IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare Roma, 11-12-13 giugno 212
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Grano duro biologico e contaminazione da deossinivalenolo: risultati di un triennio di prove in diversi ambienti italiani Fabrizio Quaranta G. Aureli, A. Belocchi, S. Melloni, M. G. D Egidio CRA QCE Unità di ricerca per la valorizzazione qualitativa dei cereali, Roma
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Le micotossine sono prodotti del metabolismo secondario di alcuni funghi filamentosi, tra cui quelli appartenenti ai generi: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria, Claviceps FUSARIOSI DELLA SPIGA (Fusarium Head Blight - FHB) resa in granella qualità della granella contaminazione da micotossine
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 La fusariosi della spiga ha un eziologia complessa poiché numerosi sono gli agenti causali responsabili della sua manifestazione. In Italia sono state identificate almeno 2 specie appartenenti al genere Fusarium, tra queste le principali sono: Fusarium graminearum Fusarium culmorum Fusarium avenaceum A queste specie va aggiunto Microdochium nivale.
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Le esigenze ottimali per lo sviluppo del F. graminearum nelle fasi di spigatura-primo stadio di riempimento sono: un elevata umidità relativa, una bagnatura superficiale della spiga, temperature intorno ai 25 C; temperature superiori (fino a 3 C ed oltre) favoriscono la produzione di macroconidi mentre temperature inferiori a 15 C ne inibiscono la crescita. Nelle Regioni centro-settentrionali italiane le condizioni climatiche risultano però in generale più favorevoli allo sviluppo della malattia in quanto la dispersione dell inoculo è strettamente condizionata dalla pioggia, meno frequente in tarda primavera al sud dove, oltretutto, la precoce chiusura della maturazione causata dal repentino incremento delle temperature (fino a vere e proprie condizioni di stretta ) riducono anche il tempo utile ai funghi tossigeni per crescere.
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Questi patogeni si diffondono grazie all inoculo presente sui residui colturali infetti o all uso di semente infetta, Prove sperimentali svolte in più anni ed ambienti hanno evidenziato l influenza prioritaria delle tecniche agronomiche sulla riduzione dell inoculo naturale di partenza nel terreno, intervenendo attraverso: rotazioni colturali; l avvicendamento costituisce una scelta agronomica da preferire all omosuccessione, influendo sia sulla composizione e sulla quantità dei residui lasciati sul terreno sia sul tipo e sull intensità delle lavorazioni. lavorazioni del terreno che riducano sensibilmente o interrino adeguatamente i residui vegetali potenzialmente infetti della coltura precedente
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Fusarium head blight disease cycle Life cycle composition by Shaobin Zhong; photos by NDSU Department of Plant Pathology
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 ha (x1) Superfici a frumento duro in Italia 2 19 18 17 16 15 14 13 12 11 1 euro/t 45 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 Quotazione frumento duro (Borsa merci Bologna, settembre) Andamento superfici e prezzi frumento duro in Italia 4 35 3 25 2 15 1 5 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 conv. bio
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Il consumo di territorio è la più grave emergenza ambientale e, insieme alla drammatica situazione dell agricoltura italiana (e della durogranicoltura al Sud in particolare), riverberano effetti negativi su tanti altri comparti e in generale sul benessere collettivo perché
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 l agricoltura è importante non solo per le sue produzioni ma anche per il complesso, silenzioso e non retribuito lavoro di controllo e gestione del territorio, dalla regimazione delle acque, alla conservazione delle aree verdi di pregio, immenso patrimonio ambientale, culturale e storico del Paese. Un calcolo del valore di questa multifunzionalità porta a cifre astronomiche che nessuno sarebbe in grado di sostenere, in un processo difficilmente reversibile (adattato da Franco Scaramuzzi - 254 anno Accademia dei Georgofili)
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Spesa media mensile delle famiglie italiane Spesa media mensile (=1%) Abitazione e arredamento Trasporti ed energia Alimentari % % % ITALIA 2.453 33.8 19.1 19. Emilia Romagna 2.885 33.8 2.7 15.5 Lazio 2.512 37.5 16.5 19. Campania 1.98 3.8 16. 27.3 Dati ISTAT 21
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Superfici coltivate in totale e in biologico in Italia: 2-21 21 Fonte: SINAB
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Superfici cereali in in biologico (194.974 ha) Riso 5% Mais 4% Altri cereali 13% Grano duro 46% Avena 9% Grano tenero e farro 1% Orzo 13% Fonte: SINAB 21
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Rete Nazionale frumento duro biologico Monitoraggio micotossine 17 località x 2 varietà Campionamento 34 campioni ogni anno Regolamento (CE) n. 41/26 definisce i metodi di campionamento ed analisi per il controllo delle micotossine nei prodotti alimentari
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) STRUMENTAZIONE : Deossinivalenolo (DON) Kit RIDASCREEN DON R- Biopharm Preparatore automatico BRIO (SEAC) Lettore per micropiastre SIRIO S (SEAC) (λ = 45nm) Recupero: 85-11% LOD: 18,5 ng/g
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Deossinivalenolo (DON) Reg. CE 1881/26 e Reg. CE 1126/27 Prodotti alimentari Cereali non trasformati diversi da grano duro, avena e mais Grano duro non trasformato Cereali destinati al consumo umano diretto e farina di cereali Pasta (secca) ng/g 125 175 75 75 Pane (compresi piccoli prodotti da forno) Alimenti a base di cereali destinati ai bambini 5 2
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico: località e varietà in prova comuni nel triennio 28-21 21 San Pancrazio Jesi Pollenza Campobasso Foggia Gravina Varietà Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso Ciclo P P P MP MP MP MP MP MP M M M M M- MT MT T
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Località Enti Responsabili S. Pancrazio (PR) Az. Stuard CRPV Emilia C. Piazza Jesi (AN) ASSAM G. Mazzieri Pollenza (MC) CERMIS Marche A. Petrini Campobasso C.R.A - QCE M. Fornara Foggia C.R.A - CER P. Codianni Gravina Pogg. (BA) Università di Bari L. Tedone
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Località Altitudine (m.s.l.m.) Azoto organico Controllo Data Terreno Coltura di somministrato malerbe precedente semina (kg/ha) (strigliatura) Data di raccolta S. Pancrazio (PR) 45 franco-argilloso medica 9/11/7 -- 2/7/8 pomodoro 18/11/8 -- 1/7/9 medica 2/11/9 -- 1/7/1 Jesi (AN) 8 argilloso Pollenza (MC) 25 argilloso Campobasso Foggia 7 8 argilloso medio impasto Gravina Pogg. (BA) 6 medio impasto pisello proteico 23/11/7 5 18/2/8 3/6/8 pisello proteico 2/11/8 55 11/3/9 18/6/9 incolto 23/11/9 6 -- 2/7/1 pomodoro 3/12/7 -- 3/7/8 pomodoro 2/11/8 -- 3/6/9 pomodoro 25/11/9 -- 2/7/1 sulla 13/11/7 5 23/4/8 16/7/8 sulla 11/11/8 5 3/1/9 14/7/9 sulla 24/11/9 5 -- 15/7/1 cece 21/12/7 5 -- 7/7/8 cece 17/12/8 52 -- 24/7/9 maggese 6/12/9 4 -- 22/7/1 erbaio 23/11/7 2 27/2/8 11/7/8 orzo 2/12/8 2 16/3/9 2/7/9 avena 23/11/9 2 -- 3/6/1
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Differenze annuali tra le temperature medie mensili e le precipitazioni totali con le corrispondenti medie di lungo periodo Jesi (AN) - Central Italy C 25 2 15 1 5 C 4 2-2 4-YR AVERAGE average temperature Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun 28 DEVIATIONS 3-YR AVERAGE rainfall mm 9 6 3 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun mm mm 1 5-5 -4 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun C 4 2-2 29 DEVIATIONS -1 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun mm mm 1 5-5 -4 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun -1 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun C 4 2-2 21 DEVIATIONS mm 1 mm 5-5 -4 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun -1 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Incidenza % dei riscontri positivi all analisi analisi del DON nelle 6 località di prova media di 16 varietà in 3 anni San Pancrazio (PR) 73 Jesi (AN) 79 Pollenza (MC) 56 Campobasso 4 Foggia Gravina (BA) 19 %
1 2 3 ppb 175 261 2385 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Località provate nel triennio (media di 16 varietà ) Valori medi, minimi e massimi dei campioni risultati positivi alla la contaminazione da DON 15 125 1 28 29 21 75 5 25 S.Pancrazio (PR) Jesi (AN) Pollenza (MC) Campoba sso Foggia Gra vina (BA)
ppb 175 15 125 1 75 5 25 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Anni di prova (media di 6 località e 16 varietà ) Valori medi, minimi e massimi dei campioni risultati positivi alla a contaminazione da DON 261 2385 261 Incidenza % dei riscontri positivi 28 29 21 Media triennio 47 4 3 39
ppb 175 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Varietà provate nel triennio (media di 6 località) Valori medi, minimi e massimi dei campioni risultati positivi alla la contaminazione da DON 261 2385 15 125 1 75 5 25 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso P MP M M-MT MT T Varietà ordinate per ciclo crescente
Varietà Frumento duro biologico Varietà comuni provate nel triennio (media di 6 località ) Ciclo IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Valori medi e massimi dei campioni risultati positivi alla contaminazione da DON Genealogia Anno iscr. registro MEDIA DON positivi 28 29 21 Media Massimo Anco Marzio MP popolazione Cimmyt 23 265 38 66 21 542 Creso T CpB144 x [(Yt54-N1-B)Cp 2 63Tc 3 ] 1974 246 331 288 288 576 Saragolla MP Iride x Linea PSB 114 24 17 391 14 239 629 Svevo P Linea Cimmyt x Zenit 1996 364 429 53 282 67 Karalis MP Grazia x CRAS_21-5 22 277 214 98 28 726 Colosseo M Mutante Mexa x Creso 1995 358 474 139 328 816 Claudio M (Sel. Cimmyt35xDurango) x (IS193BxGrazia) 1998 219 466 2 268 834 Ciccio P F 6 (AppuloxValnova) x F 5 (ValfortexPatrizio) 1996 264 336 446 33 881 Vinci M Simeto x Armet 22 378 224 53 239 943 Meridiano MP (Simeto x WB881) x (Plinio x F22) 1999 198 42 19 267 144 Normanno M (Simeto x F22) x L35 22 319 569 64 29 171 Duilio P Cappelli x (AnhingaxFlamingo) 1984 181 7 184 354 134 Dylan MT Neodur x Ulisse 22 252 774 11 431 145 Neolatino MP (Latino x Trinakria) x MG1433 25 235 645 123 361 1713 San Carlo M- MT Grazia x Degamit 1996 343 1222 128 455 2385 Simeto MP Capeiti 8 x Valnova 1988 93 414 3 569 261 Media 311 495 139 319 TRIENNIO
Vinci Vinci Vinci Creso Creso Creso Dylan Dylan Dylan San Carlo San Carlo San Carlo Normanno Normanno Normanno 175 15 125 1 75 5 25 S.Pancrazio 28 261 Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 S.Pancrazio 29 Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 S.Pancrazio 21 Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Campioni positivi alla contaminazione da DON: incidenza % e media valori di 16 varietà incidenza % San Pancrazio 28 1 29 38 21 81 S.Pancrazio (PR) CRPV Az. Stuard C. Piazza ppb 175 S.Pancrazio media triennio 28-21 261 15 125 1 75 5 25 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso P MP M M-MT MT T
Creso Creso Creso San Carlo Dylan San Carlo Dylan Normanno Normanno Vinci Vinci Claudio Claudio 175 15 125 1 75 5 25 Jesi 28 Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 Jesi 29 Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 Jesi 21 2385 San Carlo Dylan Normanno Vinci Claudio Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Campioni positivi alla contaminazione da DON: incidenza % e media valori di 16 varietà incidenza % Jesi 28 1 29 1 21 38 Jesi (AN) ASSAM G. Mazzieri ppb 175 Jesi media triennio 28-21 2385 15 125 1 75 5 25 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso P MP M M-MT MT T
Vinci Vinci Vinci Creso Creso Creso Dylan Dylan Dylan San Carlo San Carlo San Carlo Normanno Normanno Normanno 175 15 125 1 75 5 25 Pollenza 28 Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 Pollenza 29 Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb 175 15 125 1 75 5 25 Pollenza 21 Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Karalis Saragolla Neolatino Duilio Svevo Ciccio ppb IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Campioni positivi alla contaminazione da DON: incidenza % e media valori di 16 varietà incidenza % Pollenza 28 56 29 94 21 19 Pollenza (MC) CERMIS A. Petrini ppb 175 Pollenza media triennio 28-21 15 125 1 75 5 25 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso P MP M M-MT MT T
t/ha 6 5 4 3 2 1 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso t/ha 6 5 4 3 2 1 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Produzione media delle 6 località, dei 3 anni e delle 16 varietà t/ha 6 5 4 3 2 1 S. Pancrazio Jesi Pollenza Campobasso Foggia Gravina 28 29 21 Media triennio P MP M M-MT MT T
kg/hl 84 82 8 78 76 74 72 7 Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso kg/hl 84 82 8 78 76 74 72 7 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Peso ettolitrico media delle 6 località, dei 3 anni e delle 16 varietà kg/hl 84 82 8 78 76 74 72 S. Pancrazio Jesi Pollenza Campobasso Foggia Gravina 7 28 29 21 Media triennio P MP M M-MT MT T
% s.s. 14. 13.5 13. 12.5 12. 11.5 IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Tenore proteico della granella media delle 6 località, dei 3 anni e delle 16 varietà % s.s. 14. 13.5 13. 12.5 12. 11.5 11. S. Pancrazio Jesi Pollenza Campobasso Foggia Gravina 11. 28 29 21 Media triennio % s.s. 14. 13.5 13. 12.5 12. 11.5 11. Ciccio Svevo Duilio Neolatino Saragolla Karalis Anco Marzio Simeto Meridiano Colosseo Claudio Vinci Normanno San Carlo Dylan Creso P MP M M-MT MT T
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Frumento duro biologico Correlazione (r) tra il livello di contaminazione da DON e alcuni caratteri agronomici in 3 località (S. Pancrazio, Jesi e Pollenza) ciclo emerg/spigatura -.24 ** peso 1 semi -.18 * peso hl -.26 ** proteine.26 **
DON (ppb) (1894) 55 175 5 limite massimo 45 4 35 3 25 2 15 1 5 26 27 28 BIO CONV DON ppb 55 175 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 (1894) (15) (96) limite massimo (575) Ciccio Simeto Duilio Iride Claudio Creso BIO CONV DON ppb 55 175 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 (1894) (1894) (1894) limite massimo 26 27 28 AN MC PG CB FG AG BIO CONV Centro Sud Anno Località Metodo di coltivazione
IV Congresso Nazionale: Le Micotossine nella Filiera Agro-Alimentare - Roma, giugno 212 Riferimenti bibliografici contaminazione frumento confronto biologico vs convenzionale Fagnano et al., 212. Durum wheat in conventional and organic farming: yield amount and pasta quality in southern Italy. The Scient. World Journ. Vol. 212, Article ID 97358. Quaranta et al., 21. Grain yield, quality and deoxynivalenol (DON) contamination of durum wheat (Triticum durum Desf.): results of national networks in organic and conventional cropping systems. Italian Journal of Agronomy, 5, n. 4: 361-374 Edwards S.G. 29. Fusarium mycotoxin content of UK organic and conventional wheat Food Additives and Contaminants Vol. 26, 4: 496 56. Vànovà M., Klem K., Mìsa P., Matusinsky P., Hajslova J., Lancova K. 28. The content of Fusarium mycotoxins, grain yield and quality of winter wheat cultivars under organic and conventional cropping system. Plant Soil Environ. 54: 395-42. Pussemier L., Larondelle Y., Van Peteghem C., Huyghebert A. 24. Chemical safety of conventionally and organically produced foodstuff: a tentative comparison under Belgian conditions. Food Control 17: 14-21. Studi precedenti non hanno rilevato differenze significative nella concentrazione di DON tra le due pratiche agronomiche (Berleth, 1998; Malmauret et al., 22; Cirillo et al., 23; Jestoi et al., 24) o al contrario livelli più bassi di DON nei campioni di frumento biologico (Doll et al., 22; Schollenberger et al., 22).
Grazie! Agli agricoltori che resistono e permettono alla terra di continuare ad essere fonte di cibo, opportunità di lavoro, riserva d acqua, equilibrio geologico, paesaggio identitario e incanto per i nostri figli. Sassocorvaro, Marche