Pesquisa usa infravermelho para baratear análise de micotoxinas no milho

Uma pesquisa da Embrapa e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) identificou fungos nocivos ao milho com imagens em infravermelho próximo (NIR) para substituir métodos caros e complexos de análise.

Deste modo, produtores e indústria podem evitar prejuízos com os patógenos e garantir a qualidade da produção, além de elevar segurança alimentar de consumidores e desempenho de animais de produção.

Milho com sintomas de podridão fúngica. (Foto: Dagma Silva)

Os cientistas combinaram imagens hiperespectrais com padrões de reconhecimento e tiveram sucesso na identificação das espécies F. verticillioides e F. graminearum.

Estes são os fungos que mais acometem os grãos de milho e também são responsáveis pela produção das principais micotoxinas nesse cereal. O primeiro é o principal produtor da micotoxina fumonisina e o F. graminearum está associado à zearalenona.

Micotoxinas são metabólitos tóxicos produzidos por algumas espécies de fungos. A toxidade das micotoxinas a animais e humanos tem como consequência a incidência de doenças diversas e grandes perdas de produtividade na cadeia animal, por exemplo.

A solução com infravermelho pode substituir os processos caros e complexos atualmente utilizados e, assim, atender à demanda de especialistas e de grandes indústrias para identificação precisa e rápida, evitando a contaminação por espécies de Fusarium.

“Buscamos obter um método não destrutivo, livre de produtos químicos e de execução mais rápida, com o NIR (Near infrared hyperspectral imaging), associado à análise de imagem multivariada. Esse método foi desenvolvido para permitir uma leitura rápida da amostra, além de uma precisão maior na distinção dos patógenos”, conta a pesquisadora Maria Lúcia Ferreira Simeone, da Embrapa Milho e Sorgo (MG).

Infravermelho

Publicados recentemente na revista Food Chemistry, os resultados demonstram que os métodos mais tradicionais de diferenciação de espécies requerem um alto nível de conhecimento, técnicas laboratoriais de alto custo, além de consumirem bastante tempo na execução.

Segundo a pesquisadora, esses patógenos são de difícil identificação e controle. “Por isso, a busca por métodos alternativos é de grande relevância para toda a cadeia produtiva do milho”, informa a cientista.

A pesquisa foi desenvolvida em uma tese de doutorado na UFMG, em parceria com a Embrapa Algodão e a Embrapa Milho e Sorgo, pela doutoranda Renata Regina Pereira da Conceição.

A estudante foi orientada pela professora Maria Aparecida de Resende Stoianoff e co-orientada pelas pesquisadoras da Embrapa Milho e Sorgo Maria Lúcia Simeone e Valéria Aparecida Vieira Queiroz.

Métodos alternativos podem ter grande relevância para toda a cadeia produtiva do milho. (Imagem: Dagma Silva)

De acordo com Renata Conceição, o modelo PLS-DA aplicado a F. verticillioides e F. graminearum apresentou separação significativa entre as duas espécies, com 100% de precisão, sensibilidade e especificidade, demonstrando a eficácia do HSI-NIR.

A pesquisa comprovou que a relação custo-benefício da técnica HSI-NIR apresenta maior vantagem sobre as técnicas-padrão de identificação de fungos por ser mais fácil e rápida de executar, além de menos onerosa. E possui uma abordagem não destrutiva das amostras, dispensando uso de produtos químicos durante o processo”, frisa Conceição.

Relevância

O milho é um dos alimentos mais presentes na dieta humana e animal e possui grande importância econômica e social. A elevada importância socioeconômica do milho pode ser evidenciada pela expansão da área de cultivo e seu uso extensivo em diversos produtos para rações e alimentos, produção de biocombustíveis e matéria-prima para diferentes indústrias.

De acordo com a estimativa do décimo levantamento da safra 2020/2021, no ranking mundial de produção de milho, o Brasil ocupa o terceiro lugar, com 109 milhões de toneladas, precedido apenas pelos Estados Unidos e China, com produção de 360,3 e 260,7 milhões de toneladas, respectivamente. O Brasil é o quarto maior consumidor do cereal com 70 milhões de toneladas anuais.

Anualmente, 25% da produção mundial de grãos é acometida por micotoxinas, segundo estimativa da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO).

Realizada em 2016, outra pesquisa avaliou que a contaminação por aflatoxina pode causar prejuízos à indústria de milho que variam de US$ 52,1 milhões a US$ 1,68 bilhão anualmente nos Estados Unidos.

“Essa infecção pode ocorrer tanto antes, quanto depois da colheita, comprometendo a qualidade dos grãos de milho e seus derivados, interferindo na sua classificação comercial e tornando os grãos impróprios para o consumo”, relata a pesquisadora da Embrapa Dagma Dionísia da Silva.

Além disso, segundo a pesquisadora da Embrapa Valéria Queiroz, a contaminação de milho e de seus produtos com agentes microbiológicos patogênicos pode causar graves consequências aos consumidores, sendo motivo de grande preocupação em nível mundial. (com informações da assessoria de imprensa)