ES2557117T3 - Procedimiento de determinación de una huella química específica de la producción de micotoxinas - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de determinación de una producción de micotoxinas en un ambiente interior que comprende las etapas de: (a) toma de una muestra de aire en el ambiente interior, después (b) detección de COV en la muestra, caracterizado porque la etapa (b) comprende una búsqueda de una huella química que comprende al menos una molécula que es un COV, asociado a una micotoxigénesis, seleccionada en el grupo que comprende ilangeno, germacreno D, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1- etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1-butiloctilbenceno y 1-propilnonilbenceno.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de determination de una huella qulmica especlfica de la production de micotoxinas Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a un procedimiento para determinar una huella qulmica especlfica de la production de micotoxinas en ambientes interiores.
Por ambiente interior se entiende un espacio confinado en el interior de un edificio que no se airea continuamente. Ejemplos de ambientes interiores se pueden encontrar en las viviendas, museos, iglesias, cuevas, monumentos historicos, edificios administrativos, escuelas y hospitales.
La OMS, en su informe “Directrices de la OMS para la calidad del aire interior: humedad y moho” (2009), recuerda la importancia sanitaria en adelante reconocida de los hongos microscopicos que invaden nuestros habitats, y en particular su capacidad para generar patologlas toxicas asociadas a las micotoxinas que producen. Tambien, la detection preventiva de esas entidades biologicas no deseadas presenta un interes creciente para la protection de los ocupantes.
En este contexto, el Indice de contamination fungica puesto a punto por el solicitante y descrito en la solicitud WO 2008/125770 podrla completarse para una detection precoz de micotoxinas.
Estado de la tecnica anterior
Asl, Zeringue et al. en 1993 han constatado diferencias de emisiones de COV (compuestos organicos volatiles) entre cepas de Aspergillus flavus toxlgenas (productoras de aflatoxinas) y cepas no toxlgenas.
En 1993, Desjardins determina que el tricodieno volatil es el primer metabolito en la ruta biosintetica de los tricotecenos. Este resultado tambien se encuentra por Jelen et al. (1995; 1997a; 1997b) que establecen una correlation entre la slntesis de tricotecenos y la production de tricodieno y de otros sesquiterpenos por Fusarium sambucinum, F. sporotrichoides, F. poae y F. graminearum.
Pasanen et al. (1996) indican que la production de terpenos y sesquiterpenos volatiles por cepas de Fusarium esta asociada a la produccion de tricotecenos.
En lo que respecta a la production de micotoxinas, esta no es significativamente detectable mas que despues de una contamination fungica avanzada, mientras que se desea evitar la generation de micotoxinas en el aire. Ademas, una detection de micotoxinas se presenta muy diflcil en comparacion con una detection de COV.
Para paliar estos inconvenientes, se conoce de la solicitud WO 2008/125770 indicada anteriormente un procedimiento de detection de una contamination fungica de un ambiente interior con el calculo de un Indice qulmico de contamination fungica. Sin embargo, la realization de este procedimiento no permite especlficamente concluir si hay o no production de micotoxinas.
Presentacion de la invencion
En este contexto, es particularmente interesante estudiar la relation entre las emisiones de COV y el caracter toxlgeno de una cepa fungica.
La determination de una huella qulmica especlfica de la production de micotoxinas permitirla entonces completar los Indices de contaminaciones fungicas ya desarrollados por el solicitante, proporcionando criterios claros y precisos para las decisiones sobre la ocupacion y renovacion de edificios contaminados.
Por tanto, el solicitante propone un procedimiento para determinar una production de micotoxinas en un ambiente interior que comprende las etapas de:
(a) toma de una muestra de aire en el ambiente interior, despues
(b) detection de COV en la muestra.
Segun un primer aspecto la etapa (b) comprende una busqueda de una huella qulmica que comprende al menos una molecula diana que es un cOv, asociado a una micotoxigenesis.
En particular, la molecula diana es un COV clclico, asociado a una micotoxigenesis.
De manera particularmente conveniente, la detection de tales moleculas diana es mas facil y mas rapida que la detection de micotoxinas.
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Dicha molecula diana se selecciona en el grupo que comprende ilangeno, germacreno D, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1-etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1-butiloctilbenceno, y 1-propilnonilbenceno.
Segun una variante, la huella qulmica comprende al menos dos moleculas diana de las que al menos una es un sesquiterpeno.
Preferiblemente, la huella qulmica comprende todas las moleculas diana mencionadas.
Segun una variante interesante, el procedimiento comprende una etapa de busqueda de zonas de contaminacion fungica; esta busqueda se realizara antes de la toma de muestras de aire. Por tanto, en el caso en que un crecimiento de hongos es visible a simple vista y forma una zona de contaminacion fungica, se puede realizar la toma de aire en relacion con esta zona de contaminacion. Una busqueda de zonas de contaminacion fungica puede comprender tambien analisis por microscopla, pruebas microbiologicas o bioqulmicas.
Segun un segundo aspecto, el procedimiento comprende las etapas de:
(a) toma de una muestra de aire en el ambiente interior; despues
(b) deteccion de COV en la muestra, que comprende una deteccion de la presencia o ausencia de ciertos COV predeterminados, procedentes del metabolismo fungico, comprendiendo estos COV predeterminados al menos un COV de cada una de las tres categorlas de COV siguientes:
(1) los COV que se emiten independientemente de la especie fungica y de su soporte y que no se emiten mas que por especies fungicas;
(2) los COV que se emiten independientemente de la especie fungica y del soporte, y que se emiten por especies biologicas no fungicas;
(3) los COV que se emiten en funcion de la especie fungica y/o de su soporte;
(c) calculo de un Indice qulmico de contaminacion fungica en funcion respectivamente de la presencia y de la ausencia de los COV predefinidos procedentes del metabolismo fungico.
Por “soporte” de una especie fungica se entiende el material sobre el que se desarrolla la especie fungica, preferiblemente un material de construction tal como papel pintado, tela de vidrio o similares.
Despues, el procedimiento comprende una etapa (d) de busqueda de una huella qulmica que comprende al menos una molecula diana que es un COV, asociado a una micotoxigenesis.
El procedimiento segun el segundo aspecto de la invention es particularmente util para la deteccion precoz de una production de micotoxinas, es decir, antes de la aparicion de cantidades detectables de micotoxinas. Esta posibilidad de deteccion precoz es especialmente interesante porque no necesita una deteccion directa de micotoxinas. Por tanto se puede manifestar la produccion de micotoxinas en una etapa precoz de desarrollo de los hongos. Por “etapa precoz” de desarrollo se entiende una etapa en la que los hongos son invisibles en la superficie del soporte, y preferiblemente indetectables por analisis microbiologico del aire, pero sin embargo producen metabolitos y productos de degradacion inhalables y responsables en ciertos casos de enfermedades.
Descripcion detallada de un modo de realizacion
Un estudio de las emisiones de COV procedentes de una cepa de Aspergillus versicolor se ha llevado a cabo en diferentes condiciones de crecimiento:
- condiciones de crecimiento que permiten la produccion de esterigmatocistina, llamadas condiciones de micotoxigenesis, y
- condiciones de crecimiento que no permiten la produccion de esterigmatocistina, llamadas condiciones de no micotoxigenesis.
Se pusieron en cultivo muestras de Aspergillus versicolor sobre una tela de vidrio y sobre papel pintado. El cultivo se realizo en un medio nutriente cuya composition es la siguiente: para 1 litro de disolucion tamponada en el pH (pH
La disolucion tamponada a pH 7,4 se prepara por ejemplo con 250 ml de KH2PO4 0,1 M, a los que se anaden 145,5 ml de NaOH 0,1 M; y la disolucion se completa hasta 500 ml con agua destilada.
7,4):
K2HPO4: 1 g KCl: 0,5 g
MgSO4; 7H2O: 0,5 g
FeSO4; 7H2O: 0,01 g Glucosa: 31,5 g NaNO3: 3,5.10-2 g
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Despues de un cultivo en condiciones de micotoxigenesis, se tomaron muestras de aire en los dos casos. No se detecto produccion alguna de micotoxina (en particular esterigmatocistina) en las pruebas sobre el soporte de tela de vidrio.
En cambio este estudio ha demostrado que sobre el soporte de papel pintado hay no solamente una produccion de micotoxinas, sino tambien una produccion de mas de una decena de compuestos (incluyendo sesquiterpenos) en relacion con los esquemas metabolicos complejos seguidos por la micotoxigenesis. Por tanto estos compuestos se pueden utilizar como moleculas diana. Analisis complementarios del soporte de papel pintado han revelado que estos compuestos no provienen del papel pintado. Esto demuestra que estos compuestos estan directamente relacionados con la produccion de micotoxinas.
En particular, se han identificado las moleculas diana siguientes:
cububeno, cadieno, copaeno, ilangeno, germacreno D, muurolano, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil- benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1-etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1- butiloctilbenceno, 1-propilnonilbenceno, 2-metilisoborneol, as! como sesquiterpenos.
Se pueden identificar otras moleculas diana. Generalmente, moleculas diana de este tipo pueden consistir en cualquier compuesto en relacion con los esquemas metabolicos seguidos por la micotoxigenesis, es decir, un compuesto producido por hongos durante la micotoxigenesis. Se infiere de los primeros analisis que una gran proporcion de estos compuestos comprende anillos (a veces bencenicos). Ademas, estos compuestos tienen, en su mayor parte, un peso molecular superior a 204.
Por tanto, se puede determinar una huella qulmica especlfica de la produccion de micotoxinas para completar los Indices de contaminacion fungica ya desarrollados en la solicitud WO 2008/125770, proporcionando criterios claros y fiables para las decisiones concernientes por ejemplo a la ocupacion y renovacion de edificios contaminados.
En el caso de Aspergillus versicolor, una huella qulmica observada esta constituida por las moleculas diana siguientes: cububeno, cadieno, copaeno, ilangeno, germacreno D, muurolano, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1, 1,2-trimetil- propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1-etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1- butiloctilbenceno, 1-propilnonilbenceno, 2-metilisoborneol, as! como sesquiterpenos.
Desde un punto de vista practico, tras la determinacion de la presencia de un desarrollo fungico por el Indice de contaminacion fungica, la busqueda de las dianas especlficas de la micotoxigenesis permite alertar sobre una produccion probable de micotoxinas asociada a ese desarrollo fungico. El numero de dianas presentes esta entonces ligado a un riesgo de exposicion a estos metabolitos.
En la aplicacion del procedimiento segun una variante preferida, se realizan sucesivamente las etapas de:
a) toma de una muestra de aire en un ambiente interior, por ejemplo cerca de las zonas sospechosas de estar contaminadas;
b) deteccion de COV en la muestra, que comprende una deteccion de la presencia o ausencia de ciertos COV predeterminados procedentes del metabolismo fungico, comprendiendo estos COV predeterminados al menos un COV de cada una de las tres categorlas de COV siguientes:
(1) los COV que se emiten independientemente de la especie fungica y de su soporte y que no se emiten mas que por especies fungicas;
(2) los cOv que se emiten independientemente de la especie fungica y del soporte, pero que pueden tambien tener otros orlgenes biologicos
por COV que tienen “otros orlgenes biologicos” se entiende en particular COV emitidos por especies biologicas no fungicas;
(3) los COV que se emiten en funcion de la especie fungica y/o de su soporte;
c) calculo de un Indice qulmico de contaminacion fungica en funcion respectivamente de la presencia y de la ausencia de los COV predefinidos, procedentes del metabolismo fungico, de acuerdo con el procedimiento descrito en la solicitud WO 2008/125770 para determinar si hay una contaminacion fungica;
Despues, para determinar si hay una produccion de micotoxinas se realizan ademas las etapas de
d) busqueda de al menos una molecula diana, procedente de una micotoxigenesis, cuyo peso molecular es opcionalmente superior a 200 g/mol, en particular al menos una molecula diana seleccionada en el grupo que comprende cububeno, cadieno, copaeno, ilangeno, germacreno D, muurolano, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1-etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1-butiloctilbenceno, 1-propilnonilbenceno, 2-metilisoborneol, al menos un sesquiterpeno;
e) busqueda de una huella qulmica que comprende al menos dos de dichas moleculas diana.
De manera interesante, nueva e inventiva, los resultados procedentes de las etapas d) y e) permiten determinar con precision, claridad y fiabilidad si hay o no una produccion de micotoxinas.
Este modo de realizacion conduce por supuesto a resultados mas completos que los de la tecnica anterior, porque se llega no solamente a concluir que existe una contaminacion fungica sin signo visible de desarrollo fungico, sino 5 que ademas se llega a determinar de manera precisa y fiable que hay una produccion de micotoxinas.
En otra variante de la invention, tambien se pueden investigar zonas de contaminacion fungica; despues, tomar una muestra de aire en la proximidad de estas zonas de contaminacion fungica antes de investigar dicha o dichas moleculas diana mencionadas anteriormente.
Tal busqueda de zonas de contaminacion fungica se puede efectuar por ejemplo a simple vista, por analisis 10 mediante microscopla o por pruebas microbiologicas o bioqulmicas.
La toma de muestra de aire se realiza por ejemplo por muestreo difusivo sobre un adsorbente solido de tipo carbographe 4. La detection se realiza por ejemplo mediante cromatografla en fase gaseosa seguida por espectrometrla de masas (GC/MS). Se pueden utilizar otros metodos de deteccion.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de determinacion de una production de micotoxinas en un ambiente interior que comprende las etapas de:
    (a) toma de una muestra de aire en el ambiente interior, despues
    (b) detection de COV en la muestra,
    caracterizado porque la etapa (b) comprende una busqueda de una huella qulmica que comprende al menos una molecula que es un COV, asociado a una micotoxigenesis, seleccionada en el grupo que comprende ilangeno, germacreno D, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1- etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1-butiloctilbenceno y 1-propilnonilbenceno.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dicha huella qulmica comprende al menos dos moleculas diana seleccionadas en el grupo que comprende cububeno, cadieno, copaeno, ilangeno, germacreno D, muurolano, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2-trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1- etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1-butiloctilbenceno, 1-propilnonilbenceno, 2-metilisoborneol, al menos un sesquiterpeno, y de las que al menos una molecula diana es un sesquiterpeno.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que dicha huella qulmica comprende todas las moleculas diana mencionadas.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una etapa de busqueda de zonas de contamination fungica realizada antes de la etapa (a).
  5. 5. Procedimiento de determinacion de una produccion de micotoxinas en un ambiente interior segun la reivindicacion 1, que comprende las etapas de:
    (a) toma de una muestra de aire en el ambiente interior; despues
    (b) deteccion de COV en la muestra, que comprende una deteccion de la presencia o ausencia de ciertos COV predeterminados procedentes del metabolismo fungico, comprendiendo estos COV predeterminados al menos un COV de cada una de las tres categorlas de COV siguientes:
    (1) los COV que se emiten independientemente de la especie fungica y de su soporte y que no se emiten mas que por especies fungicas;
    (2) los COV que se emiten independientemente de la especie fungica y del soporte, y que se emiten por especies biologicas no fungicas;
    (3) los COV que se emiten en funcion de la especie fungica y/o de su soporte;
    c) calculo de un Indice qulmico de contaminacion fungica en funcion respectivamente de la presencia y de la ausencia de los COV predefinidos, procedentes del metabolismo fungico,
    caracterizado por que el procedimiento comprende despues una etapa (d) de busqueda de una huella qulmica que comprende al menos una molecula diana que es un COV, asociado a una micotoxigenesis.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado por que dicha molecula diana se selecciona en el grupo que comprende cububeno, cadieno, copaeno, ilangeno, germacreno D, muurolano, 1-1-dimetilbutilbenceno, 1,1,2- trimetil-propil-benceno, 1-hexiltetradecil-benceno, tetratetracontano, 1-etildecil-benceno, butilato de hidroxitolueno, 1- butiloctilbenceno, 1-propilnonilbenceno, 2-metilisoborneol, al menos un sesquiterpeno.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que la huella qulmica comprende al menos dos moleculas diana de las que al menos una es un sesquiterpeno.
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que la huella qulmica comprende todas las moleculas diana mencionadas.
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