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15 Gennaio 2004   anno LIX - N. 1
il sommario



ABBATTIMENTO DEL TENORE DI AFLATOSSINA B1 NELLA GRANELLA DI MAIS: SPERIMENTAZIONE DI UN PROCESSO MECCANICO A BASSO COSTO

Dr. Mario PAVESI(1), Dr Alberto PALMA(2), Prof. Giovanni SAVOINI(3)

(1) ASL della provincia di Brescia, Distretto di Montichiari, U.O. Area C.
(2) Regione Lombardia, D.G. sanità Unità Organizzativa Veterinaria
(3) Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare - Università degli Studi di Milano


Premessa:
Le aflatossine (AF) sono metaboliti secondari altamente tossici prodotti principalmente da due specie fungine: Aspergillus flavus (maggiormente diffuso) e Aspergillus parasiticus (più comune nei climi subtropicali e tropicali).
Gli alimenti più frequentemente inquinati sono:
- i cereali (mais in particolare),
- i semi oleosi (soprattutto arachide),
- i semi di cotone.
Le aflatossine più note sono quattro: B1, B2, G1 e G2; esse derivano il loro nome dall’intensa fluorescenza blu (B1 e B2) o verde (G1 e G2) che emettono quando sono sottoposte a luce ultravioletta.
L’aflatossina B1 è la più diffusa e pericolosa; Da essa deriva l’aflatossina M1 (da “milk”), un suo metabolita idrossilato.
La Contaminazione da aflatossine delle derrate alimentari può avvenire:
- in modo diretto quando la tossina è presente nei vegetali e nei cereali;
- in modo indiretto, quando si ha intossicazione da ingestione e metabolizzazione da parte degli animali delle aflatossine contenute in foraggi o concentrati.
Nella fattispecie è quindi opportuno conoscere le modalità ed il tasso di trasferimento (“carry over”) delle aflatossine dagli alimenti per animali (AFB1) al latte (AFM1).
A tale proposito sono stati proposti dei valori che vanno dall’1% al 3% della quantità di AFB1 presente nell’alimento (Wood et al., 1991) con punte del 6% a inizio lattazione (Veldman et al., 1992). Veldman ha inoltre proposto nel 1992 una formula standard per il calcolo della conversioneAFB1-AFM1 sull’insieme della mandria, corrispondente ai massimi valori consentiti di AFM1 per 1 kg di latte.


AFM1 (ng/kg o ppt nel latte) = 1,19 x (mcg di AFB1 ingeriti/capo/giorno) + 1,9

La normativa per le micotossine presenti negli alimenti per l’uomo è raccolta nella Circolare 10 del 9 giugno 1999 (recepimento Reg.CE 1528/98). Per l’aflatossina M1 i limiti negli alimenti per l’uomo ed i limiti negli alimenti per animali di aflatossina B1, previsti ai sensi del D.M. 21 maggio 1999 “Attuazione delle Direttive 97/8/CE e 98/60/CE della Commissione, relative alle sostanze ed ai prodotti indesiderabili nell’alimentazione degli animali” sono riportati in tabella. 1

Aflatossina
Prodotto al tasso di umidità del 12%
ppm
ppb
ppt
M1
latte e derivati
0,00005
0,05
50
alimenti per l'infanzia
0,00001
0,01
10
  Materie prime per mangimi(ad eccezione di arachidi, copra, palmisti, semi di cotone, babassu, granturco e loro derivati)Materie prime: arachidi, copra, palmisti, semi di cotone, babassu, granturco e loro derivati
0,05
50
50.000
0,02
20
20.000
Mangimi completi per bovini e ovicaprini
0,05
50
50.000
Mangimi completi per animali da latte
0,005
5
5.000
Mangimi completi per vitelli ed agnelli
0,01
10
10.000
Mangimi completi per suini e pollame(salvo animali giovani)
0,02
20
20.000
Mangimi completi, altri
0,01
10
10.000
Mangimi complementari per bovini, ovini e caprini (ad eccezione dei mangimi complementari per gli animali da latte, vitelli e agnelli)
0,05
50
50.000
Mangimi complementari per suini e pollame(salvo animali giovani)
0,03
30
30.000
Mangimi complementari, altri
0,01
10
10.000

Tabella 1

Il riscontro dell'AFM1 nel latte crudo in misura superiore ai limiti previsti ai sensi del Regolamento CE n. 1525/98 del 16 luglio 1998, impone quindi:
- Una valutazione attenta delle fonti di rischio presenti nella razione giornaliera delle bovine da latte;
- La ricerca di pratiche soluzioni facilmente applicabili al fine di prevenire questi episodi.

Anche se non si possono escludere completamente altre fonti di rischio, in base ai dati disponibili messi a disposizione dell'I.Z.L.E.R. di Brescia, l'imputato principale parrebbe essere la granella di mais ed suoi derivati.

Finalità ed obbiettivi
In considerazione delle attuali conoscenze sulla presenza di aflatossine (in particolare dell'aflatossina B1) nei foraggi aziendali e nei prodotti zootecnici per l'alimentazione degli animali (granella di mais in particolare) si è ritenuto di valutare sperimentalmente la capacità di abbattimento del tenore di aflatossine nella granella di mais mediante un processo meccanico a basso costo capace di intercettare e separare gli agenti contaminanti. L'intervento prevede di valutare la qualità della lavorazione di nuovo pulitore a tamburo per la pulizia del mais secco (sostituito ad un pulitore a crivelli) da in grado di aumentare i quantitativi puliti nella medesima unità di tempo.

Materiali e metodi
Modalità di prelievo e di campionamento
Sono state campionate n. 18 partite di granella di mais composte ciascuna di una massa di kg 350 circa. Su ciascuna partita sono state prelevate:
- n. 10 aliquote del peso di kg 0,5 cad., sulla granella di mais all'entrata del pulitore, in corrispondenza della bocca di immissione della griglia del pulitore; le dieci aliquote miscelate tra loro hanno costituito il campione in entrata;
- n.10 aliquote del peso di kg 0,5 cad., sulla granella di mais in uscita dal pulitore, in corrispondenza della terza sezione del tamburo del pulitore (scarto buono); le dieci aliquote miscelate tra loro hanno costituito il campione in uscita.

Pulitore-separatore a tamburo PT 1000S CON PA 300
La vagliatura del mais è stata effettuata con pulitore-separatore a tamburo modello PT 1000S CON PA 300 idoneo per il trattamento del mais secco, e tale da consentirne la separazione, da "polveri", da granella di pezzatura ritenuta non idonea per l'uso mangimistico e da parti estranee (stocchi e paglia).

Descrizione del pulitore-separatore a tamburo PT 1000S CON PA 300
Questo apparecchio è costituito da :
1) un tamburo rotante ripartito in quattro sezioni ciascuna delle quali risulta dotata lamiere, foggiate a cilindro, munite di appositi fori, il cui diametro aumenta progressivamente dalla sezione 1 alla sezione 4 dotato di aspirazione forzata; nella fattispecie i fori delle lamiere cilindriche utilizzate hanno il seguente diametro:
- sezione 1 diametro mm 6
- sezione 2 diametro mm 6
- sezione 3 diametro mm 14
- sezione 4 diametro mm 15
La scelta del diametro dei fori è determinata in base alle caratteristiche granulometriche del mais, ed al tipo di separazione desiderata;
2) n. 1 apparecchio per aspirazione forzata o separatore ad aria;
3) n. 1 bocca di alimentazione dotata di aspirazione forzata;
4) n. 5 bocche di uscita. I cilindri in lamiera forata utilizzate sul pulitore e l'uso del separatore ad aria consentono di ottenere una classificazione secondo i parametri qui di seguito descritti.

Funzionamento del pulitore-separatore a tamburo PT 1000S CON PA 300.
La granella di mais che viene introdotta dalla bocca di entrata procede all'interno del tamburo rotante consentendo di ottenere le seguenti frazioni:
- frazione FINE o scarto fine: è costituita da frammenti minuscoli e frustoli, frammisti a polvere; aspirata dal separatore ad aria viene raccolta nel gruppo di filtrazione ed inviata in discarica controllata;
- frazione MEDIO-FINE o scarto medio fine: è costituita da spezzato di mais di medio e grosso calibro; viene raccolta separatamente sotto le prime due griglie ed inviata in discarica controllata;
- frazione MEDIA per uso mangimistico: raccolta separatamente sotto la terza griglia del pulitore in idoneo contenitore; viene convogliata all'elevatore e stoccata per la destinazione successiva alla vendita o ad altra lavorazione;
- frazione MEDIOPLUS per uso mangimistico: raccolta separatamente sotto la quarta griglia del pulitore in idoneo contenitore; viene convogliata all'elevatore e stoccata per la destinazione successiva alla vendita o ad altra lavorazione;
- frazione GROSSA o scarto grosso: è costituita da materiale che dopo aver attraversato tutte le griglie del pulitore viene convogliato allo scarico finale; raccolta separatamente è inviata in discarica controllata.

La ricerca delle aflatossine può essere effettuata con diversi metodi analitici.
Tra questi ricordiamo:
- TLC: cromatografia su strato sottile (metodo poco costoso, ma con limitata sensibilità inferiore);
- ELISA (metodi immunochimici): metodi semiquantitativi spesso impiegati come procedure di screening. Forniscono risposte dicotomiche (si/no), poco affidabili nella titolazione;
- HPLC e GC/MS: gascromatografia gassosa e/o liquida abbinata o meno a spettrofotometria di massa. Sono tecniche sofisticate, richiedono attrezzature costose ma forniscono risultati affidabili (rappresentano infatti i metodi ufficiali).

Nella fattispecie le analisi del mais sono state effettuate con un fluorimetro "VICAM" mediante l'impiego di colonna ad immunoaffinità specifica per AFB1 (metodica riconosciuta AOAC).



RISULTATI
Le analisi hanno fornito i seguenti risultati (riportati in tabella 2):
- la contaminazione della granella contenente aflatossina B1 con valori compresi tra i 15 ed i 23 ppb (M=17,80) vagliata con il metodo descritto si riduce a valori compresi tra < 1 e 6,30 ppb (M= 3,78) pari a valori percentuali compresi tra -60,59 ed -91,74 % (M=78,76) del valore originale;
- la contaminazione della la granella contenente afltatossina B1 con valori compresi tra i 4,60 ed i 13,40 ppb (M=6,48) vagliata con il metodo descritto si riduce a valori compresi tra 1,60 e 5,80 ppb (M= 2,84) pari a valori percentuali compresi tra -38,18 ed -91,74 % (M= -56,13) del valore originale della granella non vagliata;
- la contaminazione rilevata nello spezzato oscilla tra 6,2 e 64 ppb pari a valori percentuali compresi tra -11,94 e 801,41% (M=170,96) del valore originale della granella non vagliata.

data silo campione granella prima della vagliatura (ppb) granella dopo la vagliatura (ppb) differenza spezzato(ppb) differenza
4/11/2003 10 1 23,00 1,90 -91,74% n.r. n.r.
4/11/2003 10 2 12,00 1,00 -91,67% n.r. n.r.
4/11/2003 10 3 17,00 6,70 -60,59% n.r. n.r.
4/11/2003 10 4 15,00 3,00 -80,00% n.r. n.r.
4/11/2003 10 5 22,00 6,30 -71,36% n.r. n.r.
    media 17,80 3,78 -78,76% n.r. n.r.
               
10/11/2003 5 1 5,50 3,40 -38,18% 16,00 190,91%
10/11/2003 5 2 4,60 2,10 -54,35% 18,00 291,30%
10/11/2003 5 3 13,40 5,80 -56,72% 11,80 -11,94%
10/11/2003 5 4 4,60 1,90 -58,70% 13,20 186,96%
10/11/2003 5 5 4,90 2,80 -42,86% 5,10 4,08%
10/11/2003 5 6 7,10 3,30 -53,52% 64,00 801,41%
10/11/2003 5 7 6,40 2,30 -64,06% 12,60 96,88%
10/11/2003 5 8 5,80 3,10 -46,55% 21,10 263,79%
10/11/2003 5 9 7,90 3,30 -58,23% 20,50 159,49%
10/11/2003 5 10 4,60 1,60 -65,22% 8,30 80,43%
10/11/2003 5 11 6,30 2,20 -65,08% 6,02 -4,44%
10/11/2003 5 12 7,11 3,01 -57,67% 10,20 43,46%
10/11/2003 5 13 5,98 2,12 -64,55% 21,30 256,19%
10/11/2003 5 media 6,48 2,84 -56,13% 17,55 170,96%


CONCLUSIONI
Dai risultati ottenuti dalla sperimentazione descritta e dai dati di letteratura (Lopez-Garcia et al., 1999; Lopez-Garcia R. and Park D.L., 1998; Scott P.M., 1998) la vagliatura della granella di mais è da ritenersi un metodo valido per l’abbattimento del contenuto di aflatossina B1 al fine del suo impiego in alimentazione animale, qualora i relativi valori residui siano al di sotto di quelli previsti ai sensi della vigente normativa per le sostanze indesiderabili.
Si deve sottolineare inoltre che gli esiti della sperimentazione indicano che l’abbattimento della concentrazione di aflatossina è risultato superiore quando il contenuto in micotossina del materiale di partenza era più elevato.
Nella valutazione economica andrà anche valutata la frazione di mais contaminata eliminata durante il processo.

RIASSUNTO
Lo studio effettuato evidenzia che la vagliatura mediante apparecchiature idonee della granella di mais consente di abbatterne il contenuto in micotossine (aflatossine comprese), con un risultato che, in valori percentuali, oscilla tra il 60 e l’80 %. Il processo di vagliatura rappresenta quindi un valido sistema impiegabile nel settore dell’alimentazione animale che consente di ridurre la concentrazione di aflatossine nel mais al di sotto dei valori previsti ai sensi della vigente normativa per le sostanze indesiderabili.

BIBLIOGRAFIA
1) Lopez-Garcia R., Park D.L., Phillips T.D. (1999). Integrated mycotoxin management systems. Food Nutrition & Agriculture, 23: 38-48.
2) Lopez-Garcia R., Park D.L. (1998). Effectiveness of post-harvest procedures in management of mycotoxins hazards. Mycotoxins in agriculture and food safety. Ed. by K.K. Sinha and D. Bhatnagar, 407.
3) Scott P.M. (1998). Industrial and farm detoxification processes for mycotoxins. Revue Med. Vet. 149: 543-548.
4) Veldman J.C., Meijst A.C., Borggreve G.J. and Heeres-van der Tol (1992). Carry-over of aflatoxin from cows’ food to milk. Anim. Prod. 55: 163-168.
5) Wood G.E. (1991). Mycotoxins in food and feed in the United States. J. Anim. Sci. 70: 3941-3949.


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