Método é capaz de detectar micotoxina diretamente nos grãos de milho

Novo método é baseado em imagens hiperespectrais de infravermelho próximo para visualizar a micotoxina. As fumonisinas, produzidas por fungos do gênero Fusarium, contaminam os grãos ainda no campo e não são destruídas por processamento térmico. Por isso, estão entre as piores ameaças à produção de milho no Brasil. A técnica NIR-HSI possibilita ainda identificar lotes contaminados e prevenir a infecção cruzada durante o armazenamento do milho. Cientistas da Embrapa e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram um método inovador para detectar a presença da fumonisina em grãos de milho sem a necessidade de moagem e de reagentes químicos, o que reduz custos e torna o processo ambientalmente mais saudável. A técnica utiliza imagens hiperespectrais de infravermelho próximo (NIR-HSI), integrando preceitos de química e agricultura de precisão, para identificar e quantificar essa micotoxina, considerada um dos maiores entraves à produção de milho no Brasil porque contamina os grãos ainda no campo e não é destruída por processamento térmico. As fumonisinas são produzidas, principalmente, por fungos do gênero Fusarium e, por apresentarem ampla distribuição, grande ocorrência e alta toxicidade, são consideradas as piores entre as micotoxinas produzidas por esses microrganismos. Associado ao modelo matemático de análise multivariada de imagem, o NIR-HSI permite identificar e quantificar as fumonisinas diretamente nos grãos de milho, que são invisíveis a olho nu, de forma rápida e sem destruição das amostras. “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 distribuídos espacialmente, o que permite visualizar e localizar pixel a pixel as alterações químicas em qualquer sistema complexo”, explica a pesquisadora da Embrapa Milho e Sorgo (MG) Maria Lúcia Simeone. Inovação na detecção de micotoxinas O método utilizado atualmente para quantificar fumonisinas é caro, complexo, demorado, além de requerer a moagem da amostra e um alto nível de conhecimento técnico. Soma-se a essas desvantagens o fato de que os reagentes químicos utilizados para realizar a análise são tóxicos, o que resulta em prejuízos para a saúde do analista e o ambiente. Segundo Simeone, o novo método é muito mais rápido, não utiliza produtos químicos, não destrói a amostra e possui custo inferior. “Funciona por meio de um algoritmo construído a partir de informações espectrais e espaciais, obtidas em um equipamento de NIR-HSI, utilizando diferentes amostras de milho, uma vez que os dados dependem da interação entre a radiação eletromagnética e átomos ou moléculas da amostra analisada”, complementa. A pesquisadora destaca ainda que os resultados obtidos com a técnica NIR-HSI foram surpreendentes, especialmente porque possibilitaram identificar lotes contaminados e prevenir infecção cruzada durante o armazenamento do milho. “Essa metodologia tem o potencial de transformar a forma como quantificamos e controlamos a fumonisina, garantindo a qualidade e a segurança dos alimentos”, acrescenta. Benefícios para a cadeia produtiva A nova técnica traz diversos benefícios para toda a cadeia produtiva do milho: Maior rapidez: A quantificação do teor de fumonisina é realizada de forma rápida, em apenas 30 segundos, permitindo que um número maior de amostras possa ser analisado em menor tempo com resposta mais ágil em caso de contaminação. Redução de custos: A técnica é mais econômica que os métodos tradicionais, pois dispensa a moagem e o uso de reagentes químicos. Não destrutiva: A análise não danifica a amostra, permitindo realizar a análise diretamente nos grãos e seu uso posterior. Um futuro mais seguro para o consumo de milho A pesquisa, publicada na revista 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 a saúde de consumidores e animais”, observa Renata Pereira da Conceição, pós-graduanda da UFMG. Foto: Renata Silva Para Valéria Aparecida Vieira Queiroz, pesquisadora da Embrapa, “com essa tecnologia, é possível desenvolver estratégias mais eficientes para o controle de fumonisinas no milho, reduzindo as perdas na produção, possibilitando a segregação de lotes de amostras e garantindo um alimento mais seguro para a população”. O pesquisador da Embrapa Algodão (PB) Everaldo Medeiros explica que a técnica gera uma espécie de “imagem química do objeto”, combinando técnicas quimiométricas de tratamento de dados. Isso possibilita explorar aplicações inovadoras para a agricultura, a partir de conceitos de química verde e de agricultura de precisão, que colocam a Embrapa e parceiros na fronteira da inovação de aplicações com imagens NIR-HSI. Pesquisador Everaldo Medeiros fala sobre a técnica “Nossa participação no trabalho foi estudar as melhores configurações de imagens nas medidas de fumonisinas diretamente nas sementes de milho. Os resultados permitiram detectar e quantificar as micotoxinas de forma automática com maior sensibilidade e rapidez do que as técnicas atualmente utilizadas”, conclui Medeiros. Artigo e autores O artigo, denominado Determination of fumonisin content in maize using near-infrared hyperspectral imaging (NIR-HSI) technology and chemometric methods (Determinação do teor de fumonisina em milho usando tecnologia de imagem hiperespectral no infravermelho próximo (NIR-HSI) e métodos quimiométricos), é de autoria de: R. R. P. Conceição (Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, MG, Brasil); V. A. V. Queiroz (Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil); E. P. Medeiros (Embrapa Algodão, Campina Grande, PB, Brasil); J. B. Araújo (Embrapa Algodão, Campina Grande, PB, Brasil); D. D. S. Araújo (Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil); R. A. Miguel (Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil); M. A. R. Stoianoff (Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, MG, Brasil) e M. L. F. Simeone (Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil).

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