* Andrea Primavera
** Marco Ventimiglia
*** Valentina Fuoco
La contaminazione dovuta a metalli pesanti, sostanze chimiche tossiche come gli idrocarburi policiclici aromatici, aflatossine e ocratossine, ma anche a tossine di origine vegetale come gli alcaloidi tropanici o pirrolizidinici, l’acido erucico e quello cianidrico, interessa sia gli alimenti sia le piante officinali e i prodotti derivati. Prevenire le possibili contaminazioni è possibile con un opportuno monitoraggio e con minori costi rispetto all’intervento atto a rimediare a una contaminazione già avvenuta.
L’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) su mandato della Commissione europea, ai sensi degli artt. 23 e 33 del Reg. (CE) 178/2002, ha avviato un’indagine al fine di raccogliere il maggior numero di informazioni disponibili sui livelli di contaminanti negli alimenti. Tra gli obiettivi vi sono quelli di completare il processo di valutazione della sicurezza per la salute umana derivante dall’esposizione a tali sostanze e considerare la possibilità di modificare i tenori massimi di contaminanti negli alimenti tra quelli già normati dal Reg. (CE) 1881/2006, o inserire specifici limiti per nuovi contaminanti.
Alla raccolta dati, che avrà termine il primo ottobre 2019, possono partecipare: Stati membri, istituti di ricerca, mondo accademico, industria alimentare e tutte le parti interessate. Tra i contaminanti troviamo le micotossine, che comprendono aflatossine e ocratossine; glicidil esteri degli acidi grassi; alcaloidi pirrolizidinici; metalli tra cui arsenico, cadmio, mercurio, piombo e nichel, 3-MCPD, IPA (idrocarburi policiclici aromatici); tossine vegetali naturali quali acido erucico, alcaloidi tropanici, acido cianidrico, THC, perclorati e alcaloidi oppiacei in semi di papavero.
Micotossine
Le micotossine sono sostanze tossiche prodotte dal metabolismo secondario di funghi filamentosi o muffe (generi Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Stachyobotris, Cephalosporium) che possono svilupparsi sulle piante e sugli alimenti. La produzione di micotossine è influenzata da condizioni climatiche e ambientali, pratiche di coltivazione e conservazione, dal tipo di substrato e anche dallo stress termico, nutrizionale e idrico.
Le aflatossine sono un gruppo di metaboliti prodotti da funghi del genere Aspergillus; sono state riconosciute 18 differenti aflatossine, ma solo le B1, B2, G1 e G2 sono state riconosciute come agenti naturali di contaminazione di mangimi e alimenti. Fra questi composti la AFB1 presenta una tossicità acuta e cronica e un potere cancerogeno e mutageno che ne fanno una delle sostanze più pericolose per la salute.
L’ocratossina è prodotta da muffe del genere Penicillum e Aspergillus ed è una micotossina dotata di elevata tossicità, soprattutto a carico del rene, ed è molto diffusa nei climi freschi e temperati. L’ocratossina A è presente nelle spezie quali Piper spp. (suoi frutti, compreso pepe bianco e pepe nero); Myristica fragrans (noce moscata); Zingiber officinale (zenzero); Curcuma longa (curcuma); Capsicum spp. (peperoncini interi, in polvere, pepe di Caienna e paprika); radice ed estratti di liquirizia;
Alcaloidi pirrolizzidinici
Gli alcaloidi pirrolizidinici (PA) sono metaboliti secondari prodotti naturalmente da molte specie di piante (> 6.000), tra le quali diverse infestanti. La loro presenza e concentrazione dipende da molteplici fattori: specie, parti della pianta, fattori climatici e ambientali. I PA si trovano principalmente nelle famiglie di Asteraceae, Borraginaceae e Fabaceae. Le erbe da infuso e il tè, che vengono utilizzate dall’industria europea, non producono di per sé PA, ma possono essere soggette a contaminazione causata da varie tipologie di erbe infestanti e loro semi. Per esempio, erbe infestanti e loro semi possono mescolarsi alle erbe da infuso e al tè quando si procede alla raccolta meccanizzata. A oggi non è stato fissato un limite massimo a livello di regolamentazione europea. Le prime informazioni sulla rilevazione dei PA risalgono al 2011, quando EFSA ha pubblicato un’opinione scientifica sulla presenza di un certo numero di PA in alimenti e mangimi (es. focus su miele).
Partendo dalla fase di produzione primaria, occorre focalizzarsi sulle buone pratiche che nel tempo porteranno a una riduzione dei PA nelle piante da infuso, tra cui:
– l’indagine sulle cause della contaminazione (partendo dai semi);
– l’ispezione e la bonifica dei campi nella fase precedente alla coltivazione con uso di diserbanti, se necessario;
– l’estirpazione manuale delle infestanti durante le fasi iniziali della coltivazione;
– la rimozione delle piante che producono PA nelle immediate vicinanze delle coltivazioni per evitare la diffusione delle stesse e l’adozione di particolari modalità e tecnologie di raccolta.
In definitiva, la presenza di 6 piante con PA in un ettaro di terreno, contenente all’incirca 60.000 piante di erba da infuso (0,01%), è sufficiente affinché nel prodotto secco si trovino tracce di PA, che nella migliore delle ipotesi deprezzano il prodotto.
Metalli pesanti
Per quanto concerne i metalli pesanti, l’arsenico è largamente diffuso in natura e l’ingestione cronica di arsenico inorganico è associata a gravi problemi di salute (es. cancro al polmone e vie urinarie).
È fondamentale una ricerca dati sui livelli di arsenico inorganico e totale in cereali e prodotti derivati; acqua potabile (compresa l’acqua in bottiglia); caffè; foglie secche di tè; prodotti delle alghe (compresa l’alga hijiki), integratori alimentari, ecc., ed è importante un monitoraggio degli alimenti.
Il cadmio, il mercurio e il piombo sono presenti in alghe marine come: arame (Ecklonia bicyclis), quercia marina (Fucus vesiculosus), dulse (Palmaria palmata), hijiki (Hizikia fusiforme), carragheen (Chondrus crispus), laminaria (Laminaria digitata), kombu (Laminaria japonica, Saccharina japonica), nori (Porphyra e Pyropia spp.), ascofillo nodoso (Ascophyllum nodosum), lattuga di mare (Ulva spp.), spaghetti di mare (Himanthalia elongata), Fucus serratus, palla verde (Codium spp.), saccharina (Saccharina latissima), wakame (Undaria pinnatifida), alaria (Alaria esculenta); alofite commestibili tra cui Sali- corna europaea e Tetragonia tetragonoides e prodotti derivati come E 400 (Acido alginico), E 401 (Alginato di sodio), E 402 (Alginato di potassio), E 403 (Alginato d’ammonio), E 404 (Alginato di calcio), E 405 (Alginato di propan-1,2-diolo), E 406 (Agar-agar), E 407 (Carragenina), E 407a (Alghe eucheuma trasformate), E 160a(iv) (Caroteni derivati dalle alghe). È fondamentale un monitoraggio di questi metalli pesanti.
Il nichel è un metallo ampiamente diffuso in natura; in individui sensibili può causare reazioni eczematose allergiche ed è importante una ricerca dati sui livelli di nichel in cereali e prodotti a base di cereali, integratori alimentari, semi oleosi, foglie essiccate di tè, parti secche di altre piante destinate alla preparazione di infusi.
Altri contaminanti
L’EFSA ha valutato i rischi per la salute pubblica derivanti dalle sostanze: glicidil esteri degli acidi grassi espressi come glicidolo, 3-monocloropropandiolo (3-MCPD) e 2-monocloropropandiolo (2-MCPD) e relativi esteri degli acidi grassi. Tali sostanze, che sono contaminanti di processo, si formano durante le lavorazioni alimentari, in particolare quando gli oli vegetali vengono raffinati ad alte temperature (circa 200° C).
Gli IPA sono presenti in erbe aromatiche essiccate; in spezie essiccate a eccezione di cardamomo e Capsicum spp. affumicato; in integratori alimentari contenenti prodotti botanici e loro preparati; in integratori alimentari contenenti propoli, pappa reale, spirulina o loro preparati.
L’acido erucico è un acido grasso contenente omega-9 monoinsaturo, presente naturalmente nei semi oleosi della famiglia delle Brassicaceae, in particolare colza e senape.
Gli alcaloidi tropanici sono sintetizzati da alcune specie di Solanaceae (Atropa, Datura, ecc.) e sono stati rilevati in semi di lino, soia, girasole, cereali e prodotti derivati, per la difficoltà di eliminare le piante infestanti con interventi di pulizia e separazione fisica.
È importante una ricerca dati sui livelli di atropina e scopolamina in cereali e prodotti derivati, integratori alimentari, tè e infusioni di erbe, semi oleosi e prodotti derivati ecc.
L’acido cianidrico è presente in semi di albicocca non trasformati interi, macinati, moliti, frantumati, tritati immessi sul mercato per il consumatore finale.
Infine, per quanto riguarda il THC, è fondamentale un monitoraggio di Δ9-THC negli alimenti ottenuti da animali alimentati con mangimi contenenti derivati di Canapa sativa e Δ9-THC e i suoi precursori non psicoattivi, acidi delta-9-tetraidrocannabinolici e altri cannabinoidi (Δ8-THC, cannabinolo, cannabidiolo e delta-9-tetraidrocannabivarina) negli alimenti derivati dalla canapa (semi, farina e olio), o contenenti suoi derivati (integratori alimentari, prodotti da forno, bevande ecc.).
Il perclorato, ione perclorato (ClO4–), è un contaminante ambientale derivante dall’uso di fertilizzanti, agrofarmaci e dall’uso e smaltimento del perclorato di ammonio utilizzato negli esplosivi, nei fuochi d’artificio e in altri processi industriali.
Può anche formarsi dall’ipoclorito di sodio usato per disinfettare l’acqua o dall’aggiunta di additivi contenenti perclorati durante la produzione di alimenti trasformati come derivati del latte, carne, frutta, verdure, ecc..
Uno studio condotto da Beate Kettlitz et al., ha permesso di analizzare 39 campioni di acqua potabile in tutta Europa, mostrando un range di concentrazione dei perclorati da <0.003 fino a 0.803 mg/L-1 con una media di 0.145 mg/L-1. I perclorati hanno anche un utilizzo come agrofarmaci, ma l’autorizzazione al loro utilizzo è stata ritirata nella CE, con un limite di residui di default massimo di 0.01 mg/kg-1.
Un altro studio condotto su 3400 campioni di alimenti trasformati, quali i derivati del latte, carne, frutta, ecc., ha analizzato anch’esso la concentrazione di perclorati. In totale più del 50% dei campioni contiene clorati sopra il limite dello 0.01 mg/kg-1, sebbene non dovuto all’uso di perclorati come agrofarmaci, bensì all’inevitabile utilizzo dei prodotti disinfettanti nell’acqua.
Un’altra causa della presenza di perclorati negli alimenti è dovuta anche all’aggiunta di additivi che possono contenere questi contaminanti. In assenza di limiti di clorati nell’acqua, ogni tipo di legislazione a livello comunitario deve considerare le linee guida della World Health Organization (WHO) un valore di 0.7 mg/L-1 in acqua potabile.
Gli alcaloidi oppiacei (morfina, codeina, tebaina) sono presenti nei semi di papavero usati nella produzione dei prodotti da forno. I semi di papavero destinati all’uso alimentare derivano da una particolare cultivar di Papaver somniferum L. a basso contenuto di alcaloidi. I semi di papavero maturi non contengono latice. Tuttavia, la contaminazione può avvenire a seguito di danni alla pianta provocati da organismi nocivi o durante la raccolta.
Conclusioni
In definitiva, i contaminanti messi in discussione dall’UE sono: l’acido erucico, gli alcaloidi pirrolizinidici, gli alcaloidi tropanici, gli alcaloidi oppiacei in semi di papavero, il 3-MCPD, i metalli pesanti, l’ocratossina A e i perclorati.
Le fasi della produzione primaria rilevanti ai fini della qualità sono:
1) l’ambiente di coltivazione: piante infestanti ad alcaloidi pirrolizinidici e piante infestanti ad alcaloidi tropanici. Soli 30 g di pianta sono in grado di contaminare 1,5-2 tonnellate di droga secca ed è quindi fondamentale un campionamento continuo;
2) gli input agricoli nelle coltivazioni: presenza nel suolo di metalli pesanti, presenza nell’acqua d’irrigazione di carica microbica, pesticidi e altri contaminanti, presenza di residui di agrofarmaci, presenza nei concimi di metalli pesanti – compost;
3) le manipolazioni alla raccolta: igiene degli operatori, fondamentale nel caso delle macchine operatrici la pulizia, l’utilizzo di lubrificanti alimentari, attenzione alle perdite di carburante e ai tubi di scappamento, l’igiene sia di macchine di raccolta e mezzi di trasporto e lo stoccaggio temporaneo;
4) le manipolazioni in post raccolta: attenzione ai materiali di contatto, al calore diretto/indiretto, alle temperature di essiccazione, alla pulizia (a secco);
5) il magazzinaggio: facendo attenzione alle infestanti delle derrate, ai mezzi di controllo inadeguati, alla contaminazione accidentale, agli imballaggi primari inadeguati, ai residui di stoc- caggio di sostanze pericolose e alla proliferazione di funghi e muffe;
6) le lavorazioni ulteriori: facendo attenzione ai materiali di contatto, alla pulizia delle attrezzature mettendo in evidenza ai punti critici e di controllo.
Risulta essere quindi importantissimo lo strumento delle Good Agricultural Practices introdotto dal D.Lgs 75/2018 come obbligo per la fornitura di ingredienti all’industria dei farmaci (ma anche per cosmetici e integratori) e lo strumento dell’HACCP per i prodotti alimentari.
In definitiva, fare un prodotto di qualità attraverso la prevenzione dei rischi e dei problemi a monte costa molto meno che rimediare a valle una contaminazione già avvenuta, sempre ove possibile. Per avere una grandezza approssimativa dei costi, basti pensare che un monitoraggio accurato della coltura per prevenire la contaminazione da PA può impiegare fino a 200 ore a ettaro, ovvero circa 2500 euro/ha che si ripercuotono con un costo da 0,30 a 0,60 euro/kg.
Quindi produrre prodotti più sicuri è possibile, ma ovviamente ha un’incidenza sui costi di produzione e di conseguenza anche sul prezzo finale al consumatore.
* Agronomo, Presidente FIPPO (Federazione Italiana Produttori Piante Officinali)
**Agronomo, Libero Professionista
*** Agronomo, Libero Professionista
Bibliografia
– Beate Kettlitz; Gabriella Kemendi; Nigel Thorgrimsson; Nele Cattoor; Ludovica Verzegnassi; Yves Le Bail-Collet; Farai Maphosa; Aurélie Perrichet; Birgit Christall & Richard H. Stadler “Why chlorate occurs in potable water and processed foods: a critical assessment and challenges faced by the food industry” – Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess 2016 Jun 31;33(6):968-82.
– Epub 2016 May 31. j Nestlé, FoodDrinkEurope, Chair of the Process Contaminant Expert Group , Brussels , Belgium.
– Atti del convegno: “Botanicals e contaminanti: questione emergente o nuova gestione di rischio esistente?”. SANA – Bologna 2018
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