Filiera
Grano duro news Periodico di informazione tecnico-economica a sostegno del Progetto Pilota “Grano duro di alta qualità” in Emilia-Romagna
Sommario Ricerca, sperimentazione e divulgazione per il Progetto “Farming Barilla”: una occasione di confronto Fusariosi della spiga: messa a punto di un metodo per la sperimentazione in campo Fusariosi della spiga: considerazioni sull’annata Andamento meteo maggio-aprile 2009 Un ricordo di Giampaolo Bernardi Analisi DON in grano duro: approcci e problematiche Serve un approccio più strutturato al mercato
pag. 1 pag. 2 pag. 3 pag. 4 pag. 5 pag. 5 pag. 6 pag. 8
Filiera Grano duronews Periodico di informazione tecnico - economica n. 11 - GIUGNO 2009 Proprietà e redazione: Società Produttori Sementi Via Macero, 1 - 40050 Argelato (BO) - info@prosementi.com Direttore responsabile: Dott. Marco Bon
Ricerca, sperimentazione e divulgazione accompagnano il Progetto “Grano duro di alta qualità” Daniele Govi, Luca Rizzi – Servizio Produzione Vegetali – Regione Emilia-Romagna Lo sviluppo della coltivazione di grano duro di alta qualità in Emilia-Romagna è stato affiancato dalle specifiche politiche regionali di sostegno alla ricerca e alla sperimentazione, finalizzate a supportare la realizzazione di sistemi di produzione di elevata qualità. La Regione è intervenuta, in tale ambito, attraverso la legge regionale 28/98, promuovendo, oltre al miglioramento varietale, anche attività volte all’individuazione dei più idonei “percorsi agronomici”, che tengano conto della diffusione del frumento duro sul territorio, in funzione delle condizioni climatiche e agronomiche dei diversi areali e delle differenti annate. Tra gli aspetti collegati alla tecnica agronomica particolare rilievo assume la tematica delle micotossine, come peraltro evidenziato dalla scorsa campagna produttiva. Per affrontare tale problematica, nel febbraio di quest’anno, è stato pubblicato dalla Regione Emilia-Romagna un “bando”, volto all’aggiornamento delle linee guida per la riduzione del rischio da contaminazione da micotossine nei cereali. Le principali iniziative attivate con il bando sono: il monitoraggio della contaminazione da micotossine nei cereali più diffusi nei principali areali della regione; la valutazione dell’azione di fungicidi di origine naturale e di sintesi e della loro strategia applicativa; la selezione di ceppi bio-competitori che contrastino i funghi produttori di micotossine e la messa a punto della tecnica di utilizzo; lo sviluppo e la validazione di modelli previsionali della contaminazione delle principali
micotossine; il monitoraggio sull’andamento della contaminazione delle micotossine all’interno di innovativi sistemi di stoccaggio; la realizzazione di campi di raffronto di diverse tecniche di coltivazione del frumento duro e, infine, l’organizzazione di visite guidate alle prove dimostrative su tale specie. Quest’ultima attività è focalizzata all’individuazione dei percorsi colturali più idonei e innovativi e alla verifica dell’applicazione del disciplinare di coltivazione di frumento duro di alta qualità, adottato dalla filiera cerealicola regionale a seguito della sottoscrizione dell’accordo di filiera “Progetto Grano duro di alta qualità in Emilia-Romagna”. Attraverso questo Progetto si è avviata dunque anche una serie di attività di ricerca, sperimentazione e divulgazione certamente innovative, in quanto particolarmente mirate agli obiettivi del progetto stesso e condivise da tutta la filiera. Questo è particolarmente importante anche perché, nell’individuazione delle tematiche da affrontare e delle possibili soluzioni, si instaura un importante flusso delle conoscenze e delle informazioni che procede sia da valle a monte della filiera (produttori agricoli, impresa sementiera, stoccatori e industria molitoria e pastaria) sia in senso contrario, e che include anche gli apporti del mondo scientifico. Tutto ciò consente un migliore indirizzo dell’attività e una vasta e puntuale ricaduta sul territorio e sugli operatori, grazie all’impegno di tutti i soggetti coinvolti al trasferimento dei risultati e all’adozione delle soluzioni individuate.
Stampa: Bime Tipo-Litografia s.n.c. Via Sebastiano Zavaglia 20/24 - 40062 Molinella (BO) Reg. Tribunale di Bologna n. 7711 del 15/11/2006 Periodico realizzato con il contributo della Regione EmiliaRomagna ai sensi della L. R. 28/1998.
società PRODUTTORI SEMENTI S.p.A. BOLOGNA
2
Filiera Grano duronews
n. 11 - Giugno 2009
progetto culturale
“Farming Barilla”: una occasione di confronto per tutti i partecipanti al Progetto “Grano duro di alta qualità” Marco Bon - Società Produttori Sementi Bologna Si sono svolte il 22 e 28 maggio scorso le visite alla piattaforma “Farming Barilla” allestita all’interno del “Progetto Grano duro di alta qualità in Emilia-Romagna” presso l’Azienda Agricola Ca’ Bosco a Ravenna. Nata dalla iniziativa congiunta di Barilla e Horta srl, con il sostegno della Regione Emilia-Romagna e la collaborazione della Società Produttori Sementi di Bologna e del CRPV, la Farming di Ca’ Bosco rappresenta un vero e proprio “progetto culturale”, creato per trasferire al mondo produttivo le più recenti innovazioni tecnologiche raggiunte dall’attività di ricerca e di sperimentazione. D’altro canto, tra gli obiettivi del Progetto vi è proprio quello di far divenire la Regione Emilia-Romagna un polo di eccellenza nella produzione di grano duro di qualità, e l’integrazione e il confronto continuo tra i diversi attori della filiera emiliano-romagnola grano duro-pasta, rappresenta una delle chiavi di volta per raggiungere questo obiettivo. In questo contesto, la “Farming Barilla” rappresenta uno dei luoghi ideali di confronto e di scambio di conoscenze e di esperienze tra i partecipanti al progetto; genetisti, agronomi e fitopatologi da un lato, produttori e trasformatori dall’altro. Non a caso è stata numerosa la partecipazione agli eventi di tutte le organizzazioni coinvolte nel Progetto, dalla Regione Emilia-Romagna, alla Società Barilla, dalla Produttori Sementi ai tecnici delle organizzazioni dei produttori (OP) e dei consorzi agrari coinvolti nella produzione del grano duro di alta qualità. Alla luce delle ultime annate agrarie che hanno evidenziato andamenti stagionali molto differenti tra di loro, la “Farming Barilla” si è posta, tra gli obiettivi, quello di individuare i fattori agronomici di equilibrio della coltura del grano duro in modo da ottenere una stabilità quantiqualitativa delle produzioni nell’areale emiliano-romagnolo. Estesa su 2 ettari di superficie, la Farming di Ca’ Bosco (si veda anche il n. 9 di questo periodico) è suddivisa in 4 settori tematici: varietà, nutrizione, fusariosi ed evoluzione della tecnica di coltivazione. Varietà - Un primo settore è stato dedicato ad una approfondimento delle conoscenze delle varietà coltivate all’interno del Progetto: Normanno, Levante, Sara-
golla e Svevo. In particolare si vuole verificare come per ciascuna varietà la densità e la concimazione azotata influenzino i parametri quali-quantitativi della produzione in modo da individuare le pratiche agronomiche più corrette per ottenere un prodotto di alta qualità. Nutrizione - Un secondo settore è stato dedicato alla valutazione di soluzioni diverse di fertilizzanti azotati sui principali parametri quanti-qualitativi della produzione, mettendo a confronto tra di loro concimi a matrice organica, a lento rilascio e a pronto effetto, ciascuno opportunamente posizionato in base alle proprie caratteristiche. In questo settore viene anche valutato l’effetto della concimazione azotata su densità di semina diverse. Difesa - un terzo settore vuole invece valutare i differenti metodi di difesa (prodotti ed epoche di applicazione) nel contenimento delle malattie fungine in generale e delle fusariosi in particolare. Evoluzione della tecnica di coltivazione - un quarto settore presenta l’ evoluzione della tecnica di coltivazione del grano duro nella valle padana negli ultimi 20 anni mettendo a confronto oltre che le varietà rappresentative di ciascun periodo: anni ’80 (Creso), periodo 1990-95 (Zenit), periodo 1995-98 (Neodur), e dal 2004 ad oggi (Levante) anche le tecniche colturali di riferimento. Molto interessanti saranno i risultati che si otterranno con l’analisi quali-quantitativa del prodotto raccolto da ciascuna parcella; dati che potranno essere utilizzati per individuare le tecniche agronomiche più idonee per ottenere un prodotto di alta qualità e salubrità, e se necessario, per perfezionare il disciplinare di coltivazione del Progetto.
Le varietà del progetto
Filiera Grano duronews attività di ricerca
Fusariosi della spiga: messa a punto di un metodo per la sperimentazione biologica in campo Gianluca Ferrazzano - Divisione Ricerca - Società Produttori Sementi Bologna La Società Produttori Sementi di Bologna (PSB) ha avviato un’attività specifica per il controllo della fusariosi della spiga già dall’anno 2001, impegnandosi in progetti volti sia all’ottenimento di varietà resistenti a questa patologia sia nella messa a punto di metodiche corrette per effettuare la selezione. Negli ultimi anni, l’attività di breeding per la fusariosi della spiga che la Divisione Ricerca della PSB sta portando avanti, si avvale di una metodica efficace per garantire, nei campi sperimentali, lo sviluppo del Fusarium e della formazione delle micotossine derivanti dall’infezione; questa permette di lavorare con condizioni climatiche controllate che limitano il più possibile la variabilità ambientale tipica di un esperimento da campo. L’ottimizzazione del metodo di lavoro è stato ottenuto grazie al confronto con importati Istituti nazionali (ISPAVE - Istituto Sperimentale per la Patologia Vegetale di Roma; ISPA – Istituto di Scienze Produzioni Alimentari, CNR Bari) ed internazionali (Cymmit, Messico; Icarda, Siria; IFA-Tulln Institute of Biotechnology in Plant Production, Austria) impegnati da anni su questa patologia, adattando e perfezionando i loro metodi già validati all’ambiente climatico della pianura padana. Lo sviluppo di una metodica corretta per la valutazione della fusariosi della spiga è oltre che uno strumento fondamentale per la validazione dell’attività di breeding anche importante per un riscontro oggettivo del comportamento verso questa patologia delle varietà di grano tenero e duro che attualmente compongono il panorama varietale presente in Italia. Va anche considerato attentamente, che dai dati preliminari di campo raccolti nelle ultime annate il parametro fondamentale dell’attitudine genetica ad accumulare un basso quantitativo di micotossine all’interno della granella e quindi una scarsa suscettibilità alla patologia fusariosi appare essere un parametro quantitativo e pertanto poco ereditabile. Questo di per sé presuppone un’attenta analisi dei risultati di campo che ogni anno si ottengono. Infatti, pare chiaro che vi sia un effetto additivo delle variabili che vengono di volta in volta considerate (altezza della pianta; dati di fioritura; forma della spiga). E’ necessario quindi prestare attenzione alla qualità dei parametri raccolti durante la stagione in campo e in particolare durante la fase di post raccolta. Il protocollo operativo messo a punto dalla PSB, nell’annata agraria 2008/2009 è stato adottato per un proprio campo sperimentale.
E’ stato scelto un campo con rotazione biennale con esclusione della coltura mais, notoriamente precessione rischiosa per tutti i cereali a paglia in quanto fonte principale di rischio per la patologia del mal del piede. La prova sperimentale presenta un disegno a blocchi randomizzati con tre ripetizioni ed è costituita da 260 tesi cosi ripartite: 35 varietà (18 di frumento tenero e 17 di grano duro) e 225 linee (96 di frumento tenero e 129 di grano duro). Il campo è stato dotato di un impianto di irrigazione con ugelli springlers che sono stati messi in funzione a cominciare dalla stadio di fine botticella in modo da distribuire sul campo un quantitativo di acqua che garantisce una perfetta distribuzione dell’umidità in campo, costantemente prossima al 100%, in modo da mantenere condizioni di umidità favorevoli allo sviluppo del patogeno pur senza generare un indiscriminato attacco alla totalità dei materiali coinvolti. Le 780 plots totali (260 tesi x 3 ripetizioni) vengono inoculate 2 volte: al 25% e al 75% della fioritura. L’inoculo (prodotto e fornito dal Dipartimento di patologia vegetale del DiSTA – Università di Bologna) è costituito da una miscela di razze locali di Fusarium graminearum e Fusarium culmorum. A tre settimane dalla data del primo inoculo vengono eseguiti i rilievi per determinare il grado di tolleranza o sensibilità alla fusariosi che consistono in: rilievo dell’altezza media; forma della spiga; il grado di allettamento; la validazione della resistenza di tipo 1 - fusarium incidenza (%): numero di spighe colpite su un campione di 20 spighe; la validazione della resistenza di tipo 2 - fu-
sarium severity (valori da 1 = tollerante a 5 = sensibile), valutazione media, effettuata su un campione di 20 spighe, di come la patologia colpisce percentualmente ciascuna spiga; il fusarium indice – fusarium incidenza x fusarium severity x 100. A maturazione le filette vengono poi raccolte singolarmente e trebbiate separatamente a macchina avendo accortezza di non perdere le cariossidi striminzite e fusariate tipiche della patologia fusariosi della spiga. Il materiale trebbiato viene poi singolarmente sottoposto ad una serie di analisi di laboratorio che completano la raccolta dei dati per ciascuna linea o varietà coltivata. Tali analisi riguardano il peso ettolitrico (kg/ hl); il VDK (Visual demaged kernels) ossia la percentuale dei semi fusariati per linea (fatta su 200 semi); il Visual rating (valori da 1 = tollerante a 5 = sensibile) che esprime un giudizio visivo generale sulla granella; freezing test (metodo della camera umida refrigerata espresso in % su un campione di circa 100 semi). Inoltre, su tutte le linee vengono condotte analisi per misurare il contenuto medio di micotossine utilizzando metodi specifici (es. HPLC). Tutti i dati così raccolti vengono analizzati dal punto di vista statistico per meglio differenziare la tipologia di materiale oggetto di selezione. La complessità della patologia necessita di un approccio di campo come quello appena descritto che permette in pochi anni di ottenere informazioni che in condizioni ambientali naturali si otterrebbero in un numero molto più lungo di anni perché molteplici e varie sono le condizioni che influenzano ciascun annata.
Inoculo artificiale di Fusarium in un campo sperimentale (Centro Ricerche PSB, Argelato - Bologna)
3
Filiera Grano duronews
n. 11 - Giugno 2009
DIFESA FITOSANITARIA
Fusariosi della spiga: considerazioni sull’annata in corso Vittorio Rossi - Istituto di Entomologia e Patologia vegetale - Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza Pierluigi Meriggi - Horta Srl - spin off dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza e Ravenna Claudio Selmi - Filiera Grandi Colture - CRPV, Faenza (RA) dalle condizioni ambientali che si verificano dalla spigatura in avanti ed in particolare durante l’antesi. Sotto questo punto di vista la situazione del 2009 si presenta, in linea generale, più rassicurante di quella del 2008, ma alquanto variegata. Nel 2008 si verificarono, in modo abbastanza uniforme su tutto il territorio regionale, ripetute condizioni favorevoli all’infezione nel periodo compreso fra la metà e la fine di maggio (Fig. 2a); nella stessa località di cui alla Fig. 2a, gli eventi infettivi calcolati dal modello FHB-wheat per il 2009 sono stati più precoci e, nel mese di maggio, di più breve durata (Fig. 2b). In altre località, le condizioni di maggio sono state ancor meno favorevoli alle infezioni (Fig. 2c e 2d). Pertanto, nel 2009 sarà possibile rilevare differenze da zona a zona e, nello stesso areale, da varietà a varietà in rapporto al momento della spigatura. Il rischio micotossine Come conseguenza delle considerazioni precedenti, il rischio di accumulo di Fusarium-tossine nelle cariossidi per il 2009 è certamente inferiore rispetto a quello della campagna 2008, ma presenta una certa variabilità. In talune aree il rischio è da considerare basso per tutte le epoche di spigatura, mentre in altre si diversifica in rapporto alla data di emissione delle spighe. Ad esempio, in Fig. 3a il valore dell’indice FHB-tox calcolato dal modello proiettato all’epoca della raccolta è sempre inferiore a 5,5 e pertanto compreso nelle classi 1 e 2 di propensione all’accumulo di micotossine (classi che variano da 1 a 5, dove 5 indica condizioni molto favorevoli alla produzione delle micotossine). In Fig. 3b, per le varietà spigate dopo il 4 maggio, ed in particolare per quelle con spigature del 10-12 maggio, il valore di FHB-tox previsto per la raccolta può potenzialmente raggiungere una classe di propensione 4 (vedi valore più alto dell’intervallo di variazione dell’indice); questo incremento è dovuto alle infezioni innescate dalle piogge della seconda decade di maggio (vedi figure da 2b a 2c). Il ruolo dell’agrotecnica Nel valutare il rischio micotossine è comunque necessario tener presente il fatto che l’andamento meteorologico, su cui sono incentrate le considerazioni fatte ai
punti precedenti, incide per circa il 50% del rischio complessivo; la restante quota di rischio è da ascrivere all’agrotecnica. Nei casi in cui le condizioni meteorologiche sono risultate da poco a mediamente favorevoli all’infezione (fino ad una classe 3 di propensione), che rappresentano peraltro la maggioranza delle situazioni tenute sotto osservazione nel corso del progetto “Riduzione rischio contamina7 6 Indice di sporulazione
La possibile contaminazione da micotossine delle cariossidi di grano duro, ed in particolare la contaminazione da deossinivalenolo (DON), rimane un problema attuale contro il quale non è possibile “abbassare la guardia”. Risulta pertanto di notevole interesse fare il punto sulla situazione in corso e tentare di formulare previsioni su quanto ci si può attendere al momento della trebbiatura. Le considerazioni che seguono sono relative alle simulazioni e previsioni fornite dal modello matematico FHB-wheat (messo a punto presso l’Università Cattolica di Piacenza) per alcune località della regione Emilia-Romagna, nell’ambito di un progetto finanziato dalla Regione e coordinato dal CRPV. La quantità di inoculo L’inoculo per le infezioni a carico delle spighe è costituito dalle spore fungine prodotte sui residui vegetali infetti delle colture cerealicole della stagione precedente e sulle parti basali delle piante di grano colpite da mal del piede. In presenza di condizioni ambientali favorevoli, le spore vengono ripetutamente ed abbondantemente prodotte su questi tessuti vegetali e quindi disperse nell’aria. Le gravi e diffuse infezioni di Fusariosi dello scorso anno hanno verosimilmente lasciato sul terreno residui vegetali fortemente colonizzati: culmi, rachidi, glume e glumelle, cariossidi striminzite scartate dalla trebbia. La stagione è poi stata caratterizzata da condizioni termo-igrometriche favorevoli ad una abbondante sporulazione. Ad esempio, nella località di cui alla figura 1, le temperature medie giornaliere da metà aprile a fine maggio sono oscillate fra un minimo di 11°C ad un massimo di 29°C, quando le temperature favorevoli ad una abbondante sporulazione di F. graminearum e F. culmorum si collocano nell’intervallo 20-30°C. Inoltre, fra la metà di aprile e l’inizio di maggio sono stati registrati 12 giorni piovosi, per un totale di 52 mm di pioggia, che hanno certamente fornito l’umidità necessaria alla produzione di spore. Di conseguenza, l’andamento dell’indice di sporulazione fornito dal modello FHB-wheat per il 2009 mostra valori superiori anche a quelli del 2008 (Fig. 1). Le infezioni L’incidenza della malattia dipende, oltre che dalla quantità di inoculo disponibile,
2009
5 4 3
2008
2 1 0 15
20
25 Aprile
30
5
10
15 20 Maggio
25
30
Fig. 1 - Valori giornalieri dell’indice di sporulazione calcolati dal modello FHB-wheat per F. graminearum e F. culmorum (medie delle due specie) relativi ad una località dell’Emilia-Romagna nel 2008 e nel 2009. Il valore dell’indice può variare fra zero (nessuna sporulazione) e sette (valore massimo di sporulazione) in rapporto alle condizioni meteorologiche dei 7 giorni precedenti. I dati del 2009 si interrompono il 28 Maggio. 0.3 0.2 Rischio di infezione (F. graminearum)
4
a
0.1 0 0.4 0.3
b
0.2 0.1 0 0.2 0.1 0 0.2 0.1
Fig. 1
c
d
0 15
20 25 Aprile
30
5
10
15 20 Maggio
25
30
Fig. 2 - Valori giornalieri dell’indice d’infezione calcolati dal modello FHB-wheat per F. graminearum, relativi ad una località dell’Emilia-Romagna nel 2008 (a) e nel 2009 (b), e per ulteriori due località nel 2009 (c e d). Il valore dell’indice può variare fra zero (nessuna infezione) e uno (valore massimo d’infezione) in rapporto alle condizioni meteorologiche. I dati del 2009 si interrompono il 28 Maggio.
Filiera Grano duronews 10
FHB-tox
8
5 4
a
3
6
2
4
1
2 0 10
FHB-tox
8
5
b
4 3
6
2
4
1
2 0 <19/4
20 -26/4
27 -3/5
>4/5
Periodo di spigatura
Fig. 3 - Valori dell’indice FHB-tox calcolati dal modello FHB-wheat proiettati all’epoca della raccolta del 2009, in due differenti località dell’Emilia-Romagna. Le barre rappresentano il valore medio del periodo di spigatura mentre le linee raggiungono i valori minimi e massimi dello stesso periodo. Le linee tratteggiate individuano le 5 classi di propensione all’accumulo di micotossine.
zione da micotossine nei cereali” (20092011), presentato a finanziamento in ambito L.R. 28/98 Regione Emilia-Romagna, il ricorso alla rotazione colturale ed alle lavorazioni del terreno con interramento dei residui dovrebbe garantire una presenza di DON al di sotto della soglia di legge per il grano duro. Laddove le condizioni sono risultate più favorevoli (in talune località, limitatamente alle spigature comprese fra gli ultimi giorni di aprile ed i primi di maggio) sembra esistere un rischio concreto da tenere sotto osservazione. Il ricorso ai trattamenti fungicidi specifici contro la Fusariosi dovrebbe aver peraltro garantito una ulteriore significativa riduzione del rischio. La reale efficacia di questi trattamenti deve però essere valutata caso per caso, in quanto essa dipende dai prodotti impiegati, dalla loro uniformità di distribuzione sulla spiga e dal loro posizionamento rispetto alle date di antesi e di infezione. Le previsioni fornite dal modello FHBwheat sono ancora in divenire, soprattutto per le epoche di spigatura più tardive. Le differenze fra zona e zona che si riscontrano quest’anno inducono a ritenere che il servizio di previsione potrebbe essere più informativo qualora venisse ampliato a tutto il territorio regionale e divulgato per mezzo di mappe di rischio da aggiornare progressivamente nel corso della stagione.
Agrometeorologia
E’ ACCADUTO
Andamento meteo
Un ricordo dell’amico Giampaolo Bernardi
William Pratizzoli – ARPA Emilia-Romagna
Il Progetto “Grano duro di alta qualità in EmiliaRomagna” piange uno dei suoi ideatori. Giampaolo Bernardi era presente il 14 luglio 2006, in qualità di Raw Materials Pourchasing Director per la Barilla, alla prima riunione che gettava le basi per la nascita del Progetto. E’ morto, a 51 anni, per un banale incidente, mentre giocava con il suo nipotino a Casale di Mezzani nel Parmigiano. Giampaolo è caduto il giorno di Pasqua, battendo violentemente la testa e nonostante i soccorsi e un delicato intervento chirurgico è spirato il Lunedì dell’Angelo. Per le sue ottime capacità e competenze, Giampaolo, ha ricoperto numerosi e importanti ruoli istituzionali nel settore molitorio. Dal 2006 fino a settembre 2008, è stato Direttore degli acquisti, dei molini e della ricerca delle filiere strategiche per la Business Primo piatto della Società Barilla G e R Fratelli; Società in cui era entrato nel 1986 e che ha lasciato solo di recente (gennaio 2009) per divenire Responsabile del Dipartimento acquisti del Gruppo Pasta Zara. Attento a tutti gli aspetti della filiera, in particolare alla attività di ricerca e di miglioramento genetico nei cereali, è stato uno dei fautori dei contratti di coltivazione e di filiera delle varietà esclusive di grano duro come base delle sue strategie di acquisto. Nel settore delle farine, invece, ha creato e portato avanti il progetto di acquisti di coordinati per permettere ai fornitori di farine Barilla l’acquisto di grani di qualità ad un prezzo competitivo. Le sue doti umane di onestà e disponibilità, oltre che per le sue competenze professionali, lo hanno fatto apprezzare in tutti i settori in cui ha lavorato, da quello molitorio, a quello della pasta, a quello del commercio internazionale del grano. Ci mancherà quindi la sua alta professionalità.
Periodo aprile-maggio 2009
Aprile ha confermato, in molte aree anche più del dovuto, la tradizione popolare di mese incline alla variabilità e alle piogge frequenti. Tutto il mese è stato caratterizzato da tempo variabile o perturbato; è piovuto moltissimo sulle province occidentali, più del doppio della norma sui rilievi del piacentino e parmense, un pò meno, ma sempre oltre i riferimenti climatici sulle province centrali e del ferrarese. La Romagna, confermando una tendenza iniziata già dal novembre scorso, risulta ancora una volta caratterizzata da piogge inferiori rispetto al resto della regione. Le temperature si sono mantenute quasi sempre superiori alla norma, globalmente nel mese di circa 2 °C. Maggio è stato caratterizzato da temperature molto superiori alla norma, in particolare nell’ultima decade quando, dal 24 al 26, le massime in pianura hanno spesso superato i 34 °C, con punte sino a 36 °C. Rispetto ai valori normali dell’ultima decade del mese (22-25 °C), le temperature massime sono risultate superiori anche di 10 °C. Il mese di maggio appena trascorso risulta uno dei più caldi mai registrati in regione. L’ondata di caldo è stata accompagnata inoltre da un brusco cambiamento nell’andamento pluviometrico, tendenzialmente piovoso dall’autunno scorso sino alla fine di aprile. Ad eccezione delle consistenti piogge cadute sul ferrarese nei primi giorni, il resto del mese è proseguito praticamente senza precipitazioni sino al 27, quando l’arrivo di correnti fredde settentrionali ha posto fine all’ondata di caldo (le temperature massime sono scese negli ultimi 4 giorni di oltre 15 °C), ma ha provocato, il giorno 27, anche forti temporali con gravissime grandinate in Romagna e sul Parmense. Nel mese le precipitazioni sono state in generale inferiori alla norma in particolare sul settore occidentale.
5
6
Filiera Grano duronews
n. 11 - Giugno 2009
Sicurezza alimentare
Analisi di deossinivalenolo (DON) in grano duro: nuovi approcci e nuove problematiche Gianni Galaverna, Chiara Dall’Asta - Dipartimento di Chimica Organica e Industriale - Università di Parma La fusariosi della spiga è uno dei principali problemi che affliggono la coltura del grano duro, causata dall’infezione di funghi appartenenti al genere Fusarium: il deossinivalenolo (DON) è la micotossina maggiormente presente nel grano duro italiano. Data l’importanza e la diffusione del fenomeno, con le pesanti conseguenze dal punto di vista economico per le perdite che può generare e per i possibili effetti negativi sulla salute del consumatore a seguito dell’accumulo di micotossine nei prodotti derivati, negli ultimi anni è stato realizzato un notevole sforzo per ridurre l’incidenza della contaminazione: da un lato sono stati adottati metodi di prevenzione mediante opportune pratiche agronomiche (rotazione delle colture, lavorazione del terreno, scelta della varietà/ dell’ibrido e trattamenti fungicidi) dall’altro si è proceduto alla messa a punto di metodi di analisi per il monitoraggio ed il controllo della contaminazione. La recente adozione dei tenori massimi (Reg. CE 1881/2006) di 1750 µg/kg per grano duro non trasformato e di 750 µg/kg per il prodotto destinato al consumo umano diretto e per la pasta ha ulteriormente stimolato la ricerca di metodi analitici sempre più efficaci e precisi per la determinazione del DON negli alimenti alle concentrazioni richieste dalla legislazione. Come per altre micotossine, è largamente diffuso l’utilizzo di metodi cromatografici come TLC, HPLC e GC accoppiate a fasi di preparazione del campione mediante l’ausilio di colonnine di immunoaffinità e/o di clean-up: la rivelazione del DON viene effettuata direttamente in HPLC con detector UV a 220 nm, o dopo formazione di derivati volatili in GC o fluorescenti in HPLC con detector a fluorescenza. Più recentemente, ampia diffusione ha avuto la spettrometria di massa, per le sue caratteristiche di selettività e di versatilità. Parallelamente, la necessità di decisioni rapide sì/no ha aperto la strada ad un numero rilevante di metodi di screening, potenzialmente anche slegati dall’ambiente di labo-
Strumentazione per HPLC-MS/MS
ratorio e utilizzabili direttamente in situ. In particolare, per attività di screening molto diffusi sono i metodi di tipo immunologico basati sull’interazione antigene/anticorpo come i metodi ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay): nella versione indiretta, il test si basa sulla competizione tra un enzima coniugato con la tossina e la tossina libera presente nel campione per il legame con una definita quantità di anticorpo legato ad una superficie solida e successiva rivelazione colorimetrica dopo l’addizione di un opportuno substrato. Il metodo permette analisi high-throughput grazie alla possibilità di utilizzare piastre a 96 pozzetti: attualmente il tempo totale di analisi si aggira sui 20-60 min e permette l’analisi simultanea in duplicato di circa 40 campioni (sono commercialmente disponibili alcuni test kits). Pur essendo il formato più diffuso e sensibile, nel caso del DON persistono alcuni problemi di specificità in quanto gli anticorpi possono cross-reagire con gli analoghi acetilati (3-acetilDON e 15-acetilDON), inoltre particolare influenza può avere la complessità della matrice (sovrastima o falsi positivi). Recentemente, sono stati implementati due nuovi sistemi basati su saggi immunologici. Particolarmente interessante si è rivelata la metodica di polarizzazione di fluorescenza che misura indirettamente la velocità di rotazione di un fluoroforo in soluzione. In questo tipo di saggio, la tossina derivatizzata con un reagente fluorescente (tracer) si lega agli anticorpi specifici e l’incremento di massa molecolare dovuto alla formazione del complesso limita la rotazione della molecola, aumentando la polarizzazione di fluorescenza: la presenza di tossina libera in un campione diminuisce la quantità di tracer legato all’anticorpo, facendo diminuire il segnale della fluorescenza polarizzata. Il vantaggio di questo approccio è la possibilità di determinare la tossina in soluzione senza separare le forme libere e legate, eliminando inoltre la necessità dello step di amplificazione dell’ELISA (reazione colorimetrica con enzima). La disponibilità di strumenti portatili commerciali unita alla velocità di esecuzione del test (tempo di equilibrazione tra 1 e 15 min) fanno di questo approccio uno dei più interessanti per le analisi di screening. L’altro approccio relativamente nuovo è quello del saggio immunologico con strumentazione SPR (surface plasmon resonance), tecnica già molto usata in campo biochimico, ma relativamente nuova nelle applicazioni alimentari. Lo strumento è in grado di rivelare le variazioni di proprietà ottiche di una superficie a cui è legato l’antigene (coniugato tossinaproteina). Anticorpi specifici vengono fatti incubare con la soluzione di estratto dal campione e poi iniettati sulla superficie atti-
Test immunoenzimatici
I test immunoenzimatici sono test che servono a rilevare l’eventuale presenza di anticorpi o di antigeni in un campione. Gli anticorpi sono proteine, dette immunoglobuline prodotte dai linfociti del sistema immunitario di un organismo superiore in risposta alla presenza degli antigeni. Un antigene è qualunque sostanza che, venendo a contatto con un organismo, è in grado di stimolare in questo la produzione di anticorpi specifici e di scatenare una risposta del sistema immunitario. Questa specificità di riconoscimento viene sfruttata nei test enzimatici. Per individuare un particolare anticorpo si utilizza l’antigene, contro cui è diretto tale anticorpo, il quale andrà a legarsi con quest’ultimo, se presente. Oppure, in modo speculare, è possibile utilizzare un particolare anticorpo per rivelare l’antigene incognito. La presenza del complesso antigene-anticorpo così formatosi, reso visibile con particolari procedure, è indice della presenza dell’anticorpo, o dell’antigene, cercato. Caratteristica peculiare dei test immunoenzimatici è quella di sfruttare in modo accoppiato una reazione immunologica (legame antigene-anticorpo) per legare selettivamente la molecola ricercata, e una reazione enzimatica per produrre un segnale colorato facilmente misurabile a occhio o in modo quantitativo con appositi fotometri. La componente immunologica del test ne assicura la specificità mentre la componente enzimatica ne assicura la sensibilità analitica. In un tipico sistema immunoenzimatico, schematicamente, si incontrano sempre i seguenti componenti: 1) il ligando, che è la molecola da cercare (micotossina); 2) il coniugato, che è l’anticorpo legato all’enzima rivelatore, specifico per quella determinata tossina; 3) il substrato cromogeno, ossia una molecola incolore che viene attaccata dall’enzima e scissa in due prodotti, uno dei quali visibilmente colorato. va. In caso di campioni negativi, gli anticorpi liberi si legano agli antigeni di superficie, inducendo un aumento della concentrazione di massa che determina a sua volta una modificazione delle caratteristiche ottiche della superficie stessa. Il cambiamento dose-dipendente delle caratteristiche ottiche (unità di risposta), che ancora è inversamente proporzionale alla concentrazione della tossina, può essere misurato e utilizzato per la quantificazione della tossina presente nel campione. L’esigenza di portare il controllo il più vici-
Filiera Grano duronews Glossario Cromatografia: è una tecnica separativa che permette l’analisi di miscele complesse in base al fatto che i vari componenti tendono a ripartirsi in modo diverso tra due fasi, in funzione della loro diversa affinità per ciascuna di esse. TLC (Thin Layer Chromatography; cromatografia su strato sottile). E’ la tecnica cromatografica di più semplice preparazione e rapida esecuzione; questo la rende particolarmente adatta per l’esecuzione di valutazioni qualitative o semi-quantitative. HPLC (High Performance Liquid Chromatography; cromatografia liquida ad alta prestazione). Si tratta di una tecnica cromatografica che permette di separare due o più composti presenti in un solvente sfruttando l’equilibrio di affinità tra una “fase stazionaria” posta all’interno della colonna cromatografica e una “fase mobile” che fluisce attraverso essa. GC (Gas Chromatography; gas cromatografia). E’ una tecnica separativa cromatografica del tutto analoga all’HPLC, da cui si differenzia per l’utilizzo come fase mobile di un gas inerte. ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Si tratta di un metodo di analisi immunologica usato in biochimica e per la determinazione di molecole di interesse biologico per rilevare la presenza di un dato antigene, grazie all’uso di uno specifico anticorpo. PCR (Polymerase Chain Reaction). E’ una tecnica di biologia molecolare che consente la moltiplicazione (amplificazione) di frammenti di DNA dei quali si conoscano le sequenze nucleotidiche iniziali e terminali. L’amplificazione mediante PCR consente di ottenere in vitro molto rapidamente la quantità di materiale genetico necessaria per le successive applicazioni (identificazione, analisi, quantificazione). Spettrometria di massa (MS). E’ una tecnica analitica applicata sia all’identificazione di sostanze sconosciute che all’analisi in tracce. Viene comunemente usata in combinazione con tecniche separative di tipo cromatografico e permette di ottenere informazioni sul peso molecolare del composto in esame e su alcune caratteristiche strutturali. Colonnine di immunoaffinità: colonnine per la purificazione di micotossine basate sull’interazione antigene-anticorpo. Consentono di catturare e concentrare la molecola di interesse presente in una soluzione in modo specifico e selettivo per poi permetterne l’analisi con una tecnica cromatografica o spettroscopica.
septDON101_trico2 septDON101_trico2
MRM of 3ESChannels ES5: MRM of 5: 3 Channels TIC TIC 1.85e4 1.85e4
9.90
9.90
% %
Ac-DON Ac-DON 8.22 8.22 7.82 7.82
30
30 4.00 4.00 septDON101_trico2 septDON101_trico2
5.00
5.00
6.00
7.00
6.00
8.00
7.00
9.00
8.00
9.00
CH3
7.05
7.05
%%
DON-3-GLU
10.00
H
CH3
5.00
5.00
6.01
6.00
6.00
8.00
7.00
6.50
septDON101_trico2
O
9.00
8.00
H
CH3
O
CH3
%
DON
%
H H
H
H OH H
OO CH3 OH
OH 5.00
6.00
7.00
6.006.49 6.49
5.02 5.37
5.94
8.00
7.00
11.00
H
CH3
9.00
OH
14.00 13.00 14.00 4: MRM of 3 Channels ES4: MRM of 3TIC Channels ESTIC 7.94e3
7.94e3
H OOH OH OH
OH 12.00
11.00
13.00
12.00
14.00 3:13.00 MRM of 3 Channels 14.00 ESTIC 3: MRM of 3 Channels ES4.01e4
TIC 4.01e4
H H
OH 10.00
9.00
8.00
H
13.00
12.00
OH OH
OH
HO
OOH
14 5.00
H
CH3 OH
10.00
O
DON 4.00
CH3 OH OH
10.00
9.00
6.50
septDON101_trico2 14 4.00 septDON101_trico2
H O
OH
7.76 8.11 8.47
7.00
12.00
O
DON-3-GLU
4.00 septDON101_trico2 4.00
11.00
10.00 11.00 H H OH H H O H OO O O
O
7.76 8.11 8.47
6.01 69
69
11.00
10.00
12.00
11.00
13.00
12.00
14.00 2: MRM of 3 Channels ES13.00 14.00 TIC 7.34e3 2: MRM of 3 Channels ES-
TIC 7.34e3
13C-DON
%
no possibile all’origine (il campo) ha portato all’implementazione di “on-site” tests che non necessitano di strumentazione di laboratorio: sono state sviluppate strips per visualizzazione diretta sulla scorta di quelle utilizzate ormai diffusamente per i test di gravidanza per la determinazione della gonadotropina umana. Questi saggi utilizzano anticorpi marcati (colorati) in genere con oro colloidale (rosso). Il campione liquido o l’estratto viene applicato ad una strip: per capillarità si verifica una migrazione sulla membrana e il contemporaneo dissolvimento degli anticorpi colorati depositati lungo il percorso. Anticorpi e antigeni reagiscono fra di loro e la reazione viene evidenziata in una posizione determinata (finestra di lettura) lungo la strip. Nel caso delle micotossine, il campo di visualizzazione è normalmente ricoperto con coniugati tossina-proteina in grado di reagire con i siti di binding liberi degli anticorpi marcati. Più è alta la quantità di anticorpi legati alla fase solida, più intensa risulterà la colorazione. In presenza di tossina, i siti attivi degli anticorpi reagiranno con essa e non risulteranno disponibili per il legame con l’antigene nella posizione di lettura. Per cui, l’assenza di colorazione nella posizione di lettura indica un campione fortemente contaminato. E’ normalmente presente una posizione di controllo che determina lo sviluppo del colore, indipendentemente dalla presenza o meno di tossina e che consente, quindi, di controllare la validità del test. L’applicabilità di questi test trova ovviamente particolare interesse nel contesto di un sistema integrato di controllo che abbia come obiettivo la riduzione del contenuto globale di micotossina derivante dalla contaminazione dei prodotti agricoli che entra nella catena alimentare: i benefici ottenuti da questa strategia prevalgono sulle limitazioni dei test rapidi in generale. Parallelamente, negli ultimi anni si è seguito un altro approccio per la determinazione precoce dell’infezione da Fusarium in campo mediante le tecniche di biologia molecolare che permettono di determinare la presenza di DNA fungino e la sua quantificazione (real time PCR). In molti casi è stata ritrovata anche una buona correlazione tra quantità di DNA e concentrazione di DON, anche se questo approccio necessita di ulteriore sperimentazione per essere di applicabilità generale. Ovviamente, questi approcci non risolvono da soli il problema, in quanto un laboratorio analitico attrezzato per analisi cromatogra-
%
Schema di lastrina per analisi Lateral Flow Device
fiche riveste un’importanza fondamentale per il controllo quantitativo e la valutazione della rispondenza effettiva o meno ai limiti di legge. In questo senso, la tecnica cromatografica che si sta sempre più diffondendo nella determinazione delle micotossine è sicuramente la cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa che, alla precisione nella quantificazione e nell’identificazione, aggiunge anche la selettività propria degli spettrometri di massa che spesso consente il minimo pretrattamento del campione, semplificando le procedure di preparazione e limitando i possibili errori dovuti alla sua manipolazione. Oltre a questi vantaggi, è possibile attraverso l’utilizzo di questo approccio determinare diverse micotossine nella stessa corsa cromatografica: la possibilità mostrata recentemente di determinare contemporaneamente fino a 107 tossine contemporaneamente rende possibile considerare anche l’HPLC-MS/MS una metodica di “screening”. Inoltre, la possibilità di studiare non solo le micotossine native, ma anche i loro prodotti di trasformazione e/o i loro metaboliti amplia significativamente il livello di conoscenza della problematica. Recenti studi hanno ad esempio evidenziato la presenza nel grano di metaboliti del DON quali il DON-3-glucoside, forma mascherata della micotossina che la pianta produce in risposta e in difesa all’attacco fungino. In molti casi questa forma della micotossina arriva ad essere presente fino al 30% rispetto alla forma nativa. Il contributo di queste forme alla tossicità globale del prodotto contaminato è tuttora in via di studio: alcune evidenze mostrano come i processi di fermentazione e di lavorazione possano indurre un incremento della quantità di DON rispetto alla contaminazione del grano grezzo, in parte per liberazione di queste forme legate in parte per destrutturazione della matrice vegetale. Si apre così un nuovo campo di indagine per misurare l’incidenza del fenomeno, la sua diffusione ed il suo significato, e, soprattutto, per verificare l’eventuale tossicità intrinseca di queste forme e l’eventuale rilascio di tossina libera durante i processi tecnologici di trasformazione o durante la digestione gastrointestinale, che porterebbe a riconsiderare l’approccio al controllo della sicurezza dei prodotti alimentari e alla definizione dei limiti di legge.
13C-DON
7.17 7.64
75
Time Time 4.00
5.00
5.02 5.37
6.00
5.94
7.00
8.00
9.00
7.17 7.64
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
75
Time Time 4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
Cromatogramma HPLC-MS/MS di un campione di grano duro naturalmente contaminato da DON, DON-3-Glu and Acetyl-DON C-DON, standard interno Cromatogramma HPLC-MS/MS di un(13campione di grano duro isotopico). naturalmente contaminato
da DON, DON-3-Glu and Acetyl-DON (13C-DON, standard interno isotopico).
Cromatogramma HPLC-MS/MS di un campione di grano duro naturalmente contaminato da DON, DON-3-Glu and Acetyl-DON (13CDON, standard interno isotopico).
7
Filiera Grano duronews
n. 11 - Giugno 2009
I MERCATI
OP Cereali Emilia-Romagna: “Serve un approccio più strutturato al mercato” Marco Bon - Società Produttori Sementi Bologna Luci ed ombre sulla campagna cereali 2007-2008: raccolto abbondante ma prezzi in calo. A conclusione della campagna cerealicola, avvenuta lo scorso 30 aprile, abbiamo chiesto un commento a Cereali Emilia-Romagna, la maggiore OP cerealicola italiana. La campagna cerealicola 2007-2008, per Raimondo Ricci Bitti, Presidente dell’OP Cereali Emilia Romagna, «è stata caratterizzata da una buona partenza di mercato fino a settembre 2008 per poi veder crollare le quotazioni a causa dell’immissione di prodotto dell’Est europeo, con cui si sono riempiti i vuoti d’offerta non coperti dal prodotto nazionale». Per Augusto Verlicchi, Coordinatore commerciale dell’OP, «dopo una campagna di commercializzazione cereali 2007-08 che finalmente aveva visto un forte recupero dei prezzi di mercato, consentendo al produttore il recupero dei costi di produzione, la commercializzazione nel 2008-09 è stata caratterizzata dalla riduzione del valore dei cereali con particolare accentuazione nei primi mesi del 2009». D’altrocanto, «nei mercati globalizzati e meno protetti – sostiene Verlicchi - le commodities risentono maggiormente di moltissimi fattori quali, l’alternanza delle produzioni, la logistica, le speculazione finanziarie e la nuova domanda energetica. Ciò influisce in modo determinante sulla volatilità dei prezzi rendendola oggi una costante. Inoltre le maggiori superfici investite e le condizioni climatiche positive in tutti gli areali del 2008 hanno consentito una produzione cerealicola ottima, modifi-
cando sostanzialmente gli equilibri di mercato e consentendo anche un lieve recupero nella ricostruzione delle scorte strategiche». Un 2008 che per l’OP Cereali Emilia Romagna, è stato caratterizzato principalmente da: un raccolto abbondante di grano (687 milioni di tonnellate a fronte di una previsione iniziale di 640); da prezzi in calo dovuti anche ad un minor interesse dei mercati finanziari; da una crisi economica e finanziaria con il conseguente rallentamento di tutte le economie, anche di quelle cosiddette “emergenti” (Cina, India); dalla incertezza sulle politiche di sostegno dei governi alle produzioni di bio-carburanti e dall’interdipendenza dei cereali con le quotazioni del petrolio. «Ancora una volta, a fronte di questi avvenimenti – aggiunge Verlicchi –, il metodo di commercializzazione più diffuso e utilizzato dai nostri produttori (conto deposito e similari) si è dimostrato inadeguato, e non incisivo, all’interno di un mercato sempre più volatile e globalizzato. Oggi, se si vuole operare sul mercato con un minimo di forza contrattuale riconosciuta è necessario che i produttori concentrino e affidino le proprie produzioni a chi opera costantemente sul mercato, affinché vengano interpretate e colte tutte le opportunità che si presentano. Questo permetterebbe di mantenere più saldi rapporti con le industrie di trasformazione, consentendo loro un approvvigionamento costante e garantito di prodotto nazionale». «In questo contesto, – continua Ricci
Bitti – ben si inquadra il segnale dato dal nuovo accordo quadro valido per la campagna 2008/2009 relativo alla fornitura all’industria Barilla di un quantitativo di oltre 60.000 tonnellate di grano duro, prodotto proveniente esclusivamente dall’Emilia-Romagna – accordo che vede tra i sottoscrittori l’intera filiera grano duro - il quale dà una risposta positiva al settore, con l’applicazione di un modello innovativo di integrazione tra agricoltura, industria ed Istituzioni, sviluppando tra l’altro la strategicità dei centri di stoccaggio, la programmazione tra i contraenti poiché è prevista l’adesione di almeno il 50% di produttori per mezzo o di contratto di coltivazione o del conto conferimento». Infine, conclude Ricci Bitti «per affrontare le dinamiche di mercato attuali e future è improcrastinabile rafforzare il ruolo commerciale delle OP e delle loro strutture di stoccaggio attraverso il convincimento che un rapporto fiduciario per una gestione sociale sia l’elemento vincente per l’agricoltura. In caso contrario la cerealicoltura nazionale sarà sempre più emarginata e non catturerà spazi di valore».
550,00
Quotazioni medie Borsa Merci di Bologna Grano duro nazionale
500,00 450,00
2007 / 2008
400,00
Produzione Nord - Fino
350,00
(kg/hl 80; ce 1+1% max)
300,00 250,00
2008 / 2009
200,00
2007/2008
150,00
2008/2009 4/6/09
11/6/09
28/5/09
21/5/09
7/5/09
14/5/09
30/4/09
23/4/09
9/4/09
16/4/09
2/4/09
26/3/09
19/3/09
5/3/09
12/3/09
26/2/09
19/2/09
5/2/09
12/2/09
29/1/09
22/1/09
8/1/09
15/1/09
1/1/09
25/12/08
18/12/08
4/12/08
11/12/08
27/11/08
20/11/08
6/11/08
13/11/08
30/10/08
23/10/08
9/10/08
16/10/08
100,00 2/10/08
8