1) la estrema diffusione dei miceti in grado di sintetizzarle; 
2) le caratteristiche metaboliche di tali miceti, che li rendono capaci di svilupparsi su substrati contraddistinti da bassi valori di Aw (attività dell'acqua) e pertanto anche su prodotti destinati alla alimentazione umana ed animale normalmente indenni da rischi di contaminazione ad opera di batteri patogeni (grano, mais, soia, sorgo, tra gli altri); 

Per una maggiore completezza di studio della problematica in causa appare tuttavia necessario approfondire i risvolti riguardanti, in generale, l'origine delle sostanze tossiche di natura micetica. 
Si può assumere che metaboliti tossici nei confronti dell'uomo e degli animali possano originare dallo sviluppo di stipiti micetici come conseguenza di alcuni differenti meccanismi (Le Bars & Le Bars, 1993): 

- Figura 2 -  RIPRODUZIONE DELLA CATENA CENTRALE DELLE MOLECOLE DI SFINGOSINA  E DI FUMONISINA

a) la diretta sintesi di tali metaboliti secondari (micotossine nel senso stretto del termine) da parte di muffe saprofite che si moltiplicano su substrati ad esse favorevoli (si tratta del meccanismo di produzione della maggior parte delle micotossine a tutt'oggi conosciute); 
b) la bioconversione di composti non tossici in altri, contraddistinti da azione lesiva sull'uomo o sugli animali, anche per l'intervento di specie micetiche di per sé non tossigeniche (è il caso del dicumarolo, prodotto sul Melilotus, pianta erbacea della famiglia delle Leguminoseae e responsabile del “sweet clover disease” o malattia del meliloto); 
c) la produzione di metaboliti, a livelli tali da risultare tossici anche nei confronti degli animali, da parte di organismi vegetali attaccati da miceti fitopatogeni (ad esempio il coumestrolo rilevabile nell'erba medica); 
d) la associazione di un micete endofita con un vegetale, che può indurre fenomeni di tossicosi negli organismi animali. 

Numerosi appaiono, a tutt'oggi, i metaboliti tossici di origine micetica dei quali si conoscono la specie o le specie responsabili della sintesi oltre che, in misura più o meno approfondita, gli effetti nei confronti degli organismi umani od animali. 

 FUMONISINE 

Tra le varie categorie di micotossine a tutt'oggi identificate, un crescente rilievo vanno assumendo le fumonisine. 
Si tratta di sostanze altamente tossiche per gli animali ed in grado altresì di esplicare una consistente azione lesiva nei confronti dell'uomo, secondo quanto evidenziato dagli svariati studi recentemente condotti al riguardo. 
Le fumonisine risultano essere sintetizzate da specie micetiche in massima parte riferibili al genere Fusarium.  
In particolare, la prima specie chiamata in causa per la sintesi di fumonisine è stata Fusarium moniliforme. 

 Il ruolo della specie  
 Fusarium Moniliforme  

I microrganismi riferibili a tale specie, identificata da Sheldon nel 1904, risultano ampiamente diffusi a livello ambientale ed appaiono normalmente riscontrabili sui cereali: in particolare, F. moniliforme viene descritto come uno dei miceti più frequentemente associati al mais (Bacon & Williamson, 1992).  Ricorrente risulta altresì l'isolamento di F. moniliforme da altri substrati, quali sorgo e miglio (Gelderblom et al., 1988). 
Fin dalla prima descrizione di tale specie, si è sospettato che questa potesse essere all'origine di eventi morbosi a livello sia umano che animale. Prove sperimentali condotte già in anni passati confermavano l'azione tossica, in qualche modo ascrivibile al microrganismo, esplicantesi nei confronti di diverse specie animali.  
Nel 1988 si è pervenuti infine alla caratterizzazione delle fumonisine, metaboliti tossici inizialmente evidenziati, appunto, in colture di F. moniliforme. 
Si poté altresì rilevare come una di tali molecole, in particolare, risultasse più frequentemente reperibile sia nelle colture degli stipiti di F. moniliforme sia nei substrati naturalmente contaminati: ad esso venne attribuita la denominazione di fumonisina B1. Un elemento tipico della fumonisina B1 appariva essere costituito dalle elevate concentrazioni di tale metabolita che F. moniliforme appariva in grado di produrre, soprattutto a seguito di sviluppo su mais. Oltre a ciò, la fumonisina Bl era riconosciuta all'origine di episodi di leucoencefalomalacia in ambito equino; anche forme di edema polmonare in suini venivano associate a questo prodotto tossico. 
La maggior parte delle ricerche iniziali riguardanti le fumonisine erano relative a sostanze tossiche sintetizzate dallo stipite di Fusarium moniliforme identificato con la sigla MRC 826, ripetutamente isolato da campioni di cereali provenienti da una zona del Sud Africa i cui abitanti apparivano interessati da una elevata incidenza di forme concerogene a livello esofageo. 
A seguito del conseguimento delle acquisizioni di cui sopra, indagini su ampia scala sono state intraprese allo scopo di delineare, nei suoi reali contorni, la problematica inerente alle fumonisine. 
Di un certo rilievo risulta, tra le altre, la ricerca condotta da Nelson et al., del Fusarium Research Center, Pennsylvania State University, su 90 stipiti di F. moniliforme provenienti da svariate aree geografiche ed isolati da differenti tipi di substrati. Gli Autori potevano rilevare come soltanto tre degli stipiti di F. moniliforme studiati non avessero evidenziato la capacità di sintetizzare fumonisina B1. 
Nelle colture evidenziate dagli altri 87 stipiti gli Autori riscontravano la presenza della micotossina, in concentrazioni estremamente variabili (da valori minimi inferiori a 10 p.p.m. a valori massimi superiori a 6.000 p.p.m.). 
In alcuni casi, oltre alla positività per fumonisina B1, veniva segnalata la presenza di altre due sostanze ad esso strutturalmente molto simili, ma contraddistinte dalla mancanza di un gruppo ossidrilico, legato all'atomo di carbonio in posizione 10 della catena principale della molecola. 
Una di queste strutture chimiche, in seguito identificata come fumonisina B2, era già stata individuata in sostanze tossiche isolate da Ricercatori diversi, che avevano condotto indagini analoghe in differenti aree geografiche, relativamente a substrati corrispondenti, o anche di altro tipo, rispetto a quelli esaminati da Nelson et al. 
Interessante risulta inoltre la puntualizzazione di Nelson et al. a proposito della presenza “naturale” di una ridottissima quantità di fumonisina B1, comunque riscontrabile analiticamente, compresa tra 1 e 2 p.p.m., nei campioni di cereali utilizzati per preparare i substrati di crescita degli stipiti micetici oggetto delle prove. 
Appare opportuno sottolineare a tal fine, per conferire una giusta rilevanza ai risultati, come, nelle colture di 38 dei 90 stipiti di F. moniliforme studiati da Nelson, fossero state evidenziate  concentrazioni di fumonisina B1 superiori a 1.000 p.p.m. 

 Altre specie tossigeniche  
 riferibili al genere Fusarium 

Gli studi succedutisi in questi ultimi anni hanno evidenziato come la sintesi di fumonisine non sia comunque unicamente una peculiarità caratterizzante la specie F. moniliforme ma interessi svariate altre specie riconducibili al genere Fusarium. 
Eloquente appare, in questo senso, la successiva ricerca condotta presso il Fusarium Research Center e pubblicato nel marzo 1992. 
Tale ricerca, oltre a raccogliere ulteriori segnalazioni sugli effetti tossici che la fumonisina B1 appare in grado di esplicare a livello animale, con particolare riferimento per episodi di leucoencefalomalacia negli equini e di edema polmonare nei suini, procedeva ad uno studio circostanziato su stipiti micetici riferibili a specie di Fusarium diverse da F. moniliforme (F. proliferatum, F. subglutinans, F. anthophilum, F annulatum, F. succisae, F. beomiforme, F. dlamini, F. napiforme e F. nygamai) per evidenziare la eventuale capacità di sintesi di fumonisina B1. 
La Tabella I sintetizza alcuni dei risultati ottenuti nel corso della ricerca: di rilievo appare la considerevole percentuale di stipiti micetici riferibili a svariate specie, risultati in grado di sintetizzare fumonisina B1. 
Una particolare attenzione meritano altresì le elevate concentrazioni di tossina prodotte in particolare dalle specie F. proliferatum e F. nygamai, tali da superare, in qualche circostanza, valori dell'ordine di 7.000 p.p.m. 

 Specie tossinogeniche  
 riferibili  
 a generi diversi da Fusarium 

Interessanti acquisizione vengono, a questo riguardo, da una ricerca condotta da Chen et al., del Department of Plant Pathology, University of Minnesota, St. Paul, Minnesota (USA). 
In tale ricerca è stato dimostrato come uno stipite micetico riferibile alla specie Alternaria alternata  tipicamente patogena per le piante di pomodoro, apparisse in grado di sintetizzare fumonisina B1. 
Si tratta del primo rapporto concernente la produzione di fumonisine da parte di miceti riferibili al genere Alternaria, e rappresenta comunque un elemento dimostrativo di come la sintesi di fumonisine non sarebbe un fenomeno circoscritto né alla specie F. moniliforme, né al genere Fusarium. 
Un successivo lavoro monografico (Scott, 1993), farebbe tuttavia ritenere che le micotossine sintetizzate da miceti riferibili alla specie Alternaria, pur strutturalmente molto simili alle fumonisine, costituirebbero in realtà un diverso gruppo, quello delle alperisine. 
Per quanto concerne i diversi tipi di fumonisina conosciuti, vanno segnalate le sei differenti strutture molecolari descritte da Cawood, Gelderblom et al., e da Norred et al.; ad esempio la Figura n.2 riporta lo struttura generale delle fumonisine, che viene confrontata con la molecola di sfingosina. 
Le fumonisine Bl, B2 e B3 sono quelle più largamente prodotte in natura da F. moniliforme e dalle altre specie tossinogeniche. 

Fattori in grado di interferire 
nella sintesi delle fumonisine 

Considerato quanto fino ad ora esposto, con particolare riferimento alla aspecificità degli stipiti micetici capaci di produrre fumonisine, nonché alle elevate concentrazioni di queste sostanze che gli stessi germi tossinogeni dimostrano di poter sintetizzare, di indubbio interesse appare lo studio dei fattori esogeni in grado di esplicare una azione inibente o esaltante tale processo di sintesi. 
Riferimento significativo, in questo senso, appare uno studio di Le Bars et al. (1993), riguardante tra l'altro l'influenza della temperatura sulla sintesi di fumonisina B1. 
La massima produzione di tossina si riscontrava ponendo gli stipiti micetici ad incubare ad una temperatura di 20oC; una sensibile riduzione nella sintesi si registrava incubando gli stipiti medesimi a 25oC. 
Concentrazioni di fumonisina B1 progressivamente ridotte si ottenevano in corrispondenza delle seguenti temperature, secondo l'ordine indicato: 15oC; 10oC; 30oC. 
Stipiti di F. moniliforme posti ad incubare a 35oC, nonostante uno sviluppo morfologico notevole sia su mais che su Potato Dextrose Agar, non risultavano in grado di sintetizzare concentrazioni analiticamente rilevabili di tossina, anche protraendo fino a 10 settimane il periodo di incubazione. 
Prove effettuate predisponendo colture in anaerobiosi evidenziavano unicamente un minimo sviluppo fungino, mentre non risultava verificarsi alcuna sintesi di fumonisina B1. 
Del tutto ininfluente appariva l'effetto della umidità ambientale sullo sviluppo dei miceti, così come sulla sintesi di tossina. 

 Azione tossica  
 delle fumonisine 

Per quanto concerne gli effetti tossici delle fumonisine, le conseguenze ad oggi descritte e che possono trovare in queste tossine i loro agenti causali sono: 
a) leucoencefalomalacia e danni a livello epatico negli equini: 
b) attività epatocancerogena nei ratti; 
c) edema polmonare nei suini; 
d) riduzione nell'accrescimento, mortalità, lesioni a livello di fegato, rene, cuore polmoni nei polli. 

A proposito, invece, delle conseguenze sull'uomo, sono state condotte indagini epidemiologiche che dimostrano una correlazione fra forme di cancro a livello esofageo e consumo di cereali contaminati: tali riscontri provengono dal Sudafrica, oltre che da diverse zone della Cina. 
Chimicamente, le fumonisine sono diesteri dell'acido tricarballilico e polialcoli; sono pertanto caratterizzate da una struttura molto simile a quella della sfingosina (Figura 2). 
Questa caratteristica porta ad ipotizzare che le fumonisine interferiscano con il metabolismo della sfingosina. 
La sfingosina è il precursore chimico di tutti gli sfingolipidi, compresi sfingomielina, ceramidi e gangliosidi. 
A proposito di Sfingolipidi, pare ormai accertato che questi esplichino un ruolo importante in numerose funzioni cellulari, a livello di crescita e differenziazione cellulare, di trasmissione degli impulsi, ed in altre attività ancora. 
In ratti nutriti sperimentalmente con cereali contaminati artificialmente da fumonisine, organi bersaglio delle tossine sono risultati essere il fegato ed il rene (a livello di tubuli prossimali). 
Prove sperimentali effettuate con fumonisina B1 da Ricercatori americani hanno portato ad una serie di acquisizioni, di seguito sintetizzate : 

a)l'azione delle fumonisine sulla sintesi della sfingosina appare specifica, poiché un effetto analogo (inibizione della incorporazione della serina) non si evidenziava su fosfatidilserina, fosfatidilcolina ed acidi grassi. 
b) A causa di questa azione, la quantità totale di sfingolipidi negli epatociti risulta ridotta del 25% dopo 24 ore (contratto con 1 mM di fumonisina B1) e di oltre il 50% dopo 4 giorni (stessa concentrazione). Non si osservavano per contro variazioni nel tasso di fosfolipidi. 
c) Sito d'azione delle fumonisine risulta essere la sfingosina e la sfingosina  N. aciltransferasi, a livello della reazione in cui un acil-CoA si combina, appunto, con sfingosina e sfinganina per formare diidroceramide o ceramide. 
d) Complessivamente, gli epatociti risultano molto sensibili all'azione tossica delle fumonisine, rispetto alle cellule renali. 
e) Esposizione di lunga durata ad elevati livelli di fumonisine appaiono altresì in grado di sviluppare azioni tossiche a livello cellulare non riferibili all'azione sugli sfingolipidi. 

La potente azione inibente delle fumonisine sulla sintesi degli sfingolipidi dovrebbe essere alla base degli effetti tossici osservati ad opera di tali sostanze. 
Il tessuto cerebrale è ricco di sfingolipidi, e le lesioni necrotiche osservate nel cervello di equini sottoposti alla azione della fumonisina B1 sono verosimilmente da attribuire a tale inibizione. 
Anche l'attività cancerogena della fumonisina B1 sembrerebbe da attribuire a tale azione inibente in quanto impedirebbe, in particolare alla sfingosina, di esplicare una propria attività di agente antitumorale endogeno. 
Taluni Autori avrebbero altresì descritto una azione tossica della fumonisina B1 a livello del muscolo cardiaco: in particolare, prove sperimentali effettuate su rana evidenzierebbero un blocco nel flusso degli ioni calcio, con conseguente arresto della attività cardiaca (Scott. 1993; Sauviat, 1991). 

 Altre caratteristiche  
 delle fumonisine 

Per  quanto concerne le altre caratteristiche, più propriamente di natura chimico-fisica, che contraddistinguono le molecole di fumonisine, con particolare riferimento alla fumonisina B1, va rilevato innanzitutto come quest'ultima struttura evidenzi una non trascurabile termostabilità. 
E' stato dimostrato infatti che l'ebollizione in acqua per un periodo di 30 minuti, seguito dall'essiccamento a 60oC per un periodo di 24 ore, non induce variazioni apprezzabili nelle concentrazioni di fumonisina B1 in colture di F. moniliforme. 
Altre segnalazioni hanno consentito di accertare, al riguardo, come la distruzione della struttura molecolare della fumonisina B1 possa essere determinata solo a seguito di esposizione termica a temperature non inferiori a 220oC. 
Ulteriori studi sono attualmente in corso, allo scopo di definire gli effetti dei procedimenti di preparazione di differenti tipi di derrate alimentari, potenziali veicoli di fumonisine, nonché di alcuni metodi di detossificazione  attuabili su prodotti destinati alla alimentazione umana ed animale. 
Le risultanze, tuttora in fase di definizione, daranno un contributo non trascurabile al progressivo chiarimento del reale significato delle fumonisine e, di conseguenza, all'effettivo rilievo che tali sostanze individuano per i diversi tipi di organismi. 

         Loris Landi 
     Medico Chirurgo