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

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dc.contributor.advisorOno, Elisabete Yurie Sataque
dc.contributor.authorFerreira, Luciana Von Hohendorff
dc.contributor.bancaOliveira, Antônio Sérgio de
dc.contributor.bancaScarminio, Ieda Spacino
dc.coverage.extent101 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-09-16T17:53:32Z
dc.date.available2024-09-16T17:53:32Z
dc.date.issued2010-05-04
dc.description.abstractAs 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.
dc.description.abstractother1Mycotoxins are naturally occurring toxic secondary metabolites which contaminate a wide variety of agricultural products and cause serious economic losses in addition to risks to human and animal health. Prevention through pre-harvest management is the best method for controlling mycotoxin contamination, however, when contamination occurs, the risks associated with toxins should be controlled by post-harvest procedures. In this study the natural fungal contamination and fumonisin levels in 60 samples of freshly harvested corn from the northern region of Paraná State (2008 crop) under different planting systems (conventional and no-tillage) and crop successions (oats and fallow) in winter and the effect of nitrogen fertilizer application (0, 22.5, 45.0, 67.5 and 90.0 Kg ha–1) on fumonisin contamination were evaluated. In addition, the effectiveness of the adsorbent mixtures (50% hydrated sodium calcium aluminosilicate – HSCAS + 50% yeast cell wall) in vitro adsorption of AFB1 was analyzed by means of experimental designs 24 and 23 central composite in order to examine the effects of experimental variables together. Concerning the fungal contamination, Penicillium sp. was the prevalent genera, being detected in 95% of the samples, followed by Fusarium sp. (78.33%) and Aspergillus sp. (10%). Fumonisin levels ranged from 0.26 to 3.84 µg g-1, and conventional till corn followed by fallow and no-till corn followed by oats showed the highest mean fumonisin levels, but there was no significant difference from the other planting systems by the Tukey test (p < 0.05). Water activity levels of corn ranged from 0.53 to 0.63, and no-till corn followed by oats showed the highest mean aw (0.63). The lowest fumonisin level was detected in corn grown in the plot treated with 67.5 Kg ha–1 nitrogen, but there was no significant difference from all the others by the Tukey test (p < 0.05). In the in vitro adsorption tests of AFB1, the 24 experimental design model showed a loss in the visualization due to the experimental variation among variables, following the direction of the maximum point. Then, 23 central composite experimental design was carried out, which was statistically significant, with the quadratic model without lack of fit at 95% confidence having the toxin level as the only significant variable. AFB1 showed the highest adsorption (25 and 20 ng mg-1) at pH 7 and 5, respectively. At pH 3.64 there was an adsorption of 10 ng mg-1, requiring an increase in the toxin level for further adsorption. These results indicated that the adsorbent mixture was effective with a good adsorption at pH range between 5 and 7. Taking into account the high economic losses and risks to human and animal health, there is an increasing concern about the quality of foods and feeds and its essential control of mycotoxins in agricultural products at pre- and post-harvest steps in order to minimize contamination.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17601
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.subjectMicotoxinas
dc.subjectMilho
dc.subjectSistemas de plantio e sucessão de culturas
dc.subjectAdsorventes
dc.subjectPlanejamento estatístico
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsMycotoxins
dc.subject.keywordsCorn
dc.subject.keywordsCropping systems and crop successions
dc.subject.keywordsAdsorbents
dc.subject.keywordsExperimental design
dc.titleAvaliação 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
dc.title.alternativeEvaluation of effect of planting system and nitrogen fertilization on corn contamination by fumonisins and organic and inorganic adsorbents for aflatoxin B1
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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