Biotossine marine nei molluschi – gruppo delle saxitossine

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Sintesi

Le tossine del gruppo delle saxitossine (STX) sono un gruppo di tetraidropurine strettamente correlate, identificate in molluschi bivalvi filtratori quali le ostriche, le cozze, i pettini e le vongole in diverse parti del mondo. Sono prodotte principalmente da dinoflagellati appartenenti al genere Alexandrium, ad es. Alexandrium tamarensis, A. minutum (sin. A. excavata), A. catenella, A. fraterculus, A. fundyense e A. cohorticula. Le tossine del gruppo delle STX causano nell’uomo il cosiddetto avvelenamento paralizzante da molluschi (PSP), caratterizzato da sintomi che vanno da un lieve formicolio o intorpidimento intorno alle labbra fino a paralisi respiratoria con esito mortale. Nei casi mortali l’arresto respiratorio si verifica da 2 a 12 ore dopo il consumo di molluschi contaminati da tossine del gruppo STX.  Sono stati identificati più di 30 diversi omologhi  delle STX, tra cui STX, NeoSTX, GTX1 e dc-STX sembrano essere i più tossici.

La banca dati tossicologica per le tossine del gruppo delle STX è limitata e comprende principalmente studi sulla tossicità acuta delle tossine in seguito a somministrazione intraperitoneale. A scopo di monitoraggio, sono stati applicati valori di TEF (fattori di tossicità equivalente) per esprimere gli omologhi  identificati in termini di equivalenti STX, usando tecniche di cromatografia liquida ad alta risoluzione (HPLC). Finché non sarà disponibile una migliore conoscenza in materia, il gruppo di esperti scientifici sui contaminanti nella catena alimentare (gruppo CONTAM) propone i seguenti valori TEF basati sulla tossicità acuta intraperitoneale nei topi: STX = 1, NeoSTX = 1, GTX1 = 1, GTX2 = 0,4, GTX3 = 0,6, GTX4 = 0,7, GTX5 = 0,1, GTX6 = 0,1, C2 = 0,1, C4 = 0,1, dc-STX = 1, dc-NeoSTX = 0,4, dc GTX2 = 0,2, GTX3 = 0,4 e 11-idrossi-STX = 0,3.

In base ai dati disponibili si può concludere che il principale meccanismo d’azione molecolare di questo gruppo di tossine sui nervi e sulle fibre muscolari è costituito dal legame delle tossine del gruppo delle STX con i canali sodici voltaggio-dipendenti e dalla conseguente interruzione della conduttanza ionica attraverso questi canali.

In assenza di dati sugli effetti cronici delle tossine del gruppo delle STX negli animali o nell’uomo, il gruppo CONTAM non ha potuto stabilire una dose giornaliera tollerabile (TDI). In considerazione della tossicità acuta delle tossine del gruppo STX, il gruppo CONTAM ha deciso di stabilire una dose acuta di riferimento (ARfD). Dai rapporti esistenti sulle intossicazioni nell’uomo, riguardanti oltre 500 individui, si è potuto stabilire un LOAEL (livello più basso a cui è osservabile l’effetto nocivo) intorno a 1,5 μg di STX equivalenti/kg di peso corporeo. Dato che molti individui non hanno riportato reazioni avverse a dosi più alte, si prevede che questo LOAEL sia vicino alla soglia per quanto riguarda gli effetti in soggetti particolarmente suscettibili. Il gruppo CONTAM ha quindi concluso che un fattore di incertezza 3 è sufficiente per passare da questo LOAEL ad una stima di NOAEL (livello senza effetti nocivi apprezzabili) pari a 0,5 μg di STX equivalenti/kg di peso corporeo. Non si è ritenuto necessario applicare un fattore aggiuntivo per la variabilità intraumana, poiché i dati si basavano su un numero elevato di consumatori intossicati, comprendenti individui particolarmente sensibili. Il gruppo CONTAM ha quindi stabilito una dose acuta di riferimento (ARfD) pari a 0,5 μg di STX equivalenti/kg di peso corporeo. 

Nell’ambito della protezione contro gli effetti acuti del gruppo di tossine STX, quando si valuta il rischio posto dal consumo di molluschi, è importante utilizzare una singola porzione abbondante, piuttosto che il consumo medio a lungo termine. I dati sul consumo delle specie di molluschi nell’Unione europea (EU) erano limitati. Pertanto, l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha chiesto agli Stati membri di fornire informazioni sul consumo delle specie di molluschi interessate. Sulla base dei dati forniti da cinque Stati membri, il gruppo CONTAM ha riscontrato che 400 g di carne di mollusco rappresentano la “porzione abbondante” da utilizzare nella valutazione del rischio acuto delle biotossine marine.

Il gruppo CONTAM ha osservato che il consumo di una porzione di 400 g di carne di mollusco contenente tossine del gruppo delle STX all’attuale limite EU di 800 µg di STX equivalenti/kg[1] di carne di mollusco comporterebbe un’assunzione di 320 µg di tossina (equivalente a 5,3 µg/kg di peso corporeo in un adulto di 60 kg). Questo valore è notevolmente più alto dell’ARfD di 0,5 µg di STX equivalenti /kg di peso corporeo (equivalente a 30 µg di STX equivalenti per porzione per un adulto di 60 kg) e quindi costituisce un problema per la salute.

Perché un adulto di 60 kg non superi l’ArfD di 0,5 µg di STX equivalenti/kg di peso corporeo, una porzione di 400 g di molluschi non deve contenere più di 30 µg di STX equivalenti, corrispondenti a 75 µg di STX equivalenti/kg di carne di mollusco.

Date le notevoli differenze riscontrate nei profili chimici delle tossine, il diverso numero di omologhi individuati e i diversi limiti di quantificazione dei metodi analitici applicati in diversi paesi europei, oltre al gran numero di campioni non quantificabili, il gruppo CONTAM ha concluso che ci sono troppe incertezze per poter fare una stima affidabile e rappresentativa dell’esposizione alimentare a tossine del gruppo delle STX nei paesi dell’UE. Inoltre, le diverse condizioni di acidità usate durante la fase di estrazione dei vari metodi potrebbero portare a differenze nella conversione di omologhi delle STX a bassa tossicità (bassi TEF) in omologhi delle STX ad alta tossicità (alti TEF).  Il gruppo CONTAM non ha quindi potuto formulare commenti sui rischi associati al consumo dei molluschi che arrivano attualmente sul mercato.

La perdita d’acqua durante la preparazione domestica dei molluschi (cottura, cottura a vapore) determina una fuoriuscita di tossine del gruppo delle STX dalla carne che passano nel fluido di cottura. Una riduzione della concentrazione di tossine del gruppo delle STX di circa 40-65% è stata riscontrata nell’epatopancreas dell’aragosta, il che indica che durante la preparazione fuoriescono più tossine del gruppo delle STX di quanto ci si aspetterebbe a causa della semplice perdita d’acqua. È stato suggerito che i livelli di alcuni omologhi fossero più ridotti rispetto ad altri a causa del minore assorbimento nei componenti della matrice dell’epatopancreas. Le tossine del gruppo delle STX sono stabili al calore nei molluschi alle normali temperature di cottura, inclusa la cottura al vapore (circa 100°C). Lavorazioni commerciali come la sterilizzazione in autoclave a temperature più alte (115-120°C) possono portare ad una riduzione della concentrazione delle tossine del gruppo delle STX nella carne di mollusco fino al 90%. Questo è stato attribuito in parte alla fuoriuscita delle tossine del gruppo delle STX, e in parte alla loro distruzione a temperature così alte o all’interconversione degli omologhi  delle STX. Il gruppo CONTAM ha concluso, tuttavia, che in base alle informazioni disponibili è difficile prospettare considerazioni definitive su una possibile interconversione o distruzione durante la lavorazione commerciale del prodotto.

I metodi di riferimento ufficialmente prescritti nell’UE per la rilevazione delle tossine del gruppo delle STX sono il biotest sul topo (MBA) e il metodo HPLC dell’Associazione dei chimici analitici ufficiali (AOAC), il cosiddetto metodo di Lawrence. Entrambi i metodi sono stati convalidati da studi interlaboratorio sulla base di protocolli riconosciuti a livello internazionale. Essi sono in grado di rilevare tossine del gruppo delle STX all’attuale livello regolamentare in vigore nell’UE di 800mg di STX equivalenti/kg di carne di mollusco. Il test MBA ha un limite di rilevazione di circa 370 mg di STX equivalenti/kg di carne di mollusco. Il limite di quantificazione del metodo di Lawrence dipende dai profili chimici delle tossine, che nella pratica possono essere diversi. I limiti di quantificazione per le singole tossine vanno da 10 a 80 mg di STX equivalenti per diversi omologhi  delle STX.  Forti riduzioni del limite regolamentare per le tossine del gruppo delle STX renderebbero necessaria una modifica del metodo di Lawrence volta a ridurre i suoi limiti di quantificazione, seguita in un secondo tempo dalla riconvalida del metodo modificato, per stabilire le nuove caratteristiche di prestazione. Nell’MBA, l’estrazione delle tossine del gruppo delle STX dalla carne di mollusco viene effettuata facendo bollire la carne in acido cloridrico, mentre nel metodo di Lawrence la si fa bollire in acido acetico. Il gruppo CONTAM ha osservato che questa differenza nelle condizioni di estrazione può portare a differenze nei profili chimici delle tossine rilevate ed a risultati diversi quando i dati analitici sono espressi in STX equivalenti/kg. Altri metodi potenzialmente in grado di determinare le tossine del gruppo delle STX sono i saggi recettoriali, i metodi basati sugli anticorpi e la cromatografia liquida-spettrometria di massa/spettrometria di massa (LC-MS/MS). I metodi biomolecolari servono esclusivamente a scopo di screening. La LC-MS/MS può essere utilizzata per analisi di conferma. Nessuno dei due metodi è stato ancora ufficialmente convalidato da studi interlaboratorio sulla base di protocolli riconosciuti a livello internazionale e quindi le loro caratteristiche in termini di prestazioni non possono essere valutate e paragonate a quelle dei metodi ufficiali.

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