• Novo método usa imagens hiperespectrais no infravermelho próximo para visualizar a micotoxina.
  • As fumonisinas, produzidas por fungos do gênero Fusarium, contaminam os grãos no campo e não são destruídas pelo processamento térmico.
  • Por isso, elas estão entre as piores ameaças à produção de milho no Brasil.
  • A técnica NIR-HSI também permite identificar lotes contaminados e evitar infecções cruzadas durante o armazenamento do milho.
Foto: Edna Santos

Cientistas da Embrapa e da Universidade Federal de Minas Gerais ( UFMG ) desenvolveram um método inovador para detectar a presença de fumonisina em grãos de milho sem a necessidade de moagem ou reagentes químicos, o que reduz custos e torna o processo ambientalmente mais saudável. A técnica utiliza imagens hiperespectrais no infravermelho próximo (NIR-HSI), que une preceitos da química e da agricultura de precisão, para identificar e quantificar essa micotoxina, considerada um dos maiores entraves à produção de milho no Brasil por contaminar os grãos enquanto eles ainda estão no campo e não ser destruída pelo processamento térmico. 

As fumonisinas são produzidas principalmente por fungos do gênero Fusarium e, por apresentarem ampla distribuição, ampla ocorrência e alta toxicidade, são consideradas as piores micotoxinas entre aquelas produzidas por tais microrganismos. 

Uma vez associado ao modelo matemático para análise de imagens multivariadas, o NIR-HSI permite que os observadores identifiquem e quantifiquem rapidamente as fumonisinas (que são invisíveis a olho nu) diretamente nos grãos de milho e sem destruir as amostras de milho.

“A tecnologia NIR-HSI funciona com base no princípio da reflectância difusa, que depende das propriedades químicas e estruturais do material. É uma abordagem não destrutiva para obter espectros espacialmente distribuídos, o que permite visualizar e localizar alterações químicas em qualquer sistema complexo pixel por pixel”,  explica Maria Lúcia Simeone , pesquisadora da  Embrapa Milho e Sorgo . 

Inovação na detecção de micotoxinas

O método atualmente utilizado para quantificar fumonisinas é caro, complexo, demorado, exige alto nível de conhecimento técnico e que as amostras sejam moídas. Somam-se a essas desvantagens o fato de que os reagentes químicos utilizados para realizar a análise são tóxicos, o que resulta em danos à saúde do analista e do meio ambiente.

Segundo Simeone, o novo método é muito mais rápido, não utiliza produtos químicos, não destrói a amostra e tem menor custo. “Ele funciona por meio de um algoritmo que foi construído a partir de informações espectrais e espaciais obtidas de equipamentos NIR-HSI usando diferentes amostras de milho, pois os dados dependem da interação entre radiação eletromagnética e átomos ou moléculas da amostra em análise”, relata.

A pesquisadora destaca ainda que os resultados obtidos com a técnica NIR-HSI foram surpreendentes, principalmente porque permitiram a identificação de lotes contaminados e a prevenção de infecção cruzada no armazenamento. “Essa metodologia tem o potencial de transformar a forma como quantificamos e controlamos a fumonisina, garantindo a qualidade e a segurança dos alimentos”, completa.

Benefícios para a cadeia produtiva

A nova técnica traz diversos benefícios para toda a cadeia produtiva do milho:

  • Rapidez: A quantificação do teor de fumonisina é realizada rapidamente, em apenas 30 segundos, o que permite analisar um maior número de amostras em menos tempo e uma resposta mais rápida em caso de contaminação.
  • Redução de custos: A técnica é mais econômica que os métodos tradicionais, pois dispensa moagem ou uso de reagentes químicos.
  • Não destruição: A análise não danifica a amostra, permitindo que a análise seja realizada diretamente nos grãos, que podem ser utilizados posteriormente.
Um futuro mais seguro para o consumo de milho

O estudo publicado no periódico Brazilian Journal of Biology  representa um avanço significativo na área de segurança alimentar. “Ao permitir a detecção rápida e direta do teor de fumonisinas em grãos de milho, essa nova metodologia contribui para garantir a qualidade e a segurança dos alimentos, protegendo, assim, a saúde dos consumidores e dos animais”, observa Renata Pereira da Conceição, aluna de pós-graduação da UFMG.

Foto: Renata Silva

Para a pesquisadora da Embrapa Valéria Aparecida Vieira Queiroz , “com essa tecnologia, é possível desenvolver estratégias mais eficientes para controlar fumonisinas no milho, reduzindo perdas de produção, possibilitando a segregação de lotes de amostras e garantindo um alimento mais seguro para a população”.

Everaldo Medeiros , pesquisador da Embrapa Algodão , explica que a técnica gera uma espécie de “imagem química do objeto” por meio da combinação de técnicas de processamento quimiométrico de dados. Isso permite que os usuários explorem aplicações inovadoras para a agricultura com base em conceitos de química verde e agricultura de precisão, que colocam a Embrapa e parceiros na fronteira da inovação com a aplicação de imagens NIR-HSI.

O pesquisador Everaldo Medeiros fala sobre a técnica

“Nossa participação foi estudar as melhores configurações de imagem para as medidas de fumonisinas diretamente nas sementes de milho. Os resultados permitiram a detecção e quantificação automática de micotoxinas com maior sensibilidade e rapidez do que as técnicas atualmente em uso oferecem”, conclui Medeiros.

Artigo e autores

O artigo intitulado  Determinação do teor de fumonisina no milho usando tecnologia de imagem hiperespectral no infravermelho próximo (NIR-HSI) e métodos quimiométricos foi de autoria de: RRP Conceição (Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, MG, Brasil); VAV Queiroz (Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil); EP Medeiros (Embrapa Algodão, Campina Grande, PB, Brasil); JB Araújo (Embrapa Algodão, Campina Grande, PB, Brasil); DDS Araújo (Embrapa Milho e Sorgo , Sete Lagoas, MG, Brasil); RA Miguel (Embrapa Milho e Sorgo , Sete Lagoas, MG, Brasil); MAR Stoianoff (Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, MG, Brasil) e MLF Simeone ( Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil ).

Fonte: Sandra Brito/Embrapa Milho e Sorgo



 

FONTE

Autor:Sandra Brito/Embrapa Milho e Sorgo

Site: Embrapa

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