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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOESCOLA CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE MICOLOGIA DISCIPLINA DE MICOLOGIA GERAL MICOTOXINAS Profa. Oliane Maria Correia magalhães olimicomed@yahoo.com.br 2 Micotoxinas são metabólicos tóxicos, produzidos por alguns fungos em alimentos, quando existem fatores biológicos e ambientais favoráveis. Conceito MICOTOXINAS Aspergillus spp Penicillim spp Fusarium spp 3 Micotoxicoses são intoxicações devido a ingestão contínua e prolongada de alimentos contaminados por fungos microscópicos produtores de micotoxinas. Conceito MICOTOXINAS 4 Critérios que caracterizam uma micotoxina Produzida por fungos; Doenças em homens e outros animais; Provocar quadro clínico agudo ou crônico; Ocorrer na natureza. 5 Histórico Idade média: grandes epidemias na Europa Central e Ocidental pela contaminação do centeio, utilizado na fabricação de pão. Doença de Ergot - Ergotamina Claviceps purpurea Centeio 6 Histórico Micotoxinas: 1960 na Inglaterra; Surto mundialmente conhecido de mortes inexplicáveis de aves, em especial de perus; Ração contaminada com uma substância fluorescente produzida pelo fungo Aspergillus flavus; Ração: Amendoim proveniente da África e do Brasil; 7 Histórico Aflatoxina; Aflatoxinas B1, G1, B2 e G2. 8 Colônia arenosa de coloração amarelo esverdeado com reverso branco ou cinza. Conidióforo incolor, vesícula hemiesférica bisseriada ou birradiada (métulas e fiálides) com conídios globosos, lisos ou rugosos. Aspergillus flavus Expressão inglesa 'Aspergillus flavus toxin' derivou a palavra AFLATOXINA 9 Tipos de Micotoxinas Fumonisina Aflatoxina Ocratoxina A Zearalenona Patulina Tricoteceno Vomitoxina Outras 10 Ocorrência de Micotoxinas no Mundo 11 Fungos de campo • Agentes patogénicos de plantas: Fusarium graminearum • Fungos que crescem em plantas senescentes ou estressadas: F. moniliforme, Aspergillus flavus • Fungos que inicialmente surgem na planta antes da safra e predispõem o produto a contaminação de micotoxina depois da colheita: Penicillim verucossum e A. flavus Micotoxinas Fungos de armazenamento 12 Fatores biológicos - Susceptibilidade dos vegetais à infecção fúngica. Fatores que favorecem a ocorrência de micotoxinas Fatores ambientais - Temperatura, umidade, danos mecânicos durante colheita e estocagem. 13 Etapas da contaminação Plantação e colheita Transporte e armazenamento Processamento e distribuição Composição do alimento 14 1. Plantação e colheita Semente • Desenvolvimento do fungo durante o crescimento da planta. • Fatores ambientais - Umidade relativa: 90 a 100 % • Danos - Insetos - Pássaros - Manuseio Colheita Semente • Desenvolvimento do fungo durante o crescimento da planta. • Fatores ambientais - Umidade relativa: 90 a 100 % • Danos - Insetos - Pássaros - Manuseio Semente • Desenvolvimento do fungo durante o crescimento da planta. • Fatores ambientais - Umidade relativa: 90 a 100 • Danos - Insetos - Pássaros - Manuseio Etapas da contaminação 15 2. Transporte 3. Armazenamento Umidade: alimento 15% e UR de 70 a 90% 20 - 25ºC: Penicillium spp 30 - 50ºC: Aspergillus spp 25 - 35ºC: Fusarium spp Temperatura: Armazenamento Transporte Etapas da contaminação 16 4. Processamento e distribuição Processos rudimentares de produção Embalagens inadequadas Armazenamento inadequado Vendas a granel - cereais e rações 5. Composição do alimento Amido e lipídios Chumbo, zinco e magnésio Etapas da contaminação 17 Ocorrência em Produtos Alimentícios - carne - leite - ovos Rações - suínos - gados - aves 18 OCORRÊNCIAS DAS MICOTOXINAS NOS ALIMENTOS Em quase todos os tipos de produtos alimentícios Arroz, Feijão, Milho, Cevada, Trigo, Soja, Castanha-do-Brasil, Mandioca, Café, Amendoim, Sorgo, Semente de algodão, Maçã, Pera, Presuntos, Queijos, Leites, Vinhos, etc. 19 Vias de contaminação Homem Produtos de Origem Animal (ovos, leites e carnes) Alimento contaminado Animais Direta Indireta Respiratória (Pulmonar) 20 CONDIÇÕES FAVORAVÉIS PARA CONTAMINÇÃO POR MICOTOXINAS Umidade : Alimentos com 85% URA; Cereais com amido maior 18-18,5% URA; Temperatura: Aflatoxina 27ºC, Ocratoxina a 28ºC, Zearalenona 12-14ºC, Patulina 20-25ºC, Tricotecenos 25ºC até 100ºC por uma hora sem perder sua atividade Fonte de Carbono; Fonte de Nitrogênio; pH; Luz, etc. 21 PRINCIPAIS SUBSTRATOS PRINCIPAIS FUNGOS PRODUTORES PRINCIPAL TOXINA EFEITOS Amendoim, milho. Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus Aflatoxina B1 Hepatotóxica, nefrotóxica, carcinogênica. Trigo, aveia, cevada, milho e arroz. Penicillium citrinum Citrinina Nefrotóxica para suínos Centeio e grãos em geral. Claviceps purpurea Ergotamina Gangrena de extremidades ou convulsões Milho Fusarium verticillioides Fumonisinas Câncer de esôfago Cevada, café, vinho. Aspergillus ochraceus e Aspergillus carbonarius Ocratoxina Hepatotóxica, nefrotóxica, carcinogênica. Frutas e sucos de frutas Penicillium expansum e Penicillium griseofulvum Patulina Toxicidade vagamente estabelecida Milho, cevada, aveia, trigo, centeio. Fusarium sp Myrothecium sp Stachybotrys sp Trichothecium sp Tricotecenos: T2, neosolanio l, fusanona x, nivalenol, deoxivalen ol. Hemorragias, vômitos, dermatites. Cereais Fusarium graminearum Zearalenona Baixa toxicidade; síndrome de masculinização e feminização em suínos 22 Micotoxina Toxicidade Tipo de micotoxina Quantidade e da duração da exposição Idade, saúde e sexo Estado nutricional 23 Micotoxinas Toxicidade Aguda: rins ou fígado Crônica: câncer de fígado Mutagênica: DNA Teratogênica: câncer crianças no nascimento 24 Aflatoxinas Fungos produtores: • Aspergillus parasiticus • A. flavus Resistente a altas temperaturas Sementes contaminadas Existem 17 compostos denominados aflatoxinas: B1( considerada o agente natural mais carcinogênico que se conhece), B2, G1, G2 (maior quantidade), e M1, M2, B2A, G2A, GM1, GM2 (menor quantidade) Aspergillus flavus 25 Aflatoxinas Estrutura química 26 Aflatoxinas Detecção Placa cromatográfica mostrando a presença de aflatoxinas pela fluorescencia sob luz Ultra Violeta Detecção de aflatoxinas em meio ágar- coco sob luz Ultra Violeta 27 Aflatoxinas 28 Aflatoxinas Efeito Tóxico Hepatotoxicidade; carcinogenicidade Mutagenecidade, teratogenicidade, imunossupressão Associadas às enfermidades humanas: câncer hepático, síndrome de Reye e kwashiorkor Totalmente ativas em nível de DNA, as aflatoxinas, ligam-se com guaninas. Interações deste tipo são, sem dúvida, as responsáveis pela carcinogênese e mutagênese induzidas pelasaflatoxinas, especialmente quando há exposições a níveis baixos por um período longo. 29 Fumonisinas Fungos produtores: Fusarium anthophilium, F. napiforme, F. dlamini, F. nugami, F. oxysporum, F. moniliforme, F. proliferatum Existem 7 fumonisinas: 4 foram caracterizadas do tipo B e 3 do tipo A: • FA1, FA2 e FA3 • FB1, FB2, FB3, FB4 (FB1 e FB3 - mais tóxica) Fusarium oxysporum h tt p :/ /w w w .p f. c h ib a -. .. v e d = 1 t: 4 2 9 ,r :1 7 ,s :0 Macroconídios 30 Fumonisinas Estrutura química 31 Fumonisinas Neurotoxicidade: - leucoencefalomalácea em eqüinos (LEME) Edema pulmonar agudo, hidrotórax em suínos Evidências de carcinogenicidade humana: câncer de esôfago Efeito hepatotóxico e apoptose Efeito Tóxico: 32 Ocratoxina A A molécula de cloro na estrutura é responsável pelo caráter tóxico Fungos produtores:Aspergillus ochraceus , A. alutaceus, A. alliaceus, A. auricomus, A. carbonarius, A. meleus, A. niger, Penicillium nordicum, P. verrucosum 33 Estrutura química Ocratoxina A 34 Ocratoxina A - Aproximadamente, 50% das amostras de arroz, feijão, milho e trigo, analisadas no Brasil, apresentaram ocratoxina A. - Além de confirmada a presença em café torrado, moído e café solúvel. 35 Ocratoxina A Nefropatia Endêmica dos Balcãs • Progressiva redução da função renal, hepatóxica, cancerígena •Nefropatia suína • Hipertensão e morte • A OTA está relacionada com câncer no trato urinário em áreas de exposição crônica, em parte da Europa oriental. 36 Zearalenona Fungos produtores: Fusarium graminearum, F. culmorum, F. equisetii e F. crookwellense. Toxina F - 2 Produção da toxina em temperaturas baixas 8°C 37 Zearalenona 38 Estrutura química Zearalenona 39 Zearalenona 40 Patulina Penicillium sp. Aspergillus sp. Byssochlamys sp. Paecilomyces sp. Fungos produtores: Aspergilus clavatus, A. giganteus, A. terreus, Penicillium roqueforti, P. expansum, P. claviforme, etc. 41 Estrutura química Patulina 42 Patulina Trigo Queijos Hortaliças 43 Patulina Penicillium expansum Frutas: maçã, uva, pêssego Trigo Queijos Hortaliças 44 Patulina 45 Patulina Tóxica e produz tumores em ratos no local de aplicação quando injetado por via subcutânea Atividade mutagênica, carcinogênica e teratogênica, em experimentos com animais Causam danos no trato gastrointestinal, sistema nervoso central e sistema imunológico Efeito Tóxico: 46 Fungos produtores: Fusarium tricinctum, F. roseum, F. poae, F. graminearum, F. culmorum, Myrothecium, Trocothecium, Cephalosporium, Stachybothrys OCORRÊNCIA: São encontrados em milho, cevada, trigo, aveia, centeio, sorgo, amendoim, feno, rações, até produtos do tipo “Corn flakes.” Tricotecenos 47 TIPOS DE TRICOTECENOS CARACTERÍSTICAS DOS TRICOTECENOS: São incolores, cristalinos, sólidos, opticamente ativos, solúveis em álcool, acetona, acetato de etila, clorofórmio, mas pouco solúvel em água; Contaminantes de gramíneas, plantas ao consumo humano e animais, podem se desenvolver durante o cultivo, colheita, armazenamento, etc. Tricotecenos Tipo A Toxina T2, Diacetoxiscirpenol (DAS) Toxina HT2, Neosolaniol Tricotecenos Tipo B Nivalelol (NIV), FusarenonaX, Desoxinivalenol (DOM ou vomitoxina) Tricotecenos 48 Estrutura química Tricotecenos 49 Tricotecenos 50 MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS Irritação local de pele e mucosas Alterações neurológicas do SNC, responsáveis pela recusa de alimentos, desorientação do vôo das aves Alterações do sistema hematopoéticos e linfático, com grandes gravidades segundo a toxinas e o tempo de exposição a ela Diatesis hemorrágicos Aplasia medular nos casos severos Imunossupressão Tricotecenos 51 Conseqüências da contaminação dos alimentos com micotoxinas Perdas diretas de produtos agrícolas Redução no crescimento e produtividade de animais Mortalidade de animais Redução dos preços Queda na exportação Custos com remoção da toxina 52 Detoxicação dos alimentos contaminados Remoção física – manual, UV, polimento Remoção química – extração com solventes Remoção por adsorção - aluminosilicatos Aflatoxina B1 estável a 250oC Autoclavar a 121oC - reduz parcialmente (70 a 80%) Fritar em óleo – reduz parcialmente (65%) 53 Realização da colheita logo após atingido o teor de umidade que permita a operação Ajuste dos equipamentos de colheita para promover o máximo de limpeza e o mínimo de danos mecânicos Limpar os silos e graneleiros e sua desinfecção Realizar de forma correta a pré-limpeza e a limpeza, removendo as impurezas e grãos danificados, finos e materiais estranhos Realizar a secagem de forma correta, diminuindo a probabilidade de ocorrer desenvolvimento de fungos Prevenção 54 Monitoramento da temperatura da massa de grãos e ventilação, visando uniformizar a temperatura Controlar a infestação de insetos e roedores, pois a proliferação dos fungos está associada ao ataque destas pragas Prevenção 55 Cromatografia em camada delgada (CCD) Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) Métodos imunoquímicos para detecção de AFB1, ampliando também para ocratoxina A, deoxinivalenol, zearalenona e fumonisinas Atualmente o mercado de kits baseados em métodos imunoenzimáticos -“enzyme-linked immunosorbent assay” (ELISA), acoplada a rapidez do ensaio Métodos de detecção 56 Micotoxinas Alimento LMT (?g/kg) Aflatoxina M1 Leite fluído 0,5 Leite em pó 5 Queijos 2,5 Aflatoxinas B1, B2, G1, G2 Cereais e produtos de cereais, exceto milho e derivados, incluindo cevada malteada 5 Feijão 5 Castanhas exceto Castanha-do-Brasil, incluindo nozes, pistachios, avelãs e amêndoas 10 Frutas desidratadas e secas 10 Castanha-do-Brasil com casca para consumo direto 20 Castanha-do-Brasil sem casca para consumo direto 10 Legislações - ANVISA 22 de Fevereiro de 2011 00:00 RESOLUÇÃO - RDC N 7, DE 18 DE FEVEREIRO DE 2011 Dispõe sobre limites máximos tolerados (LMT) para micotoxinas em alimentos. 57 Castanha-do-Brasil sem casca para processamento posterior 15 Alimentos à base de cereais para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância) 1 Fórmulas infantis para lactentes e fórmulas infantis de seguimento para lactentes e crianças de primeira infância 1 Amêndoas de cacau 10 Produtos de cacau e chocolate 5 Especiarias: Capsicum spp. (o fruto seco, inteiro ou triturado, incluindo pimentas, pimenta em pó, pimenta de caiena e pimentão-doce); Piper spp. (o fruto, incluindo a pimenta branca e a pimenta preta) Myristica fragrans (noz- moscada) Zingiber officinale (gengibre) Curcuma longa (curcuma). Misturas de especiarias que contenham uma ou mais das especiarias acima indicadas 20 Amendoim (com casca), (descascado, cru ou tostado), pasta de amendoim ou manteiga de amendoim 20 Milho, milho em grão (inteiro, partido, amassado, moído), farinhas ou sêmolas de milho 20 Ocratoxina A Cereais e produtos de cereais, incluindo cevada malteada 10 Feijão 10 Café torrado (moído ou em grão) e café solúvel 10Vinho e seus derivados 2 58 Suco de uva e polpa de uva 2 Especiarias: Capsicum spp. (o fruto seco, inteiro ou triturado, incluindo pimentas, pimenta em pó, pimenta de caiena e pimentão-doce) Piper spp. (o fruto, incluindo a pimenta branca e a pimenta preta) Myristica fragrans (noz- moscada) Zingiber officinale (gengibre) Curcuma longa (curcuma) Misturas de especiarias que contenham uma ou mais das especiarias acima indicadas 30 Alimentos a base de cereais para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância) 2 Produtos de cacau e chocolate 5,0 Amêndoa de cacau 10 Frutas secas e desidratadas 10 Desoxinivalenol (DON) Arroz beneficiado e derivados 750 Alimentos a base de cereais para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância) 200 Fumonisinas (B1 + B2) Milho de pipoca 2000 Alimentos a base de milho para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância) 200 Zearalenona Alimentos a base de cereais para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância) 20 Patulina Suco de maçã e polpa de maçã 50 59 Micotoxinas Alimento LMT (µg/kg) Desoxinivalenol (DON) Trigo integral, trigo para quibe, farinha de trigo integral, farelo de trigo, farelo de arroz, grão de cevada 2000 Farinha de trigo, massas, crackers, biscoitos de água e sal, e produtos de panificação, cereais e produtos de cereais exceto trigo e incluindo cevada malteada 1750 Fumonisinas (B1 + B2) Farinha de milho, creme de milho, fubá, flocos, canjica, canjiquinha 2500 Amido de milho e outros produtos à base de milho 2000 Zearalenona Farinha de trigo, massas, crackers e produtos de panificação, cereais e produtos de cereais exceto trigo e incluindo cevada malteada 200 Arroz beneficiado e derivados 200 Arroz integral 800 Farelo de arroz 1000 Milho de pipoca, canjiquinha, canjica, produtos e subprodutos à base de milho 300 Trigo integral, farinha de trigo integral, farelo de trigo 400 ANEXO II - Aplicação em janeiro de 2012 LIMITES MÁXIMOS TOLERADOS (LMT) PARA MICOTOXINAS 60 ANEXO III - Aplicação em janeiro de 2014 LIMITES MÁXIMOS TOLERADOS (LMT) PARA MICOTOXINAS Micotoxinas Alimento LMT (?g/kg) Ocratoxina A Cereais para posterior processamento, incluindo grão de cevada 20 Desoxinivalenol (DON) Trigo e milho em grãos para posterior processamento 3000 Trigo integral, trigo para quibe, farinha de trigo integral, farelo de trigo, farelo de arroz, grão de cevada 1500 Farinha de trigo, massas, crackers, biscoitos de água e sal, e produtos de panificação, cereais e produtos de cereais exceto trigo e incluindo cevada malteada. 1250 Fumonisinas (B1 + B2) Milho em grão para posterior processamento 5000 Zearalenona Milho em grão e trigo para posterior processamento 400 61 ANEXO IV - APLICAÇÃO EM JANEIRO DE 2016 LIMITES MÁXIMOS TOLERADOS (LMT) PARA MICOTOXINAS Micotoxinas Alimento LMT (?g/kg) Desoxinivalenol (DON) Trigo integral, trigo para quibe, farinha de trigo integral, farelo de trigo, farelo de arroz, grão de cevada 1000 Farinha de trigo, massas, crackers, biscoitos de água e sal, e produtos de panificação, cereais e produtos de cereais exceto trigo e incluindo cevada malteada. 750 Fumonisinas (B1 + B2) Farinha de milho, creme de milho, fubá, flocos, canjica, canjiquinha 1500 Amido de milho e outros produtos a base de milho 1000 Zearalenona Farinha de trigo, massas, crackers e produtos de panificação, cereais e produtos de cereais exceto trigo e incluindo cevada malteada. 100 Arroz beneficiado e derivados 100 Arroz integral 400 Farelo de arroz 600 Milho de pipoca, canjiquinha, canjica, produtos e sub-produtos à base de milho 150 Trigo integral, farinha de trigo integral, farelo de trigo 200 62 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOESCOLA CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE MICOLOGIA DISCIPLINA DE MICOLOGIA GERAL MICOTOXINAS Profa. Oliane Maria Correia magalhães olimicomed@yahoo.com.br
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