Interferenti endocrini e filiera lattiero-casearia: il caso dei PBDE

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Interferenti endocrini e filiera lattiero-casearia: il caso dei PBDE

Serena Di Nardo, Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Emilia Romagna, Bologna (serena.dinardo@izsler.it)

Alberto Mantovani, Istituto Superiore di Sanità, Roma (alberto.mantovani@iss.it)

 

Interferenti endocrini e sicurezza alimentare

Gli Interferenti Endocrini (IE) sono un vasto gruppo di sostanze capaci di alterare la funzionalità del sistema endocrino e causare effetti avversi sulla salute dei vertebrati, essere umano incluso, soprattutto durante lo sviluppo. Gli IE comprendono: contaminanti persistenti in grado di bioaccumulare, diversi gruppi di pesticidi, sostanze tuttora diffuse in prodotti di consumo, sostanze di origine naturale, come la micotossina zearalenone. Gli effetti degli specifici IE dipendono dai meccanismi di tossicità; ad esempio, lo sviluppo del sistema nervoso è particolarmente vulnerabile agli IE che alterano la funzione tiroidea (ad es., etilene tiourea, metabolita di fungicidi agricoli come il mancozeb) (1). Le evidenze scientifiche indicano gli IE come un serio problema, sia ambientale (impatto sulla biodiversità) sia sanitario (aumentato rischio di patologie umane a base endocrina). E’ un problema che va affrontato con un approccio ampio ed integrato di One Health (2) considerando che l’alimentazione ha un ruolo chiave nella esposizione umana a IE (3).

Gli alimenti sono prodotti da organismi viventi: si tratta di un presupposto fondamentale della strategia dell’Unione Europea per la sicurezza alimentare “dai campi alla tavola”. Quindi la sicurezza e la qualità degli alimenti di origine animale, a sua volta, dipendono in gran parte da ciò che mangiano gli animali produttori di alimenti. La presenza di sostanze altamente preoccupanti, come gli IE, in foraggi e mangimi ed il loro bioaccumulo assumono, pertanto, una valenza di sanità pubblica, in accordo con il recente concetto di nuove zoonosi (2).

Alcuni IE pongono rischi seri per la salute animale ma non per la sicurezza dei consumatori a causa del basso potenziale di bioaccumulo, come nel caso dello zearalenone. In altri casi occorre bilanciare gli effetti positivi sulla salute animale con il rischio di esposizione eccessiva nei consumatori, come nelle valutazioni degli additivi dei mangimi a base di iodio o selenio (due elementi indispensabili per la funzione tiroidea) dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) (4).

Gli scenari di gran lunga più importanti sono correlati alla presenza ambientale di IE persistenti e lipofili e al loro bioaccumulo nella frazione grassa di tessuti e prodotti edibili: diossine, policlorobifenili, pesticidi clorurati (DDT,  ecc. ) e -meno noti, ma ben presenti nell’ambiente- ritardanti di fiamma bromurati, come gli eteri di difenile polibromurato (PBDE). Ad eccezione delle diossine, prodotti di combustione, si tratta in gran parte di  “sostanze lascito”: composti vietati oramai da decenni nei paesi industrializzati, ma che -in virtù della loro persistenza- continuano ad essere diffusamente presenti in mangimi ed alimenti. Particolarmente critici sono gli scenari ove gli animali  sono esposti a emissioni ambientali  sia direttamente (pascoli) che indirettamente (foraggi raccolti in aree inquinate); in talune situazioni la zootecnia è “vittima” incolpevole di massicci ed irregolari smaltimenti di rifiuti  chimici, come in Italia nei casi dei policlorobifenili a Brescia (5) e del beta-esaclocicloesano nella Valle del Sacco (6). In tali situazioni i ruminanti da latte sono determinanti per veicolare l’esposizione all’essere umano: infatti, vivono molto più a lungo degli animali che producono carne, quindi hanno più tempo per bioaccumulare, e l’organismo usa l’escrezione nel latte per ridurre il carico corporeo di IE lipofili.

Questo fenomeno è noto da molto tempo e viene indicato con il termine carry-over (7): gli animali possono assumere quotidianamente sostanze esogene attraverso i mangimi, i pascoli nonché l’acqua, o in generale l’ambiente in cui vivono. Alcuni contaminanti vengono rapidamente metabolizzati ed eliminati dall’organismo, per altri questo processo avviene più lentamente o non avviene affatto (es. diossine).  Tutti possono essere veicolati dagli animali all’uomo attraverso gli alimenti. Generalmente, quanto più una sostanza chimica è lipofila, tanto più bioaccumula. È questo il caso di una classe di contaminanti chimici, gli eteri di difenile polibromurato (PBDE), appartenenti al più ampio gruppo dei ritardanti di fiamma bromurati (BFR). Il nome ne richiama la struttura chimica, caratterizzata da due anelli aromatici uniti da un legame etere e costellati di atomi di bromo, il cui numero ne condiziona la classificazione in ben 209 congeneri, che differiscono per alcune caratteristiche chimico-fisiche che condizionano la capacità di bioaccumulo e la tossicità. Storicamente, le miscele di PBDE venivano addizionate alle apparecchiature elettriche ed elettroniche (soprattutto televisori e dispositivi  informatici), ma anche alle schiume utilizzate come imbottiture di cuscini e materassi, e a varie tipologie di plastiche termoresistenti. A partire dal 2004, l’Unione Europea ha adottato una serie di normative che ne hanno dapprima fortemente limitato l’utilizzo, fino a bandirlo completamente. Non tutti i Paesi del mondo hanno percorso la stessa strada, pertanto materiali prodotti fuori dall’Europa possono ancora essere una fonte di PBDE per l’ambiente e le catene alimentari.

Sebbene non si tratti certo di composti di recente comparsa, vengono classificati tra i rischi emergenti in sanità pubblica, perché i dati scientifici a disposizione non hanno ancora una consistenza tale da consentire di fissare dei limiti residuali massimi di riferimento per l’esecuzione di controlli ufficiali sugli alimenti. Attualmente, il livello dei PBDE negli alimenti è oggetto di monitoraggio, con lo scopo di raccogliere informazioni scientificamente valide per eseguire una valutazione del rischio.

L’attenzione nei confronti dei PBDE è giustificata dal fatto che questi contaminanti sono lipofili e persistenti; tali caratteristiche condizionano i caratteri di ubiquitarietà e tendenza al bioaccumulo, che accomunano tutti i PBT (Persistent, Bioaccumulating, Toxic). La loro presenza, infatti, è stata accertata sia in matrici ambientali, come la polvere domestica che nei tessuti umani (siero, tessuto adiposo, latte materno) e animali. Nessun ambiente può essere considerato esente, perché, come tutti i contaminanti ambientali persistenti, la presenza dei PBDE non è legata esclusivamente al sito in cui vengono rilasciati. Viaggiando attraverso l’aria e l’acqua, la possibilità che si realizzi una contaminazione dei foraggi e dei mangimi diventa reale.  Alcuni studi hanno indagato la relazione tra contaminazione dei mangimi e la presenza di residui nei prodotti di origine animale. Per il latte bovino, gli esiti sono risultati variabili in base al congenere: i residui di molecole con più alto grado di bromurazione sono stati misurati in concentrazioni inferiore rispetto a quelle con numero un numero minore di atomi di bromo, suggerendo che, nell’organismo animale, possa avvenire un processo di de-bromurazione (8). Questi aspetti devono essere chiariti e consolidati da una mole più consistente di studi. Tra l’altro, mancano studi sul latte ovino, più ricco di grasso, una produzione importante soprattutto nei paesi del Mediterraneo e dei Balcani.

Per una valutazione del rischio è necessario tener presente anche l’elevato consumo di alimenti a base di latte da parte dei bambini, in cui giocano un ruolo fondamentale durante l’accrescimento. Questa categoria di popolazione è generalmente la più esposta ai contaminanti, perché, in proporzione, assume una maggiore quantità di alimenti per ogni chilo di peso corporeo rispetto agli adulti. Oltre ad essere più esposti i bambini sono anche più vulnerabili: infatti gli effetti tossici dei PBDE sono preoccupanti soprattutto per le fasi di sviluppo intrauterino e infantile. I PBDE attivano i recettori CAR e PXR, coinvolti nel metabolismo degli ormoni tiroidei e steroidei. L’interferenza con gli ormoni tiroidei è alla base dei principali effetti avversi osservati sperimentalmente, quelli sul sviluppo neuro-comportamentale; inoltre, come altri IE, i PBDE hanno anche effetti probabili sulla sfera riproduttiva. Nel 2011, Efsa ha pubblicato una valutazione dell’esposizione ai PBDE attraverso la dieta, riscontrando un possibile pericolo per la salute dei bambini da 1 a 3 anni ai livelli di esposizione al PBDE-99 calcolati in UE grazie ai dati raccolti negli anni precedenti (9).  Manca ancora, per contro, un criterio scientifico per valutare un eventuale effetto sommatorio dei PBDE, analogamente a quanto viene effettuato –anche nel controllo ufficiale- per le diossine e i composti diossina-simili.

Data la diffusione ubiquitaria, la potenziale contaminazione di importanti filiere zootecniche, come quella lattiera, e la tossicità, è auspicabile che per i PBDE si stabiliscano limiti tollerabili in mangimi ed alimenti per tutelare la sicurezza dei prodotti e la salute dei consumatori.

Riferimenti bibliografici:

  1. Area tematica dell’Istituto Superiore di Sanità dedicata agli Interferenti Endocrini www.iss.it/inte
  2. “Gli animali, l’uomo, l’ambiente. Ruolo sociale della sanità pubblica veterinaria” (a cura di G. Battelli, R. Baldelli, F. Ostanello, S. Prosperi), Bononia University Press (Bologna), 2013.
  3. Mantovani A (2016).  Endocrine Disrupters and food safety. Open Biotechnol J, 10; benthamopen.com/FULLTEXT/TOBIOTJ-10-98
  4. Mantovani A (2014). Sicurezza dei mangimi per la sicurezza degli alimenti: l’attività del Panel FEEDAP dell’Authority Europea per la Sicurezza Alimentare. Notiziario dell’Istituto Superiore di Sanità. 27(4): 3-7.
  5. La  Rocca  C,  Mantovani  A (2006).  From  environment  to  food:  the  case  of  PCB.  Ann Ist  Super  Sanita. 42: 410-6.
  6. Battisti S, Caminiti A, Ciotoli G, Panetta V, Rombolà P, Sala M, Ubaldi A, Scaramozzino P. (2013) A spatial, statistical approach to map the risk of milk contamination by β-hexachlorocyclohexane in dairy farms. Geospat Health. 8: 77-86.
  7. Kan C.A., Transfer of toxic substances from feed to food. Sociedade Brasileira de Zootecnia, 2009.
  8. Hoogenboom R., “Animal Feed Contaminationd by dioxins, polychlorinated biphenyls (PCBs) and brominated flame retardants” in Animal Feed Contamination – effects on livestock and food safety. Woodhead Publishing Limited, 2012.
  9. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM); Scientific Opinion on Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) in Food. EFSA Journal 2011;9(5):2156. [274 pp.] doi:10.2903/j.efsa.2011.2156.

 

DOI 10.17432/RMT.2111-2125
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