02 - Mestrado - Biotecnologia

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Navegando 02 - Mestrado - Biotecnologia por Assunto "Adsorbents"

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    Avaliação do efeito do sistema de plantio e da fertilização nitrogenada na contaminação de milho por fumonisinas e de adsorvente inorgânico e orgânico para aflatoxina B1
    (2010-05-04) Ferreira, Luciana Von Hohendorff; Ono, Elisabete Yurie Sataque; Oliveira, Antônio Sérgio de; Scarminio, Ieda Spacino
    As micotoxinas são metabólitos secundários tóxicos de ocorrência natural que contaminam uma ampla variedade de produtos agrícolas e causam prejuízos econômicos, além de riscos à saúde humana e animal. A prevenção por meio do manejo do solo na pré-colheita constitui o melhor método para controlar a contaminação por micotoxinas, porém, quando ocorre a contaminação, os riscos associados às toxinas devem ser controlados por meio de procedimentos na pós-colheita. Nesse estudo foi avaliada a contaminação fúngica natural e a contaminação por fumonisinas em 60 amostras de milho recém-colhido da região Norte do Paraná (safra 2008), sob diferentes sistemas de plantio (direto e convencional) e sucessão de culturas (aveia e pousio) no inverno e o efeito da aplicação de fertilizante nitrogenado (0; 22,5; 45,0; 67,5 e 90,0 Kg/ha) sobre a contaminação por fumonisinas, além da eficácia da mistura de adsorventes na proporção de 50% de aluminosilicato de sódio e cálcio hidratado (HSCAS) e 50% de parede celular de levedura na adsorção de AFB1 in vitro por meio de planejamentos estatísticos 24 e 23 composto central para analisar os efeitos das variáveis experimentais em conjunto. Em relação à contaminação fúngica, Penicillium spp. foi o gênero prevalente, sendo detectado em 95 % das amostras, seguido de Fusarium spp. (78,33%) e Aspergillus spp. (10%). As concentrações de fumonisinas variaram de 0,26 a 3,84 µg/g, sendo as maiores médias detectadas nos sistemas de plantio convencional em sucessão a pousio e direto em sucessão a aveia, porém não diferiram significativamente dos demais sistemas de plantio pelo Teste de Tukey (p < 0,05). As médias da atividade de água dos grãos de milho variaram de 0,53 a 0,63, sendo que no sistema de plantio direto em sucessão a aveia as amostras apresentaram a maior média de aw (0,63). A menor concentração média de fumonisinas foi detectada em milho cultivado na parcela que recebeu 67,5 Kg/ha de nitrogênio, porém não houve diferença significativa com os demais tratamentos pelo Teste de Tukey (p < 0,05). Nos testes de adsorção de AFB1 in vitro, o modelo do planejamento estatístico 24 apresentou uma perda na visualização devido à variação experimental entre as variáveis, seguindo a direção do ponto máximo, sendo realizado um planejamento estatístico 23, apresentando modelo quadrático estatisticamente significativo sem falta de ajuste no nível de 95% de confiança, com a concentração de toxina como única variável significativa. Ocorreu maior adsorção de AFB1 em pH 7 (25 ng/mg ) e pH 5 (20 ng/mg). Em pH 3,64 houve adsorção de 10 ng/mg, sendo necessário um aumento na concentração de toxina para uma maior adsorção, evidenciando que nas condições in vitro a mistura de adsorventes mostrou-se eficaz, apresentando boa adsorção na faixa de pH entre 5 e 7. Considerando os elevados prejuízos econômicos e os riscos à saúde humana e animal, os resultados desse estudo evidenciam a crescente preocupação com a qualidade de alimentos e rações, tornando imprescindível o controle de micotoxinas na pré e pós-colheita de produtos agrícolas a fim de minimizar a contaminação.
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    Estratégias de controle pré e pós colheita da contaminação por micotoxinas em grãos de milho (Zea mays L.)
    (2011-05-23) Souza, Aline Francisca de; Ono, Elisabete Yurie Sataque; Yabe, Maria Josefa Santos; Zucareli, Claudemir
    O milho (Zea mays L.) é um cereal de importância econômica mundial, caracterizado pela alta qualidade nutricional, que o torna susceptível à contaminação por fungos toxigênicos, como Fusarium spp. A contaminação pode ocorrer no campo, durante o desenvolvimento dos grãos, ou no período de colheita, reduzindo a qualidade do grão, além da produção de metabólitos secundários tóxicos (micotoxinas), que causam graves doenças em seres humanos e animais. A prevenção na pré-colheita constitui o melhor método para controlar a contaminação por micotoxinas, porém quando ocorre a contaminação, os riscos associados a toxinas devem ser controlados por procedimentos pós-colheita. No presente trabalho foi avaliada a contaminação fúngica e fumonisinas em diferentes cultivares de milho (Asteca, Caiano, IPR 114 e DKB 390), submetidos à adubação orgânica (cama de frango), mineral (NPK) e controle (sem adubação) e a utilização de um híbrido de milho (Mon 810) submetido à adubação fosfatada (superfosfato triplo, fosfato de gafsa, fosfato de itafós e a mistura superfosfato triplo e fosfato de gafsa, superfosfato triplo e fosfato de itafós e testemunha) com e sem a aplicação de inoculante (Pseudomonas fluorescens). Paralelamente foi realizada a otimização da remoção de desoxinivalenol (DON) in vitro por sorventes orgânico (ß-glucana) e inorgânico (carvão ativado). O experimento das diferentes cultivares submetidas à adubação orgânica, mineral e controle foi conduzido sob delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial (4x3) nas safras de 2009 e 2010, totalizando 96 parcelas, enquanto o experimento com a cultivar submetida a diferentes fontes de fertilizantes fosfatados foi realizado em blocos casualizados, esquema fatorial (6x2) na safra de 2010, totalizando 48 parcelas. Os resultados foram avaliados por Analise Estatística de Componentes Principais (ACP). A otimização da remoção de DON por sorventes orgânico e inorgânico in vitro foi realizada por meio de um planejamento estatístico 24 e os resultados foram avaliados por meio da análise de variância ANOVA e Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). No tratamento com adubação orgânica e mineral, utilizando diferentes cultivares, a contaminação por Fusarium spp. e Penicillium spp. foi detectada em 83 % e 100 % das amostras na safra 2009 e em 100 % e 69 % das amostras na safra 2010, respectivamente. Aspergillus spp. foi detectado somente na safra 2009 em 14,5 % das amostras. As maiores médias de contaminação por fumonisinas (FB1 + FB2) foram detectadas nas cultivares Asteca (4,59 µg/g), Caiano (3,04 µg/g) e IPR 114 (4,04 µg/g), enquanto que nos tratamentos com adubações, as amostras submetidas à adubação orgânica apresentaram maior média de contaminação por fumonisinas (3,74 µg/g) quando comparada com os tratamentos sem adubação (3,15 µg/g) e adubação mineral (2,18 µg/g). A cultivar DKB 390, aliada ao tratamento com adubação mineral, apresentou menores níveis de fumonisinas (FB1 + FB2). Na aplicação de adubação fosfatada com e sem a aplicação de inoculante (P. fluorescens), na safra de 2010, Fusarium spp. e Penicillium spp., foram detectados em 77 % e 75 % das amostras, respectivamente. As maiores médias de Fusarium spp. foram detectadas nos tratamentos testemunha, com (2,6 x 104 UFC/g) e sem (3,4 x 104 UFC/g) a aplicação de inoculante (P. fluorescens). A FB1 e FB2 foram detectadas em 100 % e 75 % das amostras, respectivamente. As maiores médias de fumonisinas (FB1+ FB2) foram detectadas nos tratamentos sem P. fluorescens (de 0,18 a 1,12 µg/g), enquanto que os tratamentos com a aplicação de P. fluorescens apresentaram a menor média de contaminação por fumonisinas (de 0,08 a 0,83 µg/g). Quanto às diferentes fontes de fertilizantes fosfatados, a menor 6 contaminação por fumonisinas (0,17 µg/g) foi detectada no tratamento com a aplicação do fosfato solúvel (Superfosfato triplo), fato que pode estar relacionado à disponibilidade imediata desse nutriente para a planta. Nos testes de sorção de desoxinivalenol (DON) in vitro, no modelo do planejamento estatístico 24 a maior percentagem de sorção ocorreu com a utilização de 2 % de carvão ativado e ß-glucana na proporção 70:30 (>95,6 %), nos tempos de incubação de 30, 60 e 90 minutos. As menores sorções foram detectadas utilizando 0,2 % de carvão ativado e ß-glucana na proporção 0:100 (de 14,4 % a 77,3 %). Os valores de pH (3,0, 5,0 e 7,0) não influenciaram no processo de sorção de DON in vitro. A mistura dos dois sorventes (carvão ativado e ß-glucana) na concentração de 2 % foi eficaz na faixa de pH entre 3,0 e 7,0, cobrindo a faixa encontrada no trato gastrointestinal de animais ruminantes e monogástricos, sugerindo seu potencial para minimizar o risco de contaminação por DON. A contaminação de milho por micotoxinas no campo pode ser reduzida por meio de práticas agrícolas (seleção de cultivares e aplicação de fertilizantes). Quando a contaminação em campo é inevitável, práticas de descontaminação, como a aplicação de sorventes podem ser aplicadas a fim de minimizar os riscos à saúde animal.