micotoxinas

Micotoxinas

Universidad Autónoma de CoahuilaFacultad de Ciencias Químicas

MicologíaProfesor: José Luis Villareal

Autor: Sendar Daniel Nery Flores

Introducción• Las micotoxinas son metabolitos secundarios que originan

enfermedades conocidas como micotoxicosis tras la ingestión, inhalación o contacto directo con la toxina.

• Pueden manifestarse como un proceso agudo o crónico.

• Existen más de 100 hongos productores de toxinas y hasta ahora se han identificado más de 300 compuestos como micotoxinas.

• La mayoría de las intoxicaciones es consecuencia de la ingestión de alimentos contaminados.

Introducción• Las micotoxinas son contaminantes naturales.

Estas toxinas se encuentran en alimentos como consecuencia de la colonización de hongos toxigénicos.

• Los sustratos pueden ser: granos, cereales, alimentos elaborados, pasturas, oleaginosas, frutos secos y deshidratados.

• Las principales cepas productoras

de toxinas se encuentran en los

géneros Aspergillus, Penicillium

y Fusarium

Introducción• Las micotoxinas son compuestos que tienen lugar cuando la fase

de crecimiento llega a su etapa final y durante la fase estacionaria, siendo a menudo asociado con la diferenciación y esporulación.

Introducción• La formación de las micotoxinas depende de la composición del

sustrato, la capacidad genética del hongo para producirlas y de factores ecológicos.

• Las condiciones que favorecen el crecimiento de los hongos:

- Tamaño pequeño del hongo.- Capacidad de dispersarse por el aire.- Humedad y agua disponible.- Composición del sustrato.- Disponibilidad de oxígeno.- Integridad física del grano

o del alimento.- Menor tiempo de almacenamiento

menor probabilidad de contaminación

Aflatoxinas• Las aflatoxinas son un grupo de compuestos producidos

principalmente por Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus.

• Son potentes cancerígenos, se han descrito una docena de aflatoxinas. La aflatoxina B1 es el carcinógeno natural más potente conocido.

• Tiene efectos tóxicos agudos,

además de inmunosupresores,

mutagénicos, teratogénicos

y carcinogénicos.

Aflatoxinas• A estos compuestos se les dio el nombre de aflatoxinas

atendiendo a su origen. La primera letra, la A, hace referencia al género Aspergillus, las tres siguientes, FLA, proceden de la especie flavus y toxina se refiere a su efecto tóxico.

• Los factores que favorecen la proliferación de estos hongos, son las altas temperaturas, elevada humedad relativa, daños producidos en las semillas.

• Alimentos con elevada

concentración de carbohidratos

y ácidos grasos, favorecen la

producción de estas toxinas.

Aflatoxinas• Aspergillus flavus: Cultivo macroscópico y observación

microscópica de cultivo.

Aflatoxinas• El principal órgano diana de los efectos tóxicos y carcinogénicos

es el hígado.

• La exposición crónica de bajo nivel a las aflatoxinas en los productos alimentarios constituye un factor de riesgo de hepatocarcinoma celular.

• La vía principal de exposición a

aflatoxinas es el consumo de

alimentos contaminados, como

maíz, cacahuates y granos de

cereal.

Aflatoxinas• Se cree que el mecanismo de carcinogenia inducida por aflatoxinas

implica la promoción de la formación de tumores.

• Las aflatoxina B1 es absorbida en el intestino delgado y trasportada por eritrocitos y proteínas plasmáticas hacia el hígado por vía portal.

• Activación de protooncogenes: C-myc,

C-Ha-ras, Ki-ras y N-ras.

• También pueden causar

mutaciones en el gen supresor de

tumores p53. Produce una transversión

G a T en el codón 249.

Ocratoxina• Pertenecen a un grupo de metabolitos secundarios producidos

por hongos incluidos en los géneros Aspergillus y Penicillium.

Principalmente por la sepa Aspergillus ochraceus.

• Se encuentran en los cereales, café, el pan, frutas deshidratadas y productos alimentarios de origen animal.

• La ocratoxina A (OTA) es la molécula más

abundante y tóxica de esta clase.

• La OTA es nefrotóxica, teratogénica

y carcinogénica.

Ocratoxina• Se absorbe fácilmente en el tracto gastrointestinal, siendo su

biodisponibilidad superior al 50%.

• Presenta una alta afinidad por las proteínas plasmáticas, lo que determina una larga duración en el organismo.

• Austwick en 1975 sugirió que la ocratoxina A pudiera ser la causante de la Nefropatía Endémica de los Balcanes, una nefritis progresiva crónica que se presenta en las áreas cercanas al Danubio, en Rumanía, Yugoslavia y Bulgaria.

Ocratoxina• Aspergillus ochraceus : Cultivo macroscópico y observación

microscópica de cultivo.

Fumonisinas• Son micotoxinas elaboradas por varias especies del género de

Fusarium.

• La especie más relevante es Fusarium moniliforme, un patógeno del maíz.

• La fumonisina B1, interfieren en el metabolismo de los esfingolípidos. En el ser humano está implicado en el cáncer de esófago y de hígado.

Tricotecenos• Son metabolitos sesquiterpenoides tricíclicos producidos por

hongos pertenecientes a diversos géneros: Fusarium, Mirothecium, Stachybotrys, Trichoderma y Cephalosporium.

• La fuente principal de tricotecenos son los cereales contaminados.

• Inhiben distintas etapas de la síntesis

de proteínas en las células eucariotas.

• Su consumo produce hemorragia

intestinal, vómito, náuseas, diarrea.

Alcaloides del cornezuelo

• Conforman una familia de compuestos derivados de un anillo tetracíclico de ergotina.

• Comparten la estructura del ácido lisérgico y la molécula alucinógena dietilamida de ácido lisérgico (LSD).

• El hongo productor (Claviceps),

se encuentra bajo dos formas:

la vegetativa o esfalecio y la

forma de resistencia o esclerocio.

Alcaloides del cornezuelo

Alcaloides del cornezuelo

• Los cornezuelos son masas endurecidas de tejido micótico (esclerocios) que se desarrollan cuando el hongo invade el florete y sustituye el grano de trigo, la cebada o el centeno.

• Los cornezuelos se ingieren cuando el grano contaminado se utiliza para elaborar pan o cereales.

Alcaloides del cornezuelo

• La composición del cornezuelo el centeno es compleja, siendo los alcaloides divididos en 2 grupos:

- Derivados del ácido lisérgico e isolisérgico, los principales son la ergotamina y le ergometrina.

- Clavinas, como la agroclavina, fumiclavina A y B.

Alcaloides del cornezuelo

• Las distintas especies del género Claviceps producen diferentes alcaloides, aunque es probable que el sustrato influya en la composición de los metabolitos secundarios.

• Hay dos formas de ergotismo:

1) Gangrenosa

2) Convulsiva

Alcaloides del cornezuelo

• Ergotismo gangrenoso:

- Se asocia a la ingestión de trigo y centeno contaminado con Claviceps purpurea que contiene alcaloides del grupo de la ergotamina.

- Se caracteriza por vasoconstricción periférica y necrosis de la extremidades distales.

- Se asocia a edema, prurito

escozor, mialgias, isquemia

y necrosis tisulares.

Alcaloides del cornezuelo

• Ergotismo convulsivo:

- Se relaciona con la ingestión de mijo contaminado con Claviceps fusiformis.

- Se caracteriza por la presencia de

espasmos musculares, ataxia,

convulsiones y alucinaciones.

Medidas de prevención

• Evitar factores que influyen en el desarrollo de los hongos:

- Selección adecuada de las semillas.- Evitar humedad del producto (producción máxima de hongos

entre 25 y 32 °C).- Los almacenes deben ser secos.- Controlar infestación de insectos.- No utilizar granos verdes,

quebrados o aventados.- Almacenar a baja temperatura.- Inspección periódica del

producto almacenado.

Detoxificación de micotoxinas

• Se pueden diferenciar distintos métodos:

- Métodos naturales.- Métodos físicos.- Métodos microbiológicos.- Métodos químicos.

Detoxificación de micotoxinas

• Métodos naturales:

- Utilización de ácidos glucurónico y sulfúrico, los cuales se conjugan con las micotoxinas dando lugar a metabolitos atóxicos.

• Métodos físicos:

- Radiaciones con rayos X produceruptura de estructuras moleculares.

- El calor resulta poco eficaz yaque la temperatura que alcanzael proceso afecta a las vitaminasy proteínas del alimento.

Detoxificación de micotoxinas

• Métodos microbiológicos:

- Se ha comprobado la acción aislada de bacterias y hongos tales como: Corynebacterium rubrum, Aspergillus niger, Trichoderma viride y Mucor ambigus en la modificación de la estructura de la aflatoxina B1.

Detoxificación de micotoxinas

• Métodos químicos:

- Las micotoxinas son solubles en compuestos orgánicos, por lo tanto se puede emplear hexano-acetona-agua para arrastrarlas.

- Se pueden emplear ácidos, álcalis, ozonización, peróxidos, formol, y amoniación para inactivar las micotoxinas para su posterior adsorción por medio de compuestos químicos inertes, como carbón activado, polímeros de polivinilpirrolidona, arcillas y silicatos sintéticos.

Bibliografía1. P. Murray, K. Rosenthal, M. Pfaller; Microbiología Médica, 5° Edición, Madrid

2006, ED. Elsevier. Pág. 811 – 816.

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