Delbono G., Ghidini S., Campanini G.
Istituto di Scienza e Tecnologia degli Alimenti, Università di Parma
Il miele, impiegato come dolcificante già dall'antichità, ha conservato importanza anche ai giorni nostri ed ha assunto altre specifiche caratteristiche dietetiche. In Italia il consumo di quest'alimento, che risulta piuttosto basso rispetto a quello degli altri paesi europei, manifesta una certa tendenza all'incremento. La crescita dei consumi ha richiesto un'espansione produttiva e dei flussi d'importazione.
Il mercato del miele consta di due segmenti ben distinti rivolti a specifiche utilizzazioni: il miele da tavola ed il miele destinato alle industrie alimentari, farmaceutiche e della cosmesi.
In Italia il mercato del miele da tavola vede una forte presenza di produzione per l'autoconsumo ed anche della vendita diretta apicoltore-consumatore finale. Una parte considerevole dell'offerta, quindi, non transita per i consueti canali commerciali e non è sottoposta ad un rigoroso controllo igienico e qualitativo.
Il miele per le sue caratteristiche di elevata digeribilità ed appetibilità, viene spesso destinato all'alimentazione di bambini ed anziani, pertanto è necessario garantirne una più accurata sicurezza igienico-sanitaria.
Nel nostro paese, non esistendo una salda tradizione di consumo di miele, i controlli non sono numerosi e soltanto negli ultimi tempi sono stati effettuati sforzi in questo senso. Si sta comunque manifestando sempre più un diffuso interesse per la valorizzazione di questo alimento, che si concretizza nel miglioramento delle tecniche produttive ed in un generale orientamento a perseguire la qualità attraverso la tipizzazione del prodotto. Quest'ultimo aspetto corrisponde anche alla richiesta da parte del consumatore di prodotti alimentari di elevata qualità.
La qualità del miele viene valutata tramite la determinazione di alcuni parametri merceologici e viene completata, sia con la ricerca di alcuni antiparassitari utilizzati nella conduzione apistica per il controllo dei parassiti, sia con quella di alcuni metalli pesanti. Tra i requisiti che, infatti, possono identificare dal punto di vista tecnico un miele di qualità, una certa importanza è da attribuire all'assenza di residui contaminanti. E' necessario inoltre caratterizzare la qualità dell'ambiente di produzione. Ciò è direttamente collegato anche all'esigenza dei produttori di salvaguardare l'attività apistica attraverso la valorizzazione e la promozione dei prodotti migliori e più tipici. In questo quadro generale si inserisce l'istituzione dei marchi di qualità e di origine relativa al miele avviata in diverse zone d'Italia, generalmente per iniziativa di associazioni di apicoltori.
La presente ricerca, condotta nell'ambito dei controlli sui metalli pesanti naturali ed indesiderati presenti negli alimenti di origine animale, si prefigge di raccogliere dati sui contenuti metallici della matrice miele e di iniziare a studiare i fattori che ne possono influenzare i contenuti.
Nel 1996 abbiamo iniziato una collaborazione con l'Associazione Apicoltori della Provincia di Parma e di Reggio Emilia, allo scopo di raccogliere mieli da produttori artigianali e di effettuare analisi sulla qualità del prodotto, soprattutto per quanto concerne i metalli pesanti tossici. Tra questi particolare rilevanza assume il piombo per il quale, pur in assenza nel nostro paese di limiti legislativi, esistono precise indicazioni dell'O.M.S. sulla Provisional Tollerable Weekly Intake (P.T.W.I.), corrispondente per un adulto a 3 mg; tale valore viene limitato di 10 volte per gli infanti, i bambini e gli anziani. Considerato che il miele, per le sue specifiche proprietà, viene indicato come coadiuvante nella terapia di alcune malattie, è intuitivo pensare che il maggior consumo provenga proprio da queste categorie.
Un alveare è un potenziale accumulatore naturale dei contaminanti che l'ape raccoglie dal territorio che tiene sotto controllo. Questo accade poiché questo insetto pronubo, oltre a suggere il nettare dai fiori, preleva il propoli dalle gemme, raccoglie il polline e beve l'acqua presente nell'ambiente. L'ape è poi esposta alla contaminazione delle particelle sospese nell'aria che si depositano su fiori, erbe e foglie o che raccoglie con il corpo peloso.
L'influenza della contaminazione ambientale sullo stato di salute delle api è nota da qualche tempo, infatti, a quanto riporta Crane1, già dal 1935 si sono osservati i primi effetti negativi di contaminazioni industriali sulle api. Svariati autori hanno poi studiato la possibilità di impiegare questo insetto per monitorare i livelli di inquinamento ambientale2,3,4,5. Nel caso della contaminazione da metalli pesanti, tuttavia, i parametri riguardanti lo stato di salute degli animali, quali ad esempio il tasso di mortalità delle api, non possono essere impiegati quale indice di contaminazione ambientale. Tali insetti, infatti, non vengono uccisi né dal piombo, né dagli altri metalli, almeno a concentrazioni già preoccupanti dal punto di vista ecologico-ambientale. Pertanto il dato della mortalità negli apiari si dimostra del tutto irrilevante, a differenza di ciò che accade nel caso dei pesticidi 6,7,8. E' quindi da ritenere che, per i metalli tossici, il segnale più sensibile di inquinamento ambientale sia la presenza di residui rinvenuti nei prodotti dell'alveare e che tra essi il miele sia l'indicatore più sensibile, nonché il più facilmente reperibile.
Il miele è stato reperito direttamente presso produttori artigianali nelle annate del 1996, del 1997 e del 1998. Il campionamento ha riguardato le provincie di Piacenza, di Parma e di Reggio Emilia.
I campioni di miele sono stati omogeneizzati con riscaldamento a 60 C° e sottoposti a mineralizzazione per via umida tramite riscaldamento a microonde in pressione (Milestone 1200 Mega). Un'aliquota di circa 0,7 g di miele è stata pesata direttamente nel tubo di mineralizzazione; sono stati aggiunti 3 ml di HNO3 Suprapurâ (Merck) e 0,5 ml di H2O2 (soluzione 30%, 110 volumi). Il programma di mineralizzazione prevedeva sei step a potenze crescenti della durata complessiva di 20'; dopo raffreddamento il campione è stato portato al volume di 10 ml con acqua bidistillata e conservato in vial fino all'analisi.
La preparazione del campione per la determinazione di Pb è stata effettuata pesando circa 1 g di miele e portandolo al volume di 10 ml con una soluzione acquosa acidificata con 0,5% di HNO3.
Per la determinazione analitica è stata utilizzata la tecnica della Spettrofotometria di Assorbimento Atomico (AAS), con sistema di atomizzazione in fiamma per Cu, Zn e Mn, elettrotermico per Pb e Cd ed a vapori freddi per Hg.
I dati sono stati elaborati e rappresentati statisticamente tramite il programma SPSS 9. Sono stati utilizzati valori parametrici per la visualizzazione dei risultati analitici e per il confronto bibliografico. Il confronto tra campioni raggruppati per provincia e per zona altimetrica è stato effettuato utilizzando valori non parametrici, rappresentati graficamente tramite box-plot. E' stata anche eseguita l'analisi della varianza con il test post hoc di Sheffe.
Nella Tabella 1 sono indicati la media, la deviazione standard, il valore minimo ed il valore massimo dei risultati delle determinazioni analitiche.
Nella Figura 1 vengono visualizzati attraverso box-plot i confronti in funzione della provincia di provenienza dei mieli relativi ai dati delle concentrazioni degli elementi essenziali Cu, Zn e Mn.
Nella Figura 2 vengono rappresentati i confronti per provincia relativi ai dati delle concentrazioni del Cd.
Nella Figura 3 vengono rappresentati i confronti per provincia relativi ai dati delle concentrazioni del Pb.
Nella Figura 4 vengono rappresentati i confronti in base alla zona altimetrica dei dati relativi alle concentrazioni di Pb.
Per quanto riguarda le concentrazioni di piombo, il test Sheffe (Tabella 2) ha evidenziato che i campioni provenienti dalla montagna manifestano concentrazioni significativamente più elevate rispetto a quelli della pianura; quelli della collina sono caratterizzati da concentrazioni intermedie. Le concentrazioni degli altri metalli, invece, non manifestano nei confronti delle zone altimetriche differenze significative.Il test di Sheffe è stato eseguito anche per verificare la distribuzione delle concentrazioni di metalli in funzione della provincia di origine dei campioni (Tabella 3).
Si può osservare come le concentrazioni di Mn e Cu siano più alte nei campioni provenienti dalla provincia di Piacenza e che queste differenze risultano significative.
Le ricerche riguardanti le concentrazioni di metalli pesanti nella matrice miele non sono molto numerose. La maggior parte degli autori, che nel nostro paese si sono occupati dell'argomento, ha eseguito l'analisi del tenore di piombo e questo ci consente di effettuare alcune considerazioni comparative e di indagare sui fenomeni che possono influenzare la distribuzione dell'elemento.
Nella Tabella 4 i dati della presente ricerca, vengono confrontati con quelli di altri autori che in Italia hanno svolto indagini sui residui di questo metallo in mieli prodotti in aree extraurbane. La media dei tenori di piombo nei nostri campioni è relativamente alta e questo è dovuto soprattutto alla presenza di alcuni mieli con concentrazioni piuttosto elevate; bisogna, infatti, anche considerare che molti campioni hanno tenori trascurabili e che i valori minimi di questa ricerca sono tra i più bassi tra quelli riportati in letteratura.
Alcuni campioni presentano tenori piuttosto elevati e si osserva che sono quasi sempre di provenienza montana e collinare.
Si ricorda, a questo proposito, che Otto e Jekat, fin dal 1977, avevano proposto un limite massimo di Pb nel miele di 0,215 mg/kg e sulla base di ciò 9 campioni superano il valore15. Indagare sulle cause presumibilmente all'origine dei livelli anomali di piombo, come le condizioni ambientali ed il traffico automobilistico, è difficile. In alcuni casi i tenori più elevati sono associati a zone vicine a strade ad intenso traffico, mentre in altri casi questa non può essere la spiegazione più plausibile. Analisi effettuate in mieli prodotti in aree urbane nel decennio scorso hanno rilevato spesso tenori di piombo superiori a 1 mg/kg15,16,17. Ciò è confermato da ricerche effettuate in Italia con il proposito di studiare l'inquinamento da piombo attraverso il posizionamento delle arnie in stazioni prossime ad arterie stradali ad alta densità di traffico. Pinzaiuti et al. hanno rilevato tenori medi di piombo prossimi a 0,500 mg/kg18 e hanno ipotizzato che le infrastrutture urbane (insediamenti edilizi, vie di comunicazione) influenzino la mortalità delle api in quanto provocano nell'insetto una condizione generale di stress, sinergizzata dalla diffusa e persistente contaminazione ambientale anche se di media gravità.
In alcune ricerche è stato evidenziato che l'origine botanica influenza il tenore di piombo, anche se i dati a supporto di queste ipotesi appaiono in contraddizione10, 11, 17. Dai nostri dati queste differenze non emergono, probabilmente perché i mieli sono in prevalenza di tipo millefiori. Riteniamo, pertanto, che ad influenzare i tenori di piombo siano fattori ambientali, come la vicinanza a grandi arterie stradali, piuttosto che l'origine botanica del miele.
I tenori di cadmio sono piuttosto bassi e soltanto in due casi superano 0,010 mg/kg, valore da ritenere rassicurante sotto il profilo igienico-sanitario. Altri autori hanno trovato valori simili a quelli di questa ricerca10, 12.
I livelli di zinco non mostrano differenze significative secondo la provincia e la zona altimetrica; la presenza di valori eccezionalmente elevati potrebbe imputarsi all'impiego da parte dei produttori di recipienti o attrezzature zincate (anziché di acciaio inox) che possono cedere al miele, a causa della sua natura piuttosto acida, metalli come lo zinco.
I tenori di rame e di manganese sono significativamente più elevati nei mieli della provincia di Piacenza. Tra le possibili cause di questo fenomeno, oltre alla differente natura pedologica, si può annoverare la diffusa presenza in quei territori della coltura viticola, che può comportare l'utilizzo di anticrittogamici a base soprattutto di rame. In una recente indagine effettuata su mieli della provincia di Torino, i tenori medi di Cu sono in linea con quelli rilevati nei nostri campioni, ad eccezione di quelli provenienti dalla provincia di Piacenza.
Per quanto riguarda il mercurio, tutti i campioni denunciano valori al di sotto del limite di rilevabilità, pari a 0.010 mg/kg. I dati su questo metallo tossico nel miele reperibili in letteratura per un confronto sono pochi. Tong19 ha trovato valori inferiori a 0.1 mg/kg in tutti i campioni analizzati; Toporcak20 ha trovato valori compresi tra 0.05 e 0.212 mg/kg, per campioni provenienti da aree inquinate e valori tra 0.001 e 0.003 mg/kg, per campioni provenienti da aree non inquinate. Il confronto tra tali dati e quelli da noi riscontrati, ci permette di affermare che la contaminazione ambientale da mercurio, per le aree di provenienza dei nostri campioni, è trascurabile. La presenza di questo metallo nel miele in Emilia, quindi, non deve destare particolare preoccupazione.
I risultati di questa ricerca danno una conferma di come il miele possa essere un sensibile indicatore della contaminazione ambientale da metalli pesanti. I livelli di piombo, in alcuni casi, rivelano che la contaminazione ambientale non è diminuita particolarmente e che il piombo è un tossico piuttosto persistente. I tenori più elevati sono stati riscontrati in campioni provenienti dalle zone collinari e montane, mentre non sono state riscontrate differenze considerando l'origine botanica del miele. L'ampia variabilità dei dati fa ritenere che in Emilia la contaminazione da piombo delle aree di pascolo apistico sia molto variabile. Non esistendo limiti legislativi per il piombo nel miele, si ritiene comunque che il valore di 0,100 mg/kg sia da considerare come livello di attenzione e che valori sopra questa soglia siano da attribuire alla vicinanza degli apiari a fonti inquinanti.
Sottolineiamo come, per la sanità del miele sotto l'aspetto contaminazione saturnina, l'ambiente circostante le arnie sia molto importante: è quindi necessario produrre miele in luoghi poco contaminati.
I tenori di cadmio e mercurio risultano invece piuttosto bassi, quindi non esiste nessuna preoccupazione dal punto di vista sanitario.
Con questa ricerca preliminare si vogliono gettare le basi per ulteriori indagini riguardanti i residui contaminanti nel miele. Si coglie l'occasione per auspicare che i risultati emersi possano essere considerati dalle associazioni dei produttori per favorire l'attività apistica in ambienti idonei che possano garantire la minor contaminazione possibile del miele.
La promozione della sanità igienico-sanitaria del miele italiano può incrementare il mercato di un alimento importante dal punto di vista nutrizionale e potenzialmente interessante dal punto di vista del reddito che può fornire ai produttori artigianali.
Parole-chiave: miele, metalli pesanti, alimenti.
Keywords: honey, heavy metals, food.
RIASSUNTO - Sono state determinate tramite Spettrofotometria di Assorbimento Atomico le concentrazioni di rame, zinco, manganese, piombo, cadmio, e mercurio nel miele. I campioni sono stati raccolti direttamente presso i produttori e provengono dalle province di Piacenza, Parma e Reggio Emilia. Il miele può essere considerato un indice della contaminazione ambientale e può essere utilizzato per monitorare il livello di contaminazione del territorio da metalli pesanti. I risultati sono stati confrontati con quelli presenti in letteratura ed elaborati statisticamente. I livelli di Hg e di Cd sono molto bassi, mentre quelli di Pb non si possono considerare trascurabili, in particolare nei campioni provenienti dalle località collinari e montane. La vicinanza a grandi arterie di traffico stradale può influenzare il contenuto di questo tossico nel miele. Il posizionamento degli apiari in luoghi poco contaminati è un fattore importante per la qualità del prodotto.
SUMMARY - Copper, zinc, manganese, lead, cadmium and mercury concentrations in honey were determined by atomic absorption spectrophotometry. Samples were collected directly from the producers and came from the province of Piacenza, Parma and Reggio Emilia. Honey can be considered as an index of environmental pollution and can be used to monitor heavy metals contamination of the environment. Results were compared with those presents in literature and statistically processed. Hg and Cd levels are very low, while Pb levels can't be considered negligible, particularly considering samples from hills and mountains. The nearness to high traffic-congested routes can affect honey lead content. The location of apiaries in slightly contaminated places is an important factor of quality for the product.
Bibliografia