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03/10/2017 1 COMPOSTOS TÓXICOS NATURAIS DE ORIGEM FÚNGICA Profa. Adriana Pavesi Arisseto Bragotto Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP Departamento de Ciência de Alimentos 2017 TA-611 TÓPICOS Toxinas de cogumelos Amatoxinas, muscimol, muscarina, agaritina Toxinas de fungos filamentosos (bolores) Micotoxinas: aflatoxinas, ocratoxinas, zearalenona, fumonisinas, tricotecenos, patulina TOXINAS DE COGUMELOS • Algumas espécies tóxicas e não tóxicas são muito similares • Cogumelos de procedência duvidosa e cultivados por pessoas não especializadas requerem atenção • Algumas toxinas não são destruídas pelo cozimento AMATOXINAS “Chapéu da morte" ou o "anjo da destruição“ Amanita phalloides Grupo de alcalóides ciclopeptídicos compostos por 7 ou 8 aminoácidos, responsáveis pelos seus efeitos tóxicos Amatoxinas Toxicidade Interfere na síntese de RNAm, ribossomos e proteínas • Efeito retardado (após 6 h da ingestão) • Ataques repentinos de dor abdominal, vômitos e diarreia • Danos severos no fígado e nos rins • 50 g de cogumelo fresco é capaz de matar (morte 5-8 dias) • 95% dos casos de intoxicação letal por cogumelos • São termoestáveis e se mantêm potentes em cogumelos estocados por mais de 10 anos MUSCIMOL E MUSCARINA Amanita muscaria Cogumelo não usado na alimentação, mas sim pelos seus efeitos neurotóxicos e alucinógenos Muscimol Muscarina 03/10/2017 2 Muscimol Toxicidade Ativa os receptores de GABA (ácido gama- aminobutírico) • Efeitos em 30-90 min após a ingestão • Hiperatividade, excitabilidade, ilusões e delírios (alucinação) • Sono profundo e enxaqueca • Não é destruído no cozimento • Altas concentrações Muscarina Toxicidade Ativa os receptores de acetilcolina • Efeitos em 30 min após a ingestão • Não ultrapassa a barreira hematoencefálica (não chega ao SNC) • Aumento de salivação, lacrimejamento, sudorese, vômito, diarreia, pulsação lenta • Morte é incomum • Não é destruída no cozimento • Baixas concentrações AGARITINA Agaricus bisporus • Hidrazina • Alta concentração no cogumelo fresco (até 10.000 mg/kg) • Suspeita de carcinogenicidade e genotoxicidade Agaritina Schulzová et al. (2002). Tratamento Redução (%) Refrigerador (5 °C, 6 dias) 25 Congelamento (-18 °C, 7 dias) 25 Secagem (25 °C, 24 horas) 18 Cozimento (água em ebulição, 60 min) 88 Fritura por imersão (170 °C, 5 min) 48 Fritura (150 °C, 10 min) 57 Micro-ondas (1000 W, 1 min) 65 Influência do processamento MICOTOXINAS Crescimento do fungo Produção da toxina Ambiente Temperatura, umidade, ataque de insetos Cultura Genética, condição física, composição Fungo Homem Alimento Animais Ração Grupo AZO • Doença X: 100 mil aves (perus) mortas no Reino Unido por necrose hepática aguda, no início da década de 1960, devido à ingestão de ração contaminada → AFLATOXINAS. • Aleucia tóxica alimentar (ATA): matou cerca de 100 mil pessoas na antiga União Soviética entre 1942 e 1948 pelo consumo de grãos infectados por Fusarium (degeneração da medula óssea). • Ergotismo (gangrenoso e convulsivo): associado ao consumo de centeio (relatos de 1100 a.C.). Foi responsável pela morte de milhares de pessoas na Europa. MICOTOXICOSES 03/10/2017 3 INTRODUÇÃO • Umas das classes mais importantes de substâncias tóxicas em alimentos • FAO estima que 25% das culturas de cereais no mundo estejam contaminadas por micotoxinas • Exposição crônica para a maioria da população • Mais de 300 toxinas conhecidas IMPORTÂNCIA Grupo AZO PRINCIPAIS MICOTOXINAS Fungo (gênero) Micotoxinas Aspergillus Aflatoxinas, esterigmatocistina, ocratoxinas, citrinina, patulina Fusarium Zearalenona, fumonisinas, tricotecenos Penicillium Patulina, citrinina, ocratoxinas Claviceps Alcaloides do ergot (ergotamina, ergocristina) Grupo AZO Fluorescência: B1 e B2 = azul G1 e G2 = verde Mais de 20 aflatoxinas conhecidas Aspergillus flavus, A. parasiticus, e A. nominus AFLATOXINAS Aflatoxinas • AFB1 é geralmente encontrada em maior concentração • Cereais, amendoim, castanha do Brasil, especiarias, figo, frutas secas Alimento [ ]total média (µg/kg) [ ]total máx (µg/kg) Milho 0,28 9 Outros cereais 0,35 117 Amêndoas 1,71 579 Castanha do Brasil 39,5 3337 Amendoim 2,57 985 Outras nozes 1,30 402 Ocorrência Aflatoxinas Metabolismo Aflatoxinas Toxicidade � Efeitos agudos: anorexia, apatia, necrose hepática � Efeitos crônicos: carcinogenicidade (fígado), mutagenicidade, teratogenicidade, cirrose hepática, imunossupressão � AFB1 é a mais tóxica - Correlação positiva com câncer de fígado em grupos populacionais que têm hábito de consumir milho mofado - Exposição a aflatoxinas x incidência de hepatocarcinoma em regiões com alta prevalência de hepatite B - IARC: Grupo 1 (carcinógeno humano) 03/10/2017 4 Aflatoxinas Aflatoxina M1 Ração contaminada com AFB1 Metabolismo animal Contaminação de leite e derivados por AFM1 • 0,5 a 6% da AFB1 ingerida • Provável carcinógeno humano (IARC) • 2 a 10% da potência carcinogênica da AFB1 Grupo AZO • Grupo de 7 ocratoxinas • Ocratoxina A é a mais encontrada em alimentos e a mais tóxica Penicillium verrucisum em climas frios e Aspergillus carbonarius em climas quentes OCRATOXINAS Ocratoxinas Ocorrência • Cereais (trigo, cevada, arroz), café, uva, vinho, cacau, chocolate Cereais (0,3–1,6 μg/kg) Café (0,8 μg/kg) Vinho (0,01–0,1 μg/kg) Ocratoxinas Metabolismo • Biodisponibilidade de 50-65% • Capacidade de se ligar às proteínas plasmáticas • Estrutura semelhante à fenilalanina (compete pela fenilalanina-tRNA ligase) Ocratoxinas Toxicidade � Potente nefrotoxina � lesões renais (ex.: nefropatias em suínos) � Hepatóxica, imunossupressora, teratogênica e carcinogênica � IARC: grupo 2B � Nefropatia Endêmica dos Balcãs é uma disfunção renal que afeta a população da região da Bulgária, Romênia e ex-Iugoslávia. Grupo AZO Produzida por várias espécies de Fusarium (apenas), principalmente F. graminearum e F. tricinctum • É característica de cereais, principalmente milho, e possui tendência a se desenvolver em baixas temperaturas ZEARALENONA 03/10/2017 5 Zearalenona α-Zearalenol • Estrutura semelhante ao 17ß-estradiol e à estrona, permitindo sua ligação ao receptor estrogênico • Eliminação pelas fezes (65%) e urina (21%) Zearalenona Metabolismo Zearalenona Toxicidade � Síndrome estrogênica em suínos � Hiperestrogenismo: inchamento da vulva e glândulas mamárias, atrofia dos ovários, infertilidade etc. (fêmeas); atrofia testicular, hipertrofia das mamas (machos) � IARC: grupo 3 Grupo AZO Diferentes espécies de Fusarium (ex: F. moniliforme, F. proliferatum) • Pelo menos 7 tipos: B1, B2, B3, B4, A1, A2 e A3 • Solúveis em H2O • B1 é a mais estudada e de maior ocorrência FUMONISINAS Fumonisinas Toxicidade � Absorção limitada � Efeitos hepatotóxicos, carcinogênicos, nefrotóxicos e imunossupressores � Leucoencefalomácia (danos neurológicos) em equinos e edema pulmonar em suínos (efeito agudo) � Associado a aumento na incidência de câncer de esôfago em seres humanos (não genotóxico) � IARC: grupo 2B Grupo AZO • Constituem um grupo de ~150 metabólitos produzidos por Fusarium e outros fungos • Grupos A, B, C e D • Apenas alguns ocorrem naturalmente • Grãos: cevada, aveia, centeio, milho, trigo TRICOTECENOS Tricotecenos Toxina T-2 � Aleucia Tóxica Alimentar (ATA) – União Soviética � Imunotoxicidade e destruição da medula óssea � Taxa de mortalidade pode chegar a mais de 50% DON (Desoxinivalenol) – mais relevante � Menos tóxica que outros tricotecenos � Toxicidade aguda � Vomitotoxina ou fator de recusa do alimento Toxicidade 03/10/2017 6 Grupo AZO Produzida por Penicillium expansun, P. claviforme, P. urtical, P. patulinum • É característica de frutas, principalmente maçã (fruta e suco) PATULINA Patulina Toxicidade � Intoxicações agudas: edema pulmonar, processos hemorrágicos, danos hepáticos, baço, rins e edemacerebral � Resultados contraditórios com relação à mutagenicidade e dados inadequados para carcinogenicidade (IARC 3) Grupo AZO PARÂMETROS TOXICOLÓGICOS Micotoxina Parâmetro Valor (μg/kg pc) Avaliação Aflatoxinas Carcinógenos genotóxicos - JECFA (2007) Aflatoxina M1 Carcinógeno genotóxico - JECFA (2002) Ocratoxina A PTWI 0,112 JECFA (2007) Desoxinivalenol (DON) PMTDI 1 JECFA (2011) Fumonisinas PMTDI 2 JECFA (2011) Patulina PMTDI 0,4 JECFA (1995) T-2 PMTDI 0,060 JECFA (2002) Zearalenona PMTDI 0,5 JECFA (2000) PMTDI = Ingestão diária tolerável PTWI = Ingestão semanal tolerável Grupo AZO MEDIDAS DE CONTROLE Pré-colheita • Melhoramento genético de plantas para aumentar a resistência à seca e ao ataque de insetos • Uso de fungicidas • Irrigação para evitar estresse hídrico • Minimizar danos mecânicos • Modelos preditivos Grupo AZO MEDIDAS DE CONTROLE Pós-colheita • Secagem rápida e eficiente dos grãos • Controlar temperatura e umidade na estocagem • Evitar infestação por insetos Grupo AZO Processamento (% redução) • Beneficiamento de cereais (até ~90%) • Cozimento do arroz (37-80%) • Extrusão (10-95%) • Torrefação do café (13-93%) • Nixtamalização do milho (até 80%) • Fermentação (até 99%) MEDIDAS DE CONTROLE 03/10/2017 7 Grupo AZO Resolução RDC No. 7 de 18 de fevereiro de 2011 (ANVISA): Dispõe sobre limites máximos tolerados (LMT) para micotoxinas em alimentos LEGISLAÇÃO Micotoxina Limite máximo (μg/kg) Aflatoxinas (AFB1+AFB2+AFG1+AFG2 e AFM1) 0,5 - 20 Ocratoxina A 2 – 30 Desoxinivalenol (DON) 200 – 3000 Fumonisinas (FB1 + FB2) 200 – 5000 Patulina 50 Zearalenona 20 - 1000 Grupo AZO MITO OU VERDADE? Grupo AZO PRÓXIMA AULA Contaminantes ambientais