2.4.1 Definição e Ocorrência
A patulina é uma micotoxina com um historial mais recente, produzida por mais de 60 espécies de fungos principalmente dos géneros Penicillium, Aspergillus e Byssochylamys, nos quais se incluem o Byssochlamys nivea, B. fulva, Penicillium expansum (P. leucopus),
P. patulum (P. urticae, P. griseofulvum), P. variabile, P. citeonigrum, P. crustosum, P. roqueforti, P. chrysogenum, P. funiculosium e P. canescens, P. claviforme, Paecilomyces spp., Saccharomyces vesicarium, Alternaria alternata, Aspergillus giganteus, A. terreus e A. clavatus (Moake et al., 2005) sendo as três primeiras consideradas as principais espécies produtoras (Frisvad and Thrane citados em Delage et al., 2003).
Estes fungos podem-se desenvolver numa grande variedade de géneros alimentícios, na maior parte das vezes em fruta, sobretudo em maçãs e produtos derivados por serem as mais susceptíveis e um excelente substrato, sendo portanto a micotoxina mais importante e preocupante nos sumos de fruta (Ross et al., 1998).
Devido à descoberta simultânea deste composto por vários grupos de trabalho, ficou historicamente conhecido por vários nomes tais como clavacina, expansina, claviformina, clavatina, ácido gigantesco e miocina C (Moake et al., 2005).
A patulina foi identificada em maçãs podres contaminadas por fungos e em sidra doce de maçã comercial em níveis até 45 μg/litro. Foi também identificada em numerosas outras frutas bolorentas, vegetais, cereais e rações para animais; sendo estável em sumos de maçã e de uva e no milho seco. No entanto, em quase todos os casos, a contaminação com patulina foi limitada a alimentos em fase de apodrecimento ou bolorentos (in
http://www.micotoxinas.com.br/patufacts.htm).
Pode, portanto, ocorrer em níveis elevados no sumo de maçã, incluindo sumo pasteurizado de maçã, caso tenham sido usadas maçãs bolorentas, podres ou danificadas para fazer esses sumos, e consequentemente entrar na cadeia alimentar humana.
2.4.2 Propriedades Químicas e Físicas
A patulina cuja designação química é 4-hidroxi-4H-furo[3,2-c]piran-2(6H)-ona, tem a fórmula molecular, C7H6O4 apresentando um peso molecular de 154 e o n.º CAS 149-29-1. Trata-se de uma toxina produzida durante o crescimento de certos fungos (especialmente do género Penicillium) em maçãs (Pyrus malus) já colhidas, com a estrutura química descrita na Figura 2.13.
A molécula desta toxina está relacionada com a família química das lactonas e derivadas do ácido 6-metilsalicílico sendo portanto uma lactona heterocíclica insaturada, solúvel em água, e menos volátil do que esta (Kryger, 2001). Inicialmente isolada como um antibiótico durante os anos 40 (Stott and Bullerman citado em Moake, 2005) trata-se de um composto incolor, cristalino com um ponto de fusão de 110 °C. O máximo da absorção UV acontece aos 276 nm (ε = 14,450). O espectro de massa EI mostra iões proeminentes em m/z 154 (M+), 136, 126, 110, 97, 82, 71, 69, 55 e 53.
Figura 2.13 - A estrutura da patulina (Kryger, 2001)
Quando as maçãs contaminadas com esta micotoxina são processadas de forma a se obter o sumo, a patulina pode ser introduzida neste e consequentemente na cadeia alimentar humana, porque não é destruída pelo tratamento térmico. Apesar da patulina ser estável ao calor, a pH <6, é no entanto destruída pelo processo de fermentação do sumo de maçã a sidra e na produção de vinho (Delage et al., 2003). Por outro lado, é gradualmente destruída durante o armazenamento na presença de sulfitos, grupos tiol e ácido ascórbico.
2.4.3 Aspectos toxicológicos
Os estudos de alimentação animal demonstraram que níveis elevados de patulina no sumo de maçã poderiam implicar um risco acrescido na saúde se fosse consumido durante um período de tempo prolongado. A maçã e produtos derivados contaminados com patulina provoca um sério risco à saúde dos consumidores, particularmente das crianças conforme demonstrado por um estudo da USDA os quais consomem quantidades crescentes de produtos contendo maçã durante o primeiro ano de vida (6.4 g/kg peso corporal/dia), comparado com os adultos (1 g/kg peso corporal/dia), colocando-os perante um risco elevado da toxicidade da patulina (Plunkett et al. citado em Moake, 2005).
Para além de ser considerada bactericida e fungicida, quando injectada em ratos, em concentrações 0.3-2.5 mg/g provoca-lhes morte imediata, por causar edema cerebral, hemorragias nos pulmões e danificações capilares no fígado e nos rins. A patulina não produz efeitos teratogénicos, embora se tenha observado toxicidade no embrião e em doses elevadas, tem efeito imunosupressor (FAO/WHO, 1995).
Inicialmente isolada como um antibiótico antifúngico de largo espectro, foi mais tarde demonstrado que inibia o desenvolvimento de mais de 75 espécies bacterianas diferentes incluindo tanto bactérias gram-positivas como gram-negativas. Os estudos continuados sobre a aplicação deste composto, sugerindo que a patulina tinha aplicações no tratamento da congestão nasal e das gripes, mostraram que tais propriedades não podiam ser suportadas pelos estudos clínicos. Não muito tempo depois, variados estudos apontaram que a patulina seria não apenas tóxica a fungos e bactérias mas também a animais e plantas superiores, incluindo pepino, trigo, ervilhas, milho e linho (Moake, 2005).
Um largo número de estudos durante os últimos 50 anos implica um vasto número de efeitos na saúde classificados em agudos, crónicos e celulares os quais são apresentados na Tabela 2.5.
Tabela 2.5 - Os efeitos da patulina na saúde (Moake et al., 2005)
Sintomas agudos
Agitação, convulsões, dispneia, congestão pulmonar, edema, hiperemia, distensão do tracto gastro-intestinal, náuseas, degeneração epitelial das células, hemorragia intestinal, ulceração
Sintomas crónicos
Genotóxico, neurotóxico, imunotóxico, imunosupressivo, teratogénico, carcinogénico
Efeitos ao nível celular
Disrupção da membrana plasmar, inibição da síntese de proteínas, disrupção da transcrição, inibição da síntese do DNA, inibição da RNA polímerase, inibição da Na-K ATPase, inibição da urease, etc.
Nos anos mais recentes, o conteúdo em patulina de produtos de maçã teve um interesse particular porque a pesquisa mostrou que a patulina é um possível carcinógeno e mutagéneo (Kryger, 2001). A acrescentar a isso, foi relatado que a patulina podia ser mutagénica, neurotóxica, genotóxica, imunotóxica e capaz de causar efeitos gastrointestinais em roedores mas pouco é conhecido acerca dos seus efeitos carcinogénicos no caso dos seres humanos (Pfohl-Leszkowicz citado em Delage et al., 2003).