Micotoxinas: Desoxinivalenol (DON) Marta H. Taniwaki Instituto de Tecnologia de Alimentos - ITAL

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1 Micotoxinas: Desoxinivalenol (DON) Marta H. Taniwaki Instituto de Tecnologia de Alimentos - ITAL

2 Micotoxinas Metabólitos tóxicos produzidos por algumas espécies fúngicas Toxigênicas em animais: carcinogênicas, mutagênicas, hepatotóxicas, nefrotóxicas, estrogênicas e/ou neurotóxicas Podem estar presentes em qualquer tipo de alimentos, mas alguns alimentos são mais susceptíveis que outros.

3 Desoxinivalenol Vomitoxina, devido ao seu efeito deletério no sistema digestivo de suínos e outros animais monogástricos. DON causa uma disfunção no funcionamento normal das células pela inibição da síntese de proteínas. Redução do crescimento, sendo as crianças um grupo vulnerável.

4 Toxidez de algumas micotoxinas Substâncias tóxicas DL 50 (mg/kg) Animal (via oral) Aflatoxina B1 0,56 Rato DON Camundongo Ocratoxina A 3,0 Marreco Cianeto de potássio Arseniato de chumbo 36 Rato 500 Rato

5 Alimentos com um alto risco de contaminação por micotoxinas Alimento Fungo provável Micotoxinas prováveis Amendoim Castanha do brasil Milho A. flavus A. nomius A. flavus A.parasiticus Fusarium spp. F. verticillioides Aflatoxinas Aflatoxinas Tricotecenos (DON) Zearalenona Fumonisinas Trigo Fusarium graminearum. DON

6 Alimentos e matérias primas com moderado risco de contaminação por micotoxinas Alimentos Fungo provável Micotoxinas prováveis Penicillium verrucosum Ocratoxina Trigo Alternaria spp. Alternariol, ac. tenuazônico Cevada Fusarium spp. DON Cereais à base de milho A. flavus Fusarium spp. Aflatoxinas Tricotecenos (DON) Fumonisinas, zearalenona Cereais à base de trigo Fusarium spp. Zearalenona, DON Arroz, aveia, centeio Fusarium spp. DON

7 Desoxinivalenol Países: Áustria, Brasil, Bélgica, China, Finlândia, França, Holanda, Hungria, Japão, Noruega, Singapura e Reino Unido Presença de DON em (JECFA, 2010): 73% trigo 92% milho 50% aveia 68% cevada 30% centeio 74% arroz Fonte: Codex Alimentarius (2011)

8 DON em amostras de trigo Local Nº de amostras Nº de amostras positivas (%) Média (µg/kg) Faixa (µg/kg) Paraná (43,5) Rio Grande do Sul (80) Tunísia (83) Quênia (67) Fonte: Dos Santos et al., 2011

9 DON em amostras de trigo no Canadá Local Nº de amostras % de amostras Positivas Média (µg/kg) Máximo (µg/kg) Trigo durum Trigo duro (Hard) Trigo macio Fonte: Codex Alimentarius (2011)

10 DON em amostras de farinhas Produto Região Nº de amostras Média/Mediana (µg/kg) Nível máximo (µg/kg) Farinha de Europa 30 32/ semolina (2001) Farinha de trigo Europa / (2000) Farinha Branca EUA (1997) Farinha Integral EUA (1997) Germe de trigo Europa 5 50/40 95 (2005) Farelo de trigo Europa 5 360/ (bran) (2005) Farelo de trigo EUA (1997) Fonte: Codex Alimentarius (2011)

11 DON em amostras de pães Produto Região Nº de amostras Média/Mediana (µg/kg) Nível máximo (µg/kg) Pão Asia (2009) Asia (2008) Europa / Pão francês Pão Viena (2010) Argentina (1997) Argentina (2010) Argentina (2010) Oriente / ,6/35, / Médio (2009) Fonte: Codex Alimentarius (2011)

12 DON em amostras de massas, cereais matinais, biscoitos, bolos Produto Região Nº de amostras Média/Mediana (µg/kg) Nível máximo (µg/kg) Massas ou Asia (2008) macarrão Europa (1999) / Cereais matinais a base de trigo Europa (1999) 32 75/ Europa (2010) / Biscoitos Bolos EUA (2008) Oriente Médio (2009) Asia (2009) Asia (2010) Oriente Médio (2009) Fonte: Codex Alimentarius (2011)

13 LEGISLAÇÃO ANVISA - RDC N O 7, DE 18 DE FEVEREIRO DE 2011

14 LEGISLAÇÃO ANVISA Limites estabelecidos considerando: dados disponíveis de ocorrência parâmetros toxicológicos disponibilidade de alimentos com as atuais práticas de produção impacto da exposição dos consumidores

15 Limites máximos tolerados de Micotoxinas (LMT) Aplicação imediata Micotoxinas Alimento LMT (µg/kg) Desoxinivalenol (DON) Arroz beneficiado e derivados Alimentos a base de cereais infantil BR UE

16 Limites máximos tolerados de Micotoxinas (LMT) Aplicação em janeiro de 2012/2014 RDC 59 de 26/12/2013 aplicação em 01/01/2017 Micotoxinas Alimento LMT (µg/kg) Trigo integral, trigo para quibe, farinha de trigo integral, farelo de arroz, grão de cevada 2000/1500/1000 Desoxinivalenol (DON) Farinha de trigo, massas, crackers, biscoitos água e sal, produtos de panificação, cereais e produtos de cereais, exceto trigo e incluindo cevada malteada 1750/1250/750 (UE 750)

17 Proposta Codex Alimentarius Máximo Limite Tolerado para DON Micotoxinas Alimento LMT (µg/kg) Trigo integral, milho e cevada para posterior processamento 2000 Desoxinivalenol (DON) Todos os alimentos derivados de trigo, cevada, milho, exceto os destinados para alimentos infantis 1000 Alimentos a base de cereais infantis 500

18 Formação de micotoxinas Pré colheita: existe uma associação do fungo com a planta enquanto a planta está crescendo Ex.: aflatoxinas, fumonisinas, tricotecenos (DON) e zearalenona Fatores incontroláveis como cultura, clima, ambiente vão determinar se os fungos vão crescer e se as micotoxinas serão formadas O crescimento do fungo associado à planta somente ocorre se houver a planta definida (associação fúngica) Associação: comensal, simbiótica ou fitopatogênica.

19 Formação de micotoxinas Pós colheita: não existe uma associação com a planta. A formação da micotoxina pode ocorrer no produto quando: Os frutos apodrecem no pé Permanência no solo por muito tempo Secagem Transporte Estocagem Ex.: ocratoxina A, patulina

20 Toxinas de Fusarium Todas as espécies de Fusarium crescem em alta atividade de água (> 0,90). As toxinas são formadas antes da colheita ou durante o início da secagem. Somente ocorrem na estocagem sob condições catastróficas ex: enchentes. A produção das micotoxinas ocorrem como resultado do crescimento do fungo na planta ou na semente enquanto estiver vivo.

21 Espécies produtoras de Desoxinivalenol (DON) Espécies principais: Fusarium graminearum e F. culmorum. F. graminearum (anamorfo) ou Gibberella zeae (teleomorfo) HOSPEDEIROS: Trigo (Triticum aestivum e Triticum durum), cevada (Hordeum vulgare), e aveia (Avena sativa). F. graminearum infecta raízes, caules, folhas e tecidos reprodutivos de várias espécies de cereais e gramas.

22 Fusariose da espiga do trigo Fusarium graminearum causa a podridão conhecida como Fusariose da espiga do trigo (Fusarium head blight). Fusariose da espiga do trigo se desenvolve enquanto o trigo cresce no campo. Fusariose da espiga do trigo ocorre durante e após o florescimento do trigo em condições de alta umidade relativa. Fonte: Schmale III, D.G. and G.C. Bergstrom (2003).

23 Fusariose da espiga do trigo Agregações de rosa claro a salmão (esporodóquios) no ráquis e nas glumas das espiguetas Fonte: Schmale III, D.G. and G.C. Bergstrom (2003).

24 Fusariose da espiga do trigo Para ocorrer a epidemia de Fusariose da espiga do trigo: Esporos trazidos do ar ou de insetos Inóculo no tempo certo Temperatura: 15 a 30ºC Umidade relativa: >90%

25 Controle de DON O controle de Fusariose pra reduzir DON no trigo requer medidas integradas que incluem: Melhoramento de plantas resistentes à Fusarium (não tem sido efetivo, mas têm trazido alguma melhora) Melhoramento de plantas resistentes às doenças em geral Melhoramento de plantas resistentes às condições de seca e temperaturas mais altas. Desenvolvimento e uso de cultivares com múltiplos genes de resistência

26 Controle de DON Uso de fungicidas Boas Práticas Agrícolas para controlar insetos Bio controle: bactérias, leveduras Modelos de previsão da Fusariose como ferramenta no manejo da doença Esses modelos incorporam fatores como: temperatura, umidade, chuva, desenvolvimento da planta para a predição da severidade da Fusariose Uma vez que os grãos são secos, não ocorre aumento na produção de micotoxinas de Fusarium.

27 Efeito do processamento na destruição de DON Seleção (Sorting) trigo: óptica, gravidade (tamanho, forma): 50% Moagem do trigo: 50% dependendo da concentração inicial Farelo de trigo (bran): > DON Farinha de trigo (branca): < DON Descascamento da aveia: Flocos de aveia 5-10% de DON da aveia integral Milho: Moagem úmida (amido e xarope): DON (hidrosolúvel) é transferido para a água e frações de glúten. Pouco no amido e frações de xarope. Moagem seca: > DON no germe e frações do farelo, pouco no fubá de milho (grits) e na farinha, que são usados nos cereais matinais, snacks e polenta.

28 Estabilidade térmica de DON 120ºC: estável 180ºC: moderadamente estável 210ºC: parcialmente estável Fonte: WHO (2001)

29 Efeito do processamento na redução de DON Biscoitos e pães: aquecimento tem pouco efeito na redução dos níveis de DON devido a estabilidade térmica que a toxina apresenta. Fervura: efetivo na redução de DON porque a toxina é solúvel em água Controle do tempo/temperatura durante a etapa de cozimento pode levar a uma minimização do nível de DON no produto final Dados sobre moagem e panificação são conflitantes Fonte: Codex Alimentarius (2011)

30 JECFA dose diária tolerável provisória (PTDI) de DON: 1000 ng/kg peso corporal/dia Um adulto de 60 kg que consome 88.5g trigo por dia 1 g 768ng (Sifuentes Dos Santos et al., 2011) 88.5g ng 60kg ng 1kg ng/kg peso corporal por dia

31 Dose de ingestão de DON por dia Alimentos Consumo do alimento Dose estimada de % de por dia DON contribuição ao (g/pessoa/dia) (µg/kg bw/dia) PMTI Cevada 4,1 0,068 6,8 Milho 48,8 0,81 80,7 Trigo 88,5 1,48 147,5 Fonte: Codex Alimentarius (2011)

32 Obrigada!