Micotoxinas em Alimentos

Miguel Machinski JuniorProfessor Adjunto

UEM/DAC – Maringá/PR

Iº Seminário Estadual de Resíduos Químicos em Alimentos

22 a 24/09/2004

Foz do Iguaçu - PR

MICOTOXINASMICOTOXINAS

Produtos do metabolismo secundário de fungos.Produtos do metabolismo secundário de fungos.

Importantes contaminantes de alimentos e Importantes contaminantes de alimentos e rações animais.rações animais.

Efeitos tóxicos agudos e crônicos no homem e Efeitos tóxicos agudos e crônicos no homem e em animais. em animais.

AspergillusAspergillus

PenicilliumPenicillium

FusariumFusarium

Fatores que afetam a ocorrência de Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na cadeia alimentarmicotoxinas na cadeia alimentar..

Plantação a produção

Semente endofítico

Desenvolvimento do fungo durante o crescimento da planta

Fatores ambientais Tempestades Temperatura Umidade

Danos Insetos Pássaros

Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na cadeia alimentar (continuação).cadeia alimentar (continuação).

Colheita Maturidade dos grãos Umidade Temperatura Danos

Insetos Pássaros Outros

Transporte

Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na cadeia alimentar (continuação).cadeia alimentar (continuação).

ArmazenamentoUmidade

Temperatura

Processamento e distribuição

Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na Fatores que afetam a ocorrência de micotoxinas na cadeia alimentar (continuação).cadeia alimentar (continuação).

Animais Carne

Leite

Micotoxicose animal

Homem Micotoxicose humana

MicotoxicosesMicotoxicoses

Os mendigos de Peter Bruegel The Elder (1568)

Ocorrência em Produtos AlimentíciosOcorrência em Produtos Alimentícios

ResíduosResíduos

Rações

OcratoxinaVomitoxinaZearalenonaAflatoxinas

AflatoxinasFumonisinasVomitoxinaOcratoxinaToxina T-2

AflatoxinasFumonisinasZearalenona

OcratoxinaVomitoxinaZearalenona

ZearalenonaVomitoxina

AflatoxinasFumonisinas

Aflatoxinas

AFLATOXINASAFLATOXINAS

Aspergillus flavusAspergillus flavus A. parasiticusA. parasiticus A. nomiusA. nomius.. 1960 – 1960 – Doença X dos Doença X dos

Perus na InglaterraPerus na Inglaterra

Aflatoxinas - químicaAflatoxinas - química

Existem pelo menos Existem pelo menos 17 compostos 17 compostos denominados de denominados de aflatoxinas;aflatoxinas;

As aflatoxinas BAs aflatoxinas B11, B, B22, ,

GG11, G, G22 e M e M11 são as são as

mais estudadas;mais estudadas; A AFBA AFB11 foi foi

classificada pela classificada pela IARC como classe 1.IARC como classe 1.

Aflatoxinas - biotransformaçãoAflatoxinas - biotransformação

Leite

Aflatoxinas - mecanismo de açãoAflatoxinas - mecanismo de ação

Efeitos Tóxicos das AflatoxinasEfeitos Tóxicos das Aflatoxinas

HepatotoxicidadeHepatotoxicidade Mutagenicidade, carcinogenicidadeMutagenicidade, carcinogenicidade Teratogenicidade, imunossupressãoTeratogenicidade, imunossupressão Associadas às enfermidades humanas: Associadas às enfermidades humanas:

câncer hepático primário, síndrome de câncer hepático primário, síndrome de Reye, Reye, kwashiorkorkwashiorkor

Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &

Sabino, 2002).Sabino, 2002).

200220022,4-592,4-592,52,5121121ParanáParanáMilhoMilho

1993199311-28711-28714,614,69696São PauloSão PauloRaçõesRações

199419942-892-8933,233,2292292ParanáParanáMilhoMilho

199419941-6801-68044,444,47272ParanáParanáAmendoimAmendoim

199419945-24405-244044,244,2321321São PauloSão PauloAmendoimAmendoim

19951995120012000,90,9117117Distrito FederalDistrito FederalNozesNozes

19961996--005454Rio Grande do SulRio Grande do SulFarinhasFarinhas

1996199643-109943-109951,351,38080São PauloSão PauloAmendoimAmendoim

1995199510-60010-60019,819,8450450Distrito FederalDistrito FederalAmendoimAmendoim

199719975-5365-53645,345,3137137São PauloSão PauloAmendoimAmendoim

1997199730-16330-1637,77,73939Rio Grande do SulRio Grande do SulMilhoMilho

19971997--007979Rio Grande do SulRio Grande do SulTrigoTrigo

199719974848224747Rio Grande do SulRio Grande do SulArrozArroz

AnoAnoVariação Variação (ppb)(ppb)

Incidência Incidência (%)(%)

Nº Nº amostrasamostras

EstadoEstadoAlimentoAlimento

Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos Dados da incidência de aflatoxinas em diferentes alimentos ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &

Sabino, 2002).Sabino, 2002).

0

500

1000

1500

2000

2500

aflatoxinas

milho

arroz

amendoim

nozes

ração

IDT (FS = 5.000)

NOEL

AFB1 0,15 ng/kg p.c./dia

AFM1 0,5 ng/kg p.c./dia

Valores de Ingestão Diária Tolerável Valores de Ingestão Diária Tolerável (IDT) Propostos para Aflatoxinas:(IDT) Propostos para Aflatoxinas:

Fonte: Kuiper-Goodman (1991)

Origem (Ref.)

Ano

No de

Amostrasa

Média (g/kg) IDPM b (ng/kg

p.c.dia)

Amendoim e derivados:

Pernambuco (1) 1993 26/86 (B1)

6/86 (G1)

420

207

7,8

3,8

Paraná (2) 1993-1994 32/72 (B1)

23/72 (G1)

94

110

1,7

2,0

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 AFBNíveis de AFB11 + AFG + AFG11 em amendoim e derivados no Brasil em amendoim e derivados no Brasil

e respectivas estimativas de ingestão diáriae respectivas estimativas de ingestão diária

Origem (Ref.)

Ano

No de

Amostrasa

Média

(g/kg)

IDPM b (ng/kg

p.c.dia)

Milho e derivados:

São Paulo,

Paraná, Mato

Grosso, Goiás (1)

1993-1994 97/292 (B1)

13/292 (G1)

2-89

2-85

1,2-53,4

1,2-51,0

Rio Grande do

Sul (2)

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

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 AFBNíveis de AFB11 + AFG + AFG11 em milho e derivados no Brasil e em milho e derivados no Brasil e

respectivas estimativas de ingestão diáriarespectivas estimativas de ingestão diária

Origem (Ref.)

Ano

No de

Amostrasa

Média

(ng/l)

IDPM b (ng/kg

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]

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).

Níveis de AFMNíveis de AFM11 em leite no Brasil e respectivas em leite no Brasil e respectivas

estimativas de ingestão diáriaestimativas de ingestão diária

FUMONISINASFUMONISINAS

Fusarium verticillioidesFusarium verticillioides e F. proliferatume F. proliferatum

1988 – Isolamento e 1988 – Isolamento e caracterização das caracterização das fumonisinasfumonisinas

Leucoencefalomalácia Leucoencefalomalácia eqüina eqüina

FumonisinasFumonisinas

18 moléculas foram 18 moléculas foram caracterizadas:caracterizadas:• B1, B2, B3 e B4B1, B2, B3 e B4• A1, A2 e A3A1, A2 e A3• BK1BK1• C1, C3 e C4C1, C3 e C4• P1, P2, P3, PH1a e P1, P2, P3, PH1a e

PH1 b.PH1 b.

FBFB11 é a mais é a mais

tóxica.tóxica.

O R 1

R 2 OH

NHR 3

O

CO 2 H

CO 2 H

O O CO 2 H

CO 2 H

Fumonisinas

R 1 R 2 R 3

FA1 OH OH CH 2 CO

FA2 H OH CH 2 CO

FB1 OH OH H

FB2 H OH H

FB3 OH H H

FB4 H H H

FumonisinasFumonisinas Neurotoxicidade: Neurotoxicidade:

leucoencefalomalácia em eqüinos leucoencefalomalácia em eqüinos (LEME)(LEME)

Edema pulmonar agudo, hidrotórax Edema pulmonar agudo, hidrotórax em suínosem suínos

Carcinogenicidade em modelos Carcinogenicidade em modelos experimentaisexperimentais

Evidências de carcinogenicidade Evidências de carcinogenicidade humanahumana

Origem (Ref.)

Ano

No de

Amostrasa

Média

(g/kg)

IDPM b (g/kg

p.c.dia)

Milho em grão:

Paraná, Mato

Grosso do Sul,

Goiás (1)

1990-1991 47/48 (FB1)

46/48 (FB2)

5.490

4.820

3,3

2,9

São Paulo (2) 167/195 (FB1)

190/195 (FB2)

9.730

7.600

5,8

4,6

Derivados de milho:

São Paulo (3) 1999 40/81 (FB1)

44/81 (FB2)

1.180

290

0,7

0,2

São Paulo (4) 2000 60/60 (FB1)

60/60 (FB2)

5.170

1.000

2,9

0,6

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).

Níveis de fumonisinasNíveis de fumonisinas em milho e derivados no Brasil em milho e derivados no Brasil

e respectivas estimativas de ingestão diáriae respectivas estimativas de ingestão diária

Porcentagem de produtos alimentícios à base de Porcentagem de produtos alimentícios à base de milho contaminados com fumonisinasmilho contaminados com fumonisinas

46%

54%

n.d.

fumonisinas

Níveis médios de fumonisinas encontrados em produtos Níveis médios de fumonisinas encontrados em produtos alimentícios à base de milho na cidade de Campinas, SP.alimentícios à base de milho na cidade de Campinas, SP.

0

1

2

3

canj

ica

quire

ra

floco

s

cura

u

farin

ha fubá

milh

ove

rde

milh

o em

cons

erva

pam

onha

pipo

ca

FB1

FB2

g/g

Consumo diário de fubá no Brasil por Consumo diário de fubá no Brasil por pessoapessoa• 0,5 a 14 g na área urbana (IBGE, 1988) 0,5 a 14 g na área urbana (IBGE, 1988) • 11 a 39 g na área rural (IBGE, 1977)11 a 39 g na área rural (IBGE, 1977)

Ingestão Diária Tolerável (TDI) = 800 Ingestão Diária Tolerável (TDI) = 800 ng/kg p.c./dia (Gelderblom et al., 1996)ng/kg p.c./dia (Gelderblom et al., 1996)

Área rural = 39g x 2290 ng (média)/70 kg Área rural = 39g x 2290 ng (média)/70 kg = 1276ng/kg p.c./dia (Ingestão Diária = 1276ng/kg p.c./dia (Ingestão Diária Provável- PDI)Provável- PDI)

PDI > TDIPDI > TDI

Avaliação da Exposição – FBAvaliação da Exposição – FB11

OCRATOXINA AOCRATOXINA A

Aspergillus allutaceus Aspergillus allutaceus e Penicillium e Penicillium verrucosumverrucosum

1952 – Nefropatia 1952 – Nefropatia Endêmica dos BalcãsEndêmica dos Balcãs

1965 (descoberta)1965 (descoberta)

Ocratoxina A - químicaOcratoxina A - química

Em 1999 as Em 1999 as ocratoxinas foram ocratoxinas foram classificadas como classificadas como micotoxinas de micotoxinas de interesse crescente;interesse crescente;

A IARC classificou A IARC classificou como 2B;como 2B;

Potente nefrotoxina.Potente nefrotoxina.

Nefropatia endêmica dos BalcãsNefropatia endêmica dos Balcãs

Progressiva redução da função renal e Progressiva redução da função renal e pode ser acompanhada de retenção de pode ser acompanhada de retenção de sódio;sódio;

Hipertensão e morte;Hipertensão e morte; A OTA está relacionada com câncer no A OTA está relacionada com câncer no

trato urinário em áreas de exposição trato urinário em áreas de exposição crônica, em parte da Europa oriental.crônica, em parte da Europa oriental.

Balcãs: Bulgária, Iugoslávia e Romênia.Balcãs: Bulgária, Iugoslávia e Romênia.

Ocorrência da Ocratoxina AOcorrência da Ocratoxina A

MilhoMilho TrigoTrigo CevadaCevada CenteioCenteio AveiaAveia CacauCacau Café Café

Avaliação da Exposição – Ocratoxina AAvaliação 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

ZEARALENONAZEARALENONA

Fusarium Fusarium graminearumgraminearum

Toxina F-2Toxina F-2 1929 – Síndrome 1929 – Síndrome

estrogênica em estrogênica em suínos (EUA)suínos (EUA)

1962 – descoberta1962 – descoberta IARC - grupo 2BIARC - grupo 2B

Zearalenona - ocorrênciaZearalenona - ocorrência

MilhoMilho CevadaCevada TrigoTrigo CenteioCenteio SorgoSorgo

Dados da ocorrência de zearalenona em diferentes alimentos Dados da ocorrência de zearalenona em diferentes alimentos ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya &

Sabino, 2002).Sabino, 2002).

1996199653531,91,95454Rio G. do SulRio G. do SulFarinhaFarinha

19941994413-4130413-41301313115115Rio G. do SulRio G. do SulMilhoMilho

19941994--00239239SP, PR, MT, SP, PR, MT, MS, GOMS, GO

MilhoMilho

19911991--003838São PauloSão PauloTrigoTrigo

19971997--003939Rio G. do SulRio G. do SulMilhoMilho

1997199797-10597-1052,52,57979Rio G. do SulRio G. do SulTrigoTrigo

19971997--004747Rio G. do SulRio G. do SulArrozArroz

200220024484480,80,8121121ParanáParanáMilhoMilho

AnoAnoVariação Variação ((g/kg)g/kg)

Incidência Incidência (%)(%)

Nº Nº amostrasamostras

EstadoEstadoAmostraAmostra

PATULINAPATULINA AspergillusAspergillus, ,

PenicilliumPenicillium e e ByssochlamisByssochlamis

P. expansumP. expansum 1941 - antibiótico1941 - antibiótico 1961 - 1961 -

carcinogenicidade carcinogenicidade em ratosem ratos

oral - irritação oral - irritação estomacal, náuseas estomacal, náuseas e vômitos.e vômitos.

Patulina - ocorrênciaPatulina - ocorrência

FrutasFrutas• maçãmaçã• uvauva• pêssegopêssego

TrigoTrigo QueijosQueijos HortaliçasHortaliças

IARC - classe 3IARC - classe 3

Dados da incidência de patulina em sucos de frutas ingeridos Dados da incidência de patulina em sucos de frutas ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & Sabino, 2002).pela população brasileira (Rodriguez-Amaya & Sabino, 2002).

1993199317170,70,7149149Sucos Sucos de de frutasfrutas

São São PauloPaulo

199319936-786-7819,719,77676Suco Suco de de maçãmaçã

ParanáParaná

19951995--003636Sucos Sucos de de frutasfrutas

São São PauloPaulo

AnoAnoVariação Variação ((g/L)g/L)

Incidência Incidência (%)(%)

Nº Nº amostrasamostras

AlimentoAlimentoEstadoEstado

Avaliação da Exposição – PatulinaAvaliação 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

TRICOTECENOSTRICOTECENOS

FusariumFusarium• F. graminearumF. graminearum• F. culmorumF. culmorum• F. sporotrichioidesF. sporotrichioides• F. poaeF. poae• F. oxysporumF. oxysporum• F. tricinctumF. tricinctum

MyrotheciumMyrothecium TricotheciumTricothecium CephalosporiumCephalosporium StachybothrysStachybothrys

Tricotecenos – propriedades químicasTricotecenos – propriedades químicas

Tricotecenos – principais alimentosTricotecenos – principais alimentos

TrigoTrigo CevadaCevada AveiaAveia MilhoMilho

• BatatasBatatas• CenteioCenteio• SorgoSorgo• arrozarroz

Dados da ocorrência de tricotecenos em diferentes Dados da ocorrência de tricotecenos em diferentes alimentos ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-alimentos ingeridos pela população brasileira (Rodriguez-

Amaya & Sabino, 2002).Amaya & Sabino, 2002).

AmostraAmostra EstadoEstado Tric.Tric. Nº Nº am.am.

Inc. Inc. (%)(%)

Variação Variação ((g/kg)g/kg)

AnoAno

MilhoMilho São PauloSão Paulo DONDON 130130 00 -- 19911991

MilhoMilho Minas GeraisMinas Gerais DONDON 4040 00 -- 19911991

Produtos Produtos de Trigode Trigo

São PauloSão Paulo DON, NIV, DON, NIV, T-2, HT-2, T-2, HT-2, T-2 triol, T-T-2 triol, T-

2 tetraol2 tetraol

3838 00 -- 19911991

TrigoTrigo São PauloSão Paulo DONDON

NIVNIV

T-2T-2

DASDAS

2020 2020

1515

1010

55

470-590470-590

160-400160-400

400-800400-800

600600

19901990

TrigoTrigo Rio de Rio de JaneiroJaneiro

DONDON 1818 5,65,6 400400 19901990

Aléucia Tóxica Alimentar (ATA)Aléucia Tóxica Alimentar (ATA)

1932 a 1947 – URSS1932 a 1947 – URSS Taxa de mortalidade – 60%Taxa de mortalidade – 60% Hiperemia da mucosa bucal e faríngea, gastrite, dor Hiperemia da mucosa bucal e faríngea, gastrite, dor

abdominal e esofágica, diarréia e febre (2 a 3 dias)abdominal e esofágica, diarréia e febre (2 a 3 dias) Hemorragias, petéquias, faringite tipo diftérico, laringite Hemorragias, petéquias, faringite tipo diftérico, laringite

ulcerosa, afonia e asfixia (dias a 2 semanas)ulcerosa, afonia e asfixia (dias a 2 semanas) Náusea, vertigem, leucopenia, granulocitopenia e Náusea, vertigem, leucopenia, granulocitopenia e

linfocitose progressiva (3 a 4 semanas)linfocitose progressiva (3 a 4 semanas) Ação bioquímica:Ação bioquímica:

• Inibição da síntese protéicaInibição da síntese protéica• Aminas biogênicasAminas biogênicas

Efeitos tóxicos em animaisEfeitos tóxicos em animais

Dermatites severasDermatites severas• Perda de pesoPerda de peso• Recusa voluntária Recusa voluntária

dos alimentosdos alimentos• VômitoVômito• MelenaMelena• HemorragiasHemorragias• MorteMorte

Considerações finaisConsiderações 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.

São necessários novos estudos sobre a São necessários novos estudos sobre a ocorrência de aflatoxina Mocorrência de aflatoxina M11, fumonisinas, , fumonisinas, ocratoxina A, zearalenona, tricotecenos e ocratoxina A, zearalenona, tricotecenos e patulina em produtos alimentícios, para patulina em produtos alimentícios, para melhor avaliar a ingestão média da toxina melhor avaliar a ingestão média da toxina pela população.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.

Considerações finaisConsiderações finais

Muito obrigado!Muito obrigado!

Prof. Dr. Miguel Prof. Dr. Miguel Machinski JuniorMachinski Junior• UEM - DAC - UEM - DAC -

ToxicologiaToxicologia• Bloco J-01Bloco J-01• Fone (44)263-4565Fone (44)263-4565• Fax (44)263-1323Fax (44)263-1323• mmjunior@uem.brmmjunior@uem.br