La patulina è una micotossina dannosa prodotta da funghi tipicamente presenti nei frutti danneggiati, tra cui mele, pere e uva. In una recente scoperta, ricercatori giapponesi hanno identificato un nuovo ceppo fungino filamentoso in grado di degradare la patulina trasformandola in sostanze meno tossiche. I loro risultati forniscono importanti informazioni sui meccanismi di degradazione della patulina presenti in natura e possono portare a nuovi modi per controllare la tossicità della patulina nelle nostre scorte alimentari.
Patulina (C7H6O4), una micotossina prodotta da diversi tipi di funghi, è tossica per una varietà di forme di vita, inclusi esseri umani, mammiferi, piante e microrganismi. In particolare, gli ambienti privi di adeguate misure igieniche durante la produzione alimentare sono suscettibili alla contaminazione da patulina poiché molte di queste specie di funghi tendono a crescere su frutti danneggiati o in decomposizione, in particolare mele, e persino a contaminare i prodotti a base di mele, come salsa di mele, succo di mela, marmellate, e sidro.
Responsabile di un’ampia varietà di rischi per la salute, tra cui nausea, congestione polmonare, ulcere, emorragie intestinali e esiti ancora più gravi, come danni al DNA, immunosoppressione e aumento del rischio di cancro, la tossicità della patulina è una seria preoccupazione in tutto il mondo. Di conseguenza, molti paesi hanno imposto restrizioni sui livelli consentiti di patulina nei prodotti alimentari, in particolare negli alimenti per l’infanzia, poiché i neonati sono più vulnerabili agli effetti della patulina.
Il trattamento della tossicità della patulina comprende l’ossigenoterapia, l’immunoterapia, la terapia di disintossicazione e la terapia nutrizionale. Tuttavia, poiché prevenire è spesso meglio che curare, gli scienziati sono alla ricerca di modi efficaci per mitigare la tossicità della patulina nei prodotti alimentari. A tal fine, un gruppo di ricerca, comprendente il professore associato Toshiki Furuya dell’Università delle Scienze di Tokyo (TUS) in Giappone, ha recentemente esaminato i microrganismi del suolo che possono potenzialmente aiutare a tenere sotto controllo la tossicità della patulina. Il loro studio, pubblicato online nel volume 12, numero 4 di MicrobiologiaAperto l’11 agosto 2023, è stato scritto in collaborazione con la signora Megumi Mita, la signora Rina Sato e la signora Miho Kakinuma, tutte di TUS.
Il team ha coltivato microrganismi da 510 campioni di terreno in un ambiente ricco di patulina, cercando quelli che avrebbero prosperato in presenza della tossina. Successivamente, in un secondo esperimento di screening, hanno utilizzato la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) per determinare i sopravvissuti che erano più efficaci nel degradare la patulina in altre sostanze chimiche meno dannose. Di conseguenza, hanno identificato un ceppo fungino filamentoso (muffa), Acremonio sp. o “TUS-MM1”, appartenente ai generi Acremonioche si adatta al conto.
Il team ha poi eseguito vari esperimenti per far luce sui meccanismi mediante i quali TUS-MM1 ha degradato la patulina. Ciò ha comportato l’incubazione del ceppo di muffa in una soluzione ricca di patulina e la concentrazione sulle sostanze che gradualmente apparivano sia all’interno che all’esterno delle sue cellule in risposta alla patulina nel tempo.
Una scoperta importante è stata che le cellule TUS-MM1 hanno trasformato la patulina assorbita in acido desossipatulinico, un composto molto meno tossico della patulina, aggiungendovi atomi di idrogeno. “Quando abbiamo iniziato questa ricerca, solo un altro ceppo di funghi filamentosi era stato segnalato in grado di degradare la patulina”, commenta il dottor Furuya. “Tuttavia, prima del presente studio, non erano mai stati identificati prodotti di degradazione. A questo proposito, per quanto ne sappiamo, TUS-MM1 è il primo fungo filamentoso dimostrato in grado di degradare la patulina in acido desossipatulinico.”
Inoltre, il team ha scoperto che alcuni dei composti secreti dalle cellule TUS-MM1 possono anche trasformare la patulina in altre molecole. Mescolando la patulina con le secrezioni extracellulari delle cellule TUS-MM1 e utilizzando l’HPLC, hanno osservato vari prodotti di degradazione generati dalla patulina. È incoraggiante che gli esperimenti sulle cellule del batterio E. coli abbiano rivelato che questi prodotti sono significativamente meno tossici della patulina stessa. Attraverso ulteriori analisi chimiche, il team ha dimostrato che il principale agente responsabile della trasformazione della patulina all’esterno delle cellule era un composto termicamente stabile ma altamente reattivo e con un basso peso molecolare.
Nel complesso, i risultati di questo studio ci portano un passo avanti verso soluzioni efficienti per controllare i livelli di patulina negli alimenti. Il dottor Furuya ipotizza: “Chiarire i percorsi attraverso i quali i microrganismi possono degradare la patulina sarebbe utile non solo per aumentare la nostra comprensione dei meccanismi sottostanti in natura, ma anche per facilitare l’applicazione di questi organismi negli sforzi di biocontrollo”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
