Aula 5 Toxicologia Dos Alimentos
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7/25/2019 Aula 5 Toxicologia Dos Alimentos
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Toxicologiade alimentos
Micotoxicoses
Prof. Dr. Alvaro Galdos E-mail: [email protected]
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INTRODUO
Micotoxinamyco: fungo
toxina: toxicante
Fungos Alimentos ou
plantaes Micotoxinas
IngeridasDoenas oumorte
Micotoxicoses Processo
As micotoxicoses soclassificadas de acordo com os
sintomas resultantes da suaingesto
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INTRODUO importante ressaltar que uma nica espcie de fungo capaz de
produzir uma ou vrias micotoxinas, e uma mesma micotoxina pode ser
produzida por diferentes espcies de fungos
MicotoxinaFungoMicotoxina Micotoxina
MicotoxinaMicotoxina
Micotoxina
MicotoxinaMicotoxinaMicotoxina
Fungo
Fungo Fungo
Fungo
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INTRODUO
MICOTOXICOSES MICETISMO
Ingesto de fungos
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INTRODUO
Fungos toxignicos relatos
bblicos(surtos de
micotoxicoses).
Oferenda Caim e Abel.
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INTRODUO
Fungos toxignicos relatos
bblicos(surtos de
micotoxicoses)
1670 Ergotismo
produtos contaminados pelo
esporo-do-centeio (Claviceps
purpurea)
Metablitos exercem atividade no
sistema nervoso central e/ou
vasoconstrio.
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INTRODUO
Fungos toxignicos relatos
bblicos(surtos de micotoxicoses)
1670 Ergotismo
produtos contaminados pelo esporo-
do-centeio (Claviceps purpurea)
Metablitos exercem atividade no
sistema nervoso central e/ou
vasoconstrio.
1930
China, arroz mofado, 15 milsofreram
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INTRODUO
Fungos toxignicos relatos
bblicos(surtos de
micotoxicoses)
1950 tornou-se de interesse Aleucia txica alimentar (ATA) na
Ucrnia100 mil russos mortos por
causa dos tricotecenos (Fusarium).
Surtos de eczema facialem ovinosna Nova Zelndia.
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INTRODUO
Fungos toxignicos relatos bblicos
(surtos de micotoxicoses)
1960 tornou-se de interesse
Doena X dos perus (Turkey X disease) na
Inglaterra.
Anlises microbiolgicas e clnicas
Aspergillus flavus
Amendoim (Brasil)
Micotoxina
Aflatoxina
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INTRODUO
1972: Na China afetou a 800 pessoas devido ao consumo de cana de
acar mofada.
1980:identificao de micotoxinas e micotoxicoses
Giberella ear, temos na cerveja contaminada. As micotoxinas foram avomitoxina e zearalenone que afetou bovinos, sunos, aves de corte,
equinos, ces, peixes e humanos no Canada.
Toxinas do Fusarium: Na Virginia (USA) provocou inflamao crnica
do sistema respiratrio em cavalos, doena do cavalo louco. 2006: Na Kenia teve envenenamento por aflatoxinas.
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PORQUE IMPORTANTE!!
Destroi cultivos e gera perda econmica.
Ingesto atravs de alimento contaminado.
Cncer, defeitos congnitos, dano heptico and dano notecido nervoso, etc.
No destrudo por procedimentos de cozinha.
Desempenhou importante funo em eventos histricos
Perdas anuais - $5 bilhes.
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Chuvas intensas, tempestades einundaes.
Causa condies de umidade.
SecaEnfraquee as camadas externas dassementes de plantas, permitindo umamaior contaminao por fungos.
Aumento das temperaturasPromove crescimento do fungo
Micotoxina e mudanas climticas
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FATORES QUE DIFICULTAM O DIAGNSTICO DETOXICOSES NO HOMEM E NOS ANIMAIS
Micotoxinas so produzidas esporadicamente pelo fungo.
conhecimento dos fungos e principalmente dos seus
metablitos secundrios.
Novas micotoxinas detectadas. Efeitos biolgicos no esto bem definidos.
Ocorrncia de micotoxinas sazonal.
Diagnsticos de micotoxicoses ausncia de sinaisclnicos definidos.
Sinais clnicos gerais: performance ou suscetibilidade das doenas.
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FATORES QUE DIFICULTAM O DIAGNSTICO DETOXICOSES NO HOMEM E NOS ANIMAIS
Dose x Resposta Micotoxicoses.
Ocorrncia (crnica), interao com outras micotoxinas, fatores
nutricionais e manejo.
Amostragem interfere na anlise. Distribuio dessas toxinas irregular no alimento.
Mtodos de deteco econmicos x reaes cruzadas (composio
de alimentos).
Interaes entre micotoxinas ( estudos) / toxinas produzida emcondies ambientais e de laboratrio.
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INTRODUO
Contaminao pr ou ps-colheita dos vrios tipos de plantaes por
micotoxinas frequente e comum (25% do suprimento mundial
contaminado).
Os fungos que produzem micotoxinas dividem-se em doisgrupos: Os que atacam antes da colheita (Fungos de campo, por
exemplo: Fusarium graminarium,Aspergillus flavus).
Os que ocorrem aps a colheita (fungos dearmazenamento, por exemplo, Penicillium verucossum,
Aspergillus flavus).
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FATORES DE SEVERIDADE DA CONTAMINAO
Excesso de umidade no campo e na estocagem.
Temperaturas extremas.
Prticas de colheita.Estresse e infestao por insetos.
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CONDIES QUE AFETAM A PRODUO DETOXINAS PELO FUNGO
Linhagem do fungo.
Suscetibilidade gentica da planta hospedeira.
Contedo da mistura.
Composio da rao.
Temperatura ambiental.
Umidade relativa do ar e do substrato.
Populao microbiolgica.
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DETECO
IMPORTANTE: Concentrao das micotoxinas so
baixas (gou ppm).
Tcnicas fsico-qumicas: Cromatogrficas
Camada delgada (CCD)
Liquida de alta eficincia (HPLC / CLAE)
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HPLC- MS Teste
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DETECO
IMPORTANTE: Concentrao das micotoxinas so
baixas (gou ppm).
Tcnicas fsico-qumicas: Instrumentais
Espectofotometria
Fluorodensitometria
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DETECO
IMPORTANTE: Concentrao das micotoxinas so
baixas (gou ppm).
Tcnicas biolgicas: Bioensaios
Cultura de tecidos, animais e microrganismos.
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Fig 2 :- Two non-aflatoxigenic (top colonies) and one aflatoxigenic (bottom colony) strains
of parasiticus visualized (a) under visible light; (b) 365 nm UV light. The ring aroundthe aflatoxigenic strain displays blue fluorescence; (c) room temperaturephosphorescence was photographed with a digital camera with a 2.5mp exposure afterswitching-off the UV lamp.
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DETECO
IMPORTANTE: Concentrao das micotoxinas so
baixas (gou ppm).
Tcnicas biolgicas: Imunoensaios
Radioimunoensaio.
Cromatografia de afinidade.
Elisa (Enzyme Linked Immunosorbent Assay).
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Fig 1:- ELISA kit for the determination of mycotoxins. Hexagon-trianglesenzyme- mycotoxin conjugate, triangles free mycotoxin, Y- anti mycotoxinantibody.
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MECANISMO DE AO DAS MICOTOXINAS
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Micotoxinas
Hepatotoxinas
Hepatites
Ex.: aflatoxinas
Aspergillus flavus
Hemorragias hepticas
Ex.: rubratoxina
Penicillium rubrum
Hemorragias
pulmonares e cerebraisEx.: patulina
Aspergillus clavatus
Infeces do tractodigestivo
Ex.: tricotecina
Fusarium sporotrichioides
Perturbaesgastro-intestinais
Ex.: austdiol
Aspergillus ustus
Desregulaesmetablicas
Ex.: toxinas PRPenicillium roqueforti
Edemas cutneos
Ex.: esporidesmina
Pithomyces chartarum
EfeitosEstrognicos
Ex.: zearalenona
Fusarium roseum
var. graminearum
Lesesrenais
Ex.: citrinina
Penicillium
citrinum
Paralisia/Ataxia
Ex.: citrioviridina
Penicillium citrioviride
Efeitostremorgnicos
Ex.: penitremina
Penicillium crustosum
Efeitosconvulsivos
Ex.: c. ciclopiaznico
Penicillium cyclopium
ErgotismoEx.: derivados de
ergoclavina
Aspergillus fumigatus
Efeito s ialorreia
Ex.: eslaframina
Rhisoctonia leguminicula
Efeitos neurotxicos
diversosEx.:leucoencefalomina
Fusarium moliniforme
Sndromes predominantes associados a micotoxinas
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TRATAMENTO
No existe tratamento especfico para
micotoxicoses.
Tratamento de suporte.
Suspenso de alimentos contaminados.
Nova dieta. Rapidez no diagnstico.
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TIPOS DE TOXINAS
AFLATOXINAS
FUMONISINA
ZEARALENONA
TRICOTECENOS
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AFLATOXINAS Altamente toxicognica e o primeiro isolamento aconteceu a partir da
Aspergillus flavusem 1961.
As aflatoxinas so termoestveis, suportam a fervura.
Avano das pesquisas descobriu que outros microrganismos tambm
produzem esses compostos: Aspergillus parasiticus. Aspergillus niger
Aspergillus oryzae
Aspergillus citrinum
Aspergillus efusus
Aspergillus ruber
Aspergillus ochraceus
Aspergillus wentii
Aspergillus ostianum Aspergillus fumigatus
Aspergillus frenesii
Aspergillus nidulus
Aspergillus clavatus
Penicilium puberulum
Penicilium citrinum
Penicilium variable
Penicillium frequentans
ARP
ERGILLUS
PENICILLIUM
Rhizopus sp.
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A.fumigatus A. nidulus A. niger
A.oryzae A. clavatus A. flavus
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AFLATOXINAS (AF)
O Aspergillus parasiticus (pases
tropicais) considerado um dos mais
ativos produtores de aflatoxinas.
AFB1e AFB2
AFG1e AFG2
J oAspergillus flavusproduz
AFB1
AFG1
Aspergillus parasiticusCondies favorveis para AspergillusAlta umidadeEstresse hdricoDanos causados por insetos
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AFLATOXINAS
OAspergillus flavuseAspergillus parasiticusproliferam 10C43C
Temperatura ideal de 32-33C
As aflatoxinas so produzidas entre 13-42C. Temperatura ideal para sntese seja 25-30C.
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AFLATOXINAS
ALIMENTOS SUSCETVEIS
Amendoim, Milho armazenado,
Canjica gritz, Quireras, Semente
de algodo, Centeio, Sorgo, trigo,
cevada, nozes, ervilha, sementede girassol, sementes
oleoginosas, aveia, arroz, castanha
do par, pistaches, avels, soja.
Produtos lcteos, ovos, produtoscrneos curados, algumas frutas
secas e chs.
ANIMAIS SUSCETVEIS
A suscetibilidade dos animais aaflatoxina pode ser classificadaem trs nveis, a saber:
a) Muito suscetveis (DL
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AFLATOXINAS
CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS
So bisfuranocumarinas derivados de decacetdeos.
So 23 tipos identificados, porm, os de interesse mdico-sanitrio so
identificados como B1, B2, G1 e G2. Distinguveis por cromatografia: Serie B (Blue = azul) e serie G (Green =
verde)
Metabolismo fngico
AFB1, AFB2, AFG1, AFG2
Biotransformao hepticaAflatoxicol, AFB2a, AFM1, AFM2, AFQ1
AFP1
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AFLATOXINAS
CARACTERSTICASFSICO-QUMICAS
Baixo peso molecular.
Altamente solveis emcompostos de polaridade
intermediria e pouco
solveis em gua.
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AFLATOXINAS
TOXICIDADE
Altamente txicas.
Hepatocarcingenos naturais.
A toxicidade varia de acordo com:a espcie
animal, a idade, o sexo, o estado nutricional, o
tempo de exposio e a quantidade de toxina
ingerida.
AFB1
AFM1
AFG1
AFB2
AFG2
Graudecarcino
gnese
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AFLATOXINAS
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AFLATOXINAS
TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO
AFLATOXINAS
TGI
Msculos Rins Tecido adiposo Fgado
Maioresconcentra
esencontradas
Multiplas vas: epoxidao,hidroxilao, desmetilao e
reduo Lipossolubilidade
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TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO - AFLATOXINAS
Primeira fase: as molculas tornam-semais hidroflicas
Segunda fase: os compostos produzidosinicialmente so conjugados a substanciasendgenas (sulfatos, glutationa, grupos metil
e acil) e, em seguida, excretados.
CYP 450
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TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO - AFLATOXINAS
RNA, DNA
Aduto de cido nuclico
Protena
Base de Schiff
Aflatoxina B1Aflatoxina M1
Aflatoxicol M1 Aflatoxicol Aflatoxicol H1
Aflatoxina Q1
Aflatoxina P1
Aflatoxina B1epxido
Aflatoxina B2a
NADPH
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Aflatoxinas (AF) se liga ao DNA
Aflatoxina B1 se liga aoDNA na base nitrogenadada Guanina dos
hepatcitos, alterando ocodigo gentico queregula o crescimentocelular. Estas clulas semcontrole formaram tumorse depois cancer.
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Quadro Clnico das Aflatoxinas (AF)
Perus e marrecos: hepatomegalia com necrose periportal, hemorragia e
persistncia de gordura, proliferao dos ductos biliares, hepatomas, anorexia,
fraqueza dos membros (torcicos e plvicos) e asas, morte.
Frangos e poedeiras: reduo no crescimentos, resistncia aos antibiticos,
perda de colorao do rim e fgado, fibrose, acumulo de gordura, hemorragia,
anorexia, diminuio na produo de ovos, gema plida, casca frgil, pontos
pretos, reduo do ganho de peso, despigmentao cutnea.
Sunos: necrose centrolobular, fibrose, proliferao dos ductos biliares,
problemas renais, hemorragia, ataxia, menor peso das crias e menor taxa de
sobrevivncia, perda de peso e morte.
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EFEITOS DA AFLATOXINA NA PIGMENTAO
Com Aflatoxina (Sem Aflatoxina)
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Aflatoxina Controle
f i d Afl i (A ) f d d f
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Controle AFB1
Efeitos da Aflatoxina B1(AFB1) no fgado de frangos
(Intensa vacuolizao citoplasmtica do hepatcitos)
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FiguraAflaxicose em sunos. Podemos observar o fgado amarelado e hipertrofiado
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Quadro Clnico das Aflatoxinas (AF)
Bovinos: necrose centrilobular, fibrose, infeco no miocrdio, sndrome
nervosa, infertilidade, diminuio da gordura e leite, reduo do consumo de
rao e ataxia.
Equinos:dano ao fgado, anorexia, hemorragia, convulses e morte.
Coelhos: dano heptico e renal, hemorragia e morte.
Peixes: dano heptico e renal, tumorignese, pouco desenvolvimento e
morte.
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Tumor induzido em peixes
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TRATAMENTO
Tratamento de suporte e sintomtico.
Teor de umidade menor a 15%.
cido propinico: somente quando no h produo
de AF.
Extrao de toxinas com solventes: etanol, acetona: gua,
isopropanol, hexano: metanol, metanol: gua, acetonitrila:
gua. Estes utilizados em amendoim e algodo.
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TRATAMENTO
Utilizao de adsorventes: bentonita e
aluminosilicatos em solues aquosas.
Altas temperaturas (237-306C).
Ionizao, UV, raios gama, autoclavagem em presena
de amnia e tratamento por hipoclorito.
Nvel mximo de AF de 50 mg/Kg.
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FUMONISINA
Fumonisinas Fungos gnero Fusarium Fusarium verticilloides(F. moniliforme). Toxinas no milho e em forrageiras (Brasil e Nova Zelandia).
Temperaturas 2025C ideiais para crescimento do fungo. Embora possa tambm 540C.
Temperatura para produo de fumonisinas: 20-25C Embora tambm pode entre 13-28C.
Nem todas as linhagens de Fusarium verticilloides produzem a
toxina.
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FUMONISINA
Mais txica
Essas micotxinasso termoestveis(fervura 30minutos)
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FUMONISINA
TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Informaes escassas. Estudos em sunos revelaram que em 72 horas aps
administrao intragstrica de FB1, concentraes dessa
micotoxinas j foram detectadas no fgado e rins. Relacionadas com a esfingosina e interferem no metabolismo dos
esfingolipdeos. Soluvel em gua.
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FUMONISINA
3-cetoesfingiana
Esfingiana
Ceramide
EsfingolpideosEsfingosinaTurn-over
FB1 aciltransferase
Palmitol-CoA + Serina
3-esfinganinaredutase
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FUMONISINA - QUADRO CLNICO
LEUCOENCEFALOMALCIA EQUINA (consumo de 8 ppm de FB1/ 3-6 dias apsconsumo).Sinais: Edema cerebral severo, liquefao da substancia branca, hipersensibilidade, ataxia,fraqueza do membro plvico, cegueira, convulso, disfagia e morte.
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FUMONISINA - QUADRO CLNICO
Controle(3.5 kg wt.)
400 g/kgFB- 1 toxina injetada (900mg wt.)
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Controle FB1EDEMA PULMONARSUNO
Edema pulmonar,alargamento do
parnquima-pulmo
so evidentes em
sunos consumindoFB1.
Diagnstico: avaliar as taxas deesfinganina/esfingosina.
Proporo de esfinganina/esfingosinaaumenta no soro e nos tecidos de sunos
e equdeos acometidos pela micotoxicose
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ZEARALENONA (ZEA)
Primeiro relato nos Estados Unidos em 1927
Zearalenona ou toxina F-2.
Fusarium roseum,
F. tricinctum, F. gibbosum,
F. oxysporum
Fonte: milho, , trigo, cevada, aveia, sorgo, tomate, feijo, quiabo,
espinafre.
Umidade > 23%, temperatura ideal de 12-25C.
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ZEARALENONA (ZEA)
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ZEARALENONA
TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Absorvida no TGI (lipossolubilidade).
Suno: possui pouca quantidade de 3-hidroxiesteroide desidrogenase.
Excreo:o Zearalenona so conjugados com glicurondeos e sulfatos eeliminados pela urina e nas fezes (2 semanas aps a exposio).
Os sunos femeas so as mais sensveis (1ppm) alteraes clnicas (problemasreprodutivos). Alimento: 10%.
Bovinos e ovinos so bem menos sensveis, aves so muito resistentes .
Metabolismo heptico e -zearalenol3-hidroxiesteroide desidrogenaseReduo
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ZEARALENONA
TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Substancia estrognica
Zearalenona 17-estradiolReceptoresligaReduo
Tal ligao interage com stiosnucleares e gera efeitosgenmicos subsequentes, taiscomo:
- Transcrio de genes.- Represso de genes: sinais deestrogenismo
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Efeito da ZEA em leitoa recm parida.
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Exposio de ZEA (21 dias), provocando hiperestrogenismo do tero, colo, Cervix,ovrio (atrofiado) e vulva em leitoas
*Prolapso vaginal e anal pode provocar infeces secundrias
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ZEARALENONA
DIAGNSTICO E PREVENO
Anlises cromatogrficas e testes deimunoensaio.
Umidade de no mximo 16%. A destruio desta toxina difcil. Os sunos a espcie mais suscetvel
a essa micotoxicose.
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TRICOTECENOSProduzida pelos generos Trichoderma,Fusarium tricinctum(T-2 toxins), Fusariumgraminearum(vomitoxina ou DON)
Nivel celular inibio primria da sntese
de protenas.
Rompimento da sntese de DNA e RNA.
Leses orais, pouco crescimento, franjasanormais, diminuio da produo de ovos,baixa qualidade da casca do ovo.
Vomitoxin (DON)
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TRICOTECENOS
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TRICOTECENOS
Absorvidos pelo TGI
Inibem o sistema de transporte de eltrons na mitocndria.
Grande variedade de toxicidade:
Ordem decrescente: T-2, DAS, DON e NIV
Doses varia de 0,5 300 mg/kg
Depende da toxina, espcie animal e da via de exposio.
EXCREO: bile e urina (2-3 dias aps ingesto)
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TRICOTECENOS
SINAIS CLNICOSTRICOTECENOS
Nusea, vmitos e
anorexia- DON(Suno)
Inflamao e
necrose epitelialT-2 e DAS
Alteraeshematolgicas
Ditese hematorreica,Hematopoiese,leucopenia, eritropenia
e trombocitopenia
Alteraes nervosas
ataxia, reflexoendireitamento econvulses
Efeitos comuns
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Controle (5.6 kg ) T-2 toxin 550g/kg affected (1.9kg)
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Leses orais causadas pela toxina T-2
6/21/2016
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TEORES MXIMOS EM GNEROS ALIMENTCIOS ORIGEM ANIMAL
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LEGISL
AO
Regulamento (CE) n 1881/2006
LIMITES MXIMOS ADMISSVEIS /VALORES ORIENTAO EM ALIMENTOS
PARA ANIMAIS (Dec. lei n 193/2007 e Reco. 2006/576/CE)
MICOTOXINAS GNEROS ALIMENTCIOS (g/kg)
Leite
AFM1 0,050
MICOTOXINAS ALIMENTOS PARA ANIMAIS (mg/kg)
Matrias-primas Alimentos compostos
AFB1 0,02 0,005 a 0,02
ZEA 2 a 3 < 0,1 a < 0,5
FB1+FB2 60 < 5 a < 50
DON 8 a 12 < 0,9 a < 5
Efeito das micotoxinas
-
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DON - DeoxinivalenolZON
Zearalenona
AFB1 Aflatoxina B1T2-Toxin
ZON Inestabilidade termica
Grau baixo de concepo
Cistos ovarianos
Perda embrionria
T2-Toxin, DON, AFB1
Gastroenterite Hemorragias intestinais
Funo ruminal prejudicada
Diarreia
Cetose
DON Laminites
T2-Toxin, DON Diminuio do consumo
de rao.
Baixa produo de leite
Baixa eficincia alimentar
AFB1, T2-Toxin, DON
Contaminao do leite Diminuio da produo
de leite
Mastites
Efeito das micotoxinas
MYCOTOXICOSES INDAIRY
T2-Toxin: dermal lesions
-
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DAIRY
Trichothecenes: Ketosis
Deoxynivalenol:inhomo eneous rowth
T2 Toxin: dermal lesions
Swollen vulva, Uterus prolapse
affected ovaries
Hypertrophy of the uterus
Deoxynivalenol: Metritis
Trichothecenes: Diarrhea
Zearalenone
P
perfo
Car
meta
-
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Poor
ormance
Uterineinfections
Cystic ovaries
ReproductiveFailure
Decreased
Fertility
Impact Milk
ry-over
abolites
ImpairedRumen Function
Rumen
M
otility
D
igestion
Nu
trients
M
icrobial
g
rowth
Immunesu
pression
DisplacedAbomasum,
Ketosis,RetainedPlacenta,Metrites,
Mastites, FattyLiver,
LamenessEconomic
Impact
Non-responseveterinary treatments
Higher
In
cidence
D
iseases
-
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IMPACTO DASMICOTOXINAS NA
QUALIDADE DO LEITE
Aflatoxinas em produtos lcteos
-
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Aflatoxina B1 transportado para o leite
como Aflatoxina M1
Da vaca
ao leite!
Sade Humana Comprometida AFM1 considerado como um possvel
carcinognico pela International Agency For
Research On Cancer(IARC);
Legislao limita as quantidades destemetabolito no leite:
EU: 50 ppt = 0.05 g/kgUSA: 500ppt = 0.5 g/kg
Aflatoxinas em produtos lcteos
Preocupao econmicaLeite descartado.
http://farm2.static.flickr.com/1177/1340414124_68899c961f_b.jpghttp://farm2.static.flickr.com/1177/1340414124_68899c961f_b.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Skull_and_crossbones.svg/180px-Skull_and_crossbones.svg.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Skull_and_crossbones.svg/180px-Skull_and_crossbones.svg.png -
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