MICOTOXINAS Prof. Dr. Sergio Paulo Severo de Souza Diniz Biólogo, Mestre em Bioquímica, Doutor em Ciências Biológicas Pos-Doctor em Bioquímica Fitopatologica Professor Associado - Departamento de Bioquímica Universidade Estadual de Maringá, PR Email – [email protected] INTRODUÇÃO Os Fungos, também denominados mofos ou bolores, são microrganismos multicelulares e filamentosos, cuja estrutura é mais bem observada ao microscópio, sendo por isso designado de microfungos, ao contrário dos cogumelos, que são os macrofungos. E esses fungos que ao infestarem os grãos e alimentos produzem substâncias tóxicas ou não. Micotoxina é o termo usado para descrever substâncias tóxicas formadas durante o crescimento de fungos, o que está associado a mudanças na natureza física do alimento no sabor, odor e aparência. Fungos principalmente do gênero Aspergillus, Penicillium e Fusarium estão largamente distribuídos na natureza e, portanto, muitas vezes, contaminam alimentos frescos e também alimentos processados. Prof. Dr. Sergio Paulo Severo de Souza Diniz O termo micotoxinas abrange uma diversificada série de compostos, originários de diferentes precursores e vias metabólicas, reunidos segundo o grau e tipos de toxicidade ao homem a aos animais superiores. Micotoxicose, é o envenenamento produzido por micotoxinas. Os produtos que podem veicular micotoxinas para o homem ou animais são os seguintes: 1) produtos agrícolas: cereais, sementes, oleaginosas, frutos, vegetais; 2) rações industrializadas; 3) produtos de origem animal: leite e derivados, carnes, embutidos; 4) queijos curados por fungos; 5) alimentos orientais fermentados: 6) produtos obtidos por fermentação: cerveja, aditivos alimentares e vitaminas. Gêneros/ Espécie potencialmente tóxicos Tipos de alimentos Micotoxina potencial Trigo, Farinha, Pão, Farinha de milho, milho pipoca, Banana. Aspergillus flavus A. ochraceus A. versicolor Fusarium spp Penicillium citrinum P. citreo-viride, P. cyclopium, P. martensii, P. patulum, P. puberulum. Aflatoxina, ocratoxina, esterigmacistina, patulina, ácido penicílico. Deoxinivalenol, nivalenol, zearalenona. Amendoim, Pecã. Aspergillus flavus A. ochraceus A. versicolor Penicillium cyclopium, P. expansum, P. citrinum. Aflatoxinas, ocratoxina, patulina, esterigmatocistina. Maçãs, Produtos de maçã Penicillium expansum Tortas de carne, Pó de cacau, Queijo. Aspergillus flavus Cladosporium spp Penicillium viridicatum, P. roqueforti. P. patulum, P. commune. Aflatoxinas, ocratoxina, patulina, ácido penicílico. Salame, Lingüiça, Maturados, Presunto, Curado, Carne mofada, Queijo. Aspergillus flavus A. ochraceus A. versicolor Penicillium viridicatum P. cyclopium Aflatoxinas, ocratoxina, patulina, ácido penicílico, esterigmatocistina. Pimenta do reino, pimenta vermelha. Aspergillus flavus A. ochraceus Penicillium spp Aflatoxinas, ocratoxina. Feijão, Soja, Milho, Sorgo, cevada Aspergillus flavus A. ochraceus A. versicolor Alternaria spp Cladosporium spp Penicillium viridicatum, P. cyclopium, P. citrinum, P. expansum, P. islandicum, P. urticae. Aflatoxinas, ocratoxina, patulina, ácido penicílico, esterigmatocistina, citrinina, griseofulvina. Alternariol, altenuene, altertoxina. Doces refrigerados e congelados Aspergillus flavus A. versicolor Penicillium viridicatum, P. cyclopium, P. citrinum, P. martensii, P. palitans, P. puberulum, P. roqueforti Aflatoxinas, ocratoxina, patulina, citrinina, ácido penicílico, esterigmatocistina. Alimentos mofados, de supermercados. Penicillium cyclopium Fusarium oxysporum F. solanum Aspergillus spp Acido penicílico, possíveis outras toxinas. Toxina T-2 Alimentos estocados em casa, Refrigerados ou não. Penicillium spp Aspergillus spp Aflatoxinas, ácido cógico, ocratoxina, ácido penicílico. Patulina Formação das Micotoxinas Os fungos que produzem micotoxinas dividem-se em dois grupos: - Os que atacam antes da colheita (fungos de campo, Ex. Fusarium graminearium, Aspergillus flavus) - Os que ocorrem após a colheita (fungos de armazenamento, Ex. Penicillium verucossum, Aspergillus flavus) Condições favoráveis para a produção de micotoxinas 1º. Umidade - a ausência de água disponível no alimento evita o crescimento de fungos; por isso, deve-se evitar situações em que alimentos sejam armazenados em condições de elevada umidade. 2º. PH -os fungos crescem numa faixa de pH que varia de 2 a 8. As aflatoxinas possuem crescimento ótimo na faixa de pH de 5 a 7. 3º. Composição química do alimento - em geral, alimentos com alto teor de carboidratos são mais favoráveis a altas produções de aflatoxina do que oleaginosas, com exceção do amendoim ou alimentos com alto teor de proteína. 4º. Potencial redox - Os fungos são energicamente aeróbicos. Condições de atmosfera reduzida de oxigênio retardam o crescimento de fungos e podem chegar a inibir completamente o seu desenvolvimento. 5º. Temperatura - A temperatura ótima para o crescimento do fungo é a mesma para a produção máxima de sua toxina. Em geral, a temperatura ótima é de 20 a 30ºC, podendo-se considerar a temperatura mínima de 3 a 7ºC. Se durante o armazenamento de produtos agrícolas, a temperatura for baixa, os fungos psicrófilos (que se desenvolvem à baixas temperaturas) poderão crescer, e com isso elevar a temperatura em determinados pontos, oferecendo condições propícias para uma contaminação secundária. 6º. Interação microbiana - fungos toxigênicos raramente ocorrem sós em alimentos naturais; eles coexistem com outros fungos e algumas leveduras e bactérias. Tipos de micotoxinas Aflatoxinas: São as micotoxinas mais estudadas, devido a sua ação hepatocarcinogenica e altamente toxigenica. Primeiro Isolamento: Foi a partir do Aspergillus flavus em 1961 por Sargeant et. al. Fungos Produtores de Aflatoxinas Inicialmente, o Aspergillus flavus foi o único fungo responsabilizado pela produção de aflatoxina. Posteriormente, com o avanço das pesquisas voltadas para compostos que contaminam os alimentos, descobriu-se que outros microorganismos também produzem tais compostos, dentre os quais: temos Aspergillus parasiticus, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus citrinum, Aspergillus effusus, Aspergillus ruber, Aspergillus ochraceus, Aspergillus wentii, Aspergillus ostianum, Aspergillus fumigatus e Aspergillus frenesii. Do gênero Penicillium, temos o Penicillium puberulum, Penicillium citrinum, Penicillium variable e Penicillium frequentans. E ainda Rhizopus sp. O Aspergillus parasiticus, que predomina nos países tropicais, é considerado um dos mais ativos produtores, produzindo principalmente as aflatoxinas B1, B2, G1 e G2, enquanto o Aspergillus flavus produz B1 e G1. Alimentos susceptíveis As aflatoxinas são as que possuem efeitos mais abrangentes afetando, amendoim, milho armazenado, canjica gritz, quireras e resíduos, semente de algodão, centeio, sorgo, trigo, cevada, nozes, ervilha, semente de girassol, sementes oleaginosas, aveia, arroz, painço, castanha do Pará, pistache, avelãs, soja, leite e produtos lácteos, ovos, produtos cárneos curados, algumas frutas secas e chás. Em quantidades diminutas foram encontradas no fígado de ovinos, suínos e de aves de corte. Animais susceptíveis A susceptibilidade dos animais à aflatoxina pode ser classificada em três níveis, a saber: a) Muito susceptíveis: (DL menor que 1mg/kg peso vivo) trutas, marrequinhos, cobaias, coelhos, cães, gatos e peruzinhos. b) Susceptíveis: (DL até 10 mg/kg) porcos, bezerros, pintinhos, frangos, codornas, faisões, vacas, marta, ratos e macacos. c) Pouco susceptíveis: carneiros e camundongos Sintomas O efeito da Aflatoxina é acumulativo e depende da dose e frequencia da ingestão da mesma. Efeitos no homem: Imunossupressão, síndrome de Reye (torna mais Efeitos específicos em espécies animais: susceptível à hepatite B), câncer primário no fígado, hemorragias e morte. -Perus e marrecos: Fígado aumentado com zonas de necrose periportal, hemorragia e persistência da gordura, proliferação dos dutos biliares, hepatomas, hemorragia, anorexia, fraqueza das pernas, das asas. Morte -Frangos e poedeiras: Redução do crescimento e da eficiência dos antibióticos. Fígado e rins descoloridos, pigmentados, e um pouco aumentados, fibrose, acumulação de gordura. Hemorragia, anorexia, fraqueza das pernas, das asas. Diminuição da produção de ovos, gema pálida, ovos menores, casca frágil, pontos pretos etc. Desenvolvimento menor dos embriões. Redução do ganho de peso -Suínos: Necrose centrilobular, fibrose. Proliferação dos dutos biliares. Problemas nos rins. Hemorragias. Ataxia. Menor peso das crias e menor taxa de sobrevivência. Perda de peso. Morte -Bovinos: Necrose centrilobular. Fibrose. Infecção no miocárdio. Síndrome nervosa. Infertilidade. Diminuição da gordura do leite. Redução do consumo de ração. Ataxia. -Eqüinos: Dano ao fígado. Anorexia. Hemorragia. Convulsões. Morte. -Coelhos: Dano ao fígado e rins. Hemorragia. Morte. -Peixes: Dano ao fígado e rins. Pouco desenvolvimento. Morte. Características químicas Aflatoxina B1 Fórmula Química: C17H12O6; Peso Molecular: 312,2782 g/mol; Nome: 2,3,6a,9a-tetrahidro-4met-oxiciclopental [c]furo [3’,2’:4,5]furo [2,3h][1] benzopirano1,11-dion; Propriedade Física: Estado cristalino; Ponto de Fusão: 168 – 269ºC; Fluorescência: azul; Índice de refração: []D – 558º na presença de clorofórmio; DL50: 0,364 mg/Kg - Dose oral por dia em pato adulto (peso vivo); Primeira Identificação: Carnaghan et. al. em 1963. O O O O O COH3 Aflatoxina B2 Fórmula Química: C17H14O6; Peso Molecular: 314,294 g/mol; Nome: 2,3,6a,8,9,9aHexahidro4metoxiciclopental[c]furo[3’, 2’:4,5]furo[2,3-h] [1]benzopirano1,11-dion; Propriedade Física: Estado cristalino; Ponto de Fusão: 286 – 289ºC; Fluorescência: azul; Índice de refração: []D – 492º na presença de clorofórmio; DL50: 1,696 mg/Kg - Dose oral por dia em pato adulto (peso vivo); Primeira Identificação: Hartley et. al. em 1963. O O O O O COH3 Aflatoxina G1 Fórmula Química: C17H12O7; Peso Molecular: 328,2776 g/mol; Nome: 3,4,7a,10a-Tetrahidro5-metoxi-1H, 12H furo[3’,2’:4,5]furo[2,3-h] pirano [3,4–c] [1]benzopirano1,12-dion; Propriedade Física: Estado cristalino; Ponto de Fusão: 244 – 246ºC; Fluorescência: verde; Índice de refração: []D – 556º na presença de clorofórmio; DL50: 0,784 mg/Kg - Dose oral por dia em pato adulto (peso vivo); Primeira Identificação: Weinreb Buchi em 1971. O O O O O O COH3 Aflatoxina G2 Fórmula Química: C17H14O7; Peso Molecular: 330,2934 g/mol; Nome: 3,4,7a,9,10,10a-Hexahidro-5metoxi-1H, 12H furo[3’,2’:4,5]furo[2,3-h] pirano [3,4–c] [1]benzopirano1,12-dion; Propriedade Física: Estado cristalino; Ponto de Fusão: 237 – 240ºC; Fluorescência: verde-azul; Índice de refração: []D – 473º na presença de clorofórmio; DL50: 3,45 mg/Kg - Dose oral por dia em pato adulto (peso vivo); Primeira Identificação: Weinreb Buchi em 1971. O O O O O O COH3 Aflatoxina M1 Fórmula Química: C17H12O7; Peso Molecular: 328,2776 g/mol; Nome: 2,3,6a,9a-Tetrahidro-9a-hidroxi4metoxiciclopental[c]furo[3’,2’:4,5]furo [2,3-h] [1]benzopirano-1,11-dion. 4hidroxiaflatoxina B1; Propriedade Física: Estado cristalino, na presença de metanol; Ponto de Fusão: 299ºC; Fluorescência: azul-violeta; Índice de refração: []D – 280º na presença de dimetilformamida; DL50: 0,302 mg/Kg - Dose oral por dia em patinho (peso vivo); Primeira Identificação: Carnaghan et. al. em 1963. O OH O O O O COH3 Aflatoxina M2 Fórmula Química: C17H14O7; Peso Molecular: 330,2934 g/mol; Nome: 2,3,6a,8,9,9a-Hexahidro-9ahidroxi-4-metoxiciclopental c]furo 3’,2’:4,5] furo[2,3-h] [1]benzopirano1,11-dion. 4-hidroxiaflatoxina B2; Propriedade Física: Estado cristalino na presença de metanol-clorofórmio; Ponto de Fusão: 293ºC; Fluorescência: violeta; Índice de refração: []D – 280º na presença de dimetilformamida; DL50: 1,228 mg/Kg - Dose oral por dia em patinho (peso vivo); Primeira Identificação: Carnaghan et. al. em 1963. O OH O O O O COH3 O amendoim e a Aflatoxina A ocorrência das aflatoxinas é maior no amendoim porque é o produto preferido pelo fungo e, também, porque muitas vezes há demora e chuvas no período de secagem após o arranquio. Entretanto, sua maior incidência se dá quando o amendoim é batido, ensacado e armazenado com umidade elevada e quando reumedece depois de estar seco. Ácido Fusárico O ácido fusárico é considerado o metabólito secundário tóxico mais importante produzido pelo fungo Fusarium oxysporum (Marasas et. al., 1984). O baixo peso molecular apresentado por esta micotoxina, favorece o deslocamento da mesma, através da corrente de transpiração da planta, chegando às folhas do hospedeiro, onde atuam rompendo a permeabilidade das membranas celulares e a capacidade destas em controlar a perda de água pela transpiração (Davis, 1969; Ouchi et al. 1989; Marley e Hillocks, 1993). Primeiro isolamento:Este ácido foi primeiramente isolado por Yabuta e colaboradores em 1934 no Japão, como sendo um produto metabólico do Fusarium heterosporum Ness que infectava plantas, e que foi posteriormente identificado como Fusarium moniliforme Sheld. Fungos produtores: Os fungos produtores de ácido fusárico foram divididos em 3 classes, em função dos níveis de síntese desta toxina: baixos produtores 1 a 100 g/g; produtores moderados de 100 a 500 g/g; e altos produtores, acima de 500 g/g de peso seco do grão de onde foram isolados. Ácido fusárico Fungos produtores: Os fungos produtores de ácido fusárico foram divididos em 3 classes, em função dos níveis de síntese desta toxina: baixos produtores 1 a 100 g/g; produtores moderados de 100 a 500 g/g; e altos produtores, acima de 500 g/g de peso seco do grão de onde foram isolados. registrou-se a produção de ácido fusárico por 78 estirpes de Fusarium moniliforme, F. crookwellense, F. subglutinans, F. sambucinum, Fusarium nygamai. Fusarium semifectum, Cephalosporium spp, Fusarium nygamai. Alimentos susceptíveis Este fungo ocorre como saprófita ou parasita não específico em gramíneas, incluindo milho, arroz, trigo, sorgo e cevada. Características químicas Ácido Fusárico Fórmula Química: C10H13N02; Peso Molecular: 179,22 g/mol; Nome: Ácido 5-butil-2pindinecarboxilico ou Ácido 5butilpicolinico; Propriedade Física: Estado cristalino; Ponto de Fusão: 96 - 98ºC; Emite fluorescência azul-violeta; Índice de refração: []D – 280º (solvente dimetilformamida); DL50: 230 mg/Kg - Dose oral por dia em rato (peso vivo). N H3C COOH Ácido Penicílico O ácido penicílico foi isolado a partir de milho infectado com Penicillium puberulum em 1913. Atualmente, sabe-se que o mesmo também É produzido por outros membros do genero Penicillium e Aspergillus sendo uma toxina tremorgênica tendo como principais sintomas envenamento, os tremores e as convulsões. Primeiro isolamento: Foi isolado de milho infectado com Penicillium puberulum por Alsberg e Black em 1913 pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos da América. Fungos produtores: Aspergillus melleus, Aspergillus ochraceus, Penicillium puberulum, Penicillium cyclopium, Penicillium thomii, Penicillium suaviolens, Penicillium boarnense, Penicillium olivinoviriall, Penicillium mortersii, Penicillium fenelliae, Penicillium pulitans, entre outros Ácido Penicílico Alimentos susceptíveis: Trigo, farinha, pão, farinha de milho, milho, milho pipoca, feijão, soja, sorgo, cevada, tortas de carne, pó de cacau, queijo, salame, lingüiça, maturados, presunto, curados, carne mofada, doces refrigerados e congelados, alimentos mofados de supermercados e alimentos estocados em casa refrigerados ou não. Animais sensiveis: Animais em geral, principalmente os que se alimentam de ração de milho e afins, e os homens. Sintomas: Carcinogênico, citotóxico, hepatotóxico, dilata coronárias e artérias pulmonares acarretando tremores, convulsões, Síndrome de Slobber, salivação excessiva. Porém é considerado um potente agente antimicrobiano. Caracteristicas químicas Ácido penicílico Fórmula Química: C8H1004; Peso Molecular: 170,16 g/mol; Nome: Ácido 3-metoxi-5-metil-4oxi-2,5-hexadienoico; Propriedade Física: Cristal rômbico, triclínico ou monoclínico, em água (monohidratado); Ponto de Fusão: 83-84ºC; Emite fluorescência: transparente; Índice de refração: uv máxima 200 nm; Solubilidade: Reação ácida torna vermelho congo em azul, moderadamente solúvel em água fria, solúvel em água quente, álcool, éter, benzeno, clorofórmio. DL50: 100 mg/ Kg para ratos CH3O O OH O Alcalóides de Ergot A primeira menção sobre alcalóides de ergot é datada de 600 a.C., referindo-se a uma perigosa excrescência encontrada em espigas. Em 400 a.C. alguns registros referem-se a uma grama mortífera que causava aborto. Foi observado que a epidemia de ergotismo ocorria após períodos de fome, onde as pessoas, presumivelmente, consumiam colheitas recentes de grãos contaminados contendo escleródios tóxicos de ergot produzidos em primaveras úmidas e verões quentes com chuvas. O ergotismo, causado por alcalóides altamente tóxicos do “ergot” produzidos pelo gênero Claviceps spp, foi o causador de grandes epidemias durante a Idade Média na Europa e Ocidente, associada ao uso de centeio na produção de pão. Alcalóides de Ergot Primeiro isolamento: Em 1943, A. Stoll e A. Hoffmann (Jornal da Sociedade Química) isolaram os alcalóides de ergot, a partir de sclerotia seca do fungo Claviceps purpura (Fries) Tul., isolado de plantas de centeio. Fungos produtores: Claviceps spp, Claviceps purpura, Claviceps paspali. Alimentos susceptíveis: Pastagens e gramíneas em geral, centeio, trigo, azevem, milho, aveias, e outros cereais, pão de centeio e derivados afins. Animais sensiveis: Bovinos, e animais de pastagem e os homens. Sintomas: Afeta o sistema nervoso central (vomito, diarréia, ataxia, tremores e convulsões, gangrena e morte) provocando também constrição das arteríolas ou esclerotia e a lesões do endotélio capilar, levando à necrose gangrenosa das extremidades. Nos bovinos os sintomas que provoca consistem em sintomatologia nervosa, sendo a hipersensibilidade aos ruídos e aos movimentos a característica dominante. Caracteristicas químicas Ergotamina Fórmula Química: C33H35N5O5; Peso Molecular: 581,65 g/mol; Nome: 12’Hidroxi-2’-metil-5’(fenilmetil) ergotaman-3’, 6’,18-trione; Ponto de Fusão: 203ºC; Índice de refração: []25D – 125º a 155º em clorofórmio; DL50: 62,80 mg/ Kg de peso vivo de rato. OH CH 3 O CHN H N N O CH 3 H HN N O CH 2C 6H 6 Ergocristina Fórmula Química: C35H39N5O5; Peso Molecular: 609,74 g/mol; Nome: 12’Hidroxi-2’-(1-metiletil)5’-(fenilmetil) ergotaman-3’, 6’,18-trione; Ponto de Fusão: 155 a 157ºC; Índice de refração: []25D – 183º em clorofórmio DL50: 62,80 mg/ Kg de peso vivo de rato. OH O CH(CH 3)2 O CHN H N N O CH 3 H HN H N O CH 2C 6H 6 Ergonovina Fórmula Química: C19H23N3O2 Peso Molecular: 325,39 g/mol. Nome: 9,10-Dihidro-N-(2hidroxi-1-metiletil)-6metilergolina-8-carboxamida. Ponto de Fusão: 162ºC Índice de refração: []25D + 90º – 16º em piridina. DL50: 8,26 mg/ Kg de peso vivo de rato. É o principal alcalóide de ergot. HOCH2CHCHOC CH3 NH N CH3 Ergosina OH Forma molecular: C30H37N5O5 Peso Molecular: 547,64 g/mol. Nome: 12’Hidroxi-2’-metil-5’(metilpropil) ergotaman-3’, 6’,18-trione Ponto de Fusão: 228ºC Índice de refração: []25D – 161º em clorofórmio. DL50: 8,26 mg/ Kg de peso vivo de rato. CHN O N H N N O CH 3 H HN O CH(CH 3)2 Ergocornina OH Forma molecular: C31H39N5O5 Peso Molecular: 561,66 g/mol. Nome: 12’Hidroxi-2’-5’-di(1metiletil) ergotaman-3’, 6’,18-trione Ponto de Fusão: 181ºC Índice de refração: []20D– 110º em piridina e – 175º em clorofórmio. DL50: 1,17mg/Kg de peso vivo de rato. CH(CH 3)2 O CHN H N N O CH 3 H HN H N O CH 2CH(CH 3)2 CITRININA Esta toxina afeta o sistema renal no homem, promovendo alterações ao nível da membrana mitocondrial. Paralelamente, a citrinina apresenta propriedades antifúngicas, inibindo também o crescimento de leveduras, tais como Saccharomyces cerevisae. Foi demonstrado que a Ocratoxina A e Ctrinina, interferem no metabolismo do ferro (Fe) no organismo. Na natureza estas duas toxinas poderiam afetar a absorção deste elemento de outros microorganismos competidores. A possibilidade de estas toxinas interferirem na absorção do ferro poderia causar nefropatia. A concentração de fosfato e o pH são fatores determinantes na produção de citrinina. Primeiro Isolamento: Isolado por Hethrington em Londres em 1931. Citrinina Fungos produtores: Aspergillus niveus, Penicillium citrinum, Penicillium canascens, Penicillium citreaviride, Penicillium fallatanum, Penicillium implicatum, Penicillium jenseni, Penicillium velutinem, Penicillium viridicatum, Penicillium steckii e Monascus ruber. Alimentos susceptíveis: Tem sido encontrada como contaminante natural em trigo, centeio, milho, cevada e aveia. Foi parte do problema do arroz amarelo no Japão de pós-guerra. Animais sensíveis: Mamíferos, tais como homens, suínos e cães, e nas aves. Citrinina Sintomas: Os principais sintomas provocados pela ingestão desta toxina são em mamíferos, nefrotoxicose com polidipsia e poliúria, e um ligeiro dano hepático, em forma de infiltração gordurosa A ação tóxica sobre os rins consiste em glomerulonefrete, deformação e aumento dos túbulos renais. Em aves, hipertrofia renal, aumento no consumo de água, fezes aquosas. Caracteristicas químicas Citrinina Fórmula Química: C13H14O5. Peso Molecular: 250,24 g/mol. Nome: Ácido 4,6-dihidro-8hidroxi-3, 4,5-trimetil-6-oxi3H-2-benzopirano-7carboxílico. Ponto de Fusão: 175º C Emite fluorescência: amarelolimão em álcool DL50: 33 a 67 mg/Kg para ratos adultos O O O O O CH3 CH3 CH3 ESTERIGMATOCISTINA É uma micotoxina caracterizada pelo sistema de anel dehidrofenobenzofurano acoplado a uma xantona. Sendo um composto intermediário, juntamente os seus derivados o-metil da síntese das aflatoxina. Fungos Produtores: Os fungos produtores de esterigmatocistina são dentre outros, Aspergillus rugulosus, Aspergillus versicolor, Aspergillus nidulans, Chaetomium thielariodeum, Chaetomium udagawae, Aspergillus chevaler, Aspergillus ruber e Aspergillus amstelodami. Alimentos susceptíveis: Desenvolve-se bem em milho e arroz de quatro a sete dias à temperatura de 26ºC com uma umidade de 14%. Em pães e bolos cresce à temperatura de 20ºC após 10 dias de incubação. E ainda café, nozes, amendoim, pecã, queijo, feijão, soja, sorgo, trigo, cevada e outros cereais, farinha, pão, farinha de milho, milho pipoca, salame, lingüiça, maturados, presuntos curados, carne mofada, doces refrigerados e congelados. Esterigmatocistina Animais sensíveis: As espécies animais mais suscetíveis são os ratos, patinhos e camundongos, e os mamíferos em geral. Sintomas: É uma toxina com efeitos assemelhados ao da aflatoxina B-1, afetando a proliferação dos ductos biliares, pleomorfismo nuclear, necrose renal, hemorragia e necrose hepática. É considerada hepatocarcinogênica. Os principias sintomas provocados pela ingestão desta toxina são em mamíferos, efeitos carcinogênicos, alterações degenerativas do fígado, rins e coração, necrose tubular. Em aves, necrose renal, má formação, mortalidade e diminuição do embrião, necrose hepática. Inibe a incorporação de timidina, indicando uma inibição da síntese do DNA. Características químicas Esterigmatocistina Fórmula Química: C18H12O5 Peso Molecular: 308,29 g/mol Nome: 8-hidroxi-6metil-3a, 12c – dihidro-furo [3’,2’,4,5] furo[2,3c]xante-7ona Propriedade Física: cristal DL50: 166 mg/Kg em ratos O OH O O O CH3O FUMONISINAS A ocorrência das fumonisinas em alimentos principalmente em milho tem sido relacionada às doenças muitas delas fatais em animais. A toxidez mais dramática ocorre em cavalos e outros eqüinos, causando a LEM (leuco-encefalomalácia), que se caracteriza pela formação de cavitações na substância branca do cérebro acompanhada de amolecimento da mesma, resultando em morte. Além de edema pulmonar em suínos e câncer hepático em ratos. Em humanos, as fumonisinas têm causado câncer de esôfago e fígado. Esta toxina é produzida pelas cepas de Fusarium moliniforme, organismo constantemente associado aos grãos de milho. É consenso que as fumonisinas mais tóxicas são as denominadas B1, B2 e B3, produzidas por Fusarium moniliforme Sheldon, Fusarium proliferatum (Matsushima) Nuremberg e Fusarium subglutinans. As outras fumonisinas diferem entre si pela ausência de um dos grupos de hidroxila livres na posição C-5 ou C-10. Suspeita-se que FA1 e FA2 não sejam toxinas naturais, mas que surjam no processo de extração e purificação. A estrutura das fumonisinas é muito similar a da fitotoxina AAL, patotoxina produzida por Alternaria alternata f. sp. Lycopersici, que incita o cancro da haste em tomateiros suscetíveis. Fumonisinas Fungos Produtores: Fusarium moniliforme, Fusarium proliferatum, Fusarium nygamai, Fusarium proliferatum, Fusarium anthophilium, Fusarium nygamai, Fusarium dlamini, Fusarium naviforme. Porém os produtores das fumonisinas mais tóxicas são: Fusarium moniliforme Sheldon, Fusarium proliferatum (Matsushima) Nuremberg e Fusarium subglutinans. Alimentos susceptíveis: Milho e seus derivados, milheto e sorgo dentre outros. Animais sensíveis: Cavalos, bois, coelhos, e animais em geral que se alimentam com milho ou ração feita do milho, e suínos, além dos homens. Sintomas: Nos cavalos, bois e coelhos provoca leuco-encefalomalácia: amolecimento e cavitações (buracos) na substância branca do cérebro, resultando em morte. Em suínos, provoca inchaço nos pulmões: "edema pulmonar dos suínos". Características químicas H3C COOH O Fumonisina B1 CH3 OH OH CH3 HOOC O Fórmula Química: HOOC C34H59NO15 COOH O Peso Molecular: 721,84 g/mol Nome: 2-amino-12,16dimetil–3,510-tri-hidroxiHC 14,15 propano-1,2,3 COOH O tricarboxiicosano HOOC O DL50: 1,25 mg/ Kg O 3 HOOC COOH O CH3 NH2 OH CH3 OH OH CH3 O CH3 NH2 Ocratoxina Estes fungos se desenvolvem no trigo armazenado com umidade . superior a 16% e também em pescado fermentado Esta toxina é um metabólito do Aspergillus ochraceus, Penicillium viridicatum, P. verrucosum. As ocratoxinas são classificadas em 3 categorias: A, B e C. A ocratoxina A é a mais tóxica. Sendo uma importante neurotoxina. Esta toxina em sua ção contaminadora passa para o sangue tanto em animais e humanos, acumulando-se em diversos órgãos (rim, cérebro, e cerebelo). A ocratoxina A, produz uma inibição também na síntese de proteína e DNA. Esta toxina tem sido usada no controle do crescimento bacteriano de E. coli, Streptococcus agalactiae, staphylococcus aureus, Yersinia enterocolitica, Salmonella infantis, Lactobacillus plantarum e L. casei. Ocratoxina Primeiro Isolamento: Isolado em 1965 na África do Sul a partir de cepas de Aspergillus ochraceus. Fungos produtores: Aspergillus ochraceus, Aspergillus alutaceus, Aspergillus alliaceuse e Penicillium viridicatum. Alimentos susceptíveis: Cereais e outros alimentos, como feijão, soja, sorgo, trigo, café, cevada, cacau, frutas secas e derivados de origem animal como ovos, leite, derivados de trigo: farinha, pão, derivados de milho e milho, amendoim, pecã, tortas de carne, pó de cacau, queijo, salame, lingüiça, maturada, presunto, curados, carne mofada, pimenta do reino, pimenta vermelha, doce refrigerados e congelados alimentos estocados em casa refrigerados ou não. Ocratoxina Animais sensíveis: mamíferos e aves em geral. Sintomas: o principal orgão atacado é o rim (nefropatia), podendo ainda atacar o fígado e o intestino delgado. Dentre outros efeitos tóxicos temos, os teratogenicos, imunotóxicos, genotóxicos, mutagenicos, carcinogenicos, produzindo ainda hemorragias e enterites. Ocratoxina Ocratoxina A Fórmula Química: C20H18ClNO6 Peso Molecular: 403,818 g/mol Nome: N((5-cloro-3,4-dihidro-8hidrox-3-metil-1-oxi-1H-2benzopirano-7-yl) carbonil) fenilalanina. Propriedade Física: Cristal em xileno Ponto de Fusão: 169º Emite fluorescência: verde Índice de refração: []D – 118º (Clorofórmio) DL50: 20 a 22 mg/Kg em ratos COOH O OH N O O H CH3 Cl Ocratoxina B Ocratoxina B Fórmula Química: C20H19NO6 - não possui o cloro Peso Molecular: 369,3732 g/mol Nome: N(3,4-dihidro-8-hidrox-3metil-1-oxi-1H-2-benzopirano-7-yl) (carbonil) fenilalanina. Propriedade Física: Cristal em metanol Ponto de Fusão: 221º Emite fluorescência: azul Índice de refração: []D – 35º em metanol DL50: não é tóxico COOH O N OH O O H CH3 Ocratoxina C Ocratoxina C Fórmula Química: C22H22 ClNO6 Peso Molecular: 431,8716 g/mol Nome: etil éster de ocratoxina A Propriedade Física: Cristal em etanol Ponto de Fusão: 169º Emite fluorescência: verdeazulada Índice de refração: []D – 118º (Clorofórmio) DL50: quase não apresenta toxicidade COOH O OH N O O C2H5 H CH3 Cl Patulina É uma micotoxina com atividade carcinogênica, devido insaturação , , junto com a dupla ligação conjugada externa, ligada na posição 4 do anel da lactona. Clavicina, claviformina ou expansina são outras denominações que recebe a patulina. Esta toxina é produzida principalmente pelos fungos Penicillium expansum, Aspergillus clavatus e Byssochlamys nívea. O Penicillium expansum, fungo parasita facultativo que ataca frutas previamente danificadas. Em suco de maçã foi detectado até 150000 g/ Kg em matéria deteriorada. A patulina é encontrada com freqüência em frutas como maçã, pêra, cidra e em seus sucos. Registra-se também a ocorrência da toxina em pão embolorado e silagem. A patulina é um agente mutagênico e possuindo efeitos tóxicos sobre o trato gastrointestinal e sistemas nervoso central e imunológico, em ratos. Assim como, inibe a proliferação de células fetais de pulmão em humanos. Patulina Primeiro Isolamento: Foi isolado de Penicillium expansum por Birkinshaw et. al. em 1943. Fungos Produtores: Aspergillus clavatus, Aspergillus claviforme, Aspergillus giganteus, Aspergillus terreus, Penicillium patulum, Penicillium roqueforti, Penicillium expansum, Penicillium variable, Penicillium claviforme, Penicillium lapidosum, Penicillium melinii, Penicillium rugolosum e Penicillium equinum, e Gymmoascus spp. Alimentos susceptíveis: A patulina é comum em sucos de frutas, principalmente de maçãs, trigo, farinha, pão, farinha de milho, milho pipoca, amendoim, pecã, tortas de carne, pó de cacau, queijo, salame, lingüiça, maturados, presunto, curado, carne mofada, feijão, sorgo, soja, milho, cevada, doces refrigerados ou congelados, e plantas forrageiras e para silagem. Patulina Animais sensíveis: Os animais suscetíveis a esta toxina são bovinos, suínos, coelhos e ratos, e os homens. Sintomas: Foi detectado carcinogenicidade por injeção subcutânea em ratos. Além disso, administração oral da patulina produz irritação estomacal, náuseas e vômitos Porém não há dado toxicológico ou epidemiológico publicado indicando se ingestões de patulina são nocivas ou não ao ser humano. Os principais sintomas são ação carcinogênica causando edema, focos hemorrágicos, hipersensibilidade e paralisia dos membros posteriores. Rações contendo patulina provocaram distúrbios no sistema nervoso bovinos. Patulina Características Químicas Fórmula Química: C7H6O4 Peso Molecular: 154,12 g/mol Nome: 4-hidroxi-4H-furo[3,2c]pirano-2(6H)-on. Propriedade Física: prisma compacto em éter ou clorofórmio; Ponto de Fusão: 111ºC; Solubilidade: Solúvel em água e solventes orgânicos comuns, excepcionalmente em éter, muito solúvel em etil e acetato de amila; DL50: 5 mg/ Kg. O O OH O Rubratoxinas As rubratoxinas existem nas configurações A e B. São possuidoras de um anel de lactona insaturado, sendo produzidas pelo Penicillium rubrum. A rubratoxina A em associação com a aflatoxina apresenta efeito sinérgico. Ela atua diretamente sobre o sistema nervoso central e fígado, sendo os suínos, eqüinos, gado e aves os animais mais afetados. A rubratoxina B é mutagênica e teratogênica, é a mais tóxica e o seu anel de lactona insaturado parece ser o responsável por este efeito. Fungos Produtores: Penicillium rubrum, Aspergillus flavus. Alimentos susceptíveis: A ocorrência em alimentos está sempre associada ao milho mofado. Rubratoxinas Animais sensíveis: Os suínos, eqüinos, gado e aves os animais mais afetados. Sintomas: Causa: hipertrofia hepática, atrofia bolsa de fabrício, má formação dos embriões, salivação, depressão, hiperexcitabilidade, falta de Coordenação motora, eritema, hemorragias em vários órgãos Rubratoxinas Características Químicas Fórmula Química: C26H28O11 Peso Molecular: 516,51 g/mol Nome: 9a-hidroxi-9-(1-hidroxiheptil)-5-[hidroxi-(6-oxi-3,6dihidro-2H-pirano-2-il)- metil]5,5a,9,9a-tetrahidro-4H-2,7dioxi-ciclopenta-indaceno1,3,6,8-tetraona. Propriedade Física: cristal DL50: 3,7 mg/ Kg em camundongos O O O OH OH O O OH O O O Zearalenona A zearalenona é uma das micotoxinas produzida pelo gênero Fusarium, principalmente Fusarium roseum, em condições caracterizadas por alta umidade e baixas temperaturas. Possui efeito estrogênico (hiperestrogenismo) principalmente em suínos, resultando em edema, prolapso de vulva, aborto e crescimento de mamas nos machos. É uma substância derivada do ácido resorcílico. Sendo um estrogênio fúngico, produzido juntamente com o deoxinivalenol, e demais tricotecenos, além da moniliformina e o butenolideno segretado por espécies de Fusarium que colonizam diferentes vegetais de significativa importância econômica; sendo responsável por numerosas micotoxicoses em animais, especialmente em suínos. A zearalenona induz modificações hematológicas em ratos, efeitos citotóxicos e inibitórios sobre a síntese de macromoléculas, tais como ácidos nucléicos e proteínas. Zearalenona Primeiro Isolamento: Isolada do fungo Fusarium graminearum, por Stob em 1962. Fungos Produtores: Fusarium róseo, Fusarium graminearum. Alimentos susceptíveis: É encontrado principalmente em grãos de milho armazenado sob condições inadequadas, trigo, sorgo, aveia, cevada, centeio, feno e para rações animais e fermentados de milho e sorgo. Animais sensíveis: Todos os mamíferos e aves. Zearalenona Sintomas: Em mamíferos: Prolapso vaginal e retal hipertrofia vulvar destruição ocasional da vagina, aumento das glândulas mamárias, inibição da fecundação e abortos, presença de natimortos, desenvolvimento de mamas em leitões, falso cio. (com 450 ppb: Mortalidade de fêmeas em lactação. Falta de coordenação-motora dos membros posteriores, não se alimentam). Em aves: Hipertrofia hepática, renal, cardíaca, fibrose intersticial do testículo, efeito no nível de estrogênio, atrofia do testículo e crista. No homem afetam primeiramente o trato gastrointestinal e a cavidade bucal, dando sensação de queimadura nas mucosas; na segunda fase aparecem a leucopenia seguida de fadiga, hemorragia petequial da pele, aumento da fragilidade capilar, aparecimento de necrose da garganta, mucosa bucal, etc. As áreas necrotizadas são infeccionadas rapidamente e aparecem anormalidades no quadro hematológico. Zearalenona Características Químicas Fórmula Química: C18H22O5 Peso Molecular: 318,36 g/mol Nome: 3,4,5,6,9,10Hexahidro–14,16–dihidroxi–3metil–1H-2– benzonociclotetradecin1,7,(8H)-dione Propriedade Física: Cristal Ponto de Fusão: 164 – 165ºC Índice de refração: []25546 - 170,5 º em clorofórmio Solubilidade: Solúvel em álcool, éter, benzeno, álcalis, praticamente insolúvel em água. DL50: 3,7 mg/ Kg em camundongos OH OH CH3 OH HO O H Tricotecenos É um grupo de aproximadamente 40 micotoxinas produzidas por fungos do gênero Fusarium. Dentre as principais do grupo podem ser mencionadas: Deoxinivalenol (DON), Toxina T-2 e Nivalenol (NIV). Os tricotecenos são toxinas que podem causar aos homens e animais problemas como vômitos, hemorragias, recusa do alimento, necrose da epiderme, aleucia tóxica alimentar (ATA), redução do ganho de peso, da produção de ovos e leite, interferência com o sistema imunológico e morte. Ocorrem em grãos como o milho, trigo, cevada e outros. Na micotoxicose aguda os tricotecenos afetam os centros de produção de sangue, o sistema nervoso, o trato gastrointestinal e o sistema cardiovascular. Deoxinivalenol Dentre os tricotocenos deoxinivalenol (DON) e o nivalenol desempenham papel de importância. Tem sido comprovada produção do deoxinivalenol (DON) por várias espécies de Fusarium que colonizam espigas de cereais acarretando a podridão. As espécies de Fusarium produtoras de deoxinivalenol e nivalenol também produzem zearalenona. Também outras espécies Cephalosporium, Myrothecium, Trichoderma, Sachybotrys, Microdochium nivale secretam esta toxina em meio de cultura. As micotoxinas tricotecênicas, dentre elas o deoxinivalenol, apresentam um significativo efeito sobre o processo de divisão de células da ponta de raízes de centeio, trigo, feijão, favorecendo o decréscimo do índice mitótico. Influenciando ainda o nível de síntese protéica. Deoxinivalenol Primeiro Isolamento: Isolado de Fusarium roseum, por Monoaka no Japão em 1972. Fungos Produtores: Fusarium roseum, Fusarium tricinctum, Fusarium equiseti, Fusarium toxicum, Fusarium moniliforme, Cephalosporium, Myrothecium, Trichoderma, Sachybotrys, Microdochium nivale. Alimentos susceptíveis: Centeio, trigo, feijão, milho e outros cereais, e os derivados destes. Animais sensíveis: As espécies animais mais suscetíveis são os suínos e outros animais de criação. Sintomas: Diarréias e perda de peso, necrose da epiderme, hemorragia, respiração problemática Deoxinivalenol Características Químicas Fórmula Química: C15H20O6; Peso Molecular: 296,33 g /mol Nome: “12,13. Epoxi-3, 7,15triiydroiytricotec-9-en-8-one; deoxinivalenol”. Propriedade Física: Agulhas finas em acetato de etil mais éter de petróleo Ponto de Fusão: 151 – 153º Índice de refração: []25D + 6,35º em etanol DL50: 70 – 76,7 mg/ Kg em ratas H H3C O H O O OH CH3 CH2OH OH Nivalenol O nivalenol (NIV) é uma micotoxina pertencente ao grupo dos tricotecenos, que em conjunto com o deoxinivalenol (DON), a fusarenona X e a toxina T-2, são perigosos aos animais e humanos. As espécies de Fusarium produtoras dessas toxinas produzem também a zearalenona nos grãos por elas colonizadas. As espécies produtoras de nivalenol são mais comuns na Austrália e Japão, sendo menos expressivas nas Américas. Os níveis de nivalenol foram relacionados com a presença de Fusarium chlamydosporum e Fusarium equiseti, em cultivares de “pearl millet”. A ocorrência de diferentes espécies de Fusarium em grãos de cereais é mundialmente reconhecida. Sendo, o grupo dos tricotecenos, o principal, e, portanto, o nivalenol está incluído (Bottalico, 1998). Nivalenol Micotoxina pertencente ao grupo dos tricotecenos, isolada de Fusarium nivale, por Tatsuno et. al. em 1968. Primeiro Isolamento: Fungos Produtores: Fusarium nivale, Fusarium chlamydosporum, Fusarium equiseti, Fusarium poae e Fusarium culmorum. Alimentos susceptíveis: Trigo, farinha, pão, farinha de milho, milho pipoca, milho, cevada, centeio, entre outros. Animais sensíveis: Homens e animais no geral, principalmente os que consomem milho. Trigo e seus derivados. Sintomas: Diarréias e perda de peso, necrose da epiderme, hemorragia, respiração problemática. Nivalenol Características Químicas Fórmula Química: C15H20O7; Peso Molecular: 312,32 g/mol; Nome: "(3", 4B, 7")-1 2,13Epoxi-3, 4,7,15-tetrahidroxitricothec-9-en -8-one; Propriedade Física: Cristais; Ponto de Fusão: 222 – 223º C; Índice de refração: []24D + 21,54º em etanol; Solubilidade: levemente solúvel em água, solúvel em solventes orgânicos polares; DL50: 40g / 10g em ratos H H3C O H OH O O OH CH3 CH2OH OH Toxina T-2 Cerca de 80 tipos de tricotecenos já foram identificados. A toxina T-2 é um metabólito secundário produzido por fungos pertencentes ao gênero Fusarium. Esta micotoxina atua sobre o sistema nervoso, imunológico e digestivo de aves e suíno; como demais tricotecenos acarreta imunossupressão, hemorragias no trato gastrointestinal e recusa alimentar, além de ataxia, inibição da síntese de proteínas. O ambiente propício a biossíntese desta toxina é constituído pela temperatura de 8 a 27ºC com alta umidade (atividade de água superior a 0,95). Toxina T-2 Primeiro Isolamento: Micotoxina dos tricotecenos foi isolado de Fusarium trincinctum, por J. C. Bamburg em 1968. Fungos Produtores: Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Fusarium crookwellense, Fusarium roseum, Fusarium trincinctum, e Fusarium moniliforme. Alimentos susceptíveis: Localizam-se principalmente, na espiga do milho em especial quando as colheitas são feitas tardiamente. Animais sensíveis: Homens e animais que se alimentam de milho e seus derivados, principalmente. Toxina T-2 Sintomas: Efeitos citotóxicos em seres humanos e animais que incluem redução na produção dos componentes sangüíneos, necrose de pele, inflamação e necrose do aparelho digestivo e destruição da medula óssea. Os sintomas de intoxicação animal compreendem inflamação das mucosas, hemorragia, recusa de alimentos, diarréia, aborto e desordens nervosas. Em mamíferos, redução no consumo de alimentos e menor crescimento, dermatite nos pés, nas pernas e pálpebras. Em aves, baixa produção de ovos, necrose dos tecidos linfáticos, necrose da medula óssea e da vesícula biliar, hipertrofia hepática, hemorragias viscerais, edema subcutâneo, redução da quantidade de ovos eclodidos, diminuição da espessura da casca do ovo, rejeição do alimento e redução da imunidade. Toxina T-2 Características Químicas Fórmula Química: C24H34O9 Peso Molecular: 466,53 g/mol Nome: (3, 4,8)-12,13,Epoxitricothec-9-ene-3,4,8,15tetrol 4,15-diacetate 8-(3methilbutanoato); fusariotoxina T-2; insariotoxina; micotoxina T2; Propriedade Física: Estado cristalino Ponto de Fusão: 151 - 152 ºC Índice de refração: []26D = + 15° em etanol; Solubilidade: Livremente solúvel em álcool, etil, acetato de etil, cloroformio, DMSO solventes orgânicos, ligeiramente solúvel em éter de petróleo, pouco solúvel em água; DL50: 4,0 mg/Kg para ratazana; 5,2 mg/Kg para ratos; Dose oral por dia (peso vivo) H CH3 H3C O H3C O H OH O O O O H3C CH3 O O CH Grãos – Infecção e Colonização Introdução A ocorrência sistemática do fungo nas folhas, colmo, raiz e grãos são conhecidos de longa data. A germinação, o vigor ou o crescimento das plântulas não é necessariamente reduzido em virtude da alta freqüência e extensa colonização. Há evidências de que alguns isolados, por exemplo, de F. moniliforme produzem sintomas e outros não. Danos físicos nos grãos, causados por insetos, chuvas de granizo ou outros agentes, torna-se uma importante rota de colonização de grãos e desenvolvimento da podridão da espiga. Nas plantas produtivas, o F. moniliforme pode infectar, se desenvolver sistematicamente e colonizar os grãos. O F. moniliforme é transmitido de semente para plântula, mas a progressão, a partir de tecido da coroa da plântula para tecidos do colmo da planta em crescimento, é pouco freqüente. Grãos – Infecção e Colonização Resistência Pode ser definida como uma alteração herdável e estável em um fungo como resposta à aplicação de um fungicida, ou outra substancia, resultando na redução da sensibilidade ao produto.O termo é usado para linhagens de fungos anteriormente sensíveis, que por meio de mecanismos de variabilidade, como a mutação, reduziram significativamente a sensibilidade ao fungicida. Sensibilidade É oposto à resistência, portanto todas as linhagens resistentes apresentam, redução de resistência. Adaptabilidade É a habilidade de uma linhagem de fungo de se desenvolver, reproduzir e sobreviver, comparada a outras linhagens nas mesmas condições. Portanto, é um conceito comparativo. Grãos – Infecção e Colonização A Resistência pode ser cruzada ou múltipla. Resistência Cruzada – essa pode ser positiva ou negativa. R. Cruzada Positiva –resistência a dois ou mais fungicidas, conferidas pelo mesmo fator genético. R. Cruzada Negativa – ocorre quando a resistência a um fungicida, ao mesmo tempo, aumenta a sensibilidade a um segundo fungicida. Resistência Múltipla – ocorre quando fatores genéticos governam as resistências a dois ou mais fungicidas. Técnicas para a determinação de Toxinas Preparação das Amostras Devido à distribuição heterogênea das micotoxinas em produtos agrícolas granulados, há uma grande variabilidade de procedimentos para amostragem. Estes procedimentos são regulamentados pela AOAC International (Associação Internacional Oficial de Química Analítica). A amostra deve ser representativa quanto ao lote a ser analisado. Usualmente na avaliação utiliza-se de 50 a 1000 gramas. Scussel (1998), sugere que a amostragem seja feita, por exemplo, partindo-se de 20 toneladas: Técnicas para a determinação de Toxinas Quadro 1 – Tamanho da Amostra Amostragem Preparo de Amostra Lote Amostra Sub-amostra Amostra Análise 20 ton 20 kg 1 kg 50 g p/ Técnicas para a determinação de Toxinas Os parâmetros que devem orientar o tamanho da amostra ou seu peso dependem do: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Objetivo do estudo (pesquisa ou rotina) Tamanho do lote Natureza ou tipo do alimento Custo Natureza da embalagem Condições de transporte até o laboratório Técnicas para a determinação de Toxinas Quadro 2 – Classificação dos alimentos quanto à distribuição de toxinas Tipo Descrição Tipo I Alimento onde se espera alto grau de heterogeneidade de Contaminação (grãos, sementes, nozes, frutas secas, grãos triturados). Tipo II Alimento onde é esperado exibir contaminação homogênea (líquidos, pós). Tipo III Alimento que exibe heterogeneidade intermediária (farinhas, pastas, tortas de oleaginosas, cereal seco) Técnicas para a determinação de Toxinas Quando o material for granulado, é requerido determinado número de partículas para que a amostra se torne representativa. O tamanho da amostra deve aumentar com o tamanho da partícula, p.ex., trigo < milho < amendoim < castanha do Pará. Cada lote de 50 toneladas deve ser subdivido ao menosc em 100 sub-amostras. Técnicas para a determinação de Toxinas Quadro 3 – Correlação entre tipo e tamanho da amostra TABELA II – Correlação entre o Tipo e Tamanho da amostra a coletada Classe de Alimentos Tamanho Mínimo da Amostra (Kg). Tipo I – Grãos Grãos pequenos: trigo, cevada, arroz, soja - 5. Grãos intermediários: milho, semente de algodão - 10 Grãos grandes: amendoim, nozes - 20. Tipo II – Líquidos 0,5 Tipo III Intermediários - 3 Técnicas para a determinação de Toxinas Extração A etapa de extração é de relevante importância. Tem sido demonstrado que são necessários 16 minutos de agitação com uma mistura de acetonitrila-água (21:4) para extrair deoxinivalenol completamente de uma amostra de alimento naturalmente contaminado, comparado com 3 minutos de um alimento em espiga. Foi estabelecido como tempo de agitação 1 hora para extração de fumonisinas em alimentos de milho naturalmente contaminados, usando-se uma mistura de acetonitrila-água (1:1). Tem sido recomendado para a extração de aflatoxinas de amendoim e seus derivados uma mistura de metanol-água (55:45). Técnicas para a determinação de Toxinas Limpeza Os procedimentos principais empregados para a limpeza dos extratos das amostras são a partição líquido-líquido, a adição de sais de metais, a extração de fase sólida, a cromatografia de coluna, a cromatografia por permeação a gel, a coluna cromatográfica de imunoafinidade, e o uso de colunas de limpeza e purificação multifuncionais. Técnicas para a determinação de Toxinas Determinação – Métodos Cromatográficos Estes métodos são de grande utilidade dentre as técnicas anlíticas para a determinação de micotoxinas. Inúmeras variações das técnicas cromatográficas estão descritas na literatura, envolvendo uma larga gama de equipamentos e procedimentos, que variam em grau de complexidade e aplicabilidade. TLC (Cromatografia em camada delgada) Este método continua a ser usado extensivamente na rotina da determinação preliminar das micotoxinas. TLC de alta resolução (HPTLC) com desenvolvimento bidirecional é um acurado e preciso procedimento para a determinação de aflatoxinas. A combinação de TLC com a espectrometria de massa (MS) é outra ferramenta útil a avaliação das micotoxinas. Técnicas para determinaçãio de Toxinas HPLC (Cromatografia líquida de alta eficiência) A cromatografia líquida de alta eficiência é o mais novo e mais importante método de determinação e quantificação de substâncias. É um tipo de cromatografia líquida que emprega pequenas colunas, recheadas de materiais especialmente preparados e uma fase móvel que é eluída sob alta pressão. Há cinco tipos diferentes de fases estacionárias, que implicam em cinco mecanismos diferentes de realizar a cromatografia em HPLC, que são os seguintes: cromatografia líquido-sólido ou por adsorção, cromatografia líquido-líquido ou por partição, cromatografia líquida com fase ligada, cromatografia por exclusão e cromatografia por troca iônica. A escolha adequada da técnica cromatográfica para a separação dos componentes de uma determinada amostra deve-se considerar as propriedades tais como massa molecular, solubilidade, estrutura etc. Técnicas de determinação de Toxinas GC (Cromatografia gasosa) A separação por cromatografia gasosa baseia-se na diferente distribuição das substâncias da amostra entre uma fase estacionária, podendo ser sólida ou líquida, e uma fase móvel que é gasosa. A cromatografia gasosa é uma técnica com um poder de resolução excelente, tornando possível, muitas vezes a análise de dezenas de substâncias de uma mesma amostra. Apresenta um elevado grau de sensibilidade, chegando a detectar cerca de 10-12g. Pequenas amostras do material a ser pesquisado, torna-se suficiente para o emprego desta técnica. A cromatografia gasosa é uma técnica quantitativa excelente, sendo possível à obtenção de resultados quantitativos em concentrações que variam de picogramas a miligramas. Técnicas de determinação de Toxinas A técnica de desenvolvimento mais usada em cromatografia gasosa é a eluição. Uma corrente de gás passa continuamente através da coluna e quando a amostra vaporizada é introduzida rapidamente nesta corrente de gás, ela é arrastada através da coluna. As substâncias presentes na amostra, depois de separadas, chegam ao detector, que gera um sinal para o registrador. Técnicas de determinação de Toxinas Durante análise, a temperatura da coluna pode permanecer constante, denominado-se cromatografia gasosa isotérmica, ou sofrer uma variação linear ou não, chamada então de cromatografia gasosa com temperatura programada. A programação de temperatura é significativamente importante já que melhora a separação diminuindo o tempo de análise. Sendo de extrema utilidade quando a amostra é composta de substâncias com uma grande diferença em seus pontos de ebulição. Técnicas para a determinação de Toxinas A cromatografia gasosa é uma das técnicas mais utilizadas na identificação e quantificação de diversos produtos e substâncias. Tem sido uma ferramenta nas áreas de análise ambiental, nas indústrias químicas e farmacêuticas, na análise e controle de alimentos, na medicina, na toxicologia e na indústria petroquímica dentre outros.