Maiszearalenone, nota anche come tossina F-2, è un composto organico con la formula chimica C18H22O5. Si tratta di una tossina fungina isolata per la prima volta dal mais affetto dalla peronospora del Fusarium. A temperatura e pressione ambiente, è un solido cristallino che può dissolversi nei comuni solventi organici come acetato di etile, diclorometano e solventi alcolici, ma ha scarsa solubilità in acqua. Può essere utilizzato come sintesi organica e intermedio biochimico e può essere utilizzato per la ricerca sui farmaci veterinari, la modifica e la derivatizzazione di molecole bioattive. Inoltre, il suo effetto sugli animali è simile a quello degli estrogeni, che possono causare un eccesso di estrogeni. Può essere utilizzato come farmaco veterinario, agente sintetico promotore della crescita con attività estrogenica e come additivo per mangimi.
Il 27 ottobre 2017, l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) dell’Organizzazione Mondiale della Sanità ha pubblicato un elenco preliminare delle sostanze cancerogene. Le tossine di Fusarium graminearum, Fusarium graminearum e Fusarium graminearum (tossina F-2, deossinivalenolo, Fusarium oxysporol e Fusarium oxysporon X) sono state incluse nelle tre categorie di agenti cancerogeni.

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Formula chimica |
C18H22O5 |
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Messa esatta |
318 |
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Peso Molecolare |
318 |
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m/z |
318 (100.0%), 319 (19.5%), 320 (1.8%), 320 (1.0%) |
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Analisi elementare |
C, 67.91; H, 6.97; O, 25.13 |
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Si produce principalmente mais Fusarium graminearumzearalenone, e anche varie specie di Fusarium come Fusarium graminearum, Fusarium graminearum e Fusarium graminearum possono produrre questa tossina. La ricerca di Li Jilun nel 1980 ha scoperto che molte colture come il grano e la soia contengono anche la tossina F-2. Esistono molti derivati della tossina F-2, come il 7-deidrozearalenone, la tossina F-2 e l'8-idrossizearalenone. Nel frattempo, la struttura della tossina F-2 nelle piante e il suo impatto sugli organismi sono coerenti con l’azione della tossina F-2 prodotta dai funghi.
1. L'effetto regolatore sulla crescita delle piante
La tossina F-2 del mais non può essere prodotta solo dai funghi, ma esiste anche in molte piante superiori come ormone per regolare la crescita delle piante. Ad esempio, piante come il grano, la soia e il cotone raggiungono i livelli massimi di tossina F-2 durante la fioritura. Attraverso continue ricerche, è stato dimostrato che il ruolo della tossina F-2 nel mais è strettamente correlato all'induzione del fotoperiodo delle colture. Ad esempio, il grano invernale trapiantato con induzione in campo lungo dopo aver raggiunto il picco del contenuto di tossina F-2 nel mais può crescere normalmente, mentre il grano invernale trapiantato prima del picco alla fine non può fiorire.
2. Utilizzo nella selezione vegetale
Per molto tempo, la selezione delle colture è stata un mezzo importante per migliorare la resa e la qualità. Al giorno d'oggi, l'uso della tossina F-2 può migliorare la resistenza alla siccità e al freddo delle piantine di mais. Le piantine di mais imbevute di tossina F-2 hanno mostrato una lenta perdita di acqua, una bassa conduttività relativa, un’elevata attività della superossido dismutasi e un aumento del contenuto di prolina libera in condizioni di siccità. Allo stesso tempo, il metodo dell'ammollo dei semi può essere utilizzato anche per ottenere piantine di mais con una forte resistenza al freddo e la ricerca ha dimostrato che l'ammollo dei semi in una soluzione da 0,1 mg/l di tossina F-2 è più efficace. Attraverso la continua ricerca e sviluppo, sempre più colture hanno sviluppato vantaggi nella riproduzione attraverso l'azione della tossina F-2.

Maiszearalenoneha effetti estrogenici, con una forza pari a un decimo di quella degli estrogeni, e può causare un aumento dei livelli di estrogeni nel pollame e nel bestiame. Attualmente è stato riscontrato che i maiali sono più sensibili a questa tossina. L'organo bersaglio della tossina F-2 è principalmente il sistema riproduttivo degli animali femmine, ma ha anche determinati effetti sugli animali maschi. In condizioni di avvelenamento acuto, può avere alcuni effetti tossici sul sistema nervoso, sul cuore, sui reni, sul fegato e sui polmoni. Il meccanismo principale è che può causare eccitazione nel sistema nervoso, provocando numerosi punti di sanguinamento negli organi e morte improvvisa degli animali. Il motivo principale è ancora dovuto agli alti livelli di estrogeni.
(1) Avvelenamento di animali

L'avvelenamento da tossina F-2 del mais è suddiviso in avvelenamento acuto e avvelenamento cronico. Nell'avvelenamento acuto, gli animali mostrano eccitazione, irrequietezza, camminata instabile, tremori muscolari in tutto il corpo e collasso improvviso e morte. Allo stesso tempo, si può osservare la cianosi della mucosa e non vi è alcun cambiamento significativo nella temperatura corporea. Gli animali stanno fermi, con feci fluide come l'acqua, maleodoranti, di colore grigio-marrone e mescolate a muco intestinale. Minzione frequente, apparendo di colore giallo pallido. Allo stesso tempo, si manifesta anche con gonfiore dei genitali esterni, esaurimento mentale, diminuzione dell’appetito, dolore addominale e diarrea. Durante l'autopsia si possono riscontrare anche edema linfonodale, congestione ed edema della mucosa gastrointestinale, lieve gonfiore del fegato, consistenza dura e colore giallo pallido.
Nell'avvelenamento cronico, la tossicità principale per il bestiame femminile è maggiore. Può causare gonfiore dei genitali esterni del bestiame femminile. Il fenomeno della congestione, della natimortalità e dell'aborto ritardato si verifica su larga scala, accompagnato dal fenomeno dei feti mummificati.. 50% del bestiame femminile soffre di cisti ovariche, aumento della frequenza dell'estro e del falso estro, ingrossamento del seno nelle femmine riproduttrici, allattamento spontaneo e induzione di mastite, che portano a una diminuzione del tasso di concepimento. Allo stesso tempo, può anche causare accumulo di liquidi nel prepuzio, perdita di appetito, grave perdita di grasso e scarsa crescita nel bestiame maschio.

(2) Trattamento dell'avvelenamento

Al momento non esiste un farmaco specifico per il trattamento dell'avvelenamento animale da tossina F-2. È necessario interrompere immediatamente la somministrazione di mangime sospetto durante la produzione e testare il mangime per determinare se contiene la tossina F-2. Per il bestiame che è già stato avvelenato, dovrebbero essere somministrati anche alcuni trattamenti per ridurre le perdite. Per gli animali con avvelenamento acuto, è possibile utilizzare metodi come il salasso endovenoso e la sostituzione dei liquidi per rafforzare il cuore. La terapia specifica consiste nell'assumere una concentrazione al 10% di Na2SO4300-500 g per via orale una volta e sanguinare 200-1000 ml dalla vena a seconda del tipo e della dimensione dell'animale. Allo stesso tempo, somministrare 500-1.000 ml di glucosio al 10%, 500-1.000 ml di glucosio al 5%, 60 ml di urotropina al 40%, 500-1.000 ml di destrosio e 110.000 unità di fenolo trifosfato per infusione endovenosa. Utilizzare di nuovo VK. 10mL di iniezione intramuscolare una tantum. Per gli animali con avvelenamento acuto, la somministrazione di una certa quantità di medicinali depurativi è anche un metodo benefico per la disintossicazione e la protezione del tratto gastrointestinale.
Per gli animali con avvelenamento cronico, l'alimentazione ammuffita deve essere interrotta per prima, seguita dalla somministrazione orale di decotto di fagioli mung e Sophora flavescens, iniezione endovenosa di glucosio e canfora solfonato di sodio e iniezione intramuscolare di VA, VD, VE e progesterone. Per il trattamento dei genitali esterni, è possibile utilizzare permanganato di potassio allo 0,1% per lavare i genitali gonfi e una soluzione di iodio al 3% per pulire l'area rotta. Generalmente, gli animali con avvelenamento cronico tendono ad avere indicatori fisiologici normali dopo 3-12 mesi di trattamento, ma l'uso di androgeni e tocoferoli durante il processo di trattamento non è efficace.

(3) Prevenire l'avvelenamento

Maiszearalenoneha determinati residui e accumuli nel corpo e il tempo necessario affinché la tossina venga metabolizzata fuori dal corpo è generalmente di sei mesi, causando perdite significative e molto tempo. Pertanto, è assolutamente necessario adottare le necessarie misure anti-virus. Innanzitutto, controlla la qualità del mangime. La causa diretta dell'avvelenamento da tossina F-2 in generale è la presenza di muffe nel mangime, soprattutto nel mais, grano e soia contaminati dalla tossina F-2. Pertanto, quando si utilizzano mangimi costituiti principalmente da queste materie prime, è necessario prestare attenzione ai test e, una volta scoperti, non dovrebbero essere riutilizzati. In secondo luogo, prestare attenzione alla conservazione dei mangimi. In alcune zone del sud il clima caldo e piovoso offre un ambiente e condizioni favorevoli alla riproduzione delle muffe, pertanto una conservazione impropria può provocare anche la contaminazione da Fusarium graminearum.
Per questi mangimi, dovrebbero essere conservati in un ambiente asciutto e ventilato e dovrebbero essere adottati alcuni metodi artificiali per prevenire la contaminazione da muffa rossa. In terzo luogo, generalmente il mangime ammuffito non viene più utilizzato. Se le condizioni reali ne richiedono ancora l'uso, il mangime può essere messo a bagno in acqua di calce al 10% per un giorno e una notte, quindi lavato ripetutamente con acqua pulita e mescolato con acqua bollente prima della somministrazione. Allo stesso tempo, va notato che il dosaggio non deve superare il 40%.

Reazioni avverse
Lo zearalenone (Zearalenone, ZEN) è una tossina fungina estrogenica non steroidea prodotta dalle specie Fusarium come Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum e Fusarium graminearum. È presente principalmente nei cereali e nei loro prodotti come mais, frumento, avena, orzo, sorgo, riso, fagioli, ecc., costituendo una potenziale minaccia per la salute animale e umana. Comprendere le reazioni avverse dello ZEN è di grande importanza per prevenire e controllare i suoi danni.
Il metodo di rilevamento di ZEN
Striscia reattiva immunocromatografica:Le strisce reattive per test immunologico rappresentano un metodo di screening rapido adatto per lo screening iniziale in loco. Si basa sul principio del legame antigene-anticorpo-specifico e determina se lo ZEN è presente nel campione attraverso la reazione cromatica sulla striscia reattiva. Questo metodo è semplice e veloce da utilizzare, ma la sua sensibilità è relativamente bassa e può essere utilizzato solo per il rilevamento qualitativo o semiquantitativo.
Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC):La cromatografia liquida ad alte prestazioni è un metodo di rilevamento di precisione comunemente utilizzato in laboratorio. Utilizza la differenza nei coefficienti di distribuzione tra le diverse sostanze nelle fasi stazionaria e mobile per separare lo ZEN dagli altri componenti del campione, quindi lo rileva e lo quantifica attraverso un rilevatore. Questo metodo presenta i vantaggi di un'elevata sensibilità e di una buona precisione, ma l'operazione è relativamente complessa e richiede strumenti, attrezzature e personale tecnico professionali.
Gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS):La tecnologia della spettrometria di massa della gascromatografia- combina la capacità di separazione della gascromatografia con la capacità qualitativa e quantitativa della spettrometria di massa ed è in grado di rilevare lo ZEN nei campioni con elevata sensibilità e accuratezza. Questo metodo è adatto per l'analisi di campioni complessi, ma il processo di pretrattamento del campione è complicato e i costi per strumenti e attrezzature sono elevati.
Sensori basati su nanomateriali e tecnologia di imprinting molecolare:Negli ultimi anni, i sensori e le tecniche di imprinting molecolare basate sui nanomateriali sono diventati un punto caldo della ricerca grazie alla loro elevata sensibilità e al basso costo. Queste tecnologie utilizzano le proprietà speciali dei nanomateriali o la capacità di riconoscimento specifica dei polimeri impressi a livello molecolare per ZEN, ottenendo un rilevamento rapido e sensibile di ZEN. Ma attualmente queste tecnologie sono ancora in fase di ricerca e non sono state ampiamente applicate nel rilevamento pratico.
Reazioni avverse agli animali
Tossicità del sistema riproduttivo
ZEN ha una struttura chimica simile agli estrogeni ed esercita effetti negativi sul sistema riproduttivo degli animali legandosi in modo competitivo ai recettori degli estrogeni. Tra i suini, lo ZEN è l'animale più sensibile e i suini di tutte le età possono sviluppare la malattia. Dopo aver consumato mangime contaminato da ZEN, le scrofe possono manifestare sintomi come gonfiore della vagina, gonfiore del seno e peli postici. La gravidanza può provocare un aborto spontaneo o un feto morto, una riduzione delle dimensioni della figliata e deformità come l'espansione degli arti nei suinetti. I testicoli dei cinghiali possono gonfiarsi o restringersi e la qualità dello sperma può diminuire.
Tossicità del sistema riproduttivo
Nel pollame, basse-dosi di ZEN possono favorire la crescita dei polli da carne, ma dosi più elevate inibiscono la crescita e possono addirittura causare avvelenamento. Il pollame può manifestare sintomi quali diminuzione dell'appetito, lento aumento di peso, prolasso della cloaca, ingrossamento del sacco superiore e dell'ano, ingrossamento delle tube di Falloppio e diminuzione del tasso di produzione delle uova. Possono essere colpiti anche i testicoli dei galli, provocando gonfiore o atrofia. Sono stati segnalati anche casi di avvelenamento da ZEN nei ruminanti. Lo ZEN può influenzare la funzione riproduttiva dei ruminanti, portando a disturbi riproduttivi.
Immunotossicità
Lo ZEN e i suoi metaboliti possono influenzare lo sviluppo e la proliferazione, il ciclo cellulare e la funzionalità delle cellule immunitarie, indebolendo così la risposta infiammatoria e la loro capacità di sintetizzare molecole attive. La ricerca ha dimostrato che lo ZEN può diminuire la funzione immunitaria dei corpi animali e aumentare il rischio di infezioni animali. Ad esempio, lo ZEN può influenzare l’attività dei linfociti negli animali, ridurre la produzione di anticorpi e influenzare la sintesi delle immunoglobuline.
Tossicità d'organo
Lo ZEN ha anche effetti tossici sul sistema nervoso, sul cuore, sui reni, sul fegato, sui polmoni e su altri organi degli animali. Livelli elevati di estrogeni possono causare eccitazione nel sistema nervoso, portando a sanguinamento degli organi e causando ulteriormente la morte degli animali. Gli studi hanno dimostrato che lo ZEN può causare danni ai reni dei topi, influenzandone la normale funzione. Inoltre, lo ZEN può anche causare steatosi epatica, necrosi e altre lesioni.
Domande frequenti
Quali alimenti sono ricchi di zearalenone?
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Lo zearalenone è stato rilevato frequentemente in diversi cereali, come ad esempiograno, orzo, mais, sorgo, segale, riso, insilato di mais, semi di sesamo, fieno, farina, malto, semi di soia, birra e olio di mais.
Lo zearalenone può essere rimosso dal cibo?
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La decontaminazione fisica comprende la rimozione dello Zearalenone attraverso metodi di degradazione fisica, mentre i metodi chimici comportano l'uso di forti ossidanti o sostanze chimiche per inattivare la struttura della micotossina. Tuttavia, sia i metodi fisici che quelli chimici possono influire negativamente sulla qualità degli alimenti.
Cosa significa zearalenone alto?
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Livelli più elevati di zearalenonepuò causare difetti congeniti, interruzione dei cicli riproduttivi e persino atrofia degli organi sessuali portando al completo declino della capacità riproduttiva. Gli effetti dello Zearalenone in altri animali non sono così catastrofici come nei suini.
Come ci si espone allo zearalenone?
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Contamina vari cereali chiave, come frumento, mais, miglio e riso, ed è presente anche nei prodotti a base di cereali e negli alimenti-di derivazione animale attribuiti al riporto-damaterie prime e mangimi contaminati.
Quali sono le peggiori micotossine?
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