Simulação in vitro do processo digestivo de Patulina em sumos de fruta

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014Os géneros alimentícios podem apresentar contaminantes de diversas origens e com diferentes toxicidades, podendo representar um perigo para a saúde humana. As micotoxinas são metabolitos produzidos por fungos capazes de induzir efeitos carcinogénicos e imunossupressores, podendo constituir um problema grave para a saúde pública. A patulina, uma micotoxina presente essencialmente em frutos como maçã e seus produtos derivados, apresenta capacidade genotóxica, mutagénica, imunossupressora e neurotóxica e é particularmente relevante no que respeita à saúde infantil, uma vez que as crianças tendem a consumir uma grande quantidade de produtos à base de fruta durante o seu crescimento. Este trabalho tem por objetivo simular o processo digestivo de patulina em sumos de fruta bem como compreender qual a influência da matriz alimentar (refeição sólida) e do modelo de digestão in vitro utilizado (adulto ou infantil) na bioacessibilidade (percentagem de contaminante que se liberta da matriz por ação dos sucos digestivos e que fica disponível para ser absorvida) de sumos contaminados artificialmente com patulina. A identificação e quantificação de patulina presente nos alimentos foram realizadas através da análise por SPE-HPLC-UV. No domínio da bioacessibilidade em sumos foram efetuados ensaios de estabilidade de patulina, estudados os possíveis efeitos do método de extração utilizado em sumos antes e após a digestão e ainda a variabilidade das amostras nos ensaios de bioacessibilidade. A patulina manteve-se estável em amostras contaminadas conservadas a uma temperatura de -20ºC durante 3 meses. O método de extração (SPE), foi o que permitiu obter valores mais elevados de recuperação (entre 58 e 84%) e não se verificaram diferenças significativas nos valores de bioacessibilidade de sumos obtidos no dia e em diferentes dias de análise de patulina (p valor=0,584). Os estudos de bioacessibilidade em sumos na presença de refeição sólida (simulando a ingestão de sólidos e líquidos numa refeição) revelaram que na presença de esparguete à bolonhesa, guisado de borrego e bolacha maria, os valores de bioacessibilidade diminuem para todas as amostras (de 29,72 para 7,64%; 23,29 para 16,45% e 21,46 para 6,50%, respetivamente). A comparação dos valores de bioacessibilidade na presença e ausência de refeição permitiram determinar a existência de diferenças estatisticamente significativas para a maioria das amostras de sumo analisadas. Permitindo concluir que a inclusão de uma refeição padrão tem interferência nos valores de bioacessibilidade de patulina em amostras de sumo contaminadas artificialmente, provocando a sua redução. A comparação dos resultados para a bioacessibilidade de patulina em sumos utilizando dois modelos de digestão in vitro diferentes, um destinado a simular o processo digestivo adulto, e outro infantil, revelaram valores médios de bioacessibilidade de 18,96% ± 6,70 com o modelo de adulto e 7,1% ± 3,50, para o modelo infantil verificando-se uma diferença estatisticamente significativa para estes resultados (p valor=0,00). Estes estudos revelaram que, no modelo para crianças, 7,1% de patulina atinge o intestino sem sofrer alterações, o que do ponto de vista toxicológico significa que esta quantidade estará disponível para ser absorvida e exercer os seus efeitos tóxicos no organismo. Este resultado é particularmente importante dado que se trata de um modelo para crianças, cuja vulnerabilidade a doenças é superior à dos adultos. Será importante efetuar mais ensaios com vista a confirmar os resultados encontrados face á sua importância na saúde infantil. Existe muito pouca bibliografia sobre a bioacessibilidade de patulina em alimentos, e esta é escassa para os modelos que simulem a digestão em crianças pelo que este trabalho se apresenta como inovador pretendendo ser um contributo para os estudos na área da segurança alimentar.Human food could be contaminated with toxins from diverse origins. Mycotoxins, metabolites produced by fungi, may constitute a serious problem to human health, since they can promote carcinogenic and immunosuppressants effects. Patulin, a mycotoxin present in apple and apple fruit derivatives with genotoxic, mutagenic, immunosuppressants and nephrotoxic effects, is a mycotoxin that has children has a special target due to the their high consumption of apple based foods. The present study aims to simulate the in vitro digestion of patulina in fruit juices and the influence of food matrix (solid meals) and the in vitro digestion model ( adult and infant) in the bioaccessibility of artificially contaminated fruit juices. The identification and quantification of patulin in infant foods will be carried out through the analysis by SPE-HPLC-UV. Patulin bioaccessibility study included the stability of patulin in contaminated fruit juices, the effect of patulin extraction method in digested and non-digested samples, and the inter and intraday variability. Patulin contaminated juices maintain the same toxin concentration at -20ºC for a three months period. The solid phase extraction method (SPE) is the one that allowed to obtain the highest patulin recovery values (between 58 and 84%). There was no significance difference for intra and inter days variability (p value= 0.584). Patulin bioaccessibility in the presence and absence of a solid meal (simulating the liquid and solids ingestion) revealed to be lower when a ‘meal with sparguetti’, ‘stew of lamb’ or ‘Maria cookies’ was added (29.72 to 7.64%; 23.29 to 16.45% and 21.46 to 6.50%, respectively). There were significant differences between the samples with or without solid meal for the majority of assayed fruit juices analyzed According to this study, the presence of a meal and the type of meal could affect the bioaccessibility of patulin, by interfering with the matrix of the fruit juices leading to a decay of bioaccessibility values. Patulin bioacessibility for different in vitro digestion methods was also studied. The differences between adult and infant digestion methods revealed to be statistically different, with adult model showing higher bioaccessibility values (18.96% ± 6.70) than infant method (7.1% ± 3.50). The fact that there is still 7.1% of patulin in infant digestive tract to be absorb and to induce its toxicity effect is very important from the toxicological point of view, mainly due to the infants greater physiological vulnerability that adults. It would be important to perform more studies to confirm the obtained results due to its significance for children health. There is scarce literature concerning patulin bioaccessibility in food, and only few using in vitro digestion models adapted to children, which turns this work innovator and a contribution to o food safety studies