1. Universidade federal de lavras
Departamento de agricultura
p g
Setor de sementes
Micotoxinas: Importância na
alimentação e na saúde
humana e animal
Franciele Caixeta
Prof. Dr. Renato Mendes Guimarães

2. Sumário
1. Introdução
2.
2 Histórico
3. Micotoxinas
4. Principais micotoxinas
5.
5 Regulamentação de Micotoxinas no
Brasil e no mundo
6. Considerações finais

3. Introdução
Micotoxinas → metabólitos secundários tóxicos
produzidos por uma variedade d
d id i d d de ffungos,
especialmente por espécies dos gêneros:
Fusarium sp Alternaria sp
Aspergillus sp Penicillium sp

4. As micotoxinas → produzidas somente quando certas
condições ambientais, t i
di õ bi t i tais como t temperatura e
t
umidade, além das características bioquímicas dos
produtos que servem como substrato são propícias
substrato,
para a sua produção.
Integridade física do cereal → importante na
produção das micotoxinas. A contaminação poderá
ocorrer mesmo em material armazenado, porque
lesões mecânicas ou provocadas por insetos ou
durante o processamento, t
d t t tornam os cereais muito
i it
susceptíveis à proliferação de fungos.

5. Os Fungos
• Cepas toxigênicas e não
toxigênicas - presença d
t i ê i do
fungo não é um indicativo de
que existe a toxina;
•Alguns mofos levam apenas
algumas h
l horas para produzir
d i
toxinas, enquanto outros
levam semanas
semanas.

6. • Fungos de campo e fungos de armazenamento:
– As micotoxinas que se formam antes das colheitas
permanecem;
– Depois da colheita - desaparecem associações
entre fungos e plantas - fatores físicos
determinam se fungos de armazenamento se
desenvolverão.
• As condições ótimas não são idênticas para
fungos e micotoxinas e dependem de diferentes
g
fatores:

7. • As condições ótimas não são idênticas para
fungos e micotoxinas e dependem de diferentes
fatores:
Fatores físicos:
– umidade e água disponível;
– Temperatura → 25ºC e 30ºC e o limite máximo
entre 40 e 45ºC;
;
– Integridade física dos grãos → os tegumentos
intactos do grão dificultam o acesso do fungo ao
amido endospérmico.

8. Tabela 1. Temperatura mínima necessária para o
desenvolvimento de alguns fungos e para a
produção de micotoxinas.
Mofos ºC Micotoxinas ºC
Aspergillus flavus 10º Aflatoxinas 10º
Aspergillus clavatus 10
10º Patulina 12
12º
Aspergillus ochraceus 10 - 12º Ocratoxina 12º
Penicillium expansum 0º Patulina 0 - 24º
Penicillium cyclopium 0º Ocratoxina 0 - 24º
Penicillium cyclopium 0º Acido penicílico 4º
Fusarium roseum 15º Zearalenona 10º

9. Figura 1. Previsão dos períodos de armazenagem sem
bolores para a cevada a diferentes
temperaturas e conteúdos de umidade

10. Figura 2. Micotoxinas e o clima no Brasil

11. Fatores químicos:
– pH – na faixa 2,5 - 7,5 (são capazes de alterar o
pH);
– Composição do substrato e nutrientes minerais →
produção de micotoxina – Fe e Zn são os
elementos mais importantes;
– Potencial de oxi-redução (O2/CO2) → A maior
ç ( /
parte é aeróbia – excesso de CO2 pode impedir
desenvolvimento fúngico.

12. Fatores biológicos:
– Presença de invertebrados → o metabolismo do
inseto eleva a quantidade de umidade do
substrato e a ruptura do pericarpo permite a
infecção do interior do grão;
– Linhagens específicas
Li h ífi → mais
i ou menos
susceptível

13. Tabela 2. Produção de aflatoxina (ppm) por diferentes
linhagens de Aspergillus parasiticus em
diversos grãos
Semente NRRL 3000 NRRL 2999 NRRL 3145
Amendoim 107 104,0
104 0 8,50
8 50
Soja 19 2,8 0,06
Milho 53 47,0
, 5,50
,
Trigo 72 19,0 7,10
Arroz 107 185,0 10,60
Sorgo 72 88,0 57,60

14. Por que elas preocupam?
• Substâncias estáveis e resistentes - atividade
tóxica persiste por um longo tempo nos alimentos,
mesmo após o desaparecimento dos fungos que
as originaram;
• Não alteram aparência dos alimentos;
p ;
• São compostos químicos de baixo peso
molecular, que não são detectados
molecular pelos
antígenos.

15. Por que elas preocupam?
• Contaminação aguda é mais freqüente em
animais domésticos - altos teores encontrados em
rações;
• Efeitos crônicos no homem danos:
homem,
– Nos rins;
– No fí d
N fígado;
– Nos sistemas nervoso e imunológico;
– Trato gastrointestinal;
– Alterações estrogênicas, carcinogênicas,
mutagênicas e teratogênicas.
ê i ê i

16. • Em quase todas as matérias-primas destinadas a
g
gêneros alimentícios, tais como:
,
– Café;
– Arroz;
– Sorgo;
– Milho;
– Semente d algodão;
S t de l dã
– Feijão;
– Frutas;
– Trigo;
– Presunto;
– Cevada;
C d
– Queijo;
– Soja;
– Leite;
– Castanha do pará;
Castanha-do-pará;
– Vinho
– Nozes;
– Cerveja.
UM OU MAIS TIPOS DE MICOTOXINAS

17. Cerca de 25% de todos os produtos agrícolas
produzidos no mundo estão contaminados com
alguma micotoxina.
(BHAT e MILLER 1991; MANNON e JOHNSON 1985)
MILLER, JOHNSON,
• Legislação mais rígidas quanto aos níveis
máximos de micotoxinas permitidos → países
importadores.

18. Brasil → um dos líderes na produção de
alimentos agrícolas e de commodities, com
condições ambientais excelentes para o
di õ bi t i l t
crescimento de fungos micotoxigênicos
Muitos alimentos, rações e ingredientes
g
apresentam níveis de contaminação por
micotoxinas muitas vezes superior ao permitido
pela legislação brasileira, bem como pela
internacional.

19. Micotoxinas → exemplos de "Envenenamento por
meios naturais " e, portanto, são análogos à
i t i t t ã ál às
patologias causadas pela exposição aos
agrotóxicos ou resíduos de metais pesados
pesados.
• Toxicidade de uma micotoxina depemde:
– Tipo de micotoxinas;
– Quantidade e da duração da exposição;
– Idade, saúde e sexo do indivíduo exposto;
– Estado nutricional;
– Interações com outros insultos tóxicos.

20. • A gravidade da intoxicação por micotoxinas pode
ser agravada por fatores como:
– Deficiência de vitamina A;
– Privação calórica;
– Alcoolismo;
– vulnerabilidade às doenças microbianas →
ç
agravar os efeitos de desnutrição, e interagir
sinergicamente com outras toxinas.

21. Histórico
• Desde há muito tempo - cogumelos
(macrofungos) → sérios riscos à saúde humana;
• Recentemente - metabólitos produzidos por
fungos fil
f filamentosos ( i
t (microfungos), ao entrarem
f ) t
na cadeia alimentar → epidemias em humanos e
animais;
•10 pragas do Egito (Êxodo e Jó) - evidências da
presença d micotoxinas nos alimentos.
de i i li

22. •E
Ergotismo - F
i Fogo d S
de Santo A ô i
Antônio
– morte de milhares de pessoas na Idade Média,
séculos XI e XVI, na Europa;
l
– provocava a sensação de queimação na pele na
população que consumia cereais contaminados
l ã i i t i d
por Claviceps purpúrea;
– A doença era decorrente das propriedades
vasoconstritoras da ergotamina.
(MATOSSIAN,
(MATOSSIAN 1981)

23. • Doença do arroz amarelo (séculos XIX e XX) no
Japão:
– morte por consumo de arroz mofado. A doença foi
p
atribuída a citreoviridina, toxina cardiotóxica
(beribéri cardíaco) produzida por fungos do genêro
Penicillium;
• A staquibotriotoxicose → causou a morte de
staqu bot oto cose o te
dezenas de milhares de eqüinos na antiga URSS,
1930-1940.
(MOREAU, 1979)

24. • Aleucia Tóxica Alimentar (ATA) (1941-1945):
(1941 1945):
– 100.000 russos enfermos levando a óbito,
causado por tricotecenos, micotoxinas produzidas
por Fusarium;
•A aflatoxicose → matou 100.000 perus jovens -
Reino Unido,
Unido em 1960,
1960 sendo também
responsabilizada pela morte de outros animais e
até, provavelmente, de humanos.
,p ,
(RODRICKS et al., 1977; PITT e HOCKING,1986)

25. • A nefropatia dos Bálcãs(1957-1958), leste
europeu:
– ingestão de alimentos contaminados com
ocratoxina A produzida por Aspergillus ochraceus
Penicillium;
• Noroeste da Índia (1974) → surto de aflatoxina
B1 em 397 pessoas, após a ingestão de milho
contaminado. Cerca de 108 pessoas morreram;
• Quênia (1982) → surto devido à ingestão de
alimento contaminado com aflatoxina B1 - 20
pessoas adoeceram e 12 delas morreram.

26. Micotoxinas
• Toxinas produzidas por fungos filamentosos →
micotoxinas
•Micotoxinas (do grego, mykes = fungo) →
Micotoxinas
compostos policetônicos resultantes das reações
de condensação que ocorrem quando se
ç q q
interrompe a redução dos grupos cetônicos na
biossíntese dos ácidos graxos realizada pelos
fungos.

27. •E t
Estes metabolitos secundários i d
t b lit dá i induzem reações
õ
tóxicas em vertebrados mesmo quando ingeridos
em ↓[ ];
• Encontrados em alguns gêneros alimentícios,
especialmente em cereais;
i l i
• Micotoxinas → fungos de alimentos e de rações,
excluindo aquelas toxinas produzidas por
cogumelos.
(FAO, 2003)

28. Moléculas um tanto quanto
diferentes - estruturas que variam
de simples anéis heterocíclicos
(peso molecular - 50 Da) a grupos
de 6 a 8 anéis h
d éi heterocíclicos
í li
irregularmente dispostos (peso
molecular - >500 Da)
Da).
(FAO, 2003)

29. Cerca de 400 diferentes micotoxinas
(BETINA,
(BETINA 1984)
• A definição de micotoxina é difícil:
– Diversidade de sua estrutura química
– Origens de sua biossíntese;
– Amplos efeitos biológicos;
– Produzidas por uma enorme variedade de espécies
fúngicas;
• Definição correlacionada ao grupo de
especialista envolvido no seu estudo (médicos ,
especialista em biologia celular, bioquímico e
micologistas).

30. • Todos os pesquisadores concordam →
micotoxinas estão amplamente incorporadas aos
p p
alimentos e seus derivados - problema de saúde
pública;
(BENNETT e KLICH, 2003)
• Micotoxinas em alimentos e derivados não é um
problema apenas de países em desenvolvimento.

31. • Micotoxinas - afetam o agronegócio:
g g
– Interferindo ou até mesmo impedindo a
exportação;
p ç ;
– Reduzindo a produção animal e agrícola;
(JELINEK et al 1989; MILLER 1995; LEUNG et al 2006)
al., MILLER, al.,
• Países em desenvolvimento – o problema é sério:

32. Produtos de boa qualidade → exportados
Produtos de qualidade inferior (níveis de
micotoxinas superiores aos permitidos nos países
importadores) → consumidas no mercado interno,
com riscos evidentes para a saúde da população
(DAWSON, 1991)

33. • Micotoxinas → entram nas cadeias alimentares
humana e animal por meio de duas maneiras:
Contaminação indireta de alimentos e rações
- um ingrediente qualquer foi previamente
contaminado por um fungo toxigênico, e mesmo
que o ffungo tenha sido eliminado d
h id li i d durante o
processamento, as micotoxinas ainda
permanecerão no produto final
final.

34. Contaminação direta de alimentos e rações.
- ocorre quando o produto, o alimento ou a ração,
se torna contaminado por um fungo toxigênico,
com posterior formação de micotoxinas.
Alimentos e rações podem permitir o crescimento
e o desenvolvimento de fungos toxigênicos, tanto
durante a produção, quanto durante o
processamento, o transporte e o armazenamento.

35. Toxicidade
AGUDA → resultando em danos aos rins ou
fígado;
CRÔNICA → resultando em câncer de fígado;
g ;
MUTAGÊNICA → causando danos no DNA;
TERATOGÊNICA → causando câncer em
crianças por nascer.

36. Mecanismos de ação das
micotoxinas : efeitos biológicos
• Interrompem o metabolismo celular → potentes
inibidores da síntese protéica em eucariotas;
p ;
• Bloqueio das vias metabólicas – lesões → inibe
as atividades mitocondriais;
• Interagem com o DNA e RNA – Síntese protéica.

37. • Alteram a estrutura e a função da membrana
celular → i t
l l interrompem o t
transporte d membrana
t da b
celular;
• Reagem com enzimas → inativa certas enzimas
com grupos Tiol e inibe a síntese lipídica;
• Reagem com co-fatores como as vitaminas.

38. Principais micotoxinas
AFLATOXINAS
São micotoxinas produzidas
p
por Aspergillus f
p g flavus e
Aspergillus parasiticus
Aspergillus flavus
Regiões tropicais e subtropicais → ótimas condições
de temperatura e umidade
d t t id d
• Principais = AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 e AFM1
AFB1, AFB2, AFG1,

39. Figura 3. Estruturas químicas das aflatoxinas B1, B2, G1 e G2.

40. • São encontradas como contaminantes em:
– Amendoim, Nozes,
Amendoim Nozes Castanhas;
– Amêndoas;
– Milho;
ilh
– Algodão, Centeio, Cevada, Sorgo;
– Trigo, Aveia, Arroz;
– Feijão;
– Frutas secas;
– Leite.

41. • Causas:
– Capacidade d se li
C id d de ligarem ao DNA d
das células -
él l
afetam a síntese protéica;
– Contribuem
Contrib em → aplasia tímica (a sência congênita
(ausência
do timo e das paratireóides - deficiência da
imunidade celular; também conhecida como
síndrome de Di George)
(RAISUDDIN, 1993)
– Propriedades oncogênicas e imunosupressivas -
infecções em pessoas contaminadas;
– Contribuem → patologias em viciados em heroína,
bem como em recém-nascidos de mães viciadas.

42. – Perus, frangos e suínos alimentados com rações
contaminadas com aflatoxinas apresentam uma
p
nítida redução de imunidade, ocasionando sérios
problemas econômicos aos produtores;
(SMITH et al., 1995)
– Diminuição da produção de leite e ovos.
Figura 4. Peito de frango congesto - aflotoxina
g g g

43. OCRATOXINA A
São micotoxinas produzidas
Aspergillus ochraceus
e Penicillium sp
sp.
Penicillium sp.
Fator desencadeante → Deficiências no
Armazenamento.

44. • São encontradas como contaminantes em:
– Milho, Cevada, Centeio;
, , ;
– Trigo, Aveia, Sorgo;
– Café, Feijões,
Café Feijões Arroz;
– Cacau;
– Uvas, Suco
U as S co de uvas e Vinhos;
as
– Cerveja;
– Frutas secas;
– Carne suína e derivados.

45. • Causas:
– Nefropatias, Hepatóxica, Imunossupressora;
p , p , p ;
– Teratogênica, Cancerígena;
– Nefropatia suína - doença é endêmica em suínos
da Dinamarca, onde também está associada à
morte de aves;
(KROGH, 1987; BURNS e DWIVEDI, 1986; HAMILTON et al., 1982)
•50% das amostras de arroz feijão milho e trigo (Brasil) →
arroz, feijão,
níveis de ocratoxina A;
(CALDAS et al., 2002)
•Presença também confirmada em café torrado e moído, e
b f d f d d
em café solúvel.
(PRADO et al., 2000)

46. FUMONISINAS
São micotoxinas produzidas
por F
Fusarium verticillioides e F
i ti illi id F.
proliferatum
Fusarium verticillioides
Ocorrência mundial no milho e produtos derivados,
O ê i di l ilh d d i d
no Brasil especialmente no milho para ração animal.
São bastante estáveis durante o
p
processamento de alimentos.

47. •As fumonisinas - grupo de 16 substâncias: B1(FB1, FB2,
FB3 e FB4), A1, A2, A3, AK1, C1, C3, C4, P1, P2, P3, PH1a
e PH1b
(MUSSER e PLATTNER, 1997; AH-SEO e WON LEE, 1999)
Figura 5. Estrutura química da fumonisiba
B1:R1= R2=
B1 R1 R2 R3 = OH
OH.

48. • Causas:
– Câncer de esôfago (Transkei Sul da África; China e
(Transkei,
nordeste da Itália;
(PERAICA et al., 1999)
– Leucoencefalomácia em equinos e coelhos;
(MARASAS et al., 1988; BUCCI et al., 1996; FANDOHAN et al., 2003);
– Edema pulmonar e hidrotórax em suínos;
d l hd
(HARRISON et al., 1990)
– Efeitos hepatotóxicos, carcinogênicos e apoptose
e tos epatotó cos, ca c ogê cos
(morte celular programada) em fígado de ratos;
(GELDERBLOM et al., 1988; 1991; 1996; POZZI et al., 2000)
– Estas toxinas inibem a síntese de esfingolipídios;
(SHIER, 1992)
– Edema pulmonar em suínos
suínos.

49. TRICOTECENOS
São micotoxinas produzidas por Fusarium sp.,
Myrothecium, Ph
M th i Phomopsis, Stachybotrys,
i St h b t
Trichoderma, Trichotecium, Verticimonosporium
Fatores desencadeantes → temperatura baixa alta
baixa,
umidade e problemas de armazenamentos
Presentes em milho, trigo, cevada, aveia, arroz
e outros cereais de inverno.

50. Figura 5. Estrutura química do tricotecenos dp
tipo A e B.

51. • Tricotecenos mais importantes:
– Desoxinivalenol (DON);
– Nivalenol (NIV);
( )
– Toxina T2;
– Toxina HT2;
– Diacetoxiscirpenol (DAS)
O DON é uma das micotoxinas mais comumente
encontradas em grãos. Quando ingerido em doses elevadas
grãos
por animais, ela causa náuseas, vômitos, diarréia e recusa
de alimentos.

52. • Causas:
– inibição da síntese protéica eucariótica interferindo
eucariótica,
nos estágios inicial, de alongamento e do terminal da
síntese protéica;
– Os tricotecenos foram os primeiros compostos
comprovadamente envolvidos na inibição da
atividade da transferase peptídica
(STAFFORD e McLAUGHLIN, 1973; WEI et al., 1974).
• O T-2 → lesões na pele e nos olhos de gado e humanos;
alergia alimentar tóxica em humanos; e é 10x mais tóxica
que DON.

53. ZEARALENONA
São micotoxinas produzidas por
F. graminearum e F. culmorum
F.
F graminearum
Fatores desencadeantes → temperatura baixa e
problemas de armazenamentos

54. • São encontradas como contaminantes em:
– Milho, cevada/malte, sorgo;
, / , g ;
– Centeio;
– Aveia,
Aveia arroz;
– Banana, nozes, soja;
– Cerveja;
Cer eja;
– Resíduos em ovos, leite e carne.

55. • Causas:
– hiperestrogenismo em suínos – causa feminidade em
animais a 1 ppm;
– Em suínos → pode provocar distúrbios na concepção
concepção,
aborto e outros problemas;
(KURTZ e MIROCHA, 1978)
– Em vacas e ovinos têm sido observados problemas
reprodutivos
(EL-NEZAMI et al., 2002)
No Brasil, essa toxina já foi encontrada em cereais e em
aveia em flocos.
(
(OLIVEIRA et al., 2002)
)

56. • Causas:
Figura 6. Suíno afetado pela micotoxina zearalenona.

57. CITRININA
São micotoxinas produzidas p
p por
Aspergillus e Penicillium
Síndrome do “arroz amarelo” no Japão, em 1971,
Sí d d “ l ” J ã 1971
em virtude da constante presença de Penicillium
citrinum nesse alimento
alimento.
(SAITO et al., 1971)

58. • São encontradas como contaminantes em:
– Arroz;
– Trigo, farinha;
– Cevada, milho;
d ilh
– Centeio, aveia;
– Amendoin.

59. • Causas:
– Nefropatia suína e de outros animais - toxicicidade
aguda varia com a espécie de animal;
(CARLTON e TUITE, 1977)
No Brasil - nefropatia suína, após ingestão de g
p p g grãos de
cevada mofada.
(ROSA et al., 1985)

60. PATULINA
São micotoxinas produzidas por
Penicillium
P i illi
Era utilizada como spray para nariz e garganta no
tratamento do resfriado comum, e como pomada
para o tratamento de infecções da pele
(CIEGLER, 1977; CIEGLER et al., 1971)
Micotoxina
(BENNETT e KLICH 2003)
KLICH,

61. • São encontradas como contaminantes em:
– Maçã;
ç ;
– Pera;
– Cereja;
– Outros frutos.

62. Suco não fermentado de maçã.
ç
(MOSS e LONG, 2002)
• Os estudos sobre sua toxicidade à saúde humana
são inconclusivos → Organização Mundial da
Saúde - dose provisória diária de 0,4 mg/kg de
peso corporal como limite máximo de absorção
para essa micotoxina.
(TRUCKSESS e TANG, 2001)

63. Regulamentação de micotoxinas no
Brasil e no mundo
• Fatores - elaboração da legislações:
– Aspectos científicos → disponibilidade de informações
toxicológicas; conhecimento acerca da distribuição
das micotoxinas nos alimentos; metodologia analítica;
– Aspectos políticos e econômicos → interesses
comerciais; impactos na disponibilidade da oferta de
alimentos;;
(VAN EGMOND e DEKKER, 1995;VERARDI e FROIDMONT-GORTZ, 1995; VAN
EGMOND e JONKER, 2004).
As legislações mais conhecidas são aquelas que
regulamentam os níveis de aflatoxinas.

64. Regulamentação de micotoxinas
• 2003 → 100 países - l i l ã
í legislação para
regulamentar os limites de micotoxinas em
alimentos,
alimentos rações e commodities;
• 30% a mais que 1995;
• 90% da população mundial;
(FAO, 2003)
Europa - mais completa e detalhada legislação sobre
micotoxinas em alimentos.
América Latina - 19 países dispõem de legislação para
micotoxinas (91% da população continental); Para
aflatoxinas encontra-se harmonizada no Mercosul
encontra se Mercosul.

65. Figura 6. Percentagem da população global coberta pela
legislação de micotoxinas em 2003.

66. Figura 7. Legislação para micotoxinas em alimentos e rações na América
Latina (FAO, 2003).

67. Considerações finais
• A contaminação de alimentos e rações por
micotoxinas → sério problema de saúde para
humanos e animais - obstáculo à economia de
países da África, Ásia e da América Latina, nos
quais a b l
i balança comercial se b
i l baseia nas
i
exportações de commodities.

68. No Brasil
• Alimentos para o consumo humano estão
sujeitos ao limite máximo:
– Aflatoxinas (B1+B2+G1+G2) de 20μg/kg
(20ppb);
– , μ g;
Leite fluido é de M1= 0,5μ/kg;
– Leite em pó é de M1= 5,0μg/kg.
Resolução RDC no 274 da ANVISA (Ministério da Saúde)(Diário Oficial
274,
da União, de 16/10/2002)

69. No Brasil
• Alimentos para consumo animal (matérias-
primas e rações):
– Aflatoxinas (B1+B2+G1+G2) de 50 μg/kg.
Portaria MA/SNAD/SFA nº 183, do Ministério da Agricultura (Diário Oficial da
n
União, de 09/11/1988)
Nossa legislação contemple apenas as aflatoxinas -
pesquisas com outras importantes micotoxinas, como a
citrinina,
citrinina as fumonisinas a ocratoxina A a patulina os
fumonisinas, A, patulina,
tricotecenos e outras menos freqüentes.

70. – O reconhecimento dos problemas causados pelas
micotoxinas nos alimentos e rações → primeiro passo
para a implementação de programas - para a prevenção e
a redução do problema;
– Também o uso de métodos para sua remoção ou
descontaminação;
– Rotina de inspeção, legislação para controlar o fluxo de
commodities contaminadas com micotoxinas no comércio
nacional e internacional;
– Desenvolver atividades de informação, comunicação e,
principalmente, de educação.

71. Bibliografia
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p. 497-516, 2003.
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73. Obrigada
Ob i d
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