Micotossine su grano duro, il ruolo di Fusarium

La fusariosi della spiga (FHB) è una malattia cerealicola globale, diffusa soprattutto su grano e orzo, causata da un complesso di specie di Fusarium.

La fusariosi della spiga è così chiamata, poiché causa il disseccamento prematuro delle spighette, che appaiono sbiancate rispetto alla parte sana della spiga che rimane di color verde. I danni si manifestano sulle spighe con un parziale o totale distaccamento delle spighette, le quali assumono una colorazione biancastra. Alla trebbiatura le cariossidi assumono una tonalità grigiastra o rosata, aspetto che contribuisce alla riduzione della resa e al danneggiamento della qualità del raccolto dovuta a una perdita del peso variabile dal 30 al 70%, ma anche alla contaminazione da micotossine.

Fusarium avenaceum è stato segnalato dalle regioni più fredde del Nord Europa, Canada ed Europa centrale. Questa specie e Fusarium tricinctum sono saprofiti e patogeni vegetali di una varietà di ospiti tra cui orzo e grano. Tuttavia, un aumento della loro incidenza è stato riportato di recente anche nelle regioni più calde di tutto il mondo

In Europa, le principali specie responsabili di FHB sono F. graminearum, F. culmorum e F. poae. Tuttavia, i membri del complesso di specie di tricinctum F. gentinctum (FTSC) sono diventati sempre più importanti.

I membri del complesso delle fusariosi producono diverse micotossine “emergenti”, tra cui moniliformina (MON) e enniatine (ENN) che possono rappresentare una minaccia per la sicurezza alimentare e la salute umana. Gli ENN sono in grado di aumentare lo stress ossidativo, indurre l'apoptosi cellulare e causare disfunzione mitocondriale nei mammiferi, mentre un obiettivo principale di MON è il muscolo cardiaco in cui la sua tossicità ha dimostrato di variare tra le diverse linee cellulari.

Le specie all'interno di Fusarium non sono tutte uguali e possono differire nella patogenicità e nella produzione di metaboliti secondari tossici. E’ quindi importante capire quali generi di fusariosi siano più diffuse in Italia.

Un set di dati di sequenza multilocus DNA (TEF1, RPB1 e RPB2RPB2) è stato costruito per 117 isolati dall'Italia e 6 dall'Iran per valutare la diversità delle specie di Fusarium e le loro relazioni evolutive. Le analisi filogenetiche hanno rivelato un’ampia diversità genetica tra gli isolati FTSC italiani.

Tra le specie precedentemente descritte, F. avenaceum (FTSC 4) è stata la specie più comune in Italia (56/117 - 47,9%) mentre F. tricinctum (FTSC 3) e F. acuminatum (FTSC 2) hanno rappresentato rispettivamente l'11,1% (13/117) e l'8,5% (10/117). La seconda specie più rilevata è stata una nuova e senza nome Fusarium sp. (FTSC 12; 32/117 - 19%), gruppo gemello di F. tricinctum.

Collettivamente, queste quattro filosove hanno rappresentato 111/117 – 94,9% della collezione italiana di Fusarium.

Dei 59 isolati testati per la produzione di micotossine, rispettivamente i ceppi di 54 e 55 sono stati in grado di produrre livelli rilevabili di ENN e MON.

E’ stata confermata la capacità di produrre metaboliti secondari bioattivi come il clamidosporolo, l’acuminatopirone, il longiborneolo, la arerina e il butanolide, diffusa in tutti i Fusarium.

Bibliografia

Senatore, M. T., et al. "Species diversity and mycotoxin production by members of the Fusarium tricinctum species complex associated with Fusarium head blight of wheat and barley in Italy." International Journal of Food Microbiology 358 (2021)