aula 5 toxicologia dos alimentos

7/25/2019 Aula 5 Toxicologia Dos Alimentos

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Toxicologiade alimentos

Micotoxicoses

Prof. Dr. Alvaro Galdos E-mail: [email protected]


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INTRODUO

Micotoxinamyco: fungo

toxina: toxicante

Fungos Alimentos ou

plantaes Micotoxinas

IngeridasDoenas oumorte

Micotoxicoses Processo

As micotoxicoses soclassificadas de acordo com os

sintomas resultantes da suaingesto


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INTRODUO importante ressaltar que uma nica espcie de fungo capaz de

produzir uma ou vrias micotoxinas, e uma mesma micotoxina pode ser

produzida por diferentes espcies de fungos

MicotoxinaFungoMicotoxina Micotoxina

MicotoxinaMicotoxina

Micotoxina

MicotoxinaMicotoxinaMicotoxina

Fungo

Fungo Fungo

Fungo


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INTRODUO

MICOTOXICOSES MICETISMO

Ingesto de fungos


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INTRODUO

Fungos toxignicos relatos

bblicos(surtos de

micotoxicoses).

Oferenda Caim e Abel.


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INTRODUO


bblicos(surtos de

micotoxicoses)

1670 Ergotismo

produtos contaminados pelo

esporo-do-centeio (Claviceps

purpurea)

Metablitos exercem atividade no

sistema nervoso central e/ou

vasoconstrio.


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INTRODUO


bblicos(surtos de micotoxicoses)

1670 Ergotismo

produtos contaminados pelo esporo-

do-centeio (Claviceps purpurea)

Metablitos exercem atividade no

sistema nervoso central e/ou

vasoconstrio.

1930

China, arroz mofado, 15 milsofreram


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INTRODUO


bblicos(surtos de

micotoxicoses)

1950 tornou-se de interesse Aleucia txica alimentar (ATA) na

Ucrnia100 mil russos mortos por

causa dos tricotecenos (Fusarium).

Surtos de eczema facialem ovinosna Nova Zelndia.


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INTRODUO

Fungos toxignicos relatos bblicos

(surtos de micotoxicoses)

1960 tornou-se de interesse

Doena X dos perus (Turkey X disease) na

Inglaterra.

Anlises microbiolgicas e clnicas

Aspergillus flavus

Amendoim (Brasil)

Micotoxina

Aflatoxina


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INTRODUO

1972: Na China afetou a 800 pessoas devido ao consumo de cana de

acar mofada.

1980:identificao de micotoxinas e micotoxicoses

Giberella ear, temos na cerveja contaminada. As micotoxinas foram avomitoxina e zearalenone que afetou bovinos, sunos, aves de corte,

equinos, ces, peixes e humanos no Canada.

Toxinas do Fusarium: Na Virginia (USA) provocou inflamao crnica

do sistema respiratrio em cavalos, doena do cavalo louco. 2006: Na Kenia teve envenenamento por aflatoxinas.


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PORQUE IMPORTANTE!!

Destroi cultivos e gera perda econmica.

Ingesto atravs de alimento contaminado.

Cncer, defeitos congnitos, dano heptico and dano notecido nervoso, etc.

No destrudo por procedimentos de cozinha.

Desempenhou importante funo em eventos histricos

Perdas anuais - $5 bilhes.


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Chuvas intensas, tempestades einundaes.

Causa condies de umidade.

SecaEnfraquee as camadas externas dassementes de plantas, permitindo umamaior contaminao por fungos.

Aumento das temperaturasPromove crescimento do fungo

Micotoxina e mudanas climticas


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FATORES QUE DIFICULTAM O DIAGNSTICO DETOXICOSES NO HOMEM E NOS ANIMAIS

Micotoxinas so produzidas esporadicamente pelo fungo.

conhecimento dos fungos e principalmente dos seus

metablitos secundrios.

Novas micotoxinas detectadas. Efeitos biolgicos no esto bem definidos.

Ocorrncia de micotoxinas sazonal.

Diagnsticos de micotoxicoses ausncia de sinaisclnicos definidos.

Sinais clnicos gerais: performance ou suscetibilidade das doenas.


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FATORES QUE DIFICULTAM O DIAGNSTICO DETOXICOSES NO HOMEM E NOS ANIMAIS

Dose x Resposta Micotoxicoses.

Ocorrncia (crnica), interao com outras micotoxinas, fatores

nutricionais e manejo.

Amostragem interfere na anlise. Distribuio dessas toxinas irregular no alimento.

Mtodos de deteco econmicos x reaes cruzadas (composio

de alimentos).

Interaes entre micotoxinas ( estudos) / toxinas produzida emcondies ambientais e de laboratrio.


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INTRODUO

Contaminao pr ou ps-colheita dos vrios tipos de plantaes por

micotoxinas frequente e comum (25% do suprimento mundial

contaminado).

Os fungos que produzem micotoxinas dividem-se em doisgrupos: Os que atacam antes da colheita (Fungos de campo, por

exemplo: Fusarium graminarium,Aspergillus flavus).

Os que ocorrem aps a colheita (fungos dearmazenamento, por exemplo, Penicillium verucossum,

Aspergillus flavus).


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FATORES DE SEVERIDADE DA CONTAMINAO

Excesso de umidade no campo e na estocagem.

Temperaturas extremas.

Prticas de colheita.Estresse e infestao por insetos.


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CONDIES QUE AFETAM A PRODUO DETOXINAS PELO FUNGO

Linhagem do fungo.

Suscetibilidade gentica da planta hospedeira.

Contedo da mistura.

Composio da rao.

Temperatura ambiental.

Umidade relativa do ar e do substrato.

Populao microbiolgica.


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DETECO

IMPORTANTE: Concentrao das micotoxinas so

baixas (gou ppm).

Tcnicas fsico-qumicas: Cromatogrficas

Camada delgada (CCD)

Liquida de alta eficincia (HPLC / CLAE)


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HPLC- MS Teste


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DETECO


baixas (gou ppm).

Tcnicas fsico-qumicas: Instrumentais

Espectofotometria

Fluorodensitometria


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DETECO


baixas (gou ppm).

Tcnicas biolgicas: Bioensaios

Cultura de tecidos, animais e microrganismos.


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Fig 2 :- Two non-aflatoxigenic (top colonies) and one aflatoxigenic (bottom colony) strains

of parasiticus visualized (a) under visible light; (b) 365 nm UV light. The ring aroundthe aflatoxigenic strain displays blue fluorescence; (c) room temperaturephosphorescence was photographed with a digital camera with a 2.5mp exposure afterswitching-off the UV lamp.


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DETECO


baixas (gou ppm).

Tcnicas biolgicas: Imunoensaios

Radioimunoensaio.

Cromatografia de afinidade.

Elisa (Enzyme Linked Immunosorbent Assay).


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Fig 1:- ELISA kit for the determination of mycotoxins. Hexagon-trianglesenzyme- mycotoxin conjugate, triangles free mycotoxin, Y- anti mycotoxinantibody.


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MECANISMO DE AO DAS MICOTOXINAS


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Micotoxinas

Hepatotoxinas

Hepatites

Ex.: aflatoxinas

Aspergillus flavus

Hemorragias hepticas

Ex.: rubratoxina

Penicillium rubrum

Hemorragias

pulmonares e cerebraisEx.: patulina

Aspergillus clavatus

Infeces do tractodigestivo

Ex.: tricotecina

Fusarium sporotrichioides

Perturbaesgastro-intestinais

Ex.: austdiol

Aspergillus ustus

Desregulaesmetablicas

Ex.: toxinas PRPenicillium roqueforti

Edemas cutneos

Ex.: esporidesmina

Pithomyces chartarum

EfeitosEstrognicos

Ex.: zearalenona

Fusarium roseum

var. graminearum

Lesesrenais

Ex.: citrinina

Penicillium

citrinum

Paralisia/Ataxia

Ex.: citrioviridina

Penicillium citrioviride

Efeitostremorgnicos

Ex.: penitremina

Penicillium crustosum

Efeitosconvulsivos

Ex.: c. ciclopiaznico

Penicillium cyclopium

ErgotismoEx.: derivados de

ergoclavina

Aspergillus fumigatus

Efeito s ialorreia

Ex.: eslaframina

Rhisoctonia leguminicula

Efeitos neurotxicos

diversosEx.:leucoencefalomina

Fusarium moliniforme

Sndromes predominantes associados a micotoxinas


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TRATAMENTO

No existe tratamento especfico para

micotoxicoses.

Tratamento de suporte.

Suspenso de alimentos contaminados.

Nova dieta. Rapidez no diagnstico.


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TIPOS DE TOXINAS

AFLATOXINAS

FUMONISINA

ZEARALENONA

TRICOTECENOS


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AFLATOXINAS Altamente toxicognica e o primeiro isolamento aconteceu a partir da

Aspergillus flavusem 1961.

As aflatoxinas so termoestveis, suportam a fervura.

Avano das pesquisas descobriu que outros microrganismos tambm

produzem esses compostos: Aspergillus parasiticus. Aspergillus niger

Aspergillus oryzae

Aspergillus citrinum

Aspergillus efusus

Aspergillus ruber

Aspergillus ochraceus

Aspergillus wentii

Aspergillus ostianum Aspergillus fumigatus

Aspergillus frenesii

Aspergillus nidulus

Aspergillus clavatus

Penicilium puberulum

Penicilium citrinum

Penicilium variable

Penicillium frequentans

ARP

ERGILLUS

PENICILLIUM

Rhizopus sp.


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A.fumigatus A. nidulus A. niger

A.oryzae A. clavatus A. flavus


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AFLATOXINAS (AF)

O Aspergillus parasiticus (pases

tropicais) considerado um dos mais

ativos produtores de aflatoxinas.

AFB1e AFB2

AFG1e AFG2

J oAspergillus flavusproduz

AFB1

AFG1

Aspergillus parasiticusCondies favorveis para AspergillusAlta umidadeEstresse hdricoDanos causados por insetos


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AFLATOXINAS

OAspergillus flavuseAspergillus parasiticusproliferam 10C43C

Temperatura ideal de 32-33C

As aflatoxinas so produzidas entre 13-42C. Temperatura ideal para sntese seja 25-30C.


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AFLATOXINAS

ALIMENTOS SUSCETVEIS

Amendoim, Milho armazenado,

Canjica gritz, Quireras, Semente

de algodo, Centeio, Sorgo, trigo,

cevada, nozes, ervilha, sementede girassol, sementes

oleoginosas, aveia, arroz, castanha

do par, pistaches, avels, soja.

Produtos lcteos, ovos, produtoscrneos curados, algumas frutas

secas e chs.

ANIMAIS SUSCETVEIS

A suscetibilidade dos animais aaflatoxina pode ser classificadaem trs nveis, a saber:

a) Muito suscetveis (DL


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AFLATOXINAS

CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS

So bisfuranocumarinas derivados de decacetdeos.

So 23 tipos identificados, porm, os de interesse mdico-sanitrio so

identificados como B1, B2, G1 e G2. Distinguveis por cromatografia: Serie B (Blue = azul) e serie G (Green =

verde)

Metabolismo fngico

AFB1, AFB2, AFG1, AFG2

Biotransformao hepticaAflatoxicol, AFB2a, AFM1, AFM2, AFQ1

AFP1


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AFLATOXINAS

CARACTERSTICASFSICO-QUMICAS

Baixo peso molecular.

Altamente solveis emcompostos de polaridade

intermediria e pouco

solveis em gua.


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AFLATOXINAS

TOXICIDADE

Altamente txicas.

Hepatocarcingenos naturais.

A toxicidade varia de acordo com:a espcie

animal, a idade, o sexo, o estado nutricional, o

tempo de exposio e a quantidade de toxina

ingerida.

AFB1

AFM1

AFG1

AFB2

AFG2

Graudecarcino

gnese


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AFLATOXINAS


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AFLATOXINAS

TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO

AFLATOXINAS

TGI

Msculos Rins Tecido adiposo Fgado

Maioresconcentra

esencontradas

Multiplas vas: epoxidao,hidroxilao, desmetilao e

reduo Lipossolubilidade


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TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO - AFLATOXINAS

Primeira fase: as molculas tornam-semais hidroflicas

Segunda fase: os compostos produzidosinicialmente so conjugados a substanciasendgenas (sulfatos, glutationa, grupos metil

e acil) e, em seguida, excretados.

CYP 450


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TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO - AFLATOXINAS

RNA, DNA

Aduto de cido nuclico

Protena

Base de Schiff

Aflatoxina B1Aflatoxina M1

Aflatoxicol M1 Aflatoxicol Aflatoxicol H1

Aflatoxina Q1

Aflatoxina P1

Aflatoxina B1epxido

Aflatoxina B2a

NADPH


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Aflatoxinas (AF) se liga ao DNA

Aflatoxina B1 se liga aoDNA na base nitrogenadada Guanina dos

hepatcitos, alterando ocodigo gentico queregula o crescimentocelular. Estas clulas semcontrole formaram tumorse depois cancer.


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Quadro Clnico das Aflatoxinas (AF)

Perus e marrecos: hepatomegalia com necrose periportal, hemorragia e

persistncia de gordura, proliferao dos ductos biliares, hepatomas, anorexia,

fraqueza dos membros (torcicos e plvicos) e asas, morte.

Frangos e poedeiras: reduo no crescimentos, resistncia aos antibiticos,

perda de colorao do rim e fgado, fibrose, acumulo de gordura, hemorragia,

anorexia, diminuio na produo de ovos, gema plida, casca frgil, pontos

pretos, reduo do ganho de peso, despigmentao cutnea.

Sunos: necrose centrolobular, fibrose, proliferao dos ductos biliares,

problemas renais, hemorragia, ataxia, menor peso das crias e menor taxa de

sobrevivncia, perda de peso e morte.


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EFEITOS DA AFLATOXINA NA PIGMENTAO

Com Aflatoxina (Sem Aflatoxina)


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Aflatoxina Controle

f i d Afl i (A ) f d d f


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Controle AFB1

Efeitos da Aflatoxina B1(AFB1) no fgado de frangos

(Intensa vacuolizao citoplasmtica do hepatcitos)


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FiguraAflaxicose em sunos. Podemos observar o fgado amarelado e hipertrofiado


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Quadro Clnico das Aflatoxinas (AF)

Bovinos: necrose centrilobular, fibrose, infeco no miocrdio, sndrome

nervosa, infertilidade, diminuio da gordura e leite, reduo do consumo de

rao e ataxia.

Equinos:dano ao fgado, anorexia, hemorragia, convulses e morte.

Coelhos: dano heptico e renal, hemorragia e morte.

Peixes: dano heptico e renal, tumorignese, pouco desenvolvimento e

morte.


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Tumor induzido em peixes


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TRATAMENTO

Tratamento de suporte e sintomtico.

Teor de umidade menor a 15%.

cido propinico: somente quando no h produo

de AF.

Extrao de toxinas com solventes: etanol, acetona: gua,

isopropanol, hexano: metanol, metanol: gua, acetonitrila:

gua. Estes utilizados em amendoim e algodo.


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TRATAMENTO

Utilizao de adsorventes: bentonita e

aluminosilicatos em solues aquosas.

Altas temperaturas (237-306C).

Ionizao, UV, raios gama, autoclavagem em presena

de amnia e tratamento por hipoclorito.

Nvel mximo de AF de 50 mg/Kg.


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FUMONISINA

Fumonisinas Fungos gnero Fusarium Fusarium verticilloides(F. moniliforme). Toxinas no milho e em forrageiras (Brasil e Nova Zelandia).

Temperaturas 2025C ideiais para crescimento do fungo. Embora possa tambm 540C.

Temperatura para produo de fumonisinas: 20-25C Embora tambm pode entre 13-28C.

Nem todas as linhagens de Fusarium verticilloides produzem a

toxina.


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FUMONISINA

Mais txica

Essas micotxinasso termoestveis(fervura 30minutos)


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FUMONISINA

TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Informaes escassas. Estudos em sunos revelaram que em 72 horas aps

administrao intragstrica de FB1, concentraes dessa

micotoxinas j foram detectadas no fgado e rins. Relacionadas com a esfingosina e interferem no metabolismo dos

esfingolipdeos. Soluvel em gua.


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FUMONISINA

3-cetoesfingiana

Esfingiana

Ceramide

EsfingolpideosEsfingosinaTurn-over

FB1 aciltransferase

Palmitol-CoA + Serina

3-esfinganinaredutase


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FUMONISINA - QUADRO CLNICO

LEUCOENCEFALOMALCIA EQUINA (consumo de 8 ppm de FB1/ 3-6 dias apsconsumo).Sinais: Edema cerebral severo, liquefao da substancia branca, hipersensibilidade, ataxia,fraqueza do membro plvico, cegueira, convulso, disfagia e morte.


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FUMONISINA - QUADRO CLNICO

Controle(3.5 kg wt.)

400 g/kgFB- 1 toxina injetada (900mg wt.)


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Controle FB1EDEMA PULMONARSUNO

Edema pulmonar,alargamento do

parnquima-pulmo

so evidentes em

sunos consumindoFB1.

Diagnstico: avaliar as taxas deesfinganina/esfingosina.

Proporo de esfinganina/esfingosinaaumenta no soro e nos tecidos de sunos

e equdeos acometidos pela micotoxicose


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ZEARALENONA (ZEA)

Primeiro relato nos Estados Unidos em 1927

Zearalenona ou toxina F-2.

Fusarium roseum,

F. tricinctum, F. gibbosum,

F. oxysporum

Fonte: milho, , trigo, cevada, aveia, sorgo, tomate, feijo, quiabo,

espinafre.

Umidade > 23%, temperatura ideal de 12-25C.


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ZEARALENONA (ZEA)


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ZEARALENONA

TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Absorvida no TGI (lipossolubilidade).

Suno: possui pouca quantidade de 3-hidroxiesteroide desidrogenase.

Excreo:o Zearalenona so conjugados com glicurondeos e sulfatos eeliminados pela urina e nas fezes (2 semanas aps a exposio).

Os sunos femeas so as mais sensveis (1ppm) alteraes clnicas (problemasreprodutivos). Alimento: 10%.

Bovinos e ovinos so bem menos sensveis, aves so muito resistentes .

Metabolismo heptico e -zearalenol3-hidroxiesteroide desidrogenaseReduo


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ZEARALENONA

TOXICOCINTICA E MECANISMO DE AO Substancia estrognica

Zearalenona 17-estradiolReceptoresligaReduo

Tal ligao interage com stiosnucleares e gera efeitosgenmicos subsequentes, taiscomo:

- Transcrio de genes.- Represso de genes: sinais deestrogenismo


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Efeito da ZEA em leitoa recm parida.


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Exposio de ZEA (21 dias), provocando hiperestrogenismo do tero, colo, Cervix,ovrio (atrofiado) e vulva em leitoas

*Prolapso vaginal e anal pode provocar infeces secundrias


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ZEARALENONA

DIAGNSTICO E PREVENO

Anlises cromatogrficas e testes deimunoensaio.

Umidade de no mximo 16%. A destruio desta toxina difcil. Os sunos a espcie mais suscetvel

a essa micotoxicose.


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TRICOTECENOSProduzida pelos generos Trichoderma,Fusarium tricinctum(T-2 toxins), Fusariumgraminearum(vomitoxina ou DON)

Nivel celular inibio primria da sntese

de protenas.

Rompimento da sntese de DNA e RNA.

Leses orais, pouco crescimento, franjasanormais, diminuio da produo de ovos,baixa qualidade da casca do ovo.

Vomitoxin (DON)


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TRICOTECENOS


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TRICOTECENOS

Absorvidos pelo TGI

Inibem o sistema de transporte de eltrons na mitocndria.

Grande variedade de toxicidade:

Ordem decrescente: T-2, DAS, DON e NIV

Doses varia de 0,5 300 mg/kg

Depende da toxina, espcie animal e da via de exposio.

EXCREO: bile e urina (2-3 dias aps ingesto)


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TRICOTECENOS

SINAIS CLNICOSTRICOTECENOS

Nusea, vmitos e

anorexia- DON(Suno)

Inflamao e

necrose epitelialT-2 e DAS

Alteraeshematolgicas

Ditese hematorreica,Hematopoiese,leucopenia, eritropenia

e trombocitopenia

Alteraes nervosas

ataxia, reflexoendireitamento econvulses

Efeitos comuns


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Controle (5.6 kg ) T-2 toxin 550g/kg affected (1.9kg)


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Leses orais causadas pela toxina T-2

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TEORES MXIMOS EM GNEROS ALIMENTCIOS ORIGEM ANIMAL


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LEGISL

AO

Regulamento (CE) n 1881/2006

LIMITES MXIMOS ADMISSVEIS /VALORES ORIENTAO EM ALIMENTOS

PARA ANIMAIS (Dec. lei n 193/2007 e Reco. 2006/576/CE)

MICOTOXINAS GNEROS ALIMENTCIOS (g/kg)

Leite

AFM1 0,050

MICOTOXINAS ALIMENTOS PARA ANIMAIS (mg/kg)

Matrias-primas Alimentos compostos

AFB1 0,02 0,005 a 0,02

ZEA 2 a 3 < 0,1 a < 0,5

FB1+FB2 60 < 5 a < 50

DON 8 a 12 < 0,9 a < 5

Efeito das micotoxinas


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DON - DeoxinivalenolZON

Zearalenona

AFB1 Aflatoxina B1T2-Toxin

ZON Inestabilidade termica

Grau baixo de concepo

Cistos ovarianos

Perda embrionria

T2-Toxin, DON, AFB1

Gastroenterite Hemorragias intestinais

Funo ruminal prejudicada

Diarreia

Cetose

DON Laminites

T2-Toxin, DON Diminuio do consumo

de rao.

Baixa produo de leite

Baixa eficincia alimentar

AFB1, T2-Toxin, DON

Contaminao do leite Diminuio da produo

de leite

Mastites

Efeito das micotoxinas

MYCOTOXICOSES INDAIRY

T2-Toxin: dermal lesions


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DAIRY

Trichothecenes: Ketosis

Deoxynivalenol:inhomo eneous rowth

T2 Toxin: dermal lesions

Swollen vulva, Uterus prolapse

affected ovaries

Hypertrophy of the uterus

Deoxynivalenol: Metritis

Trichothecenes: Diarrhea

Zearalenone

P

perfo

Car

meta


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Poor

ormance

Uterineinfections

Cystic ovaries

ReproductiveFailure

Decreased

Fertility

Impact Milk

ry-over

abolites

ImpairedRumen Function

Rumen

M

otility

D

igestion

Nu

trients

M

icrobial

g

rowth

Immunesu

pression

DisplacedAbomasum,

Ketosis,RetainedPlacenta,Metrites,

Mastites, FattyLiver,

LamenessEconomic

Impact

Non-responseveterinary treatments

Higher

In

cidence

D

iseases


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IMPACTO DASMICOTOXINAS NA

QUALIDADE DO LEITE

Aflatoxinas em produtos lcteos


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Aflatoxina B1 transportado para o leite

como Aflatoxina M1

Da vaca

ao leite!

Sade Humana Comprometida AFM1 considerado como um possvel

carcinognico pela International Agency For

Research On Cancer(IARC);

Legislao limita as quantidades destemetabolito no leite:

EU: 50 ppt = 0.05 g/kgUSA: 500ppt = 0.5 g/kg

Aflatoxinas em produtos lcteos

Preocupao econmicaLeite descartado.
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