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Zearalenona

¿Qué causa la zearalenona?

Publicado el  7 de Octubre de 2020, Editado por Jason, Categoría  
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Navegación Rápida

¿Qué es la zearalenona?

Zearalenona
Zearalenona

1. Definición

Zearalenona(ZEN), también conocida como toxina F-2, se aisló por primera vez del maíz con tizón de la cabeza. Las bacterias productoras de toxinas de Moho de zearalenona son principalmente hongos Fusarium, como F. ​​graminearum y F. tricinctum, Fusarium culmorum, Fusarium equiseti de madera, Fusarium sernitectum, Fusarium solani y otras especies. Las especies de Fusarium generalmente requieren de 22% a 25% de humedad para propagarse en el maíz.

2. Fuente

Zearalenona es producido principalmente por Fusarium graminearum, y una variedad de especies de Fusarium como Fusarium pink, Fusarium vulgaris, Fusarium triline también pueden producir esta toxina. El estudio de Li Jilun de 1980 encontró que Zearalenona también está presente en muchos cultivos como el trigo y la soja. Hay muchos derivados de la zearalenona, como la 7-dehidroZearalenona, el ácido ZENralénico y la 8-hidroxicearalenona. Al mismo tiempo, la estructura de la zearalenona en las plantas y sus efectos sobre los organismos son consistentes con los de la zearalenona producida por moho (hongo).

3. Características     

La masa molecular relativa de la zearalenona es 318, el punto de fusión es 165 ° C y tiene una buena estabilidad térmica. No se descompondrá cuando se caliente a 120 ° C durante 4 horas; ZEN tiene características de fluorescencia y puede ser detectado por un detector de fluorescencia. ZEN no se disuelve en agua, S2C y CC14, mientras que es fácil de disolver en soluciones alcalinas como hidróxido de sodio y disolventes orgánicos como metanol.

Este tipo de moho (hongo) puede crecer en una variedad de granos, especialmente en ambientes con temperatura moderada y alta humedad. Las fluctuaciones de temperatura en entornos de baja temperatura pueden provocar grandes cantidades de toxinas.

La temperatura de crecimiento óptima para este tipo de moho es de unos 25 ° C. Cuando la temperatura desciende a unos 10 ° C y la humedad es superior al 14%, se desencadena una reacción metabólica secundaria del moho. Esta reacción metabólica secundaria conducirá a la producción de Zearalenona. Las toxinas que ingresan al cuerpo animal desempeñarán un papel similar al del estrógeno. Los cerdos son los animales más sensibles y mostrarán síntomas clínicos cuando la concentración de toxina sea de 0.1 mg / kg de alimento.

4. Función          

Zearalenona tiene un efecto estrogénico, que actúa principalmente sobre el sistema reproductivo y puede causar hiperestrogenismo en ganado, aves de corral y ratones experimentales. Los animales gestantes (incluidos los seres humanos) que consumen alimentos que contienen zearalenona pueden provocar abortos espontáneos, mortinatos y teratogénesis. Comer varias pastas hechas de harina de trigo que contienen tizón de la cabeza también puede causar síntomas de intoxicación del sistema nervioso central, como náuseas, escalofríos, dolor de cabeza, depresión mental y ataxia.

5. Distribución           

Zearalenona se distribuye en maíz, cebada, trigo, avena, sorgo, arroz, frijoles, ensilaje y heno, y subproductos del procesamiento de granos. Aproximadamente el 10% de las bebidas fermentadas tienen contaminación por zearalenona, incluida la cerveza, que tiene una concentración de contaminación de 8 a 53 µg / L. Estos mohos que producen zearalenona también producen toxinas como vomitoxina y citrinol de fusarium.

¿Qué causa la zearalenona?

1. Efectos de la zearalenona

A. Regulación del crecimiento vegetal

Zearalenona no solo puede ser producido por moho (hongo), pero también existen en muchas plantas superiores, que se utiliza como hormona en las plantas para regular el crecimiento de las plantas. Por ejemplo, plantas como el trigo, la soja, el algodón, etc. florecen cuando la zearalenona alcanza un pico. Varias investigaciones han demostrado que el efecto de Zearalenona está muy cerca de la inducción de luz del cultivo. Por ejemplo, el trigo de invierno trasplantado después de la Zearalenona alcanzado el pico bajo la inducción puede descender normalmente, pero el trigo de invierno trasplantado antes del pico finalmente no florecerá. Los estudios de Fu Yongfu y Meng Fanjing han demostrado que exógenos Zearalenona puede reemplazar parcialmente la luz solar necesaria para la floración del trigo de invierno. Al mismo tiempo, la zearalenona también puede acelerar el desarrollo de los botones florales del tabaco y las espigas de trigo de invierno.

B. Utilización en el fitomejoramiento

Durante mucho tiempo, el mejoramiento de cultivos ha sido un medio importante para mejorar el rendimiento y la calidad. Ahora Zearalenona Puede mejorar la resistencia a la sequía y al frío de las plántulas de maíz. Las plántulas de maíz empapadas en zearalenona tienen una pérdida de agua más lenta en condiciones de sequía, menor conductividad relativa, mayor actividad de superóxido dismutasa y contenido de prolina libre. Al mismo tiempo, el método de remojo de semillas también puede obtener plántulas de maíz con fuerte resistencia al frío.

2. Toxicidad por zearalenona

La zearalenona tiene el efecto del estrógeno y su fuerza es una décima parte del estrógeno, lo que puede aumentar el nivel de estrógeno en las aves de corral y el ganado. Se ha descubierto que los cerdos son más sensibles a esta toxina. El órgano diana de la zearalenona es principalmente el sistema reproductivo de las hembras y también tiene cierto efecto sobre los machos. Bajo la condición de intoxicación aguda, tendrá ciertos efectos tóxicos en el sistema nervioso, corazón, riñón, hígado y pulmón. El mecanismo principal es que hará que el sistema nervioso se excite, provocará muchos puntos de sangrado en los órganos y hará que el animal muera repentinamente. La principal razón se debe a los altos niveles de estrógeno.

El envenenamiento por zearalenona se divide en envenenamiento agudo y envenenamiento crónico. Durante el envenenamiento agudo, el animal parece estar excitado e inquieto, camina tambaleándose, los músculos del cuerpo tiemblan y de repente cae al suelo y muere. Al mismo tiempo, también se puede encontrar cianosis mucosa y no hay un cambio evidente en la temperatura corporal. Los animales se quedan quietos, con heces acuosas, malolientes, de color marrón grisáceo mezcladas con moco intestinal. Tendrán micción frecuente de color amarillo pálido. Al mismo tiempo, también se caracteriza por hinchazón de los genitales externos, atrofia mental, pérdida de apetito, dolor abdominal y diarrea. Durante la necropsia también se puede encontrar edema de los ganglios linfáticos, congestión y edema de la mucosa gastrointestinal, edema leve del hígado.

En las intoxicaciones crónicas, es principalmente perjudicial para las hembras. Puede causar hiperemia, muerte fetal, aborto tardío e hinchazón de los genitales femeninos a gran escala, acompañada del fenómeno del feto momificado. El 50% de las hembras padecen quistes ováricos. Han aumentado el estro frecuente y el falso estro. Las hembras reproductoras tienen senos agrandados y mastitis, y la tasa de concepción disminuye. Al mismo tiempo, el padre también puede tener derrame de prepucio, pérdida de apetito, pérdida de grasa severa y crecimiento deficiente.

ZEN también tiene efectos cancerígenos, que pueden promover la expansión continua de células cancerosas en tejidos u órganos humanos. El experimento de que la presencia de la toxina ZEN conduce a un aumento de la incidencia de cáncer en ratones experimentales también ha confirmado este punto. Además, algunos estudios han especulado que la acumulación de ZEN en el cuerpo humano provoca diversas enfermedades como el cáncer de mama o la hiperplasia mamaria.

3. Normas nacionales para la zearalenona

La contaminación por zearalenona no solo reduce la calidad de los productos agrícolas y los piensos, sino que también genera enormes pérdidas para el desarrollo económico. Al mismo tiempo, la salud humana también se verá amenazada por el residuo de ZEN en la carne y los productos lácteos y otros alimentos de origen animal. Actualmente, la mayoría de los países han formulado leyes y regulaciones para limitar el contenido de ZEN en granos, alimentos y piensos.

Por ejemplo, las regulaciones australianas limitan el contenido máximo de ZEN en cultivos alimentarios a 50 μg / kg; en Italia, el contenido de ZEN en los cereales y sus productos superior a 100 μg / kg se considera no calificado; Las leyes francesas también estipulan que el ZEN utilizado en cultivos alimentarios y sus subproductos no puede ser superior a 200 μg / kg, etc. Además, China higiene alimentaria Las normas estipulan que la cantidad permitida de ZEN en el pienso debe ser inferior a 500 μg / kg, y el límite de micotoxina en los alimentos indica que el ZEN en los alimentos no debe exceder los 60 μg / kg.

Sin embargo, todavía hay muchos cultivos alimentarios y piensos en todo el mundo que están contaminados por ZEN en diversos grados. Un conjunto de datos publicados por la Red Nacional de Normas de China muestra que la tasa de detección positiva de ZEN en el grano de maíz es tan alta como el 45%, y el contenido más alto es de 2.91 mg / g; la tasa de detección positiva de ZEN en el grano de trigo es del 20% y su contenido está entre 0.36-11.05 μg / kg. Otros cultivos de maíz y cereales en países como España, Polonia, Estados Unidos y Sudáfrica también están muy contaminados por ZEN, con niveles que oscilan entre 10 y 350 μg / kg. Además, el contenido de ZEN en el trigo en Nueva Zelanda incluso se ha detectado tan alto como 16 mg / kg.

4. Detección de zearalenona

Debido a que ZEN tiene una amplia gama de contaminación y un gran daño, la detección de ZEN es importante. Entre todos los métodos de detección de ZEN, los siguientes son los más utilizados:

  • cromatografía de gases (GC),
  • cromatografía líquida de alta resolución (HPLC),
  • espectrometría de masas de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC-MS),
  • Método de cromatografía en capa fina (TLC),
  • microorganismos e inmunoensayos.

Entre estos métodos, aunque el método de HPLC es más complicado en operación que otros métodos, tiene las ventajas de un límite de detección más bajo, un fuerte reconocimiento específico, alta precisión, fuerte sensibilidad, microdeterminación y puede distinguir con precisión varios tipos de derivados en el Mismo tiempo. Además, la HPLC con un detector de fluorescencia puede determinar una cantidad mínima de 4 μg / kg de ZEN. Por lo tanto, el método de detección de HPLC está reconocido internacionalmente como un buen método para detectar ZEN o derivados de ZEN en alimentos y piensos a base de cereales.

¿Cómo desintoxicar la zearalenona?

1. Prevención

La zearalenona tiene una cierta cantidad de residuos y acumulación en el cuerpo. Generalmente, el tiempo para que la toxina sea metabolizada fuera del cuerpo es de medio año. Por tanto, es fundamental tomar las medidas antivirus necesarias.

Primero, controle la calidad del alimento. Generalmente, la causa directa de Zearalenona El envenenamiento es moho en el alimento, especialmente maíz, trigo, soja, etc. contaminados por Gibberella. Por lo tanto, al utilizar piensos basados ​​en estas materias primas, se debe prestar atención.

Toxicidad por zearalenona
Toxicidad por zearalenona

En segundo lugar, preste atención al almacenamiento de alimentos. En algunas zonas del sur, las altas temperaturas y las frecuentes lluvias proporcionan las condiciones ideales para la reproducción de mohos. Por lo tanto, también puede causar contaminación por giberelina cuando se almacena incorrectamente. Para estos alimentos, deben almacenarse en un ambiente seco y ventilado, y deben adoptarse algunos métodos artificiales para prevenir la contaminación de Gibberella.

En tercer lugar, generalmente no se debe utilizar el alimento mohoso. Si la realidad le hace utilizar completamente el alimento, puede remojar el alimento en agua de cal al 10% durante todo el día y la noche, luego lavarlo repetidamente con agua y alimentarlo con agua hirviendo. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que la porción de alimento mohoso no debe exceder el 40%.

2. Detox 

Numerosos documentos nacionales y extranjeros indican que los métodos de eliminación de toxinas ZEN en piensos o alimentos se pueden dividir en tres categorías según sus propiedades, a saber, métodos físicos, métodos químicos y métodos biológicos.

A. El método de desintoxicación física incluye principalmente eliminación manual, lavado con agua, descascarado, cocción a alta temperatura, cocción a presión, adsorción de adsorbente, etc. Para granos ligeramente contaminados con ZEN, el ZEN se puede eliminar parcialmente mediante eliminación, lavado con agua, etc. estabilidad térmica, no se descompondrá cuando se calienta a 120 ° C durante 4 horas, por lo que el tratamiento térmico y la cocción a presión se utilizan principalmente para matar el hongo que produce ZEN. Y las altas temperaturas destruyen el valor nutricional de los alimentos y piensos, y afectan el sabor de los alimentos.

El método de adsorción utiliza principalmente el efecto hidrofóbico para lograr el propósito de eliminar micotoxinas de los alimentos. Los adsorbentes comúnmente usados ​​incluyen paredes de células de levadura, carbón activado, montmorillonita, especialmente montmorillonita modificada, caolín y colestiramina. Cuando el adsorbente está adsorbiendo toxinas, también se combinará con algunos nutrientes importantes en el alimento como aminoácidos y vitaminas, lo que afectará los nutrientes en el grano y reducirá la calidad del producto. Además, las toxinas no se degradan y todavía existen, lo que deja un grave impacto en el medio ambiente.

B. El principio de la desintoxicación química es la degradación oxidativa. La estructura química de ZEN cambia bajo la acción de O3, H2O2, etc., y finalmente se convierte en un subproducto de ZEN no tóxico. Los estudios en el país y en el extranjero han confirmado la tecnología de desintoxicación química de ZEN. Sin embargo, debido a la gran carga de trabajo, el largo tiempo de operación y el daño a los nutrientes en el alimento, esta tecnología será reemplazada por una nueva tecnología de desintoxicación.

C. El principio del método biológico es utilizar la adsorción de células microbianas y el propio microorganismo o las enzimas producidas por él para degradar el ZEN a un producto no tóxico. Especialmente para este último, el gen enzimático clave con la capacidad de degradar ZEN es el foco de la investigación de métodos biológicos actuales. En la actualidad, todavía existen muchas imperfecciones en este método. Por ejemplo, la investigación sobre el principio de degradación enzimática y conversión de ZEN no es lo suficientemente exhaustiva.

Al mismo tiempo, las funciones de las bacterias degradantes de ZEN tienden a degradarse y ser inestables. Con todo, hay un sinfín de problemas que deben mejorarse. En comparación con los métodos físicos y químicos, la desintoxicación biológica es más segura y eficaz. El método biológico tiene una fuerte especificidad y degradará el ZEN sin destruir los nutrientes de los alimentos y los cereales; Puede descomponer completamente las toxinas ZEN sin que queden sustancias tóxicas y sin contaminación secundaria. Y lo más importante, se puede utilizar ampliamente.

Conclusión

Una pequena cantidad de Zearalenona se considera que promueve el crecimiento de animales y plantas, pero Zearalenona los residuos que excedan el límite causarán un gran daño a los organismos, especialmente a las aves de corral y al ganado. Antes de que surjan métodos de desintoxicación económicos y seguros, es posible que lo que debamos y debemos tomar sea medidas preventivas eficaces.

Referencias

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