Novo método pode detectar micotoxinas diretamente em grãos de milho

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.

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.

“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. Com informações da Assessoria de Comunicação da Embrapa.