Free and Hidden Fumonisins in Corn (Zea Mays L.): Occurrence and Masking Mechanism

The work is focused on the study of specific aspects of fumonisins, toxic metabolites produced by a number of Fusarium species in corn, considering especially hidden forms. In particular, masking mechanism has been largely investigated through in vitro experiments, in order to establish which type of interactions occur between such mycotoxins and maize macromolecules. Subsequently, the main factors able to promote fungal infection and fumonisins production and masking in growing maize have been researched, focusing the attention on the role played by the maize genotype and the macromolecular composition as well as by the plant-pathogen interaction in masking phenomenon. Finally, a multiresidual LC-ESI-MS/MS method has been developed to allow the monitoring of several fumonisin analogues produced by Fusarium species under different growing condition, collecting several information concerning the biosynthetic pattern of such compounds.

Nel presente lavoro di tesi sono stati studiati diversi aspetti riguardanti le fumonisine, metaboliti secondari tossici prodotti da funghi del genere Fusarium, focalizzando l’attenzione sulle forme nascoste. In particolare, il meccanismo di mascheramento è stato ampiamente studiato attraverso modelli in vitro, allo scopo di capire qual è la natura delle interazioni che intercorrono tra queste micotossine e le macromolecole del mais. Successivamente, è stato effettuato uno studio allo scopo di individuare quali sono i principali fattori in grado di influenzare positivamente l’infezione fungina, la sintesi e il mascheramento delle fumonisine sulla pianta in fase di maturazione, con particolare attenzione riguardo al ruolo esercitato dal genotipo di mais, dalla sua composizione macromolecolare e dalle interazioni pianta-patogeno nel fenomeno di mascheramento. Infine, è stato sviluppato un metodo LC-ESI-MS/MS per l’analisi multiresiduale di diversi analoghi delle fumonisine appartenenti alle serie minori A e C, allo scopo di monitorarli in brodi di coltura di Fusarium sottoposti a condizioni di crescita diverse, ottenendo nuove informazioni riguardanti il pattern di produzione di tali composti.