Ozônio como agente fungicida e de degradação de micotoxinas em híbridos de milho

Abstract

O milho é um dos cereais mais vulneráveis ao ataque de fungos, principalmente por espécies dos gêneros Fusarium, Aspergillus e Penicillium, além da contaminação por metabólitos secundários tóxicos produzidos por fungos (micotoxinas), sendo alguns desses compostos carcinogênicos a humanos e animais. Uma estratégia potencial para o controle de fungos e detoxificação de grãos nas unidades armazenadoras consiste no uso do ozônio. Características como alta reatividade, penetrabilidade e decomposição espontânea em um produto não tóxico (O 2 ) fazem do ozônio um desinfetante viável para garantir a segurança microbiológica dos produtos alimentícios. O gás age diretamente na superfície dos microrganismos e destrói sua parede celular. Objetivou-se com este trabalho avaliar a eficiência do gás ozônio na desinfecção de grãos de milho contaminados com fungos Aspergillus flavus, Fusarium verticillioides e Penicillium spp. e na degradação das fumonisinas B 1 e B 2 , além do efeito do processo nas características físico-químicas dos grãos. Foram utilizados grãos de milho dos híbridos 30F53H e AS1581 PRO, com teor de água de 12,8 e 13,5% em base úmida (b.u.), respectivamente, contaminados naturalmente com Aspergillus flavus, Fusarium verticillioides e Penicillium spp. Os grãos foram acondicionados em câmara de PVC (32 x 20 cm) composta por três compartimentos, cada um com capacidade para 800 g de grãos, e com conexões para injeção e exaustão do gás. A concentração utilizada de ozônio aplicada foi de 13,5 mg L -1 com fluxo de 1,0 L min -1 , em cinco períodos de exposição (12, 24, 36, 48 e 60 h). No controle, os grãos de milho foram submetidos ao tratamento com ar atmosférico, nas mesmas condições que o tratamento com ozônio. O índice de ocorrência de fungos foi avaliado pelo método de papel de filtro (“blotter test”). Para avaliar a capacidade detoxificante do gás ozônio, quantificou-se o teor de fumonisinas B 1 e B 2 nas amostras de grãos de milho, submetidas ou não ao processo de ozonização. A avaliação físico-química dos grãos foi realizada antes e depois de cada tratamento. Foram analisados os teores de água, lipídios, proteínas e cinzas. Para o híbrido 30F53H, o tempo de saturação calculado foi 41,74 min e a concentração residual do gás ozônio 8,72 mg L -1 . Dos resultados obtidos conclui-se que para o tempo de exposição de 60 h, os índices de ocorrência de A. flavus, Penicillium spp. e F. verticillioides para o híbrido AS1581 PRO reduziram o equivalente a 93,8; 99,7 e 99,3%, em relação ao controle. Para o híbrido 30F53H, os índices de ocorrência dos fungos A. flavus, Penicillium spp. e F. verticillioides apresentaram redução superior a 96% no tempo de exposição de 60 h. A concentração de 13,5 mg L -1 e 24 h de exposição ao ozônio reduziu o teor de fumonisinas B 1 e B 2 em 78,8 e 86,98%, respectivamente, para o híbrido 30F53H e para o híbrido AS1581 PRO a redução foi de 88,5% no teor de fumonisina B 1 e mais de 82% o teor de fumonisina B2. O teor de água, proteínas, lipídios e cinzas não foram alterados pela exposição dos híbridos ao gás ozônio na concentração de 13,5 mg L -1 , exceto para o híbrido AS1581 PRO nos tempos de exposição ao ozônio superiores a 48 h. O ozônio reduziu o teor de água dos grãos de milho do híbrido AS1581 PRO nos tempos de 48 e 60 h. Já para o híbrido 30F53H não foi observada diferença significativa nos teores de água, lipídios, proteína e cinzas entre o controle e o tratamento com ozônio. Portanto, nas condições adotadas, os resultados indicam que o ozônio se mostrou eficiente fungicida e detoxificante de grãos de milho sem alterar a qualidade físico-quimica dos mesmos.

Maize is one of the most vulnerable to fungal attack cereal, mostly species of Fusarium, Aspergillus and Penicillium besides the contamination by toxic secondary metabolites produced by fungi (mycotoxins), some of these compounds are carcinogenic to humans and animals. The ozone is a strategy for controlling fungi and detoxification of grain in warehousing units. Features such as high reactivity, penetrability and spontaneous decomposition in a non-toxic product (O 2 ) became ozone a viable disinfectant to ensure the microbiological safety of food products. The gas acts directly on the surface of microorganisms and destroys their cell wall. The objective of this study was to evaluate the ozone gas efficiency in the disinfection of corn kernels contaminated with Aspergillus flavus, Fusarium verticillioides and Penicillium spp. and the degradation of fumonisins B 1 and B 2 , and the effect of the process on the physicochemical characteristics of the grains. Hybrids maize 30F53H and AS1581 PRO were utilized in the experiment, with 12.8 and 13.5% moisture content on a wet basis, respectively, naturally contaminated with Aspergillus flavus, Fusarium verticillioides and Penicillium spp. The grains were packed in PVC chamber (32 x 20 cm) consisting of three compartments, each with a capacity of 800 g, with connections for gas injection and exhaust. The applied ozone concentration used was 13.5 mg L -1 with a flow of 1.0 L min -1 for five exposure times (12, 24, 36, 48 and 60 h). In control, maize grains were subjected to treatment with atmospheric air, the same conditions as treatment with ozone. The rate of occurrence of fungi was evaluated by blotter test. The fumonisin B 1 and B 2 content in samples of maize, whether or not subject to the ozonation process, was quantified to evaluate detoxication capacity of ozone gas. The physicochemical evaluation of grains was performed before and after each treatment. Water, lipids, proteins and ash levels were evaluated. For the hybrid 30F53H the calculated saturation time was 41.74 min and residual ozone gas concentration of 8.72 mg L -1 . From the results obtained it was concluded that for the 60 h exposure time, the occurrence rates of A. flavus, Penicillium spp. and F. verticillioides for hybrid AS1581 PRO reduced equivalent to 93.8, 99.7 and 99.3%, compared to the control. For hybrid 30F53H, the occurrence rates of fungi A. flavus, Penicillium spp. and F. verticillioides experiencing decreases greater than 96% in 60 h exposure time. The concentration of 13.5 mg L -1 and 24 h exposure to ozone reduced 78.8 e 86.98% fumonisin B 1 and B 2 content for the hybrid 30F53H. The reduction of fumonisin B 1 and B 2 content in the hybrid AS1581 PRO was 88.5% and more than 82%, respectively. Ozone reduced the water content of corn kernels hybrid AS1581 PRO in times 48 and 60 h. As for the hybrid 30F53H was no significant difference in water content, lipid, protein and ash between the control and treatment with ozone. Therefore, the adopted conditions, the results indicate that ozone was efficient fungicide and detoxication corn grain without changing the physical-chemical quality.