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A patulina é uma micotoxina prejudicial produzida por fungos normalmente encontrados em frutas danificadas, incluindo maçãs, peras e uvas. Numa descoberta recente, investigadores do Japão identificaram uma nova estirpe de fungo filamentoso que pode degradar a patulina, transformando-a em substâncias menos tóxicas. Suas descobertas fornecem informações importantes sobre os mecanismos de degradação da patulina encontrados na natureza e podem levar a novas formas de controlar a toxicidade da patulina em nossos suprimentos alimentares.
Patulina (C7H6Ó4), uma micotoxina produzida por vários tipos de fungos, é tóxica para uma variedade de formas de vida, incluindo humanos, mamíferos, plantas e microorganismos. Em particular, ambientes sem medidas higiénicas adequadas durante a produção de alimentos são susceptíveis à contaminação por patulina, uma vez que muitas destas espécies de fungos tendem a crescer em frutos danificados ou em decomposição, especificamente maçãs, e até contaminam produtos de maçã, tais como molho de maçã, sumo de maçã, compotas, e cidras.
Responsável por uma ampla variedade de riscos à saúde, incluindo náuseas, congestão pulmonar, úlceras, hemorragias intestinais e resultados ainda mais graves, como danos ao DNA, imunossupressão e aumento do risco de câncer, a toxicidade da patulina é uma preocupação séria em todo o mundo. Como resultado, muitos países impuseram restrições aos níveis permitidos de patulina em produtos alimentares, especialmente alimentos para bebés, uma vez que os bebés são mais vulneráveis aos efeitos da patulina.
O tratamento da toxicidade da patulina inclui oxigenoterapia, imunoterapia, terapia de desintoxicação e terapia nutricional. No entanto, como muitas vezes é melhor prevenir do que remediar, os cientistas têm procurado formas eficientes de mitigar a toxicidade da patulina nos produtos alimentares. Para este fim, uma equipa de investigação, incluindo o professor associado Toshiki Furuya, da Universidade de Ciências de Tóquio (TUS), no Japão, examinou recentemente microrganismos do solo que podem potencialmente ajudar a manter a toxicidade da patulina sob controlo. Seu estudo, publicado on-line no Volume 12, Edição 4 da MicrobiologiaAberto em 11 de agosto de 2023, foi coautor da Sra. Megumi Mita, Sra. Rina Sato e Sra. Miho Kakinuma, todas da TUS.
A equipe cultivou microrganismos de 510 amostras de solo em um ambiente rico em patulina, procurando aqueles que prosperariam na presença da toxina. Em seguida, numa segunda experiência de rastreio, utilizaram cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para determinar os sobreviventes que foram mais eficazes na degradação da patulina noutras substâncias químicas menos nocivas. Assim, eles identificaram uma cepa de fungo filamentoso (mofo), Acremônio sp. ou “TUS-MM1”, pertencente aos gêneros Acremônioisso se encaixa no projeto.
A equipe então realizou vários experimentos para esclarecer os mecanismos pelos quais o TUS-MM1 degradou a patulina. Isso envolveu a incubação da cepa de mofo em uma solução rica em patulina e o foco nas substâncias que apareciam gradualmente dentro e fora de suas células em resposta à patulina ao longo do tempo.
Uma descoberta importante foi que as células TUS-MM1 transformaram qualquer patulina absorvida em ácido desoxipatulínico, um composto muito menos tóxico que a patulina, adicionando-lhe átomos de hidrogénio. “Quando iniciamos esta pesquisa, foi relatado que apenas uma outra cepa de fungo filamentoso degradava a patulina”, comenta o Dr. Furuya. “No entanto, antes do presente estudo, nenhum produto de degradação havia sido identificado. Nesse sentido, até onde sabemos, o TUS-MM1 é o primeiro fungo filamentoso que demonstrou ser capaz de degradar a patulina em ácido desoxipatulínico.”
Além disso, a equipe descobriu que alguns dos compostos secretados pelas células TUS-MM1 também podem transformar a patulina em outras moléculas. Ao misturar a patulina com as secreções extracelulares das células TUS-MM1 e utilizar HPLC, observaram vários produtos de degradação gerados a partir da patulina. De forma encorajadora, experiências em células da bactéria E. coli revelaram que estes produtos são significativamente menos tóxicos do que a própria patulina. Através de análises químicas adicionais, a equipe mostrou que o principal agente responsável pela transformação da patulina fora das células era um composto termicamente estável, mas altamente reativo e com baixo peso molecular.
No geral, as descobertas deste estudo nos levam um passo mais perto de soluções eficientes para controlar os níveis de patulina nos alimentos. Dr. Furuya especula: “Elucidar os caminhos através dos quais os microrganismos podem degradar a patulina seria útil não apenas para aumentar a nossa compreensão dos mecanismos subjacentes na natureza, mas também para facilitar a aplicação destes organismos nos esforços de biocontrole.”
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