Masked mycotoxins: occurrence, metabolism and role in planta

Abstract

Il seguente lavoro è stato incentrato sullo studio delle micotossine prodotte dal genere Fusarium, in particolare delle loro forme mascherate. Questi composti sono metaboliti secondari prodotti dalle piante attraverso meccanismi di coniugazione che coinvolgono leforme native delle suddette micotossine. Particolare attenzione è stata dedicata allo studio del DON-3-glucoside e dello ZEN-14-glucoside,in quanto rappresentano i principali derivati di DON e ZEN rispettivamente, che si ritrovano come contaminanti dei cereali. Il termine "micotossine mascherate" è nato circa dieci anni fa dall’osservazione che solitamente questi composti erano in grado di“sfuggire” alle analisi di routine a causa del diverso comportamento chimico rispetto ai loro rispettivi composti nativi. Questo studio è stato quindi suddiviso in tre parti. La prima rivolta allo sviluppo di un nuovo metodo analitico in grado di rivelare questi composti nei cereali e in particolare, alla valutazione della loro presenza in campioni di grano duro naturalmente contaminati. La seconda parte ha riguardato esperimenti in serra effettuati al fine di comprendere meglio il meccanismo di mascheramento del DON e la resistenza dei diversi genotipi di grano duro ad una delle malattie più gravi che colpiscono le piante di frumento. Nell'ultima parte di questo lavoro sono invece state effettuate indagini sugli effetti tossici delle micotossine mascherate e sul loro destino durante la digestione umana.

This work is focused on the study of Fusarium masked mycotoxins, secondary metabolites produced by plants via conjugation mechanisms of the parent mycotoxins. A special focus was devoted to DON-3-glucoside and ZEN-14-glucoside, the main derivatives of DON and ZEN in grains. The term “masked mycotoxins” arose almost a decade ago from the observation that usually these conjugates escape routine analysis on account of their different chemical behavior in comparison to their parent compounds. This study has been divided into three parts. The first one is addressed to the development of a new analytical method able to reveal these compounds in cereals and, in particular, to study their occurrence in naturally contaminated durum wheat. The second part involved greenhouse experiments carried out in order to better understand the masking mechanism of DON and the resistance of different durum wheat genotypes to one of the most severe disease that affects wheat plants (Fusarium Head Blight). In the last part of the work investigations on the toxic effect of masked mycotoxins and their fate upon human digestion,were carried out.