Effetto di metaboliti naturali su crescita e sintesi di aflatossine in Aspergillus flavus

Piante e microrganismi possono essere fonti naturali di metaboliti bioattivi con effetti antiossidanti, antimicrobici o antinfiammatori (1, 2). L'utilizzo di molecole bioattive vegetali o microbiche nella gestione integrata delle malattie delle colture rappresenta una scelta innovativa e sostenibile per contrastare la contaminazione da micotossine prodotte da funghi fitopatogeni come l'Aspergillus flavus (3). A tal scopo è stata sviluppata una metodologia rapida ed efficace, il Multiwell Assay (MA, Fig.1), che consente di testare l'effetto dei metaboliti naturali sulla crescita di A. flavus e sulla produzione di aflatossine (AFLA). Nel MA si utilizzano piastre da 96 micro-pozzetti, questo sistema permette di monitorare simultaneamente l'effetto di numerosi metaboliti bioattivi a diverse concentrazioni su A. flavus. La crescita viene analizzata attraverso la lettura dell’assorbanza [(da 1 a 3 giorni dopo l'inoculo (dai)]; la produzione AFLA viene determinata a 7 giorni dall’inoculo (7 dai), attraverso un processo estrattivo seguito da un’analisi condotta attraverso la spettrometria di massa (HPLC-MS/MS). I metaboliti naturali testati derivano da funghi e piante. I metaboliti fungini sono stati ottenuti dalla crescita in vitro di Trametes versicolor e Pleurotus eryngii (Basidiomycota). I metaboliti bioattivi vegetali sono stati ottenuti da piante officinali tramite estrazione di oli essenziali da Heracleum persicum, Crocus sativus, Peganum harmala, Trachyspermum ammi, Rosmarinus officinalis, Anethum graveolens, Berberis vulgaris e Berberis thunbergii. Il MA ha mostrato che le molecole bioattive utilizzate possono influenzare la crescita di A. flavus ed hanno un ruolo importante sulla produzione di AFLA. In particolare i livelli di AFLA hanno mostrato una significativa diminuzione in presenza di composti bioattivi derivati da T. versicolor e P. eryngii. La produzione delle AFLA è stata completamente inibita anche in presenza degli oli essenziali di H. persicum, P. harmala, T. ammi. Il MA è stato utilizzato anche per testare singole molecole bioattive, per i funghi è stato estratto e putificato il Tramesan, un esopolisaccaride prodotto da T. versicolor, mentre tra le piante è stato estratto e purificato l’antirinnoside, un glicoside iridoide, prodotto da Linaria purpurea. Entrambe le molecole testate si sono mostrate efficaci nella riduzione della produzione delle AFLA. Numerose informazioni sui metaboliti bioattivi derivati da piante possono essere trovate consultando il database Py-EO (www.eo.3d-qsar.com), l'obiettivo del database è di raccogliere il più possibile dati sperimentali sui composti naturali, con un principale focus sugli oli essenziali. Il nostro studio suggerisce che, l'idea di utilizzare metaboliti bioattivi derivanti da funghi e piante, sia un valido metodo per controllare la propagazione di A. flavus e la contaminazione di AFLA durante le infezioni che insorgono nelle colture agricole sia nella fase di pre che di post-raccolta.