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 de infravermelho próximo (NIR-HSI), que combinam preceitos de química e agricultura de precisão, para identificar e quantificar essa micotoxina, considerada um dos maiores entraves à produção de milho no Brasil, pois contamina os grãos enquanto os grãos ainda estão no campo e não é destruída pelo processamento térmico.
As fumonisinas são produzidas em sua maioria por fungos do gênero Fusarium e, por apresentarem ampla distribuição, ampla ocorrência e alta toxicidade, são consideradas as piores micotoxinas dentre as 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 refletância difusa, que depende das propriedades químicas e estruturais do material. É uma abordagem não destrutiva para obter espectros espacialmente distribuídos, que permite visualizar e localizar mudanças químicas em qualquer sistema complexo pixel a pixel”, explica Maria Lúcia Simeone, pesquisadora da Embrapa Milho e Sorgo.
Inovação na detecção de micotoxinas
O método atualmente utilizado para quantificar as fumonisinas é caro, complexo, demorado e requer um alto nível de conhecimento técnico e que as amostras sejam moídas. Soma-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 usa produtos químicos, não destrói a amostra e tem um custo menor. “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 a radiação eletromagnética e átomos ou moléculas na amostra em análise”, relata.
O pesquisador destaca ainda que os resultados obtidos com a técnica NIR-HSI foram surpreendentes, especialmente por permitirem 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”, acrescenta.
Benefícios para a cadeia produtiva
A nova técnica traz diversos benefícios para toda a cadeia produtiva do milho:
Velocidade: A quantificação do teor de fumonisina é realizada rapidamente em apenas 30 segundos, o que permite que um maior número de amostras seja analisado em menor tempo e uma resposta mais rápida em caso de contaminação.
Redução de custos: A técnica é mais econômica do que os métodos tradicionais, pois dispensa a moagem ou o 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 na revista Brazilian Journal of Biology representa um avanço significativo na área de segurança alimentar. “Ao permitir a detecção rápida e direta do teor de fumonisina em grãos de milho, essa nova metodologia contribui para garantir a qualidade e a segurança dos alimentos, protegendo a saúde dos consumidores e dos animais”, observa Renata Pereira da Conceição, pós-graduanda da UFMG.
Foto: Renata Silva
Para a pesquisadora da Embrapa Valéria Aparecida Vieira Queiroz, “com essa tecnologia, é possível desenvolver estratégias mais eficientes para o controle das fumonisinas no milho, reduzindo as perdas de produção, possibilitando a segregação de lotes de amostras e garantindo alimentos mais seguros para a população”.
Everaldo Medeiros, pesquisador da Embrapa Algodão, explica que a técnica gera uma espécie de “imagem química do objeto” ao combinar técnicas de processamento de dados quimiométricos. 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.
O pesquisador Everaldo Medeiros fala sobre a técnica
“Nossa participação foi estudar as melhores configurações de imagens para as medições de fumonisinas diretamente nas sementes de milho. Os resultados permitiram a detecção e quantificação automática de micotoxinas com maior sensibilidade e velocidade do que as técnicas atualmente em uso oferecem”, conclui Medeiros.
