Aflatoxina | |
Identificação | |
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N o CAS | |
PubChem | 14421 |
SORRISOS |
COC1 = C2C3 = C (C (= O) OCC3) C (= O) OC2 = C4C5C = COC5OC4 = C1 , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / C17H12O6 / c1-20-10-6-11-14 (8-4-5-21-17 (8) 22-11) 15-13 (10) 7-2-3- 9 (18) 12 (7) 16 (19) 23-15 / h 4-6,8,17H, 2-3H2,1H3 |
Propriedades quimicas | |
Fórmula |
C 17 H 12 O 6 [Isômeros] |
Massa molar | 312,2736 ± 0,0162 g / mol C 65,39%, H 3,87%, O 30,74%, |
Precauções | |
Classificação IARC | |
Grupo 1: Carcinogênico para humanos | |
Ecotoxicologia | |
DL 50 | 1,75 mg · kg -1 de macaco, oral |
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |
A aflatoxina é uma micotoxina produzida por certos fungos , proliferando em sementes armazenadas em atmosfera quente e úmida (neste caso, freqüentemente produzida pelo microfungus Aspergillus flavus ).
Aflatoxinas são um grupo de 18 compostos estruturalmente relacionados (uma mistura de uma cumarina e 3 furanos ); alguns são tóxicos para humanos ou outros animais; em altas doses, podem causar a morte em algumas horas a alguns dias, dependendo da dose e da sensibilidade do animal. Em doses mais baixas, eles inibem o metabolismo (e, portanto, o crescimento) e têm um alto poder carcinogênico .
Muitos produtos alimentares destinados a humanos ou outros animais podem contê-lo, às vezes em grandes quantidades: sementes de amendoim, milho (em grão, silagem , etc.), trigo, vários cereais, amêndoas, avelãs, nozes, pistache, figos, tâmaras, cacau , café, mandioca, soja, arroz etc. As chamadas aflatoxinas B1 e B2 (AFB1 e AFB2) são as mais comumente encontradas nos alimentos.
Foi descoberto em 1960 na Inglaterra .
Na crítica “agricultura-saúde” Interface (especialmente no desenvolvimento países , a presença de micotoxinas em poses de alimentos significativas de higiene pública e de polícia sanitária problemas (talvez subestimado), mas também os socioeconômicos porque, além de efeitos deletérios, alguns aflatoxinas fazenda veneno animais que consomem ração infectada, causando perdas agrícolas estimadas em US $ 270 milhões por ano apenas para os Estados Unidos (o custo é muito maior em países em desenvolvimento, incluindo na África, onde a saúde infantil é diretamente afetada). Springtails podem ser afetados por aflatoxinas.
AFB1 é considerada a mais tóxica das aflatoxinas.
Estas toxinas são produzidos por vários fungos do género Aspergillus : Aspergillus flavus (que também produz o aflatrem , de ácido ciclopiazônico , o ácido aspergillic ), Aspergillus parasiticus e Aspergillus nomius .
Esses microrganismos relativamente onipresentes têm poucos requisitos de crescimento: uma temperatura entre 6 e 50 ° C , uma fonte de carbono e nitrogênio e uma atividade de água superior a 80%. Sob certas condições ( estresse oxidativo / produção de radicais livres , ataque físico (mecânico) ao fungo, temperatura entre 13 e 45 ° C , umidade elevada, presença de certos ácidos graxos), eles podem então produzir metabólitos secundários tóxicos: as aflatoxinas (que são, portanto, micotoxinas ).
Entre as aflatoxinas mais comuns estão AFB1, AFB2, AFM1, AFG1 e AFG2.
Um estudo recente (publicado no final de 2017) mostrou que certos insetos estimulam a produção de aflatoxina pelo fungo A. flavus (o que sugere novas possibilidades de proteger parte do estoque mundial de alimentos contra essa praga agrícola).
A produção dessa toxina provavelmente tem um custo de energia (e nutrientes) para esse fungo, mas como mais de dois terços dos A. Flavus estudados produzem aflatoxina, presume-se que essa toxina também deve ter benefícios adaptativos para o fungo. A Drosophila e esses fungos usam as mesmas plantas hospedeiras da mesma criação e consomem os mesmos alimentos. As larvas dessas moscas também ocasionalmente consomem esse fungo.
Mickey Drott , fitopatologista da Cornell University e sua equipe, questionaram se esse inseto poderia induzir a produção de um fungo de aflatoxina para proteger (a si mesmo e seu substrato alimentar) contra insetos. Seus primeiros experimentos confirmaram que sim: adicionar aflatoxina à comida de larvas de mosca da fruta as mata, enquanto promove o crescimento do fungo. A produção de aflatoxina triplica quando o fungo foi danificado mecanicamente e aumenta (em média 1,5 vezes) na presença de uma única larva de Drosophila ... mas os autores também observam que o crescimento do fungo só começa se e quando voar larvas estão presentes nas proximidades. Além disso, as "versões micotóxicas" crescem mais (e secretam efetivamente mais toxinas) quando os insetos estão presentes nas proximidades. Ainda não está claro se isso se aplica a outros insetos (como a lagarta do sabugo de milho). Alguns organismos (por exemplo, Helicoverpa zea ) têm capacidade de desintoxicação em relação a essa toxina.
Uma estratégia atual para o controle biológico dessa toxina é a introdução da versão não patogênica do fungo nas plantas cultivadas; o estudo recente de Drott et al. mostra que provavelmente também será necessário levar mais em conta os insetos presentes nas plantas cultivadas.
Geralmente resulta em morte, às vezes dentro de horas, frequentemente precedida por sintomas de depressão, anorexia , diarreia , icterícia ou anemia .
As lesões principalmente hepáticas (necrose, cirrose ) evoluem a longo prazo para hepatoma ou carcinoma .
Eles se manifestam por redução do crescimento em animais de fazenda, anemia , icterícia leve e desenvolvimento de câncer ao longo do tempo.
Metabolizadas por várias enzimas microssomais, as aflatoxinas são eliminadas nas formas glucurono e sulfoconjugadas pela urina, leite ou bile.
O metabolismo das aflatoxinas é principalmente hepático,
Durante o metabolismo dessas toxinas, certos derivados de epóxi altamente reativos podem aparecer. Fortemente eletrofílicos , eles reagem com grupos nucleofílicos no DNA , intercalando-se entre bases ou proteínas. As aflatoxinas, portanto, têm um forte efeito teratogênico ;
Eles também têm um papel na fosforilação e na lipogênese , bem como nas propriedades imunossupressoras. Finalmente, as aflatoxinas são reconhecidas como os carcinógenos naturais mais poderosos, por formarem adutos ao DNA .
Espécies de animais | LD 50 (mg / kg) |
---|---|
Coelho | 0,3 |
Gato | 0,6 |
Cão | 0,5-1,0 |
Porco | 0,6 |
Babuíno | 2.0 |
Rato (macho) | 5,5 |
Rato (fêmea) | 17,9 |
Macaco macaque | 7,8 |
Mouse | 9,0 |
Hamster | 10,2 |
Humano | 5,0 * |
O LD 50 para humanos é derivado de uma extrapolação de um estudo molecular e biológico. Resulta de um caso de epidemia por envenenamento em 1975 na Índia. De 1000 pessoas contaminadas com aflatoxinas no milho, 10% morreram. No entanto, os casos de envenenamento por aflatoxina são raros. Por outro lado, a toxicidade crônica das aflatoxinas é preocupante, tendo em vista seus efeitos cancerígenos. A avaliação da quantidade dessas toxinas nos alimentos tem sido, portanto, objeto de estudos internacionais há várias décadas.
Em bovinos, a aflatoxina B1 absorvida com ração contaminada é metabolizada no fígado em um derivado 4-hidroxilado - denominado aflatoxina M1 - que é excretado no leite em animais leiteiros (especialmente vacas, ovelhas e cabras) . Também existe uma relação linear entre a concentração de AFM1 excretada e a quantidade de AFB1 ingerida. Assim, foi demonstrado, em vacas leiteiras, que 0,5 a 4% da aflatoxina B1 ingerida se encontra na forma de aflatoxina M1 no leite. Esta micotoxina retém - em menor grau, é certo - as importantes propriedades carcinogênicas da aflatoxina B1. Além disso, o efeito cumulativo associado à ingestão regular e iterativa de tais toxinas apresenta grandes riscos para crianças e bebês que consomem grandes quantidades de leite e produtos lácteos. Este risco é tanto mais importante quanto a aflatoxina M1 é resistente aos tratamentos usuais de conservação e processamento de produtos lácteos (calor, frio, liofilização, etc.). Quase toda a aflatoxina M1 é encontrada no leite desnatado e em produtos obtidos por precipitação láctica (iogurtes, queijos caseiros, cremes de leite, etc.), enquanto muito pouco é encontrada na manteiga. Isso está ligado à presença de interações hidrofóbicas entre aflatoxina M1 e caseínas , e de fato é comum observar um enriquecimento de queijos inicialmente contaminados com aflatoxina M1 durante a drenagem (AFM1 se liga às proteínas do leite e, portanto, estão mais concentrados na coalhada do que no leite fresco e soro de leite). Atualmente, o nível máximo de AFM1 permitido no leite é de 50 ng / kg. Para limitar a concentração de aflatoxinas no leite, várias medidas podem ser tomadas a montante da produção de alimentos para animais leiteiros:
A análise regular do leite e produtos lácteos (detecção e / ou quantificação de AFM1 em amostras de leite fresco, leite em pó reconstituído ou queijo) também permite limitar o risco de intoxicação.
Como as aflatoxinas são encontradas nos mais diversos alimentos e considerando seus efeitos tóxicos em humanos e animais, torna-se muito importante contar com métodos de detecção adequados para atender aos diversos padrões estabelecidos em diversos países. Vários métodos são usados para a detecção de aflatoxinas em produtos agrícolas. Por exemplo, existem cromatografia em camada fina, métodos de HPLC acoplados a fluorescência e técnicas imunológicas. Uma das mais recentes e eficazes é a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (LC-MS) ou acoplada à espectrometria de massa tandem (LC-MS / MS).
A seguinte técnica analítica é usada para analisar aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em amostras de produtos agrícolas.
Preparação da amostraAs amostras devem ser preparadas antes de prosseguir com a análise de aflatoxina. Devem ser preparados de forma que a extração das aflatoxinas seja ótima. Amostras como cereais, arroz, frutas secas ou nozes são homogeneizadas em pó usando um misturador. 0,5 g de pó é usado com uma quantidade conhecida de padrão interno, aflatoxina AFM1, para reduzir erros experimentais. A aflatoxina AFM1 é um padrão interno de escolha, uma vez que não é encontrada em produtos agrícolas. O todo é submetido à extração líquido-líquido com 80% de metanol e, em seguida, agitado e centrifugado. No caso das especiarias, é necessário um pré-tratamento para retirar a gordura presente na amostra. Este tratamento consiste na extração com hexano. As amostras são filtradas, em seguida, um volume de amostra é colocado no amostrador automático, o mesmo volume de um tampão tris-HCl (pH 7,2), e o volume é finalizado com água destilada.
PurificaçãoUm método proposto para extrair as aflatoxinas da amostra é a microextração em fase sólida “on-line” (SPME), ou seja, a extração é feita automaticamente pelo aparelho antes da cromatografia líquida. Vários parâmetros são muito importantes para que a extração tenha um bom rendimento. A fase estacionária da coluna capilar (por exemplo: Supel-Q PLOT) é condicionada por dois ciclos de aspiração / ejeção de metanol e água. As amostras, então, são submetidas a 25 ciclos de aspiração / ejeção a uma taxa de fluxo de 100 µL / min. Por fim, as amostras são transportadas automaticamente com a fase móvel do LC-MS.
Separação e análiseA análise é então realizada por cromatografia líquida acoplada a um espectrômetro de massa. Em primeiro lugar, a cromatografia é feita em fase reversa (ex: coluna Zorbax Eclipse XDB-C8). A fase móvel é composta de Metanol / Acetonitrila (60/40, v / v): formato de amônio 5mM (45:55 v / v). O formato de amônio promove a protonação da molécula estudada durante a análise espectrométrica. A taxa de eluição é de 1,0 mL / min, o que permite uma análise de 8 minutos. O detector, como mencionado anteriormente, é um espectrômetro de massa. Este tipo de detecção requer ionização positiva ou negativa dos analitos na saída da coluna cromatográfica. Isso é feito usando eletro-nebulização iônica (ESI). No caso das aflatoxinas, a ionização positiva, na forma [MH] + , é favorecida com uma boa relação sinal-ruído (S / R). O método de análise por espectrometria de massa é agora um método de escolha para a análise de aflatoxinas. Na última década, esse método permitiu aprimorar os limites de detecção ao filtrar as massas de impurezas que interferem em detectores espectrofotométricos, por exemplo.
Comida | Detecção | AFB1 (μg / kg) | AFB2 (μg / kg) | AFG1 (μg / kg) | AFG2 (μg / kg) | País | Referência |
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Amendoim | LC / MS | 0,48 | N / D | 0,84 | 1,12 | Japão | Journal of Chromatography A. 1216 ( 2009 ) 4416–4422. |
Amêndoas | LC / MS | N / D | 0,11 | N / D | 0,34 | Japão | Journal of Chromatography A. 1216 ( 2009 ) 4416–4422. |
Coco | LC / MS | 0,65 | N / D | N / D | 1.06 | Japão | Journal of Chromatography A. 1216 ( 2009 ) 4416–4422. |
Mas | LC / MSMS | 2,7 | 2,2 | 3,3 | 3,4 | Espanha | Food Chemistry 117 ( 2009 ) 705–712. |
Figos | LC / FD | 5,6 | 0,5 | 2,8 | 2,3 | Dinamarca | Z Lebensm Unters Forsch A. 206 ( 1998 ) 243-245. |
As quantidades de aflatoxinas encontradas em vários alimentos dependem de vários fatores. Dependendo dos padrões de cada país e dos métodos de armazenamento, é comum observar uma variação nas quantidades de aflatoxinas detectadas.
Muitos países ao redor do mundo estabeleceram padrões para a quantidade máxima de aflatoxinas que devem ser encontradas nos alimentos.
A legislação europeia, emitida em 1998 e alterada em 2006, visa não exceder uma quantidade nociva de aflatoxina por dia, de 253 a 441 ng / kg, de acordo com um estudo americano. Por exemplo, estabelece assim um limite regulamentar de 2 μg / kg de aflatoxinas em amendoins, nozes, frutas secas e cereais para consumo humano direto e um limite de 15 μg / kg para "amêndoas e pistache antes de serem submetidos a uma operação antes do uso como um ingrediente alimentar ” .
No Canadá e nos Estados Unidos, às vezes existem padrões menos rigorosos, mas abrangendo todos os alimentos destinados ao consumo humano. Padrões também são estabelecidos para a quantidade de aflatoxinas encontradas nos alimentos dados ao gado. São 20 μg / kg no Canadá, enquanto nos Estados Unidos variam de 20 a 300 μg / kg.
País | Quantidade máxima (μg / kg) | produtos |
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Canadá | 15 | Nozes |
Estados Unidos | 20 | Toda a comida |
União Européia | 2 | Amendoim, nozes, frutas secas e cereais |
Argentina | 0 | Amendoim, milho e produtos |
Brasil | 15 | Toda a comida |
China | 10 | Arroz e óleo comestível |
República Checa | 5? | Toda a comida |
Hungria | 5? | Toda a comida |
Índia | 30 | Toda a comida |
Japão | 10 | Toda a comida |
Nigéria | 20 | Toda a comida |
Polônia | 0 | Toda a comida |
África do Sul | 5 | Toda a comida |
Zimbábue | 5 | Toda a comida |