Métodos naturais de detoxificação de micotoxinas em alimentos Amazônicos: guaraná (Paullinia cupana Kunth) e castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.)

Abstract

As micotoxinas são contaminantes naturais produzidas por fungos e são comumente encontrados em uma grande variedade de produtos alimentares, incluindo cereais, leguminosas, nozes e seus produtos. Entre as mais de 300 micotoxinas identificadas, as aflatoxinas são as mais estudadas devido ao seu potencial toxigênico. A contaminação com aflatoxinas por espécies de Aspergillus está diretamente relacionada com as condições climáticas na Amazônia (clima quente e úmido) durante o período de colheita. A crescente demanda por alimentos seguros e naturais, sem conservantes químicos, levou muitos pesquisadores a investigar os efeitos antimicrobianos de compostos naturais. Por isso, é necessário desenvolver tratamentos alternativos para substituir os aditivos sintéticos. O objetivo deste estudo foi encontrar alternativas para melhorar a qualidade da castanha-do-Brasil buscando métodos efecientes, naturalmente seguros e economicamente viáveis para o controle da contaminação por fungos toxigênicos bem como a redução da produção de micotoxinas. As amostras de castanha-do-Brasil foram coletadas em uma usina de beneficiamento localizada no Estado do Pará e os frutos de guaraná e jucá para obtenção dos extratos hidroalcoólicos foram adquiridos no mercado público da cidade de Manaus e no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazonia (INPA), respectivamente. A metodologia deste trabalho foi realizada em quatro etapas sendo a primeira para coleta, identificação, elaboração e caracterização dos extratos de guaraná e jucá. Na segunda etapa, foram realizados ensaios para observação do efeito da concentração de cafeína presente no fruto do guaraná sobre o crescimento de fungos e a produção de ocratoxina. Na terceira, foram realizados testes in vitro para observar o efeito dos extratos de guaraná e jucá e também do óleo extraído da castanha-do-Brasil sobre cepas toxigênicas e sua relação com a inibição da produção de aflatoxinas. Na quarta e última etapa, foram realizados ensaios de aplicação do extrato de jucá (em 3 concentrações diferentes) em castanha-do-brasil comcasca armazenada para verificação do seu efeito na inibição da produção de aflatoxinas pelo Aspergillus parasiticus. Os resultados deste estudo mostram que os níveis de ocratoxina A estavam abaixo do LOQ (2,0 mg/kg), provavelmente devido às altas concentrações da cafeína no guaraná, confirmando as propriedades antifúngicas desses alcalóides. Os extratos de jucá apresentaram-se mais eficientes no controle do crescimento do Aspergillus parasiticus, bem como na inibição da produção de aflatoxinas quando comparados com os extratos de guaraná, sugerindo que os compostos fitoquímicos do jucá poderiam ser usados sozinhos ou em conjunto com outras substâncias ou processos no controle da produção de metabólitos tóxicos. O óleo de castanha-do-brasil foi eficiente na redução do crescimento fúngico e produção de aflatoxinas, o que pode ser explicado pela composição rica do óleo de castanha-do-Brasil em ácidos graxos, uma vez que a atividade dos ácidos graxos pode agir contra o metabolismo de alguns fungos, inibindo seu crescimento. Os extratos de jucá apresentaram efeito significativo sobre a inibição da produção de aflatoxinas em castanha-do-Brasil armazenada. Como conclusões, considerando que o extrato de jucá é um produto naturalmente seguro, há uma necessidade de explorar o seu uso potencial como um inibidor eficaz para o crescimento de fungos e a produção de aflatoxinas, por isso mais estudos devem ser realizadas para isolar e identificar os principais componentes. Os resultados do presente estudo mostraram a possibilidade da utilização de compostos naturais como alternativas aos pesticidas para controlar o crescimento de fungos e produção de aflatoxinas.<br>

Abstract : Mycotoxins are natural contaminants produced by fungi and are commonly found in a wide variety of food products, including cereals, legumes, nuts and their products. Among the more than 300 identified mycotoxins, aflatoxins are the most studied due to their toxigenic potential. The aflatoxin contamination by Aspergillus species is directly related to the climatic conditions in the Amazon (hot and humid) during the collection period. The growing demand for safe and natural foods without chemical preservatives, led many researchers to investigate the antimicrobial effects of natural compounds. Therefore it is necessary to develop alternative treatments to replace synthetic additives. The aim of this study was to find alternatives to improve the quality of the Brazil nut seeking efecientes naturally safe and economically viable for the control of contamination by toxigenic fungi and reduction of mycotoxin production methods. Brazil nut samples were collected in a beneficiation plant located in the state of Pará and fruit guarana and jucá to obtain the hydroalcoholic extracts were acquired in the public market in the city of Manaus and the National Institute for Research in Amazonia (INPA), respectively. The methodology of this work was carried out in four stages the first being for the collection, identification, preparation and characterization of extracts of guarana and jucá. In the second step, testing for observing the effect of concentration of caffeine in guarana result of fungal growth and production of ochratoxin were performed. In the third, in vitro tests were performed to observe the effect of extracts of guarana and jucá and also the Brazil nut oil on toxigenic strains and their relationship to the inhibition of aflatoxin production. The fourth and final step, application essays jucá extract were performed (in 3 different concentrations) in Brazil nut shell stored for verification of its effect on the inhibition of aflatoxin production by Aspergillus parasiticus. The results of this study show that the levels of ochratoxin A were below the LOQ (2.0 mg / kg), probably due to high concentrations of caffeine in guarana, confirming the antifungal properties of these alkaloids. Jucá extracts were more effective in controlling the growth of Aspergillus parasiticus, as well as inhibition ofaflatoxin production when compared to extracts of guarana, suggesting that the jucá phytochemical compounds may be used alone or in combination with other substances or processes in controlling the production of toxic metabolites. The Brazil nut oil was effective in reducing fungal growth and aflatoxin production, which can be explained by the rich composition of the Brazil nut oil fatty acids, since the activity of fatty acids can counteract the metabolism of fungi by inhibiting their growth. Extracts jucá significant effect on the inhibition of aflatoxin production in Brazil nut stored. As conclusions, whereas the extract jucá is a naturally safe product, there is a need to explore its potential use as an effective inhibitor for the growth of fungi and aflatoxins production, so further studies should be conducted to isolate and identify the main components. The results of this study indicate the potential use of natural compounds as alternatives to pesticides for controlling fungal growth and aflatoxin production.