Aplicação de leveduras de panificação na antibiose de Fusarium graminearum e detoxificação de zearalenona
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Resumo: A zearalenona (ZEA) é um metabólito secundário tóxico (micotoxina), produzido principalmente por Fusarium graminearum, comumente detectado em trigo e milho Os efeitos toxicológicos de ZEA estão relacionados com suas propriedades estrogênicas, especialmente em suínos ZEA é termoestável, não sendo eliminada durante o processamento industrial e persiste em rações Os métodos de controle de contaminação por micotoxinas são aplicados na pré-colheita, atuando na inibição do desenvolvimento fúngico, ou pós-colheita através da utilização de métodos de detoxificação O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação de leveduras de panificação (Saccharomyces cerevisiae) no antagonismo de Fusarium graminearum e na remoção in vitro de ZEA Para este propósito, as leveduras foram isoladas de cinco marcas comerciais de fermento biológico (ScA, ScB, ScC, ScD e ScE) Foram realizados testes de antibiose em meio sólido, onde discos de oito milímetros de crescimento fúngico foram depositados no centro de placas de Petri contendo ágar Sabouraud acrescido de um mililitro de diferentes concentrações celulares de leveduras (15, 16, 17 células/mL) As placas foram incubadas durante sete dias a 25 °C Decorrido o tempo de incubação, o diâmetro do crescimento dos fungos foi medido, e a percentagem de inibição do crescimento fúngico foi calculada As alterações morfológicas em hifas de F graminearum na presença de S cerevisiae (ScE) foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura Paralelamente, foi avaliada a capacidade de detoxificação de zearalenona por células de S cerevisiae viáveis e inviáveis (tratamento térmico a 121 °C por 15 min) As células de leveduras foram padronizadas e resuspensas em tampão fosfato salina (pH 7,4), a uma concentração final de ZEA de 5 ng/mL O ensaio foi incubado a 37 °C, 25 rpm por 6 min As cepas de levedura apresentaram uma taxa de inibição do crescimento de F graminearum FRS 26 de 48 a 71 %, e para F graminearum FSP 27 de 47 a 64 % A maior taxa de inibição do crescimento de F graminearum FRS 26 ocorreu na concentração celular de 17 células/mL Para a levedura ScA a taxa de inibição foi proporcional a concentração celular Por outro lado, as taxas de inibição do crescimento fúngico das leveduras ScC, ScD e ScE não diferiram estatisticamente entre as concentrações de 15 e 16 células/mL A maior taxa de inibição do crescimento de F graminearum FSP 27 também ocorreu na concentração de 17 células/mL, mas não houve diferença estatística entre as diferentes concentrações celulares de ScA, ScC e ScE As micrografias eletrônicas revelaram algumas alterações morfológicas em hifas de F graminearum FSP 27, como hifas mais finas e um material extracelular envolvendo as hifas, assemelhando-se a um biofilme Entretanto, não foram observadas alterações estruturais em hifas de F graminearum FRS 26, indicando que o provável mecanismo antagônico envolvido na antibiose de F graminearum é a competição por nutrientes A remoção de ZEA in vitro por células viáveis de leveduras variou de 67 (ScE) a 76 % (ScD) não havendo diferença estatística entre as diferentes leveduras avaliadas pelo teste de Tukey (p > 5) As células inviáveis de leveduras apresentaram uma remoção de zearalenona de 78 (ScE) a 86 % (ScD) Comparando a remoção de ZEA (%) pela mesma cepa de S cerevisiae, as células inviáveis das cepas ScC e ScD apresentaram maior capacidade de remoção do que as células viáveis (p < ,5) Outras cepas não apresentaram diferença significativa (p > ,5) na média de remoção de ZEA (%) entre as células viáveis e células inativadas pelo calor O presente estudo mostrou que leveduras de panificação podem inibir o crescimento de Fusarium graminearum, sendo a competição por nutrientes o provável mecanismo envolvido no efeito antagonista Todas as cepas de Saccharomyces cerevisiae testadas apresentaram potencial para a remoção in vitro de ZEA Saccharomyces cerevisiae é Generally Recognized as Safe (GRAS), portanto, não há risco de sua aplicação na alimentação humana e animal Podem ser aplicadas na inibição do crescimento fúngico ou serem incluídas como um novo produto em rações, reduzindo as perdas económicas e minimizando o risco de ZEA entrar na alimentação humana por carry-over
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Palavras-chave
Fusarium graminearum, Zearalenona, Detoxificação, Levedura de panificação, Micotoxina, Fusario, Zearalenone detoxification, Yeast application, Mycotoxin, Baker's