131 resultados para MYCOTOXIN
Resumo:
Feed can easily be contaminated and colonized by fungi that use up the nutrients for their own metabolism and growth, producing secondary metabolites such as mycotoxins that are not eliminated throughout the feed processing. The major problems associated with mycotoxin contaminated animal feed are metabolic disturbances resulting in poor animal productivity. In addition, handling contaminated animal feed can also raise health issues regarding workers exposure to fungi and mycotoxins. The scope of this work was to characterize fungal distribution in 11 poultry feed samples. Twenty grams of feed were suspended in 180 mL of distilled water and homogenized during 20 minutes at 200 rpm. The washed supernatant was plated in malt extract agar (MEA) and dichloran glycerol agar base (DG18) media for morphological identification of the mycobiota present. Using macro- and microscopic analysis of the colonies, fungal contamination was evident in 72.7% of the analyzed poultry feed samples. Fungal load ranged from 0 to 13140 CFU/g, and the most prevalent species/genera were F. graminearum complex (71.1%), Penicillium sp. (11.6%), Cladosporium sp. (8.8%), and Fusarium poae (3.6%). In addition to these species, we also isolated Aspergillus sections Circumdati, Nigri and Aspergilli, and Mucor and Rhizopus genus albeit at a lower abundance. The data obtained showed that, besides high fungal contamination, mycotoxins contamination is probably a reality, particularly in the final product since mycotoxins resist to all the processing operations including thermal treatment. Additionally, data claimed attention for the probable co-exposure to fungi and mycotoxins of the workers in feed industries.
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Introduction - Mycotoxin contamination was reported to occur in some food and commodities, such as coffee, particularly due to the presence of toxigenic fungi such as Aspergillus, Penicillium and Fusarium spp. Aspergilli are known to produce high levels of mycotoxins, such as ochratoxin and aflatoxin. Aspergillus ochraceus has been proposed as the major cause of ochratoxin A contamination in coffee beans. Aim of the study - The aim of this work was to evaluate the prevalence of Aspergillus sections Circumdati, Flavi and Fumigati in 28 green coffee samples to be used by Portuguese coffee industry, from Coffea arabica (Arabica coffee) and Coffea canephora (Robusta coffee) species from different origins.
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Introduction - Occupational exposures are characterized by being complex and associated to co-exposure to several contaminants by different exposure routes. Even if exposure occurs to only a chemical agent, it can have different exposure routes and can result in different health effects. The waste management setting is recognized by the presence of several chemical and biologic agents in the workplaces. Recently, it was reported occupational exposure to Aflatoxin B1 (AFB1) in one Portuguese waste management industry. However, data regarding to fungal burden showed that exposure to other mycotoxins should be expected. Aim of the study - The aim of the present work was to know if workers from this waste management industry were exposed to other mycotoxins besides AFB1.
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Introduction - Fungi are natural coffee contaminants and under certain environmental conditions have the potential to produce toxins. Many studies revealed that the important toxigenic fungal genera (Aspergillus and Penicillium) are natural coffee contaminants, and are present from the field to storage. Aspergilli from the Circumdati and Nigri sections are known to produce high levels of ochratoxin A, a mycotoxin known as nephrotoxic for animals and humans. This work aimed to evaluate fungal distribution and also the prevalence of Aspergillus sections Fumigati, Flavi, Nigri and Circumdati from Coffea arabica (Arabica coffee) and Coffea canephora (Robusta coffee) green samples.
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Many species of fungi produce bioactive compounds called mycotoxins. These compounds are produced by filamentous fungi and can contaminate food, feeds and specific indoor environments resulting in high economic losses. Severe health problems and death have been related with mycotoxins exposure through the consumption of several food commodities. There are many factors involved in mycotoxin production by fungi but climate is the most important. Thus, when changes in the weather occur, mycotoxins production will be affected. We looked for articles that were available in scientific databases, written in English and that mention in the title and/or abstract the combined terms fungi and climate change and also mycotoxins and climate change.
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Moulds may produce a diversity of toxins such as aflatoxins, ochratoxins, trichothecenes, zearalenone, fumonisins and others. Although toxicological, environmental and epidemiological studies have addressed the problem of these toxins one by one, more than one mycotoxin are found usually in the same contaminated food. Risk assessment for humans potentially exposed to multimycotoxins suffers very much from the lack of adequate food consumption data. Furthermore, for a given mycotoxin, synergism and antagonism with other mycotoxins, found in the same food commodities, are not taken into account. Aflatoxin B1 and ochratoxin A belong to the most frequently occurring mycotoxins. This has repeatedly been demonstrated, however, normally, the risk resulting from their simultaneous occurrence is not considered. A descriptive study was developed to monitor air fungal contamination in one hospital food unit.
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In vitro experimental environments are used to study interactions between microorganisms, and predict dynamics in natural ecosystems. This study highlights that experimental in vitro environments should be selected to closely match the natural environment of interest during in vitro studies to strengthen extrapolations about aflatoxin production by Aspergillus and competing organisms. Fungal competition and aflatoxin accumulation was studied in soil, cotton wool or tube (water-only) environments, for Aspergillus flavus competition with Penicillium purpurogenum, Fusarium oxysporum or Sarocladium zeae within maize grains. Inoculated grains were incubated in each environment at two temperature regimes (25oC and 30oC). Competition experiments showed interaction between main effects of aflatoxin accumulation and environment at 25oC, but not so at 30oC. However, competition experiments showed fungal populations were always interacting with their environments. Fungal survival differed after the 72-hour incubation in different experimental environments. Whereas, all fungi incubated within the soil environment survived; in the cotton-wool environment, none of the competitors of A. flavus survived at 30 oC. With aflatoxin accumulation, F. oxysporum was the only fungus able to interdict aflatoxin production at both temperatures. This occurred only in the soil environment and fumonisins accumulated instead. Smallholder farmers in developing countries face serious mycotoxin contamination of their grains, and soil is a natural reservoir for the associated fungal propagules, and a drying and storage surface for grains on these farms. Studying fungal dynamics in the soil environment and other environments in vitro can provide insights into aflatoxin accumulation post harvest.
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A ocratoxina A é um composto formado a partir do metabolismo secundário de fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium. Uma vez que a presença dessa micotoxina nos alimentos causa sérios danos à saúde humana e animal, surge o interesse pelo desenvolvimento de métodos que visem a redução dos seus níveis em diferentes matrizes. Diversos processos de descontaminação têm sido propostos, sendo que os métodos de redução biológica tem recebido destaque. Esses métodos consistem na aplicação de micro-organismos ou de suas enzimas, o que gera a biotransformação ou degradação da toxina produzindo metabólitos com menor ou nenhuma toxicidade. Diante disso, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito da peroxidase na redução dos níveis de ocratoxina A. As enzimas peroxidases testadas foram a comercial e a obtida do farelo de arroz. Para a extração enzimática foram utilizadas as frações granulométricas do farelo de arroz de 48 a 100 mesh, sendo estas frações caracterizadas quimicamente. A peroxidase foi extraída do farelo de arroz em tampão 10 mM pH 5,0 e purificada por partição trifásica, obtendo 77,1% de recuperação e 9,2 para o fator de purificação. O método utilizado para a extração da ocratoxina A do sistema aquoso foi por partição líquido-líquido utilizando como solvente o clorofórmio, sendo esse método validado segundo os parâmetros de linearidade (0,1 a 20 ng mL-1), coeficientes de correlação (0,9997) e de determinação (0,9994), e limites de detecção (0,02) e quantificação (0,03). A afinidade entre as peroxidases e a ocratoxina A foi verificada segundo os parâmetros de KM e Vmáx, resultando em 0,00027 mM e 0,000015 mM min-1, respectivamente, para a peroxidase comercial, e 0,0065 mM e 0,000031 mM min-1 para a obtida do farelo de arroz. Com relação aos percentuais de redução de ocratoxina A, foram avaliadas 3 proporções enzima:substrato (1:10, 1:5 e 8:1 para a comercial e 1:10, 1:5 e a com atividade de 0,063 U mL-1 para a do farelo), sendo que as proporções que forneceram maior redução foi a de 8:1 para a enzima comercial (0,063 U mL-1) e a correspondente a 0,063 U mL-1 para a enzima obtida do farelo. Os percentuais de redução de ocratoxina A foram de 59% para a peroxidase comercial em 300 min e 41% para a peroxidase do farelo de arroz em 1440 min. O efeito de adsorção da ocratoxina A pela enzima peroxidase foi descartado uma vez que foi realizada a sua hidrólise com a enzima pepsina e verificado um percentual de 2,7% de adsorção, demonstrando que a redução foi por ação enzimática. A enzima obtida de farelo de arroz com atividade de 0,063 U mL-1 foi aplicada em suco de uva tinto e branco. Observou-se que para o primeiro não houve redução significativa, enquanto que para o segundo a redução foi de 17%. Neste trabalho, então, foi possível verificar a capacidade de redução dos níveis da ocratoxina A pela enzima peroxidase, tanto em sistema aquoso como no suco de uva integral branco.
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As leguminosas, como o feijão, são consideradas importantes fontes de nutrientes para humanos e a contaminação por fungos e consequente produção de micotoxinas pode estar diretamente influenciada pela sua composição química. Alguns compostos estão associados aos mecanismos de defesa das leguminosas atuando como inibidores de enzimas digestivas ou barreiras físicas à patógenos. É o caso dos compostos fenólicos (CF) e algumas estruturas de caráter proteico. O objetivo deste estudo foi verificar a susceptibilidade de feijões à contaminação por aflatoxinas (AFLAs), através da avaliação da presença de compostos inibidores de enzimas fúngicas. Foi realizada a validação de um método para determinação de AFLAs em feijão. Os CF livres (solúveis em metanol), conjugados (solúveis em etanol) e ligados, bem como as diferentes frações proteicas (albumina, globulina, glutelina e prolamina) foram determinadas em 10 amostras de feijão pertencentes às espécies Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata e Vigna angularis. O seu potencial como inibidor de α-amilase foi testado nos extratos fenólicos e protéicos. Os feijões vermelho e carioca apresentaram os maiores teores de CF totais (1766 µg.g -1 e 1190 µg.g -1 , respectivamente) e os feijões fradinho e branco os menores teores (183 µg.g -1 e 192 µg.g -1 ). Os extratos de CF conjugados apresentaram os teores mais elevados de AF, onde os feijões amendoim se destacou pela maior concentração (68 µg.g -1 ) e o feijão azuki pelo menor (28 µg.g -1 ). Nos extratos de CF livres e conjugados, o ácido clorogênico foi o majoritário em 60% dos feijões analisados e nos extratos de CF ligados, o ácido ferúlico foi o majoritário em 90% dos feijões analisados. Com relação às frações proteicas solúveis, o feijão carioca apresentou o maior teor de albumina (559 mg.g -1 ), globulina (164 mg.g -1 ) e glutelina (325 mg.g -1 ). Com relação à fração prolamina, o feijão preto (brasileiro e chinês) apresentou o maior teor (64 e 65 mg.g -1 , respectivamente), seguido pelo feijão carioca (54 mg.g -1 ). Os limites de detecção (LDm) obtidos para o método de determinação de AFLAs foram de 2,4 µg.kg-1 ; 0,036 µg.kg-1 e 0,06 µg.kg-1 para as AFLAs B1, B2 e G2 e os limites de quantificação (LQm) foram de 4,8 µg.kg-1 (AFLAB1); 0,12 µg.kg- 1 (AFLA B2 e G2). Não foram detectadas AFLAs B1, B2, G1 e G2 nos feijões analisados. Os CF dos extratos etanólicos dos feijões amendoim e azuki e os extratos contendo as proteínas solúveis em etanol dos feijões carioca e fradinho foram testados quanto ao seu potencial para inibição da α-amilase de Aspergillus oryzae (atividade de 4,8 mg amido hidrolisado.mg proteína-1 .mL-1 ). O extrato proteico do feijão fradinho se destacou, pois atingiu um percentual de inibição específica de aproximadamente 56%. Os CF apresentaram uma tendência à inibição incompetitiva e os extratos proteicos não apresentaram um comportamento de inibição que permitisse definir o mecanismo de inibição. Os extratos protéicos e fenólicos dos feijões mostraram ser capazes de inibir a amilase fúngica sugerindo que este fato pode estar associado a ausência da presença de AFLAs nas amostras analisadas.
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A mucosa intestinal é a primeira barreira biológica encontrada pelas micotoxinas presentes nos alimentos, sendo a patulina, uma micotoxina produzida por fungos do género Penicillium spp., uma preocupação particular atendendo a que a exposição humana a esta micotoxina pode conduzir a efeitos imunológicos, neurológicos e gastrointestinais. Considerando estes efeitos para a saúde, o presente estudo tem como objetivos a avaliação do efeito tóxico da exposição intestinal a patulina, bem como a determinação do potencial efeito protetor da coadministração de patulina e cisteína na membrana intestinal, utilizando para o efeito células Caco-2. A integridade da membrana intestinal foi determinada pela medição da resistência elétrica transepitelial (TEER). Os resultados evidenciaram um decréscimo acentuado nos valores de TEER após 24 horas de exposição celular a 95 μM de patulina. Para as concentrações mais reduzidas verificou-se uma redução máxima inferior a 25% após 24 horas de exposição. A coadministração de patulina (95 μM) e cisteína (40 μM) revelou um decréscimo nos valores de TEER. O tratamento com cisteína em concentrações superiores ( 400 μM) revelou efeito protetor da membrana intestinal, tendo em conta os valores de TEER. Estes resultados contribuem para uma avaliação do risco mais precisa associada à exposição a contaminantes alimentares.
Resumo:
A contaminação fúngica acarreta alterações na qualidade nutricional e no valor econômico de produtos alimentícios podendo causar danos patológicos em plantas, animais e humanos. A identificação da atividade antioxidante, antifúngica e antimicotoxinas, em extratos de microalgas com propriedade de inibir a multiplicação de fungos e subseqüente produção de micotoxinas abre a perspectiva de empregar substâncias mais eficientes e com maior ação específica contra estes microorganismos. Entre os compostos com propriedades inibidoras de radicais livres, de crescimento fúngico e produção de micotoxinas, destacam-se os compostos fenólicos, que podem inibir a atividade metabólica microbiana, dificultando a atividade de enzimas. Neste estudo foram avaliados o poder de inibição de multiplicação fúngica de Rhizopus oryzae e Aspergillus flavus pelos extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis, bem como sua atividade antioxidante, e a atividade antimicotoxinas da última microalga contra Aspergillus flavus. O conteúdo de fenóis totais foi em média 1000 µgfenóis/g Spirulina platensis e 600 µgfenóis/g Chlorella sp., sendo que o acido gálico e o cafeíco foram identificados como compostos majoritários na Spirulina platensis. As determinações de glicosamina (parede celular) e ergosterol (membrana celular) mostraram-se bons indicativos do desenvolvimento microbiano permitindo uma boa estimativa da inibição dele. O extrato fenólico de Spirulina platensis apresentou capacidade de inibir cerca de 50% a formação da parede e da membrana celular para ambos os fungos estudados e de 100% a produção de aflatoxina B1 até o 10º dia de cultivo do Aspergillus flavus. Além disso, o extrato metanólico de Spirulina platensis inativou 53,5% o DPPH reativo, limitou o escurecimento enzimático ocasionado pela peroxidase em 55% e inibiu a peroxidação lipídica em 46% após 14 dias de armazenamento sob luz. Estes resultados mostram que a ação antifúngica, antimicotoxinas e antioxidante está naturalmente presente em alguns tecidos microbianos e que encontrar a forma de extraí-los e aplicá-los como conservantes alimentícios é muito promissor para substituição aos antifúngicos e outros conservantes químicos.
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There is a growing concern within public health about mycotoxin involvement in human diseases, namely those related to children. The MycoMix project (2012-2015), funded by the Portuguese Foundation for Science and Technology, gathered a multidisciplinary team aiming at answering several questions: 1) Are Portuguese children exposed daily to one or several mycotoxins through food? 2) Can this co-exposure affect children´s health? and 3) Are there interaction effect between mycotoxins? Mycomix results revealed that Portuguese children (< 3 years old, n=103) are exposed to multiple mycotoxins through food consumption. Cumulative risk assessment results revealed a potential health concern for the high percentiles of intake, specially for aflatoxins which are carcinogenic compounds. This fact assumes particular importance considering the interactive effects found in in vitro bioassays. These results highlight the need for a more accurate approach to assess the human exposure to mycotoxins6. Within the Mycomix project the assessment of mycotoxin exposure was based on calculations combining mycotoxin data in food with population data on food consumption. This approach does not consider some aspects as the inter-individual metabolism variation, the exposure through sources other than food and the heterogeneous distribution of mycotoxins in food. Exposure assessment of mycotoxins in Portuguese population through biomarkers is still missing and further studies are urgent to be developed. The European Human Biomonitoring Initiative (EHBMI), a proposal within the European Joint Programme, aims to advance the understanding of the extent of exposure to environmental chemicals across Europe and the impact on human health, by gathering national expertise in human biomonitoring domain. At national level Mycomix project uncovered the potential health risk of exposure of Portuguese children to multiple mycotoxins. The risk assessment expertise acquired within Mycomix, namely in analysis and toxicology of chemical mixtures, will be brought together as a contribute to EHBMI objectives.
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Quando produtos alimentícios e especiarias são contaminados por micotoxinas é quase impossível detoxificar utilizando processos usuais da indústria de alimentos ou durante o preparo doméstico. Por isso, controlar o crescimento do fungo e a produção de toxinas é uma demanda para garantir a segurança alimentar. Os agrotóxicos são rotineiramente utilizados como estratégia para proteger as plantas de doenças provocadas pela contaminação fúngica. No entanto, eles estão associados a efeitos adversos ao sistema nervoso central e periférico, têm ação imunodepressora e são cancerígenos. Em virtude disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a inibição do desenvolvimento, do potencial toxigênico e da expressão gênica de linhagens do Complexo Fusarium graminearum por compostos naturais comparativamente aos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina. Do farelo de arroz, foram extraídos o γ-orizanol e os ácidos fenólicos (EFF). Das sementes de nim foram extraídos os ácidos fenólicos (EFN), totalizando três extratos naturais. A capacidade antioxidante dos extratos foi verificada pelo consumo do radical livre DPPH• , capacidade de captura do radical ABTS●+, redução do ferro e inibição da oxidação enzimática. Os mecanismos de inibição de três linhagens de F. graminearum foram avaliados através da determinação de compostos estruturais (glicosamina e ergosterol) e da atividade de enzimas do metabolismo primário (α- amilase e proteases). Foram determinadas as micotoxinas de Fusarium: deoxinivalenol (DON), 15 acetildeoxinivalenol (15AcDON), 3 acetildeoxinivalenol (3AcDON), nivalenol (NIV) e zearalenona (ZEA). A expressão dos genes Tri1 e Tri5 foi determinada a fim de verificar se ocorria modificação da expressão gênica nas linhagens do Complexo F. graminearum ocasionada pela presença dos antifúngicos. O EFF apresenta atividade antioxidante destacada em relação aos demais extratos naturais para inibir a iniciação do processo, a propagação do radical livre e a catálise enzimática. A presença dos compostos naturais mostrou efeito promissor como antifúngico para as linhagens, sendo que a concentração necessária para inibir 50% do crescimento radial das colônias (MIC50) foi 0,9 g/kg para γ-orizanol; 0,032 g/kg para EFF e 0,037 g/kg para EFN, portanto, os extratos fenólicos são mais eficazes para inibição de F. graminearum do que o γ-orizanol. Os extratos naturais afetaram as atividades das enzimas α-amilase e proteases. Também ocorreu a redução da formação de componentes estruturais (glicosamina e ergosterol). Os extratos naturais se destacaram pela capacidade de inibição de micotoxinas produzidas pela biomassa fúngica, com destaque para o EFN sobre a produção de DON, 15AcDON, 3AcDON e ZEA. Sendo assim, é possível dizer que há uma relação direta entre a atividade antioxidante na inibição do fungo e na manifestação do seu potencial toxigênico. Além disso, esse estudo contribuiu com a elucidação do mecanismo de ação dos antifúngicos naturais estudados. Ocorre modificação na expressão gênica quando a linhagem é submetida ao tratamento com antifúngico, havendo uma relação direta entre a expressão do gene Tri5 e a produção de DON.
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The intestinal mucosa is the first biological barrier encountered by natural toxins, and could possibly be exposed to high amounts of dietary mycotoxins. Patulin (PAT), a mycotoxin produced by Penicillium spp. during fruit spoilage, is one of the best known enteropathogenic mycotoxins able to alter functions of the intestine (Maresca et al., 2008). This study evaluated the effects of PAT on barrier function of the gut mucosa utilizing the intestinal epithelial cell model Caco-2, and scrutinized immunomodulatory effects using human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and human blood monocyte-derived dendritic cells (moDCs) as test systems. PAT exposure reduced Caco-2 cell viability at concentrations above 12 mM. As expected, the integrity of a polarized Caco-2 monolayer was affected by PAT exposure, as demonstrated by a decrease in TER values, becoming more pronounced at 50 mM. No effects were detected on the expression levels of the tight junction proteins occludin, claudin-1 and claudin-3 at 50 mM. However, the expression of zonula occludens-1 (ZO-1) and myosin light chain 2 (MLC2) declined. Also, levels of phospho-MLC2 (p-MLC2) increased after 24 h of exposure to 50 mM of PAT. T cell proliferation was highly sensitive to PAT with major effects for concentrations above 10 nM of PAT. The same conditions did not affect the maturation of moDC. PAT causes a reduction in Caco-2 barrier function mainly by perturbation of ZO-1 levels and the phosphorylation of MLC. Low doses of PAT strongly inhibited T cell proliferation induced by a polyclonal activator, but had no effect on the maturation of moDC. These results provide new information that strengthens the concept that the epithelium and immune cells of the intestinal mucosa are important targets for the toxic effects of food contaminants like mycotoxins
Resumo:
It is nowadays recognized that the risk of human co-exposure to multiple mycotoxins is real. In the last years, a number of studies have approached the issue of co-exposure and the best way to develop a more precise and realistic assessment. Likewise, the growing concern about the combined effects of mycotoxins and their potential impact on human health has been reflected by the increasing number of toxicological studies on the combined toxicity of these compounds. Nevertheless, risk assessment of these toxins, still follows the conventional paradigm of single exposure and single effects, incorporating only the possibility of additivity but not taking into account the complex dynamics associated to interactions between different mycotoxins or between mycotoxins and other food contaminants. Considering that risk assessment is intimately related to the establishment of regulatory guidelines, once the risk assessment is completed, an effort to reduce or manage the risk should be followed to protect public health. Risk assessment of combined human exposure to multiple mycotoxins thus poses several challenges to scientists, risk assessors and risk managers and opens new avenues for research. This presentation aims to give an overview of the different challenges posed by the likelihood of human co-exposure to mycotoxins and the possibility of interactive effects occurring after absorption, towards knowledge generation to support a more accurate human risk assessment and risk management. For this purpose, a physiologically-based framework that includes knowledge on the bioaccessibility, toxicokinetics and toxicodynamics of multiple toxins is proposed. Regarding exposure assessment, the need of harmonized food consumption data, availability of multianalyte methods for mycotoxin quantification, management of left-censored data and use of probabilistic models will be highlight, in order to develop a more precise and realistic exposure assessment. On the other hand, the application of predictive mathematical models to estimate mycotoxins’ combined effects from in vitro toxicity studies will be also discussed. Results from a recent Portuguese project aimed at exploring the toxic effects of mixtures of mycotoxins in infant foods and their potential health impact will be presented as a case study, illustrating the different aspects of risk assessment highlighted in this presentation. Further studies on hazard and exposure assessment of multiple mycotoxins, using harmonized approaches and methodologies, will be crucial towards an improvement in data quality and contributing to holistic risk assessment and risk management strategies for multiple mycotoxins in foodstuffs.