione attraverso i canali d irrigazione presenza di PCB e PCDD/F: nel suolo anche in aree agricole nei foraggi negli animali alimentati con quei foraggi negli individui consumatori di alimenti

11 Brescia: alimenti di origine animale e nei foraggi Turrio Baldassarri..,La Rocca et al.,: PCB, PCDD and PCDF contamination of food of animal origin as the effect of soil pollution and the cause of human exposure in Brescia. Chemosphere 2009, in press

12 Brescia: concentrazione di PCB e PCDD/F nel siero della popolazione CCF: consumatori di alimenti di origine animale dei propri allevamenti Turrio Baldassarri,..La Rocca et al., PCDD/F and PCB in human serum of differently exposed populationgroups of an Italian city. Chemosphere 2008, 73 S228 S234

13 PCDD/F e PCB-diossina simili PCB dioxin-like e PCDD/PCDF: Struttura chimica Recettore arilico (risposta biochimica e tossicologica simile) Persistenza ambientale e bioaccumulo Spettro di effetti (fegato, tiroide, funzione immunitaria, riproduttiva e sviluppo neurocomportamentale) Esposizione a DL-PCB and PCDD/F è espressa in tossicità equivalente(teq). Additività della dose benchè siano stati evidenziati effetti non additivi (antagonisti) in studi con livelli di contaminanti maggiori di quelli ambientali

14 PCB diossina-simili alterazioni dello sviluppo riproduttivo, con una vulnerabilità maggiore delle femmine in ratti esposti in utero a dosi di DL-PCB (PCB 126, 169) nell intervallo 1-30 µg/kg p.c., compatibile con esposizioni ambientali gli effetti indicavano un azione sia antiestrogenica sia antiandrogena. sviluppo dell endometriosi associato all attività anti-estrogenica soprattutto dei DL-PCB Yamamoto M, et al., J Androl. 2005, 26(2): Hoffman CS, et al., Ann Epidemiol. 2007, 17(7):

15 PCB non diossina-simili NDL-PCB comprendono la maggioranza dei congeneri presenti negli alimenti e nei mangimi La presenza negli alimenti viene calcolata come somma di 6 congeneri rappresentativi di contaminazione (PCB 28, 52, 101, 138, 153, 180, plus 118 ) Mostrano differenze in persistenza, bioaccumulo e meccanismi di tossicità Non esistono approcci simili a TEQ per valutare il loro contributo tossicologico in seguito a determinazione quantitativa nelle matrici

16 PCB non diossina-simili effetti soprattutto su fegato, sistema riproduttivo e tiroide (studi su animali di laboratorio esposti ai principali NDL-PCB) effetti sullo sviluppo riproduttivo femminile osservati nel ratto potrebbero essere mediati dall interferenza con l asse tiroide-gonadi EFSA 2005 rassegna esauriente della tossicologia dei PCB, con particolare attenzione ai NDL-PCB Baldridge MG. Et al., Reprod Toxicol. 17 (2003) The EFSA Journal (2005) 284, 1 137

17 animali d allevamento Per gli animali d allevamento i mangimi sono la maggior via di esposizione a PCB Si accumulano nei tessuti adiposi, nelle carni, nel fegato, nelle uova e nel latte In particolare PCB 138 and 153, e congeneri a 6 atomi di cloro si accumulano nel latte e nelle uova nella misura del 50-60% EFSA Journal 2005;284:1-137

18 1,2,3,4,7,8,9-H7CDF O8CDF 1,2,3,7,8,9-H6CDD 1,2,3,4,6,7,8-H7CDD O8CDD 2,3,7,8-T4CDF 1,2,3,7,8-P5CDF 2,3,4,7,8-P5CDF 1,2,3,4,7,8-H6CDF 1,2,3,6,7,8-H6CDF 1,2,3,7,8,9-H6CDF 2,3,4,6,7,8-H6CDF 1,2,3,4,7,8,9-H7CDF 2,3,7,8-T4CDD 1,2,3,7,8-P5CDD 1,2,3,4,7,8-H6CDD 1,2,3,6,7,8-H6CDD PCDD/F nel latte ovino bovino

19 livelli massimi di PCDD, PCDF e PCB diossina-simili (DL- PCB) pgwho-te/g base lipidica Regolamento (CE) n.199/2006 del 03 Febbraio 2006

20 Interazione Contaminanti e Nutrienti PCB e Vitamine C, E (antiossidanti) Venkataraman P et al., PCB (Aroclor 1254) enhances oxidative damage in rat brain regions: Protective role of ascorbic acid. Neurotoxicology, 2006 Banudevi S et al., Role of alpha-tocopherol on antioxidant status in liver, lung and kidney of PCB exposed male albino rats. Food Chem Toxicol., 2006 (EDID EDC Diet Interactions Database, Base di dati sulle interazioni fra interferenti endocrini e componenti della dieta.

21 U.S. Environmental Protection Agency; Region/ORD Workshop on Emerging Pollutants August 11-14, 2003 Polibromodifenileteri (PBDE) Utilizzati nelle plastiche, gomme e resine; in apparecchiature elettroniche ed elettriche (TV, PC stereo, fax, forni a microonde), arredi (schiume di poliuretano) tappeti Utilizzate nel mondo tonnellate/anno: L ampio utilizzo dei ritardanti di fiamma bromurati è dovuto al loro basso costo e all elevata efficienza di prestazione Congeneri più diffusi: 28, 47, 99, 100, 153, 154, 183, 209

22 Polibromodifenileteri (PBDE): effetti Neurotossici e effetti sul sistema riproduttivo: (Talsness CE, Environ Res. 2008) effetti sull omeostasi tiroidea: diminuzione del livello di T4 in ratti e topi (0.8 mg/kg) Richardson VM et al.,toxicol Appl Pharmacol effetti sulla spermatogenesi alle basse dosi (60 ug BDE- 99/kg b.w., Darnerud PO., Int J Androl. 2008) esposizione in utero BDE-99: ritardo dello sviluppo puberale, tossicità ovarica, effetti sugli organi maschili e diminuzione del livello spermatico alterazioni neurocomportamentali, sensoriali e sull apprendimento durante lo sviluppo in ratti e topi; esposizione in età pre-puberale al BDE-71 ha mostrato ritardo dello sviluppo puberale e effetti sugli organi maschili U.S. Environmental Protection Agency; Region/ORD Workshop on Emerging Pollutants August 11-14, 2003

23 Polibromodifenileteri (PBDE): biomarker e meccanismi PBDEs legano ma non attivano il recettore arilico AhR Effetti sull espressione del CYP1A1, biomarcatore del recettore arilico (AhR,dioxin-like),e dei CYP2B e CYP3A,bioindicatori dell androstano e del pregnano X ( xenobiotic nuclear receptor CAR e PXR) nel ratto PBDEs 47, 99, and 209 sono attivatori dei recettori per gli steroidei in vivo (pregnano-x, CAR) Sanders J et al, Toxicol Sci. 2005; Pacyniak EK et al., Toxicol Sci. 2007; Peters AK, Toxicol Sci. 2006; Richardson VM et al., Toxicol Appl Pharmacol. 2008

24 Polibromodifenileteri (PBDE) EFSA: ADVICE OF THE SCIENTIFIC PANEL ON CONTAMINANTS IN THE FOOD CHAIN Programma di monitoraggio europeo in relazione a: procedure analitiche, volume di produzione, presenza in alimenti e mangimi, persistenza ambientale, tossicità: Dati limitati: sulla presenza di questi composti negli alimenti e nei mangimi e sui relativi aspetti tossicologici o non paragonabili pertanto non è possibile una corretta valutazione del rischio. Non esistono limiti The EFSA Journal (2006) 328, 1-4

25 PRINCIPALI METALLI NEL LATTE Cadmio (Cd) [ μg/kg w. w.] Piombo (Pb) [n.d μg/kg w. w.] Vanadio (V) [0.23 mg/kg w.w.] Cromo (Cr) [ μg/kg w. w.] Arsenico (As) [ μg/kg w. w.]

26 ARSENICO Arsenico inorganico: Presente nelle rocce ignee e sedimentarie Sottoprodotto nella lavorazione di rame, piombo, nichel e acciaio Arsenico organico: arsenobetaine e arsenolipidi, rappresentano la forma organica con cui l As ambientale viene sequestrato negli organismi marini, come molluschi eduli e pesci differenze di tossicità: l As inorganico è più tossico dei composti organici dell As la forma trivalente tende a essere più tossica della pentavalente

27 ARSENICO As pentavalente sostituisce i fosfati: danno alla fosforilazione ossidativa nelle cellule As trivalente inibitore enzimatico (piruvato deidrogenasi, GSH-riduttasi, tirosina riduttasi): aumento dello stress ossidativo cellulare sistemi in vitro: interazione con recettori per i glucocorticoidi (GRs), mineralcorticoidi (MRs), progesterone (PR), androgeno (AR) e recettore estrogeno-alfa (ERalfa).

28 ARSENICO - TOSSICOCINETICA L assorbimento gastrointestinale dipende dalla solubilità ruminanti assorbimento pari al 46% della dose somministrata. Si distribuisce nel sangue, negli eritrociti e in diversi altri tessuti. Le principali vie di escrezione sono la bile e le urine, ma viene escreto anche attraverso il latte. Viene metabolizzato principalmente attraverso metilazioni ossidative nel fegato. EFSA, 2005

29 Associazione fra esposizione ad As, diabete di tipo 2 ed ipertensione: dati epidemiologici non hanno evidenziato una chiara relazione doserisposta fattori che modulano la suscettibilità: polimorfismi genetici nel metabolismo dell As, status nutrizionale, in particolare l apporto di folati, antiossidanti e vitamine B (Environ Health Perspect 2007; Environ Health Perspect 2008) Esposizione cronica all As (attraverso l acqua da bere) lesioni della pelle e effetti cardiovascolari. Altri sintomi sono neuropatie periferiche, encefalopatie, epatomegalia, depressione attività del midollo osseo, diabete e disfunzioni renali. La dose raccomandata dalla WHO nel acqua da bere è mg/l Effetti cardiovascolari ARSENICO Cancerogeno per l uomo (IARC: Gruppo 1; EPA: Gruppo A) The EFSA Journal (2005) 180, 1-35

30 INTERAZIONI Arsenico-Selenio (additivo mangimi, escrezione attiva nel latte) Interazione dipendente da forma chimica e dalla dose L'arsenico pentavalente influenza il metabolismo del selenio impedendogli di raggiungere il sito d'azione oppure aumentandone l'escrezione Il selenio d'altra parte, se aggiunto alla dieta, può prevenire l intossicazione da arsenico nei bovini, nei polli, nei suini, nei cani e nei ratti

31 Elementi del gruppo del Platino Platino-Palladio-Rodio: Catalizzatori nelle marmitte catalitiche e in generale nei dispositivi elettronici Aumento dei livelli nei comparti ambientali nelle matrici alimentari Necessità di dati sulla caratterizzazione tossicologica (Frazzoli et al., Food Additives and Contaminants, 2007; Frazzoli et al., Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2007)

32 AFLATOSSINA Aflatossine (B1,B2,G1,G2) sono metaboliti secondari di funghi Aspergillus sp. che possono svilupparsi su alimenti e mangimi. Aflatossina B1: cancerogeno umano, Gruppo 1, genotossico (International Agency for Research in Cancer,IARC) Cancro al fegato, epatotossico (epatiti e fibrosi) Metaboliti idrossilati (aflatossina M1) nel latte prodotto da animali che hanno consumato mangimi contaminati da A- B1 Aflatossina M1 presenta proprietà tossicologiche comparabili all Aflatossina B1 The EFSA Journal (2004) 39, 1-27

33 Aflatossine: parere EFSA Ai livelli massimi fissati per aflatossine nei mangimi non si evidenziano effetti acuti avversi in bovini o altri ruminanti Inoltre a quei livelli di AFB1 nei mangimi non si raggiungono livelli di AFM1 nel latte al di sopra dei limiti Il trasferimento di aflatossine dai mangimi al latte è considerato di circa 1-2%, fino al 6% nel worse case I bovini sono meno sensibili rispetto ai non ruminanti poiché le aflatossine sono parzialmente degradate dalla flora batterica dello stomaco. Segnali clinici associati all esposizione a aflatossine: anoressia, ittero, depressione, perdita di peso, infezioni gastrointestinali, emorragie, edemi polmonari Deprimono la risposta del sistema immunitario

34 Aflatossine: limiti mg aflatoxin B1/kg mangimi (Directive 2002/32/EC) livelli per i quali non si evidenziano effetti acuti avversi in bovini o altri ruminanti Aflatossina M1 nel latte: 0.05 µg/kg e nel latte per l infanzia µg/kg (Commission Regulation 2003/2174/EC)

35 AFLATOSSINE: caso italiano Valle del Po: formazione di aflatossina B1 in campioni di mais Alta temperatura, siccità e presenza elevata di insetti hanno favorito lo sviluppo di Aspergillus flavus che ha prodotto aflatossine Campioni di latte prelevato in quella regione presentavano livelli di AFM1 superiori al limite a causa del consumo di mais da parte dei bovini Pietri and Diaz, 2003

36 LATTE Sieroproteine elevato valore biologico-nutrizionale hanno potere antiossidante: lattoferrina, in grado di fissare alcuni metalli ad azione pro-ossidante; Caseina: proprietà nutrizionali e ipoallergeniche Acidi grassi a catena media e corta, polinsaturi (in particolar modo della serie n-3) e di certi isomeri coniugati dell acido linoleico (CLA): - antinfiammatorie, - risposte immunitarie, - riduzione dell incidenza delle malattie cardiovascolari e di alcuni tipi di tumori (carcinoma della mammella e del colon), - incremento della massa muscolare, a discapito dei depositi di tessuto adiposo (Parodi, 1999; Bitman e Wood, 1990; Zyriax and Windler, 2000; Awaisheh et al., 2005) Micronutrienti (Antiossidanti) vitamina E, betacarotene, superossido-dismutasi, glutationeperossidasi, lattoferrina e alcuni aminoacidi

37 CONCLUSIONI Per l analisi del rischio e del beneficio: interazioni fra contaminanti diversi (esposizione a miscele/interazione fra composti) interazione fra contaminanti ed nutrienti presenti negli alimenti (Base di Dati EDID: EDCs-Diet Interactions Database) necessità per la ricerca di approfondimento sugli effetti di sostanze emergenti al fine della valutazione del rischio

38 GRAZIE PER L ATTENZIONE Cinzia La Rocca ISS, Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare Reparto di Tossicologia Alimentare e Veterinaria cinzia.larocca@iss.it