ZEARALENONA

2.2.4.1 Definição e Ocorrência

A zearalenona (ZEA) é um composto uterotrófico e estrogénico não esteroidal e é de entre as micotoxinas produzidas por diversas espécies de Fusarium, a mais largamente distribuída em produtos agrícolas, sendo encontrada com muita frequência, mesmo em concentrações muito altas, em milho.

A ZEA é um composto estável, tanto durante o armazenamento como no processamento do alimento não se degradando a altas temperaturas. Foi demonstrado poder ser encontrada em quase todo o mundo, num vasto número de cereais tais como, milho, cevada, aveia, trigo, arroz e sorgo expostos à humidade elevada durante o armazenamento e também em pão, sendo produzida no milho por espécies de Fusarium nos vários continentes (Austrália, Europa e America do Norte) assim como na Nova Zelândia, Filipinas, Tailândia e Indonésia. A ocorrência da ZEA em alimentos e rações foi também evidenciada na América do Sul, África, Taiwan, China e na antiga U.R.S.S.. Fusarium isolates em bananas também podem produzir zearalenona (Kuiper-Goodman et al., Tanaka et al.; Aziz et al., Yamashita et al.; Doko et al.; Ueno et al.; Jiménez et al. citados em

http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v44jec14.htm; Urraca et al., 2005).

Trata-se de uma micotoxina dita de campo, importante nas regiões temperadas e quentes do mundo, tendo sido relatada nos 5 continentes, ocorrendo numa grande variedade de cereais em produtos como o milho, cevada, centeio e trigo. É produzida por algumas espécies de Fusarium, principalmente por F. graminearum, F. culmorum, F. cerealis, F.

equiseti, F. crookwellense e F. semitectum, espécies que tendem a desenvolver-se

particularmente durante as épocas frias, húmidas de crescimento ou da colheita e frequentemente associado ao ZOH (isómeros α- e β-zearalenol) numa grande variedade de cereais principalmente em milho.

Dependendo das condições climáticas, colheita e armazenamento, as concentrações de ZEA encontrada em cereais e produtos cerealíferos variam de menos de 1 até acima de 300

2.2.4.2 Propriedades Químicas e Físicas

A zearalenona (ZEA) cuja designação química é 6-(10-hidroxi-6-oxo-trans-1-undecenil)- beta-resorcíclico-ácido-lactona com o n.º CAS 17924-92-4, é um metabolito secundário fúngico que é predominantemente produzido pelo Fusarium graminearum e Fusarium

culmorum.

É quimicamente descrito como uma lactona fenólica ácida resorcíclica (Figura 2.9). Apresenta-se com uma cor branca cristalina, exibindo uma fluorescência azul-verde quando excitado pelo comprimento de onda longo sob luz UV (360 nm) e uma fluorescência verde mais intensa quando excitada a um comprimento de onda curto (260 nm).

Figura 2.9 – A fórmula de estrutura da zearalenona (Urraca et al., 2005)

Em metanol, os máximos de absorção UV ocorrem a 236 nm (ε=29,700), 274 (ε=13,909) e 316 nm (ε=6,020). A fluorescência máxima em etanol ocorre com irradiação 314 nm e com emissão a 450 nm. A solubilidade em água é cerca de 0.002 g/100 ml. É levemente solúvel em hexano e progressivamente mais solúvel em benzina, acetonitrilo, diclorometano, metanol, etanol e acetona (in http://www.fermentek.co.il/zearalenone.htm).

2.2.4.3 Aspectos toxicológicos

A zearalenona é uma lactona macrocíclica, com um forte efeito estrogénico, que tem sido associada a numerosas micotoxicoses em animais, especialmente em porcos, apresentando também propriedades hematotóxicas e genotóxicas (Ostry citado em Conková et al., 2003).

Esta micotoxina causa alterações no tracto reprodutivo de animais de laboratório e domésticos. Além disso, foram observados vários efeitos estrogénicos tais como a fertilidade diminuída, aumento das resorpções fetais e alterações no peso das glândulas endócrinas e dos níveis das hormonas do soro.

O efeito mais importante da zearalenona ocorre no sistema reprodutivo. Esta e alguns dos seus metabolitos ligam-se de forma competitiva aos receptores de estrógenos de vários órgãos (útero, glândula mamária, fígado e hipotálamo) de diferentes espécies animais (Kuiper-Goodman et al., 1987).

Causa hiperestrogenismo, aborto, nados mortos, falso cio, prolapso rectal e da vagina, infertilidade, efeminização dos machos com desenvolvimento de mamas (ela actua como hormona feminina) etc. Devido à sua actividade estrogénica e propriedades anabólicas observadas em suínos, ratinhos e ratazanas, é necessária uma monitorização regular da mesma. A ZEA e os seus derivados são uma importante classe de disrruptores endócrinos, que podem causar efeitos estrogénicos e alterações no tracto reprodutivo de animais de laboratório e domésticos (JEFCA 2000).

Em vários estudos, foi demonstrada que a administração oral da toxina a porcas jovens a níveis de alimentação na ordem dos 1-3 mg/kg causava disfunções reprodutivas relacionadas com a dose. Foram relatados casos de vulvovaginites e alterações nos ovários mesmo a níveis mais baixos, e.g., 0.05 mg/kg por 21 dias.

A destoxificação de grãos contaminados com ZEA é difícil de conseguir e presentemente não existe comercialmente nenhum tratamento prático que destrua com eficácia a ZEA. Uma aproximação à desintoxicação da micotoxina envolve a adição à dieta de materiais adsorventes não-nutritivos que se ligam firmemente à micotoxina no tracto gastrointestinal. Esta ligação diminui a biodisponibilidade e toxicidades associadas (Ramos et al.; Visconti;

2.3 OCRATOXINAS

2.3.1 Definição e Ocorrência

A ocratoxina A foi inicialmente descoberta em 1965 num Aspergillus ochraceus isolate e durante os anos subsequentes, estirpes de 8 espécies de Aspergillus (secção Circumdati: A.

alutaceus = A. ochraceus, A. alliaceus, A. ostianus, A. sclerotiorum, A. sulphureus, A. melleus and A. petrakii; secção: Aspergillus: A. glaucus) e várias espécies de Penicillum,

mostraram ser capazes de produzir esta micotoxina (Ringot et al., 2006; Téren et al., 1996). Trata-se de uma micotoxina dita de armazenamento e que (como já referido) é produzida por espécies de apenas dois genera dos fungi Penicillium e Aspergillus (González-Peñas et al., 2006). Duas espécies de Penicillium (P. verrucosum e P. nordicum), são agora aceites como produtoras de OTA. Alguns membros do grupo Aspergillus; A. niger, A. carbonarius e A. terreus isolates são também relatados como produtores de OTA.

O grupo de metabolitos das ocratoxinas incluem a ocratoxina A (OTA), o seu metil éster e o etil éster, também conhecido por ocratoxina C (OTC), a 4-hidroxiocratoxina A (4-OH OTA), a ocratoxina B (OTB) e seus metil e etil ésteres e a ocratoxina α (OTα), onde falta o grupo funcional fenilalanina (Ringot et al., 2006) cujas estruturas se apresentam na Figura 2.10.

Ocratoxinas R1 R2 R3 OTA H Cl -NH-CH(COOH)-CH2-fenil

OTB H H -NH-CH(COOH)-CH2-fenil

OTC H Cl -NH-CH(COOC2H5)-CH2-fenil

4-OH OTA OH Cl -NH-CH(COOH)-CH2-fenil

OTα H Cl -OH

Figura 2.10 - A estrutura da OTA, OTB, OTC, 4-OH OTA e OTα

É essencialmente um contaminante em cereais (milho, cevada, trigo e aveia) e leguminosas e foi encontrada em tecidos animais edíveis bem como em sangue humano e no leite. A

presença da ocratoxina A foi também observada em feijão, café, vinho, cerveja, sumo de uvas, cacau, frutas secas e especiarias (González-Peñas et al., 2006; Ngundi et al., 2005;

Dao et al., 2005). Sabe-se que não é completamente destruída durante o processamento nem cozimento dos produtos alimentares, pelo que deve ser considerada como apresentando implicações e riscos para a segurança e saúde humana (in

http://vm.cfsan.fda.gov/~comm/cp07002.html).

2.3.2 Propriedades Químicas e Físicas

O termo ocratoxinas enuncia um grupo de metabolitos, contendo estruturas químicas similares, produzidas por estirpes dos géneros Aspergillus (A. ochraceus) e Penicillium (P.

verrucosum). A mais estudada, tanto pela sua difusão como pela importância toxicológica,

é a ocratoxina A (OTA), cuja designação química é R-N-[(5-cloro-3,4-dihidro-8-hidroxi-3- metil-1-oxo-1H-2-benzopirano-7-il)carbonil]-fenilalanina (nome IUPAC: 7-(L-β- fenilalanilcarbonil)-carboxil-5-cloro-8-hidroxi-3,4-dihidro-3R-metilisocoumarina) (Lo Curto et al., 2004). As propriedades químicas da OTA estão relacionadas com a sua estrutura e por ser um derivado fenilalanil de uma isocumarina substituída, apresenta uma actividade óptica e uma fluorescência natural (Dall’Asta et al., 2004), cuja estrutura química é apresentada na Figura 2.11.

Figura 2.11 – Estrutura química da ocratoxina A (http://www.biosite.dk/leksikon/ochratoxin.htm)

A OTA é a mais importante e a que ocorre mais comummente de um grupo de compostos relacionados estruturalmente derivado da família das dihidrocumarinas (Betina citado em

Delage et al., 2003), i.e., um derivado do ácido isocumarínico ligado à L-fenilalanina. A ocratoxina A, derivado policétido, consiste numa unidade dihidro-isocumarínica ligada através do grupo carboxilo 12 à fenilalanina. Tem como fórmula molecular: C20H18ClNO6 com peso molecular de 403.81 e n.º CAS 303-47-9.

Existem diversos compostos relacionados com a OTA, tais como a ocratoxina B (que difere da OTA por não possuir o átomo de cloro) e a ocratoxina C, um derivado etil-éster (Figura 2.12). No entanto, a OTA é o principal composto encontrado como contaminante natural do material das plantas. A contaminação com OTA é associada geralmente com os cereais, uvas frescas, fruta secada da videira, vinho, cerveja, café, e cacau.

Figura 2.12 - Fórmula estrutural da ocratoxina B e C (http://www.biosite.dk/leksikon/ochratoxin.htm)

2.3.3 Aspectos toxicológicos

A OTA é uma micotoxina altamente tóxica que causa intoxicações severas em animais e seres humanos, exibindo acções supressivas sobre o sistema imunitário, causando uma diminuição do nível da imunoglobulina e de outros factores humorais tanto nos ratinhos como nas galinhas para além da redução das respostas das células imunológicas (Lo Curto et al., 2004).

Estudos toxicológicos demonstraram que a OTA é nefrotóxica em todas as espécies animais mamíferas (laboratoriais) estudadas até agora e muito provavelmente para os seres humanos, que apresentam os tempos de meia vida mais longos para a eliminação desta toxina de entre as espécies examinadas.

O seu principal orgão alvo é o túbulo renal proximal, onde exerce os efeitos citotóxicos e carcinogénicos. Foram evidentes as diferenças significativas relacionadas com as espécies e o sexo na sensibilidade à nefrotoxicidade, sendo os porcos os mais sensíveis, seguidos das ratazanas e dos ratinhos. As doses às quais se observaram carcinogenicidade em roedores foram superiores às que causavam nefrotoxicidade.

A ocratoxina A induziu ainda danos no DNA e aberrações cromossomais em células de mamíferos in vitro bem como de ratinhos in vivo. Como tal, a OTA representa um potente

factor de risco para a saúde humana e a ocorrência desta toxina no vinho é sistematicamente investigada (Delage et al., 2003). Para além de outros efeitos tóxicos para a saúde, a OTA mostrou ser teratogénica, imunotóxica (propriedades imunosupressivas), genotóxica, mutagénica, hepatotóxica e carcinogénica, todos eles conduzindo a patologias perigosas e fatais (Ngundi et al., 2005; Soufleros et al., 2003).

Promove a acumulação de gordura no fígado e sérios danos renais, principalmente em suínos e cachorros sendo, também, a provável causa da Nefropatia Endémica dos Balcãs em humanos. Retarda a maturação sexual em galinhas e diminui a produção de ovos. A exposição humana a OTA pode iniciar-se desde muito cedo, através da ingestão da micotoxina excretada pelo leite materno durante a amamentação.

Na Alemanha (Fink-Gremmels et al., 1995) a concentração de OTA encontrada em amostras de leite humano variaram de 17 a 30 ng/L. Esses valores foram bem maiores na Itália, com valores na ordem de 1700 a 6600 ng/L, ultrapassando a ingestão diária tolerável para adultos.

Na Serra Leoa, 35% das amostras de leite humano analisadas apresentaram teores de OTA em concentrações que variaram entre 0,2 a 337 ng/mL. Também há indícios de contaminação do feto durante a gestação e não se conhecem os efeitos tóxicos da OTA em crianças.

A sua carcinogenicidade foi comprovada em ratinhos e ratazanas pelo que em 1993 a IARC classificou a OTA como potencialmente carcinogénica para o ser humano (Grupo 2B) (Ratola et al., 2004).

A OTA encontra-se classificada como um composto nefrotóxico, hepatotóxico, imunotóxico e teratogénico (Ringot et al., 2006; Dao et al., 2005).