Come i funghi producono potenti tossine che possono contaminare il cibo

Il cibo contaminato da funghi può essere nel migliore dei casi un inconveniente e nel peggiore dei casi pericoloso per la vita. Ma una nuova ricerca mostra che la rimozione di una sola proteina può lasciare alcune tossine fungine alte e secche, e questa è potenzialmente una buona notizia per la sicurezza alimentare.

Alcuni funghi producono sostanze chimiche tossiche chiamate micotossine che non solo rovinano il cibo come i cereali, ma possono anche farci ammalare. Le aflatossine, uno dei tipi più pericolosi di micotossine, possono causare il cancro al fegato e altri problemi di salute nelle persone.

“È un nemico silenzioso”, afferma il ricercatore sui funghi Özgür Bayram della Maynooth University in Irlanda, perché la maggior parte delle persone non si accorge quando il cibo come il mais o il grano è andato a male.

Da anni i ricercatori sanno che alcuni funghi producono queste tossine, ma non conoscevano tutti i dettagli. Ora, Bayram e colleghi hanno identificato un gruppo di proteine ​​responsabili dell’attivazione della produzione di micotossine. ingegnerizzare geneticamente il fungo Aspergillus nidulans rimuovere anche solo una delle proteine ​​impedisce la produzione di tossine, riferiscono i ricercatori nel settembre 2019. 23 numeri di Ricerca sugli acidi nucleici.

“Esiste una lunga serie di geni coinvolti nella produzione di proteine ​​che, con un effetto a cascata, si tradurranno nella produzione di diverse micotossine”, afferma Felicia Wu, esperta di sicurezza alimentare presso la Michigan State University di East Lansing, che è stata non coinvolti nella ricerca.

Le proteine ​​appena identificate agiscono come una chiave per avviare un’auto, dice Bayram. I ricercatori volevano capire come rimuovere la chiave e impedire che il segnale di partenza passasse, il che significa che in primo luogo non sarebbero state prodotte tossine.

Bayram e il suo team hanno identificato le proteine ​​in A. nidulans, rivelando che quattro proteine ​​si uniscono per formare la chiave. I ricercatori hanno modificato geneticamente il fungo per eliminare ogni proteina a sua volta. Quando una delle quattro proteine ​​manca, la chiave non avvia l’accensione delle micotossine, ha scoperto il team.

In un altro studio che deve ancora essere pubblicato, disattiva lo stesso gruppo di proteine ​​nel fungo strettamente correlato flavo, che può produrre aflatossine, previene la produzione di quelle tossine, dice Bayram. “Quindi questo è un grande successo perché vediamo, almeno in due funghi, lo stesso [protein] complesso fa lo stesso lavoro”.

Il nuovo lavoro “si basa su un corpo di ricerca che è stato fatto nel corso di decenni” per prevenire la contaminazione fungina del cibo, dice Wu. Una serie di metodi sono già utilizzati per controllare tale contaminazione. Ad esempio, perché non tutti flavo I ceppi producono aflatossine, un metodo per prevenire la contaminazione è spruzzare ceppi non tossici su campi di mais e arachidi, spiega Wu. Questi funghi si moltiplicano e possono aiutare a impedire che altri ceppi tossici prendano piede.

Questa ricerca è uno dei tanti modi in cui i ricercatori utilizzano l’ingegneria genetica per cercare di combattere queste tossine negli alimenti (SN: 10/03/17). Un’applicazione futura della nuova ricerca potrebbe essere quella di modificare geneticamente un fungo che produce tossine e quindi utilizzarlo eventualmente sui raccolti e altrove. “Sostanzialmente possiamo prevenire la contaminazione da aflatossine negli alimenti, ad esempio sul campo, anche nei magazzini, dove si verificano molte contaminazioni”, afferma Bayram.

Si stima che funghi e organismi simili a funghi noti come muffe d’acqua rovinino ogni anno un terzo delle colture alimentari del mondo. Se tale contaminazione potesse essere prevenuta, Bayram stima che il cibo risparmiato sarebbe sufficiente per sfamare 800 milioni di persone nel 2022.

La nuova ricerca è un buon inizio, dice Wu, ma sarà comunque una “sfida per cercare di capire come questa possa essere resa operativa per scopi agricoli”. Non è chiaro quanto sia scalabile la tecnica, dice, e convincere le agenzie di regolamentazione statunitensi ad approvare l’uso di un fungo geneticamente modificato su colture alimentari chiave potrebbe essere difficile.

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