Iº Seminário Estadual de Resíduos
Químicos em Alimentos
22 a 24/09/2004
Foz do Iguaçu - PR
Micotoxinas em Alimentos
Miguel Machinski Junior
Professor Adjunto
UEM/DAC – Maringá/PR
MICOTOXINAS

Produtos do metabolismo secundário de fungos.

Importantes contaminantes
rações animais.

Efeitos tóxicos agudos e crônicos no homem e
em animais.
de
alimentos
e
Aspergillus
Penicillium
Fusarium
Fatores que afetam a ocorrência de
micotoxinas na cadeia alimentar.
Plantação a
produção

Semente



Desenvolvimento do
fungo durante o
crescimento da planta
Fatores ambientais

Tempestades
Temperatura

Umidade


endofítico
Danos


Insetos
Pássaros
Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na
cadeia alimentar (continuação).
Colheita

Maturidade dos grãos
 Umidade
 Temperatura
 Danos



Transporte
Insetos
Pássaros
Outros
Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na
cadeia alimentar (continuação).
Armazenamento
Umidade
Temperatura
Processamento e
distribuição
Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na
cadeia alimentar (continuação).
Animais
 Carne
 Leite
 Micotoxicose
animal
Homem
Micotoxicose
humana
Micotoxicoses
Os mendigos de Peter Bruegel The Elder (1568)
Ocorrência em Produtos Alimentícios
Rações
Resíduos
Zearalenona
Vomitoxina
Ocratoxina
Vomitoxina
Zearalenona
Aflatoxinas
Ocratoxina
Vomitoxina
Zearalenona
Aflatoxinas
Fumonisinas
Zearalenona
Aflatoxinas
Fumonisinas
Vomitoxina
Ocratoxina
Toxina T-2
Aflatoxinas
Aflatoxinas
Fumonisinas
AFLATOXINAS




Aspergillus flavus
A. parasiticus
A. nomius.
1960 – Doença X dos
Perus na Inglaterra
Aflatoxinas - química



Existem pelo menos
17 compostos
denominados de
aflatoxinas;
As aflatoxinas B1,
B2, G1, G2 e M1 são
as mais estudadas;
A AFB1 foi
classificada pela
IARC como classe 1.
Aflatoxinas - biotransformação
Leite
Aflatoxinas - mecanismo de ação
Efeitos Tóxicos das Aflatoxinas




Hepatotoxicidade
Mutagenicidade, carcinogenicidade
Teratogenicidade, imunossupressão
Associadas às enfermidades humanas:
câncer hepático primário, síndrome de
Reye, kwashiorkor
Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos
ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &
Sabino, 2002).
Alimento
Estado
Nº
amostras
Incidência
(%)
Variação
(ppb)
Ano
Milho
Paraná
121
2,5
2,4-59
2002
Arroz
Rio Grande do Sul
47
2
48
1997
Trigo
Rio Grande do Sul
79
0
-
1997
Milho
Rio Grande do Sul
39
7,7
30-163
1997
Amendoim
São Paulo
137
45,3
5-536
1997
Amendoim
Distrito Federal
450
19,8
10-600
1995
Amendoim
São Paulo
80
51,3
43-1099
1996
Farinhas
Rio Grande do Sul
54
0
-
1996
Nozes
Distrito Federal
117
0,9
1200
1995
Amendoim
São Paulo
321
44,2
5-2440
1994
Amendoim
Paraná
72
44,4
1-680
1994
Milho
Paraná
292
33,2
2-89
1994
Rações
São Paulo
96
14,6
11-287
1993
Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos
ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &
Sabino, 2002).
2500
2000
milho
1500
arroz
amendoim
1000
nozes
ração
500
0
aflatoxinas
Valores de Ingestão Diária Tolerável
(IDT) Propostos para Aflatoxinas:
IDT (FS = 5.000)
NOEL
AFB1 0,15 ng/kg p.c./dia
AFM1 0,5 ng/kg p.c./dia
Fonte: Kuiper-Goodman (1991)
Níveis de AFB1 + AFG1 em amendoim e derivados no Brasil
e respectivas estimativas de ingestão diária
No de
Origem (Ref.)
Média (g/kg)
IDPM b (ng/kg
Ano
Amostrasa
1993
26/86 (B1)
420
7,8
6/86 (G1)
207
3,8
32/72 (B1)
94
1,7
23/72 (G1)
110
2,0
p.c.dia)
Amendoim e derivados:
Pernambuco (1)
Paraná (2)
1993-1994
São Paulo (3)
1994
142/321
305
5,7
São Paulo (4)
1995-1996
41/80
399
7,4
a Amostras positivas/total de amostras analisadas;
b IDPM – Ingestão Diária Provável Média, considerando-se a seguintes estimativas
de consumo (GEMS/Food regional diets): 1,3 g/pessoa (amendoim e derivados).
Referências:
1-Araújo et al. (1994); 2-Martins-Maciel et al. (1996); 3-Sabino et al. (1999); 4-Freitas
& Brigido (1998).
Níveis de AFB1 + AFG1 em milho e derivados no Brasil e
respectivas estimativas de ingestão diária
No de
Média
IDPM b (ng/kg
Ano
Amostrasa
(g/kg)
p.c.dia)
1993-1994
97/292 (B1)
2-89
1,2-53,4
13/292 (G1)
2-85
1,2-51,0
1996-1997
3/39
75
45,0
Mato Grosso (3)
1999
64/140
2-431
1,2-258,6
Paraná (4)
2002-2003
3/121 (B1)
2,4-59 (0,7)
0,43
Paraná (5)
2003-2004
7/123 (B1)
5-43 (0,9)
0,54
Origem (Ref.)
Milho e derivados:
São Paulo,
Paraná, Mato
Grosso, Goiás (1)
Rio Grande do
Sul (2)
a Amostras positivas/total de amostras analisadas;
b IDPM – Ingestão Diária Provável Média, considerando-se a seguintes estimativas de consumo (GEMS/Food regional
diets): 42 g/pessoa (milho e derivados) (WHO 2003).
Referências:
1--Glória et al. (1997); 2-Furlong et al. (1999); 3-Côrtes et al. (2000); 4-Sekiyama et al. (prelo); 5-Machinski Jr et al. (prelo)
Níveis de AFM1 em leite no Brasil e respectivas
estimativas de ingestão diária
No de
Média
IDPM b (ng/kg
Ano
Amostrasa
(ng/l)
p.c./dia)
Campinas/SP (1)
1992
4/52
156
0,3 [16,0]
São Paulo/SP (2)
1992-1993
33/300
150 c
0,3 [15,4]
Santa Maria/RS (3)
14/275
190-2.920
0,4 [18,0]
Belo Horizonte/MG (4)
25/31
6-70
0,1 [4,5]
Origem (Ref.)
a Amostras positivas/total de amostras analisadas;
b IDPM – Ingestão Diária Provável Média, considerando-se a estimativa de consumo
(GEMS/Food regional diets) de 160 ml/pessoa adulta (WHO 2003);
c Leite em pó, sendo que o valor se refere ao produto reconstituído a 1:8;
[ ] IDPM calculada para crianças de 4 meses (peso médio: 7 kg), considerando-se a
estimativa de consumo de 720 ml/dia;
Referências:
1-Sylos et al. (1996); 2-Oliveira et al. (1997); 3- Mallman et al. (1997); 4- Prado et al. (1999).
FUMONISINAS



Fusarium verticillioides
e F. proliferatum
1988 – Isolamento e
caracterização das
fumonisinas
Leucoencefalomalácia
eqüina
Fumonisinas

CO2H
O
O
CO2H
R1
NHR3
R2
O
O
•
•
•
•
•
OH
CO2H
Fumonisinas
R 1
CO2H
R 2
R3
FA1 OH
OH
CH 2CO
FA2
H
OH
CH 2CO
FB1
OH
OH
H
FB2
H
OH
H
FB3
OH
H
H
FB4
H
H
H
18 moléculas foram
caracterizadas:

B1, B2, B3 e B4
A1, A2 e A3
BK1
C1, C3 e C4
P1, P2, P3, PH1a e
PH1 b.
FB1 é a mais
tóxica.
Fumonisinas
Neurotoxicidade:
leucoencefalomalácia em eqüinos
(LEME)
 Edema pulmonar agudo, hidrotórax
em suínos
 Carcinogenicidade em modelos
experimentais
 Evidências de carcinogenicidade
humana

Níveis de fumonisinas em milho e derivados no Brasil
e respectivas estimativas de ingestão diária
No de
Origem (Ref.)
Ano
Média
Amostrasa (g/kg)
IDPM b (g/kg
p.c.dia)
Milho em grão:
Paraná, Mato
1990-1991
Grosso do Sul,
47/48 (FB1)
5.490
3,3
46/48 (FB2)
4.820
2,9
167/195 (FB1)
9.730
5,8
190/195 (FB2)
7.600
4,6
40/81 (FB1)
1.180
0,7
44/81 (FB2)
290
0,2
60/60 (FB1)
5.170
2,9
60/60 (FB2)
1.000
0,6
Goiás (1)
São Paulo (2)
Derivados de milho:
São Paulo (3)
São Paulo (4)
1999
2000
a Amostras positivas/total de amostras analisadas;
b IDPM – Ingestão Diária Provável Média, considerando-se o consumo de milho em geral (42 g/pessoa),
estimado pelo GEMS/Food regional diets (WHO 2003).
Referências:
1-Hirooka et al. (1996); 2-Orsi et al. (2000); 3-Machinski & Valente Soares (2000); 4-Bittencourt et al. (2003).
Porcentagem de produtos alimentícios à base de
milho contaminados com fumonisinas
n.d.
fumonisinas
46%
54%
Níveis médios de fumonisinas encontrados em produtos
alimentícios à base de milho na cidade de Campinas, SP.
3
FB1
FB2
2
1
pipoca
pamonha
milho em
conserva
milho
verde
f ubá
f arinha
curau
f locos
quirera
0
canjica
g/g
Avaliação da Exposição – FB1

Consumo diário de fubá no Brasil por
pessoa
• 0,5 a 14 g na área urbana (IBGE, 1988)
• 11 a 39 g na área rural (IBGE, 1977)
Ingestão Diária Tolerável (TDI) = 800
ng/kg p.c./dia (Gelderblom et al., 1996)
 Área rural = 39g x 2290 ng (média)/70 kg
= 1276ng/kg p.c./dia (Ingestão Diária
Provável- PDI)
 PDI > TDI

OCRATOXINA A



Aspergillus allutaceus
e Penicillium
verrucosum
1952 – Nefropatia
Endêmica dos Balcãs
1965 (descoberta)
Ocratoxina A - química



Em 1999 as
ocratoxinas foram
classificadas como
micotoxinas de
interesse crescente;
A IARC classificou
como 2B;
Potente nefrotoxina.
Nefropatia endêmica dos Balcãs
Progressiva redução da função renal e
pode ser acompanhada de retenção de
sódio;
 Hipertensão e morte;
 A OTA está relacionada com câncer no
trato urinário em áreas de exposição
crônica, em parte da Europa oriental.
 Balcãs: Bulgária, Iugoslávia e Romênia.

Ocorrência da Ocratoxina A







Milho
Trigo
Cevada
Centeio
Aveia
Cacau
Café
Avaliação da Exposição – Ocratoxina A
• Consumo semanal de farinha de
milho no Brasil por pessoa é de 17,5 g
na área metropolitana (IBGE, 1988)
• Ingestão Semanal Tolerável Provisória
(PTWI) = 100 ng/kg p.c./semana
(JECFA, 1995)
• Ingestão Semanal Provável (PWI) =
17,5g x 64 ng (amostra positiva)/70 kg
= 16 ng/kg p.c./semana
• PWI < PTWI
ZEARALENONA





Fusarium
graminearum
Toxina F-2
1929 – Síndrome
estrogênica em
suínos (EUA)
1962 – descoberta
IARC - grupo 2B
Zearalenona - ocorrência





Milho
Cevada
Trigo
Centeio
Sorgo
Dados da ocorrência de zearalenona em diferentes alimentos
ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &
Sabino, 2002).
Amostra
Estado
Nº
amostras
Incidência
(%)
Variação
(g/kg)
Ano
Milho
Paraná
121
0,8
448
2002
Arroz
Rio G. do Sul
47
0
-
1997
Trigo
Rio G. do Sul
79
2,5
97-105
1997
Milho
Rio G. do Sul
39
0
-
1997
Farinha
Rio G. do Sul
54
1,9
53
1996
Milho
Rio G. do Sul
115
13
413-4130
1994
Milho
SP, PR, MT,
MS, GO
239
0
-
1994
Trigo
São Paulo
38
0
-
1991
PATULINA





Aspergillus,
Penicillium e
Byssochlamis
P. expansum
1941 - antibiótico
1961 carcinogenicidade
em ratos
oral - irritação
estomacal, náuseas
e vômitos.
Patulina - ocorrência

Frutas
• maçã
• uva
• pêssego

Trigo
Queijos
Hortaliças

IARC - classe 3


Dados da incidência de patulina em sucos de frutas ingeridos
pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & Sabino, 2002).
Estado
São
Paulo
Alimento
Sucos
de
frutas
Paraná Suco
de
maçã
São
Sucos
Paulo
de
frutas
Nº
amostras
Incidência
(%)
Variação
(g/L)
Ano
36
0
-
1995
76
19,7
6-78
1993
149
0,7
17
1993
Avaliação da Exposição – Patulina
• Consumo diário de suco de maçã no
Brasil por pessoa é de 0,3 g (GEMS,
2003)
• Ingestão Diária Tolerável Provisória
(PTDI) = 0,4 g/kg p.c./dia (JECFA,
1995)
• Ingestão Diária Provável (PDI) = 0,3 g x
3,2  g (média)/70 kg = 0,01 g/kg
p.c./semana
• PDI < PTDI
TRICOTECENOS

Fusarium
•
•
•
•
•
•




F. graminearum
F. culmorum
F. sporotrichioides
F. poae
F. oxysporum
F. tricinctum
Myrothecium
Tricothecium
Cephalosporium
Stachybothrys
Tricotecenos – propriedades químicas
Tricotecenos – principais alimentos
Trigo
 Cevada
 Aveia
 Milho

•
•
•
•
Batatas
Centeio
Sorgo
arroz
Dados da ocorrência de tricotecenos em diferentes
alimentos ingeridos pela população brasileira (RodriguezAmaya & Sabino, 2002).
Amostra
Estado
Tric.
Nº
am.
Inc. Variação
(%) (g/kg)
Ano
Milho
São Paulo
DON
130
0
-
1991
Milho
Minas
Gerais
DON
40
0
-
1991
Produtos
de Trigo
São Paulo
DON, NIV,
T-2, HT-2,
T-2 triol, T-2
tetraol
38
0
-
1991
Trigo
São Paulo
DON
NIV
T-2
DAS
20
20
15
10
5
470-590
160-400
400-800
600
1990
Trigo
Rio de
Janeiro
DON
18
5,6
400
1990
Aléucia Tóxica Alimentar (ATA)






1932 a 1947 – URSS
Taxa de mortalidade – 60%
Hiperemia da mucosa bucal e faríngea, gastrite, dor
abdominal e esofágica, diarréia e febre (2 a 3 dias)
Hemorragias, petéquias, faringite tipo diftérico, laringite
ulcerosa, afonia e asfixia (dias a 2 semanas)
Náusea, vertigem, leucopenia, granulocitopenia e
linfocitose progressiva (3 a 4 semanas)
Ação bioquímica:
• Inibição da síntese protéica
• Aminas biogênicas
Efeitos tóxicos em animais

Dermatites severas
• Perda de peso
• Recusa voluntária
dos alimentos
• Vômito
• Melena
• Hemorragias
• Morte
Considerações finais
No Brasil, a ingestão média estimada de
aflatoxinas é alta, o que pode contribuir para um
incremento na incidência de carcinoma
hepatocelular (CHC).
O risco de CHC atribuível à ingestão de AFM1
através de leite e derivados é presumivelmente
baixa.
Considerar a população lactente para avaliar o
risco de CHC pela aflatoxina M1.
Considerações finais
São necessários novos estudos sobre a
ocorrência de aflatoxina M1, fumonisinas,
ocratoxina A, zearalenona, tricotecenos e
patulina em produtos alimentícios, para
melhor avaliar a ingestão média da toxina
pela população.
A conscientização dos produtores de
alimentos e as ações de vigilância sanitária
permanentes são essenciais para diminuir a
exposição humana a esses compostos
tóxicos e prevenir doenças advindas dessa
exposição.
Muito obrigado!

Prof. Dr. Miguel
Machinski Junior
• UEM - DAC Toxicologia
• Bloco J-01
• Fone (44)263-4565
• Fax (44)263-1323
• [email protected]