Microorganisms from corn stigma with biocontrol potential of Fusarium verticillioides / Microrganismos do estigma do milho com potencial de biocontrole de Fusarium verticillioides

The mycotoxigenic fungus Fusarium verticillioides is the primary maize pathogen and causes the maize stalk and ear rot diseases with significant economic losses. Furthermore, the excessive use of fungicides to control F. verticillioides constitutes threats to the environment and human health. Thus, sustainable alternatives such as biological control are needed to minimize the hazards associated with the current method. Although much is known about the vulnerability of the maize silks as a gateway for several fungal pathogens invading the developing grains, studies on the chemical properties of silk extracts and their resident microbiota are scarce. This study isolated and characterized bacteria and fungi that colonize the maize stigma to assess new potential biocontrol agents. The samples were collected from maize fields in the Brazilian localities of Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR, and Goiânia-GO. One hundred sixty-seven microorganisms were isolated, 46% endophytic and 54% epiphytic. First, the antagonist activity was evaluated by the agar disc diffusion method performed in triplicate, and 83% of the isolates showed antagonist activity against F. verticillioides. Then, the 42 most efficient isolates were identified based on the partial sequencing of the bacterial 16S rRNA gene and fungi ITS region. The bacteria belong to the genera Bacillus (57.1%), Burkholderia (23.8%), Achromobacter (7.1%), Pseudomonas (2.4%), and Serratia (2.4%), while the fungi are Penicillium (2.4%), Candida (2.4), and Aspergillus (2.4%). The results showed that microorganisms from maize stigma might represent new promising agents for F. verticillioides control.

O fungo micotoxigênico Fusarium verticillioides é o principal patógeno do milho e causa doenças do colmo e da podridão da espiga com perdas econômicas significativas. Além disso, o uso excessivo de fungicidas no controle de F. verticillioides constitui uma ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. Assim, alternativas sustentáveis, como o controle biológico, são necessárias para minimizar os riscos associados ao método atual. Este estudo isolou e caracterizou bactérias e fungos que colonizam o estigma do milho para avaliar novos agentes de biocontrole em potencial. As amostras foram coletadas em campos de milho nas localidades brasileiras de Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR e Goiânia-GO. Cento e sessenta e sete microrganismos foram isolados, 46% endofíticos e 54% epifíticos. O teste de antagonismo empregando a técnica de disco de difusão em meio sólido, mostrou que 83% dos isolados apresentaram atividade antagonista contra F. verticillioides. Em seguida, 42 isolados mais eficientes foram identificados a partir do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA bacteriano e da região ITS de fungos. Os isolados bacterianos pertencem ao gênero Bacillus (57,1%), Burkholderia (23,8%), Achromobacter (7,1%), Pseudomonas (2,4%) e Serratia (2,4%), enquanto os fungos são Penicillium (2,4%), Candida (2.4), e Aspergillus (2,4%). Os resultados mostraram que microrganismos do estigma do milho podem representar novos agentes promissores para o controle de F. verticillioides.

Potential use of lemongrass essential oil as fungicide against Aspergillus brasiliensis and as post-harvest protectant of wheat

Fungi are among the main responsible for damage and loss in stored grains, its control has been done through synthetic substances, which are harmful to man and the environment. Brazil, one of the leading countries in agriculture, has optimal environmental conditions for the development of mycotoxigenic fungi. Most of the synthetic chemicals used as preservatives have often been realized to be toxic to humans and also cause adverse environmental effects. Thus, it is necessary to search for alternative methods of controlling. In this study the aimed was to evaluate the efficacy of lemongrass essential oil in the control of the Aspergillus brasiliensis. In vitro and serial microdilution tests were carried out at different concentrations of essential oil and citral, which corresponds to 72% of the total oil composition. Inhibition of fungal growth on contaminated wheat grain was evaluated. The in vitro test results showed that the essential oil has fungicidal potential at concentrations from 0.6 956;L mL-1, the minimum inhibitory concentration was determined at 0.8 956;L mL-1. The tests with citral showed fungal control at concentrations from 0.6 956;L mL-1 onwards. For wheat grain, fungal growth inhibition was obtained at the concentration of 1.6 956;L mL-1. The essential oil of Cymbopogon flexuosus showed fungicidal activity against the fungus Aspergillus brasiliensis.

Potential use of lemongrass essential oil as fungicide against Aspergillus brasiliensis and as post-harvest protectant of wheat

Fungi are among the main responsible for damage and loss in stored grains, its control has been done through synthetic substances, which are harmful to man and the environment. Brazil, one of the leading countries in agriculture, has optimal environmental conditions for the development of mycotoxigenic fungi. Most of the synthetic chemicals used as preservatives have often been realized to be toxic to humans and also cause adverse environmental effects. Thus, it is necessary to search for alternative methods of controlling. In this study the aimed was to evaluate the efficacy of lemongrass essential oil in the control of the Aspergillus brasiliensis. In vitro and serial microdilution tests were carried out at different concentrations of essential oil and citral, which corresponds to 72% of the total oil composition. Inhibition of fungal growth on contaminated wheat grain was evaluated. The in vitro test results showed that the essential oil has fungicidal potential at concentrations from 0.6 956;L mL-1, the minimum inhibitory concentration was determined at 0.8 956;L mL-1. The tests with citral showed fungal control at concentrations from 0.6 956;L mL-1 onwards. For wheat grain, fungal growth inhibition was obtained at the concentration of 1.6 956;L mL-1. The essential oil of Cymbopogon flexuosus showed fungicidal activity against the fungus Aspergillus brasiliensis.(AU)

ANÁLISE BROMATOLÓGICA E PESQUISA DE MICOTOXINAS EM ALIMENTOS NÃO CONVENCIONAIS PARA CÃES ADULTOS, COMERCIALIZADOS EM BELO HORIZONTE - MG

A alimentação não convencional para cães, comumente denominada alimentação natural, tem ganhado o mercado com a promessa de oferecer um alimento mais saudável, natural e livre dos aditivos utilizados nas indústrias. Porém, os estudos são escassos e não corroboram com essas especulações. Foram adquiridas 44 amostras de 15 empresas que comercializavam seus produtos na cidade de Belo Horizonte (MG), com variados ingredientes. Foram realizadas observações sobre as características dos produtos, além da análise bromatológica em 15 amostras, sendo uma de cada empresa, para quantificação do teor de proteína bruta, extrato etéreo, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, cálcio e fósforo, pesquisa bacteriológica em uma amostra e micológica em 12 amostras, além da pesquisa das micotoxinas aflatoxinas, fumonisinas, deoxinivalenol, T2, ocratoxina e zearalenona em 44 amostras. Como principais resultados, foi observado que somente seis empresas possuíam registro no MAPA. Sobre a composição do produto, somente 60% das empresas informaram em rótulo. Constatou-se inadequação em amostras de duas empresas que forneceram os alimentos com peso inferior ao informado na embalagem, chegando a 25% do peso descrito em forma de água livre. Já na análise bromatológica, somente 40% das empresas suplementaram os alimentos com alguma fonte de vitaminas e/ou minerais, e apenas uma apresentou relação Ca:P entre 1:1 e 2:1, conforme recomendado para a espécie. Com exceção de uma amostra, todas apresentaram teor de proteína bruta acima de 30% na matéria seca, contendo cortes cárneos padrão de consumo humano. Sobre a pesquisa microbiológica, foram isoladas as bactérias Enterobacter cloacae e Buttiauxella sp e também foram isolados fungos micotoxigênicos em 58% das amostras analisadas. Já na pesquisa de micotoxinas, foi encontrado um total de 27% das amostras contaminadas, sendo 23% com T-2 e 4% com aflatoxinas. Diante do apresentado, conclui-se que os alimentos não convencionais analisados nesse estudo, apresentaram risco micotoxicológico e poderiam provocar deficiências nutricionais

Unconventional dog food, commonly referred to as natural dog food, has been gaining market share with the promise of offering a healthier, natural, and additive-free dog food. However, studies are scarce and do not support these speculations. A total of 44 samples were acquired from 15 companies that commercialized their products in the city of Belo Horizonte (MG), with varied ingredients. Observations on the characteristics of the products were made, in parallel with bromatological analysis in 15 samples, one from each company, to quantify the content of crude protein, ethereal extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, calcium and phosphorus, bacteriological research in one sample and mycological research in 12 samples. In addition to research of the mycotoxins aflatoxins, fumonisins, deoxynivalenol, T2, ochratoxin and zearalenone in 44 samples. As main results, it was observed that only six companies were registered in MAPA. About the composition of the product, only 60% of the companies informed on the label. Inadequacy was found in samples from two companies that supplied the food with weight lower than that informed on the package, as much as 25% of the described weight was free water. As for the bromatological analysis, only 40% of the companies supplemented the food with some source of vitamins and/or minerals, and only one presented a Ca:P ratio between 1:1 and 2:1, as recommended for the species. With the exception of one sample, all had crude protein content above 30% in dry matter, containing standard cuts of meat for human consumption. About the microbiological research, Enterobacter cloacae and Buttiauxella sp bacteria were isolated, and mycotoxigenic fungi were also isolated in 58% of the analyzed samples. In mycotoxin research, 27% of the samples were found to be contaminated, 23% with T-2 and 4% with aflatoxins. In view of the presented, it is concluded that the unconventional foods analyzed in this study presented a mycotoxicological risk and could cause nutritional deficiencies.

Monitoramento de fungos micotoxígenos em peixes cultivados, na água e substrato de viveiros em fazendas / Monitoring of mycotoxigenic fungi in the cultivated fish, in the water and in the substrate from fish ponds in farms

Os alimentos podem ser contaminados na produção, processamento, embalagem, transporte econsumo, por substâncias tóxicas ou microrganismos. Objetivou-se pesquisar a presença de fungosmicotoxígenos em tilápias (Oreochromis sp.) cultivadas, na água e substrato de viveiros, em duas fazendassituadas em Teresina, PI. Foram utilizados doze amostras de cada propriedade, sendo, quatro amostras em trêsestágios de crescimento, totalizando 24 amostras. Realizou-se a contagem de fungos pela metodologia decimalseriada (10-1a 10-3). Após análise dos resultados, observou-se que na propriedade “A” houve diferença nacontagem de fungos nas amostras de tilápias com as maiores contagens na fase 2 de crescimento. As amostras deágua dos viveiros apresentaram contagens semelhantes em todas as fases de cultivo em ambas às propriedades.As contagens de fungos nas amostras de substrato foram maiores na propriedade “B”. Esses fungos podem serprovenientes do ambiente ou ainda de fatores externos, como a ração. Comparando-se as amostras, os substratosapresentaram maior contaminação e variedade de espécies, provavelmente devido ao acúmulo de resíduos deração e fezes que estão presentes na água. Concluiu-se que os sistemas de piscicultura possuem fungosmicotoxígenos e que estes estão presentes nos peixes

Food can be contaminated in production, processing, packing, transport, and consumption bytoxic substances or microorganisms. The objective of work was to research the presence of mycotoxigenic fungiin the cultivated tilapia (Oreochromis sp.), in the water and in the substrate from fish ponds in two farms situatedin Teresina, PI. Twelve samples were used per property that is: four samples in three stages of growth, totaling24 samples. Fungi counting were carried out by using the serial decimal methodology (10-1a 10-3). Afteranalyzing the results, a difference in the counting of fungi in the samples of tilapia (Oreochromis sp.) withgreater counting in phase 2 was observed in property “A”. The samples of water from the ponds presentedsimilar counting in all phases of cultivation in both properties. The counting of fungi in the samples of substratewere greater in property “B”. These fungi may come from the environment or from external factors, such as theration. Comparing the samples, the substrate presented greater contamination and a variety of species, probably,due to the accumulation of ration and feces residues that are present in the water. It was concluded that fishfarmingsystems have mycotoxigenic fungi and that these are present in fish

Monitoramento de fungos micotoxígenos em peixes cultivados, na água e substrato de viveiros em fazendas / Monitoring of mycotoxigenic fungi in the cultivated fish, in the water and in the substrate from fish ponds in farms

Os alimentos podem ser contaminados na produção, processamento, embalagem, transporte econsumo, por substâncias tóxicas ou microrganismos. Objetivou-se pesquisar a presença de fungosmicotoxígenos em tilápias (Oreochromis sp.) cultivadas, na água e substrato de viveiros, em duas fazendassituadas em Teresina, PI. Foram utilizados doze amostras de cada propriedade, sendo, quatro amostras em trêsestágios de crescimento, totalizando 24 amostras. Realizou-se a contagem de fungos pela metodologia decimalseriada (10-1a 10-3). Após análise dos resultados, observou-se que na propriedade “A” houve diferença nacontagem de fungos nas amostras de tilápias com as maiores contagens na fase 2 de crescimento. As amostras deágua dos viveiros apresentaram contagens semelhantes em todas as fases de cultivo em ambas às propriedades.As contagens de fungos nas amostras de substrato foram maiores na propriedade “B”. Esses fungos podem serprovenientes do ambiente ou ainda de fatores externos, como a ração. Comparando-se as amostras, os substratosapresentaram maior contaminação e variedade de espécies, provavelmente devido ao acúmulo de resíduos deração e fezes que estão presentes na água. Concluiu-se que os sistemas de piscicultura possuem fungosmicotoxígenos e que estes estão presentes nos peixes(AU)

Food can be contaminated in production, processing, packing, transport, and consumption bytoxic substances or microorganisms. The objective of work was to research the presence of mycotoxigenic fungiin the cultivated tilapia (Oreochromis sp.), in the water and in the substrate from fish ponds in two farms situatedin Teresina, PI. Twelve samples were used per property that is: four samples in three stages of growth, totaling24 samples. Fungi counting were carried out by using the serial decimal methodology (10-1a 10-3). Afteranalyzing the results, a difference in the counting of fungi in the samples of tilapia (Oreochromis sp.) withgreater counting in phase 2 was observed in property “A”. The samples of water from the ponds presentedsimilar counting in all phases of cultivation in both properties. The counting of fungi in the samples of substratewere greater in property “B”. These fungi may come from the environment or from external factors, such as theration. Comparing the samples, the substrate presented greater contamination and a variety of species, probably,due to the accumulation of ration and feces residues that are present in the water. It was concluded that fishfarmingsystems have mycotoxigenic fungi and that these are present in fish(AU)

Identification of toxigenic Aspergillus species from diet dairy goat using a polyphasic approach / Identificação de espécies toxigênicas de Aspergillus isoladas da dieta de cabras leiteiras utilizando uma abordagem polifásica

Some species of filamentous fungi that infest agricultural commodities are able to produce mycotoxins, contaminating feed and animal products. The aim of this research was to identify the mycoflora present in the feed and forage for dairy goat and to isolate and characterize the Aspergillus flavusand A. parasiticusstrains based on a morphological and molecular characterization and mycotoxigenic ability. The goat dairy diets were collected monthly from 11 goat milk farms, totaling 129 and 106 samples of concentrate and forage, respectively. For the isolation of the mycobiota the surface plating method was used. Aspergillus, Penicillium,and Fusariumwere the main fungi producing mycotoxins isolated. The morphological and molecular characterization and mycotoxigenic ability were used for A. flavusand A. parasiticusidentification. The Aspergillusspp. from feed 39% produced aflatoxins B1 and B2, 17% produced cyclopiazonic acid (CPA), 18% produced both toxins, and 42% had no toxigenic ability. Only 2.0% of the strains produced aflatoxins B1, B2, G1, and G2, but no CPA. The strains from forage were producers of aflatoxins B1 and B2 (37%), CPA (14%), 14% of both mycotoxins, whereas 49% have shown no toxigenic ability. The aflD and aflR genes were used by PCR and PCR-RFLP, respectively. The presence of toxigenic species in samples of feed for lactating goats indicates a potential risk of contamination of dairy products, if they are exposed to environmental conditions favorable to fungal growth and mycotoxin production.(AU)

Algumas espécies de fungos filamentosos que infestam os produtos agrícolas e ração são capazes de produzir micotoxinas. O objetivo deste trabalho foi identificar a micoflora presente nos concentrados e volumosos utilizados na dieta de cabras leiteiras e isolar as espécies Aspergillus flavuse A. parasiticus, com base em uma caracterização morfológica e molecular e capacidade micotoxigênica. Os alimentos foram coletados mensalmente em 11 fazendas produtoras de leite de cabra, totalizando 129 e 106 amostras de concentrado e volumoso, respectivamente. Para o isolamento da micobiota, foi utilizado o método de plaqueamento de superfície.Aspergillus, Penicilliume Fusariumforam os principais gêneros de fungos produtores de micotoxinas isolados das amostras. A caracterização morfológica e molecular e capacidade micotoxigênica foram utilizadas para identificação de A. flavus e A. parasiticus.Das cepas Aspergillusspp isoladas do concentrado, 39% produziram aflatoxinas B1 e B2, 17% produziram ácido ciclopiazônico (ACP), 18% produziram ambas as toxinas e 42% não tinham capacidade toxigênica. Apenas 2,0% das cepas produziram aflatoxinas B1, B2, G1 e G2. As cepas de Aspergillusspp. isoladas do volumoso foram produtores de aflatoxinas B1 e B2 (37%), ACP (14%), sendo que 14% produziram ambas toxinas e 49% não foram produtoras. Os genes aflD e aflR foram utilizados para a PCR e a PCR-RFLP, respectivamente. A presença de espécies toxigênicas em amostras de alimentos destinados a caprinos em lactação indica um risco potencial de contaminação dos produtos lácteos por aflatoxinas e ACP, caso estes sejam expostos a condições ambientais favoráveis ao crescimento de fungos e produção de micotoxinas.(AU)

AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE OCRATOXINA A, ISOLAMENTO, IDENTIFICAÇÃO PROTEÔMICA E POTENCIAL PROBIÓTICO DE MICRO-ORGANISMOS PRESENTES NO SOCOL

O socol é um produto cárneo cru fermentado, elaborado a partir de carne suína, caracterizado pelo crescimento de fungos em sua superfície durante a maturação e é produzido na região serrana do estado do Espírito Santo por descendentes de imigrantes italianos. As bactérias ácido-láticas (BAL) são micro-organismos desejáveis presentes em alimentos fermentados, tais como produtos cárneos fermentados, e algumas têm sido classificadas como micro-organismos potencialmente probióticos. Fungos micotoxigênicos e a consequente produção de ocratoxina A (OTA) em produtos cárneos fermentados são um desafio para a segurança alimentar e, portanto, tema que requer esforços da academia e das autoridades sanitárias responsáveis. Os objetivos do trabalho foram isolar e identificar por espectrometria de massa por ionização e dessorção a lazer assistida por matriz - tempo de vôo (EM-MALDI-TOF) as BAL e leveduras e, por critérios morfológicos, os fungos filamentosos presentes no socol; avaliar o potencial probiótico in vitro das BAL e identificar e quantificar a OTA no socol e em cultivos a partir de fungos filamentosos potencialmente produtores isolados do produto. Para isso, 13 amostras de socol (10 inspecionadas e três não inspecionadas) foram analisadas com base nos parâmetros microbiológicos definidos pela legislação brasileira não tendo sido encontradas a presença de Salmonella spp. ou contagens de coliformes termotolerantes e Staphylococcus coagulase positivo acima dos limites estabelecidos. Foram identificadas seis espécies de BAL (Lactobacillus sakei, Lactobacillus brevis, Lactobacillus curvatus, Enterococcus faecalis, Pediococcus acidilactici e Pediococcus pentosaceus) em seis amostras de socol pela EMMALDI-TOF. Todas as BAL foram tolerantes aos sais biliares (com cinco ainda sendo capazes de crescer em sua presença) e cinco ao suco gástrico artificial (com duas sendo capazes de crescer na sua presença). Todas as BAL foram sensíveis à tetraciclina, ao cloranfenicol, à eritromicina, à ceftazidima (exceto L. sakei SFC2 que foi resistente), à penicilina (exceto L. brevis SFC1 e P. pentosaceus SFC11 que foram moderadamente sensíveis) e à clindamicina (exceto L. curvatus SFC6 que foi moderadamente sensível); e resistentes ao sulfazotrim, oxacilina, à amicacina (exceto o L. sakei SFC2 que foi moderadamente sensível) e à vancomicina (exceto o L. sakei SFC2 que foi sensível). Para a gentamicina, 50% das BAL foram resistentes e a outra metade sensível e para a ciprofloxacina, 50% foram resistentes, 33% sensíveis e 17% moderadamente sensíveis. A EM-MALDI-TOF permitiu identificar um único gênero de levedura (Candida spp.). Apenas duas amostras de BAL (L. brevis SFC1 e P. acidilactici SFC9) inibiram todas as bactérias reveladoras e Staphylococcus aureus ATCC 33591 foi a bactéria reveladora que menos sofreu inibição. As análises de OTA indicaram sua presença no socol de 53,8% dos produtores (30,76% inspecionados e 100% não inspecionados). A concentração média das amostras positivas foi de 99,3µg de OTA/kg de produto (54,1 µg kg-1 entre os inspecionados e 159,7 µg kg-1 entre os não inspecionados). Fungos filamentosos isolados do socol pertencentes ao complexo Aspergillus ochraceus produziram ocratoxina A in vitro. L. brevis SFC1 e, especialmente, P. acidilactici SFC9 demostraram atividade probiótica in vitro. As amostras de socol analisadas apresentam as características microbiológicas requeridas pela legislação brasileira, apesar das altas contagens de Staphylococcus spp. encontradas. A presença de microbiota toxigênica e as altas concentrações de OTA, amplamente distribuídas entre todas as agroindústrias não inspecionadas e parte das inspecionadas, indicam a necessidade de se estabelecerem medidas para garantir a inocuidade do produto e a segurança dos consumidores

The socol is a dry cured meat product made from pork meat, characterized by the growth of fungi on its surface during maturation phase and is produced in the mountain region of the state of Espirito Santo by descendants of Italian immigrants. Lactic acid bacteria (LAB) are desirable microorganisms present in fermented foods, such as dry-cured meat products, and some of them have been classified as potentially probiotic microorganisms. Mycotoxigenic fungi and the consequent production of ochratoxin A (OTA) in fermented meat products are a challenge for food security and, therefore, an issue that requires efforts by academy and official inspection service. The aim of this work were to isolate and identify LAB and yeasts by matrix assisted laser desorption ionization - time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and, by morphological criteria, the socol filamentous fungi; to evaluate the in vitro probiotic potential of LAB; in addition to identify and quantify OTA in socol and in cultures from socol filamentous fungi potentially producers. Therefore, 13 socol samples (10 inspected and three not inspected) were analyzed based on Brazilian regulations and no presence of Salmonella spp. or counts of thermotolerant coliforms and positive coagulase Staphylococcus above the established limits were found. Six LAB species (Lactobacillus sakei, Lactobacillus brevis, Lactobacillus curvatus, Enterococcus faecalis, Pediococcus acidilactici and Pediococcus pentosaceus) were identified in six socol samples by MALDI-TOF MS. All LAB were tolerant to bile salts (with five still able to grow in their presence) and five to artificial gastric juice (with two being able to grow in their presence). All LAB were sensitive to tetracycline, chloramphenicol, erythromycin, ceftazidime (except L. sakei SFC2 which was resistant), penicillin (except L. brevis SFC1 and P. pentosaceus SFC11 which were moderately sensitive) and to clindamycin (except L. curvatus SFC6 which was moderately sensitive); and resistant to sulfazotrim, oxacillin, amikacin (except L. sakei SFC2 which was moderately sensitive) and vancomycin (except L. sakei SFC2 which was sensitive). For gentamicin, 50% of BAL were resistant, 50% sensitive; and for ciprofloxacin, 50% were resistant, 33% sensitive and 17% moderately sensitive. A single genus of yeast (Candida spp.) was identified by MALDI-TOF MS. Only two samples of LAB (L. brevis SFC1 and P. acidilactici SFC9) inhibited all the developer bacteria and Staphylococcus aureus ATCC 33591 was the developer bacteria that was least inhibited. OTA analysis indicated a 53.8% manufacturers contamination (30.76% for inspected plants and 100% for not inspected plants). The average concentration of the positive samples was 99,3 g OTA/kg of product (54 g kg-1 among those inspected and 159,7 g kg-1 among those not inspected). Filamentous fungi isolated from socol belonging to the Aspergillus ochraceus complex produced ochratoxin A in vitro. L. brevis SFC1 and, especially, P. acidilactici SFC9 demonstrated in vitro probiotic activity. Socol samples present the microbiological characteristics required by Brazilian regulation, despite the high counts of Staphylococcus spp. found. The presence of toxigenic microbiota and the high concentrations of OTA, widely distributed among all uninspected and part of the inspected plants, indicates the need to establish measures to ensure the safety of the product and of its consumers.

EXPRESSÃO HETERÓLOGA E AVALIAÇÃO DO POTENCIAL INIBITÓRIO DE PEPTÍDEOS ANFIPÁTICOS SOBRE MICRORGANISMOS DE IMPORTÂNCIA ALIMENTAR

A demanda por alternativas naturais às substâncias antimicrobianas tradicionalmente utilizadas na indústria de alimentos vem aumentando. A aplicação de peptídeos antimicrobianos se mostra como uma abordagem eficiente para este fim, devido, sobretudo ao forte caráter anfipático dessas moléculas, responsável por interações com membranas das células que podem levar a inibição do crescimento e de funções e à morte de microrganismos. A pesquisa de peptídeos pode ser realizada in silico em sequências proteicas, sendo o potencial antimicrobiano da substância posteriormente verificado através de ensaios experimentais. Estudos in silico com peptídeos de cadeia curta têm obtido resultados promissores quanto à capacidade antimicrobiana. Contudo, os métodos de obtenção desses peptídeos que se baseiam atualmente em hidrólise química ou enzimática de matrizes proteicas não são economicamente viáveis em escala industrial. Como matriz de obtenção desses peptídeos, destacam-se o soro de leite e a biomassa vegetal, por seu baixo custo e pela geração de extratos com alta atividade antimicrobiana. O objetivo do presente estudo foi estabelecer um sistema bacteriano de expressão heteróloga de peptídeos derivados da enzima vegetal ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase oxigenase (RuBisCO), visando viabilizar um método viável para aplicação industrial. Paralelamente, a atividade antimicrobiana de peptídeos anfipáticos derivados de proteínas do soro de leite foi avaliada frente a importantes microrganismos patogênicos e toxigênicos de interesse da indústria de alimentos. Para isso, plasmídeos contendo o inserto codificante da sequência peptídica GSIKAFKEATKVDKVVVLWTALVPR derivada da RuBisCO foram propagados. Esse material foi extraído e transformado em células de alto rendimento Escherichia coli Rosetta(DE3)pLysS, e a produção dos peptídeos foi comprovada, confirmando o estabelecimento de um sistema de expressão viável. Na sequência, os peptídeos HQPHQPLPPTVMFPPQ e KIPAVF, derivados de soro de leite, foram avaliados frente a bactérias patogênicas e fungos micotoxigênicos. Contudo, as concentrações inibitórias mínimas (CIMs) não puderam ser determinadas em doses de até 5000 mg.L-1, divergindo das previsões in silico obtidas. Concentrações superiores inviabilizariam a aplicação industrial devido aos custos de obtenção dos compostos. D

The demand for natural alternatives to antimicrobial substances traditionally used in the food industry has been increasing. Application of antimicrobial peptides represents an interesting approach for this purpose, mainly due to the strong amphipathic character of these molecules, which is responsible for interactions with cell membranes that may lead to growth and metabolism inhibition and death of microorganisms. The search for these peptides can be performed in silico using protein sequences, and the antimicrobial potential is subsequently verified by experimental analyses. In silico studies with short chain peptides have found promising results regarding their antimicrobial capacity. However, production of such peptides currently based on chemical or enzymatic hydrolysis of protein matrices are still inapplicable at industrial scale. As matrices for this production, whey and plant biomass show great interest due to their low cost and high antimicrobial activity of the generated extracts. The objective of the present study was to establish a bacterial system for the heterologous expression of peptides derived from the simulated in silico proteolysis of the plant enzyme ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase (RuBisCO), in order to obtain a viable method for industrial application. In parallel, the antimicrobial activity of amphipathic peptides derived from whey proteins was evaluated against pathogenic and toxigenic microorganisms of interest to the food industry. Hereby, plasmids containing the coding insert of the peptidic sequence GSIKAFKEATKVDKVVVLWTALVPR derived from RuBisCO were cloned into a competent strain. The material was extracted and transformed into high-efficiency Escherichia coli Rosetta(DE3)pLysS cells. Peptide production was obtained, confirming the establishment of a viable expression system. Subsequently, whey-derived peptides HQPHQPLPPTVMFPPQ and KIPAVF were evaluated against pathogenic bacteria and mycotoxigenic fungi. However, the minimum inhibitory concentrations (MICs) could not be determined at doses up to 5000 mg.L-1, unlike the in silico predictions. Higher concentrations would make industrial application unviable due to compounds obtainment costs. Nevertheless, different peptides can be further tested for the same purpose.

Metabólicos fúngicos em rações para equinos adultos

As micotoxinas são produtos resultantes do metabolismo de fungos normalmente presentes no ambiente em que se desenvolvem, como por exemplo: nos grãos, cereais e rações. Objetivou-se neste trabalho isolar e identificar a microbiota fúngica, classificar as espécies dos gêneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium, avaliar o potencial toxigênico dos isolados de Aspergillus e pesquisar a ocorrência de metabólitos fúngicos em rações peletizadas para equinos adultos durante estocagem. As amostras de ração peletizada para equinos adultos foram colhidas de três propriedades criadoras de equinos, sorteadas de forma aleatória na cidade de Teresina, PI. Em cada propriedade selecionada, as amostras foram coletadas de sacos de ração abertos no momento da primeira coleta (tempo zero), armazenadas nos criatórios, com novas coletas sendo feitas deste mesmo saco a cada dois dias (tempo três e tempo seis) com três repetições no total. Foram isolados fungos dos gêneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium, realizada cromatografia de camada fina nas cepas do gênero Aspergillus potencialmente produtoras de Aflatoxinas. Não houve diferença significativa (p<0,05) para contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/g) de fungos filamentosos e leveduras das amostras, porém, os valores se encontraram acima do recomendado. Foram isoladas espécies de Aspergillus spp. (A. japonicus, A. awamori, A. fumigatus, A. flavus e A. ostianus), Penicillium spp (P. citrinum, P. funiculosum e P. decumbens) e Fusarium spp. (Fusarium verticilioides e Fusarium semitectum) com potencial micotoxigênico. Verificou-se que as cepas de Aspergillus flavus apresentaram potencial produção de Aflatoxinas. Foram evidenciados os seguintes metabólitos fúngicos: ergometrina, griseofulvina, festuclavina, ergina e lisergol. Os metabólitos encontrados quando consumidos em longo prazo podem conferir alterações reprodutivas e metabólicas nos equídeos, causando problemas relativos à sanidade e produção destes animais.

Mycotoxins are products resulting from the metabolism of fungi usually present in the environment in which they develop, such as in grains, grains and feeds. The objective of this work was to isolate and identify the fungal microbiota, to classify the species Aspergillus, Penicillium and Fusarium, to evaluate the toxigenic potential of Aspergillus isolates and to investigate the occurrence of fungal metabolites in pelleted rations for adult horses during storage. The samples of pelleted ration for adult horses were collected from three equine breeding properties, randomly drawn in the city of Teresina, PI. In each selected property, the samples were collected from feed bags opened at the time of the first collection (time zero), stored in the nurseries, with new collections being made from this same bag every two days (time three and time six) with three replicates In total. Fungi of Aspergillus, Penicillium and Fusarium genotypes were isolated, and thin - layer chromatography was performed on Aspergillus strains potentially aflatoxin - producing. There was no significant difference (p <0.05) for counting of colony forming units (CFU / g) of filamentous fungi and yeasts of the samples, however, the values were above the recommended values. Species of Aspergillus spp. (A. japonicus, A. awamori, A. fumigatus, A. flavus and A. ostianus), Penicillium spp (P. citrinum, P. funiculosum and P. decumbens) and Fusarium spp. (Fusarium verticilioides and Fusarium semitectum) with mycotoxigenic potential. It was verified that the strains of Aspergillus flavus showed potential production of Aflatoxins. The following fungal metabolites were evidenced: ergometrine, griseofulvin, festuclavin, ergine and lysergol. Metabolites found when consumed in the long term can confer reproductive and metabolic changes in equines, causing problems related to the health and production of these animals.

Qualidade nutricional do café orgânico

O presente trabalho objetivou avaliar as características nutricionais do café orgânico e sua possível influência na saúde do consumidor. Atualmente, a busca da população por alimentos orgânicos cresceu devido ao interesse em consumir alimentos hipoteticamente mais saudáveis e ambientalmente sustentáveis. O sistema de produção de café orgânico ainda representa uma pequena parcela da agricultura, mas vem crescendo, e tem sido uma escolha de alguns cafeicultores como alternativa de renda por ser um nicho crescente nos dias atuais. As características nutricionais do café estão diretamente relacionadas ao estado nutricional das plantas, à composição do solo, composição química do café, aos processos de cultivo, qualidade do fruto, variabilidade genética, dentre outros. O café possui macro- e micronutrientes em sua composição, incluindo vitaminas e minerais e, particularmente, ácidos clorogênicos, associados a propriedades antioxidantes. Como a composição química do fruto pode depender da variedade da planta, diferentes variedades de café fornecem bebidas com características sensoriais e nutricionais diferenciadas, além das opções de processamento escolhidas. Entretanto, a principal diferença do café orgânico em relação ao convencional é a não utilização de adubos sintéticos no seu cultivo. Mesmo assim, tanto o café convencional como o orgânico podem sofrer contaminação por fungos produtores de micotoxinas, o que implica em preocupação de saúde pública. A solução para este problema reside na melhoria das práticas agrícolas em todas as etapas de cultivo, colheita, pós-colheita e processamento do café, independentemente do tipo de sistema de produção escolhido. De forma geral, evidências científicas correntes mostram que há controvérsias sobre eventuais vantagens quanto à segurança e composição nutricional de produtos da cafeicultura orgânica. Mais estudos se tornam necessários para contribuir para a elucidação dessas questões.(AU)

This study aimed to evaluate the nutritional characteristics of organic coffee and its influence on consumer health. Consumers' growing interest for organic foods is largely due to the belief that such foods are healthier and more sustainable. Organic coffee production systems still represent a relatively minor share in agriculture, yet is expanding in light of its income generation potential given its niche status. The nutritional characteristics of drinking coffee are directly related to the plant's nutritional status, soil composition, overall product chemical composition, plant growing conditions, fruit quality, genetic variability, among others. The coffee fruit contains a number of macro- and micro-nutrients, including vitamins and minerals, and particularly, chlorogenic acids, which are associated with antioxidant properties. As product chemical composition depends on plant variety, different plant varieties will yield drinking coffee with distinct sensory properties, in addition to chosen processing variables. However, the single mainfeature in organic coffee production is the preclusion of synthetic fertilizers. Nevertheless, either organic or conventional coffee products may undergo contamination with mycotoxigenic fungi, causing public health concerns. The solution for the problem resides in improving agricultural practices, from growing to harvest, post-harvest, and processing, regardless of the chosen production system. Generally, the current body of scientific evidence indicates controversy and outstanding questions regarding possible advantages in nutritional and safety attributes for organic coffee. Additional studies are therefore warranted to help elucidate such issues.(AU)

AÇÃO DO ISOTIOCIANATO DE ALILA SOBRE FUNGOS MICOTOXIGÊNICOS E DETERIORANTES DE ALIMENTOS

A presença de fungos e suas toxinas em alimentos podem provocar alterações sensoriais nestes produtos e problemas de saúde nos consumidores, podendo acarretar em grandes perdas econômicas para o setor agro-industrial. Para evitar estes problemas, muitos alimentos são adicionados de conservantes sintéticos, que possuem uma imagem ruim perante o público consumidor. A alternativa de substituir os conservantes sintéticos por conservantes naturais é amplamente estudada, sendo de grande relevância a aplicação de óleos essenciais que possuem ação bactericida, fungicida, antiparasitária e inseticida. Em decorrência da necessidade de proteger os alimentos contra contaminações fúngicas, esta dissertação teve como objetivos: analisar a ação antifúngica do isotiocianato de alila (AIT), principal composto do óleo essencial de mostarda marrom e negra; verificar a capacidade do AIT em reduzir a quantidade de micotoxinas produzidas por fungos; validar a utilização de dispositivos antimicrobianos para aumentar a vida de prateleira e a segurança alimentar de queijo muçarela; e previnir o crescimento de fungos micotoxigênicos em grãos de milho. No primeiro trabalho experimental, foram testados três dispositivos antimicrobianos contendo AIT contra o crescimento de Penicillium digitatum e Aspergillus parasiticus inoculados em fatias de queijo muçarela. As fatias foram embaladas em saco ou em bandeja compostos por plástico de alta retenção de oxigênio e hermeticamente fechados. As embalagens receberam os seguintes dispositivos antimicrobianos: papel filtro com AIT, adesivo com AIT ou sachê contendo farinha de mostarda oriental e água. O AIT foi adicionado em concentrações de 2, 4, 8 ou 16 ppm (o cálculo teórico de produção de AIT foi feito para os sachês contendo farinha de mostarda e água). Os tratamentos foram comparados com um controle ausente de AIT. O dia em que o crescimento dos fungos foi visualmente detectável foi considerado como fim da vida útil destes produtos. As embalagens foram inspecionadas diariamente por 60 d. O crescimento visual de P. digitatum no grupo controle foi observado após 19,2 ± 1,4 d em bandeja e 26,6 ± 2,1 d em saco plástico, enquanto que o crescimento de A. parasiticus foi perceptível após 41,4 ± 1,7 d e 28,4 ± 1,5 d em bandeja e saco plástico, respectivamente. Todos os queijos tratados com AIT não apresentaram crescimento fúngico visual por 60 d. No entanto, AFB1 estava presente no controle (6,93 ± 1,23mg/kg) e nos grupos tratados com 2ppm de AIT: papel filtro com 0,030 ±0,004mg/kg; adesivos com 0,56 ± 0,127 mg/kg; e sachê com 2,015 ± 0,049 mg/kg. Estes resultados demonstram que os três dispositivos antimicrobianos testados foram capazes de aumentar a vida de prateleira do queijo muçarela fatiado e que reduzem a produção de AFB1 por A. parasticus, aumentando a segurança alimentar deste produto, quando utilizado em doses de 4 ppm ou superiores. A capacidade do AIT em prevenir o crescimento de fungos micotoxigênicos (Aspergillus parasiticus, Fusarium tricinctum, Fusarium verticillioides, Alternaria alternata e Gibberella zeae) em grãos de milho também foi avaliada. Para tanto, os grãos de milho foram tratados com AIT gasoso na concentração de 50, 100 ou 500 ppm durante 48 h em frascos herméticos. Então, o AIT foi liberado durante 24 h e 100 g de milho foram inoculados com 105 conídios/g de uma espécie fúngica (cada fungo foi inoculado em 3 frascos distintos para cada dose). Os frascos foram mantidos a 23ºC durante 30 d, e então o milho foi processado para a quantificação de micotoxinas por LC-MS. As micotoxinas foram produzidas em todos os grupos controle (sem tratamento com AIT): 119,74 mg/kg de aflatoxinas; 10,84mg/kg de eniatinas; 4,18 mg/kg de fumonisina B1; 3,59 mg/kg de alternariol; 2,73 mg/kg de HT-2 e 3,28 mg/kg de zearalenona. Todas as doses de AIT foram capazes de penetrar o grão de milho e as doses residuais que permaneceram nos grãos após as 24 h em que os frascos ficaram abertos foram capazes de inibir a produção de micotoxinas pelas espécies fúngicas testadas. Nesta dissertação foi demonstrado que o AIT pode ser incorporado em embalagens bioativas para aumentar o prazo de validade e a segurança de queijo muçarela. Além disso, sugere-se que baixas doses de AIT ( 50 ppm) poderiam ser utilizadas para fumigar embalagens ou silos de estocagem de milho para evitar a produção de micotoxinas nestes produtos.

The occurrence of fungi and their toxins in food can cause changes in sensory properties in the products, health problems for consumers, resulting in a huge economic loss for the agro-industrial sector. To avoid these problems, in lot of foods are added synthetic preservatives, wich have a bad image for the consumers. The alternative to replace chemical preservatives by natural preservatives is extensively studied by applying various essential oils that have some characteristics like bactericides, fungicides, pesticides and antiparasitic. Due to the need to protect food against fungal contamination, this thesis aimed to: analyze the antifungal action of allylisothiocyanate (AITC), main compound of mustard essential oil and oriental mustard flour; verify the ability of this compound to reduce the amount of mycotoxins produced by fungi; validating the use of antimicrobial devices to increase the shelf-life of sliced mozzarella cheese; prevent the growth of fungi in maize. In the first project we tested three antimicrobial devices containing allylisothiocyanate (AITC) against growth of Penicillium digitatum and Aspergillus parasiticus inoculated in sliced mozzarella cheese. The slices were packaged in either a thermo-sealed plastic bag or a hermetically closed plastic tray. The packages received the following devices: filter paper added AITC, sticker containing AITC and sachet containing mustard meal and water. The AITC was added at concentrations of 2, 4, 8 or 16 ppm (theoretical calculation of AITC production were made with mustard flour and water). The treatments were compared to a control that was not added AITC. The day when the fungal growth was visually detectable was considered as the end of the product´s shelf life. Packages were inspected daily for 60 days. Visual growth of P. digitatum for the control was observed after 19.2 ± 1.4 days in bags and 26.6 ± 2.1 days in trays, whereas A. parasiticus was visually detectable after 41.4 ± 1 7 days and 28.4 ± 1.517 days in bags trays, respectively. All AITC treated cheese did not present visual fungal growth for 60 days. However, AFB1 was present in control (6.93 ± 1,23mg / kg) and in the groups treated with AIT at 2ppm: paper filter with 0.030 ± 0,004 mg/kg; sticker with 0.56 ± 0.127 mg/kg; and meal with water 2.015 ± 0.049 mg/kg. These results demonstrate that all three antimicrobial devices tested were able to increase the shelf life of the sliced mozzarella and to reduce the production of AFB1 by A. parasticus, increasing the food security of this product. The ability of AITC in preventing mycotoxigenic fungi (Aspergillus parasiticus, Fusarium tricinctum, Fusarium verticillioides, Alternaria alternata and Gibberella zeae) was evaluated in corns. Therefore, the corn kernels were treated with gaseus AITC at concentration of 50, 100 and 500ppm in sealed flasks for 48 hours, then the AITC was released during 24 hours and 100g of maize were inoculated with 105conidia/g of either fungal species (each fungal specie was inoculated in 3 different flasks for each dose). The flasks were kept at 23 ° C for 30 days prior to quantification of mycotoxins analyses by LC-MS. Doses of mycotoxin were produced in all control groups (no AITC treatment): 119,74mg/kg of aflatoxins, 10,84 mg/kg of enniatins; 4,18 mg/kg of fumonisin B1; 3,59 mg/kg of alternariol; 2,73mg/kg of HT-2 and 3,28 mg/kg of zearalenone. All doses of AIT were able to penetrate the corn grain and the residual dose remained in the grains after 24 h, the flasks were open and were able to completely inhibit the production of mycotoxins form the fungal species tested. This thesis has been demonstraded the ability of AITC incorporated in antimicrobial devices to increase the shelf life of mozzarella cheese. Furthermore, it´s proposed that low doses of AITC ( 50 ppm) could be used as a fumigantin packaging or in grains store silo to prevent the growth of mycotoxigenic fungi in these products.

Potencial antagônico de levedura sobre fitopatógenos micotoxigênicos em frutas / Potential antagonistic yeast pathogens on fruits in mycotoxigenic

As exportações brasileiras defrutas frescas têm sido pauta de destaquenas discussões de alternativasna geração de divisas para o país nocomércio internacional. O consumode frutas no Brasil e no mundo temcrescido a taxas elevadas. Os gênerosAspergillus, Penicillium, Fusariume Alternaria são os principais representantesfúngicos responsáveispela produção de micotoxinas numaampla variedade de produtos agrícolas.A aplicação indiscriminadade fungicidas sintéticos vem sendodesencorajada por afetar a saúde humanae o ecossistema, aliada ao aumentoda resistência antimicrobiana,com surgimento de cepas fúngicasresistentes. Em vista da situação,abre-se perspectiva para o biocontroleempregando leveduras, devidoà baixa possibilidade micotoxigênicadeste grupo eleito para os processos fermentativos, não tendo sido relatado casos de micotoxicose. Deacordo com o exposto, este trabalhoapresentou como objetivo verificaro potencial antagônico da leveduraDekkera bruxellensis sobre os fungosAspergillus ochraceus e Penicilliumexpansum. Para constatação da atividadeantifúngica in vivo, maçãs davariedade Fuji foram submetidas aostratamentos: células de leveduras (108células/mL), células de leveduras comfungicida em baixa dosagem, fungicidaem baixa dosagem e fungicida emdosagem completa; sendo incubadasa 21°C por 21 dias. Finalizados 21dias de estocagem a melhor eficáciade controle foi evidenciada pelostratamentos C e E para ambos A.ochraceus e P. expansum. Os valoresobtidos foram de, respectivamente,100 e 100; 87,5 e 100. (AU)

The Brazilian exports of freshfruits have been prominent agendain the discussions on alternativesin the conceiving of borders for thecountry in the international trade.The consumption of fruits in Braziland around the world has increasedat high taxes. The genera Aspergillusochraceus, Fusarium verticillioidesand Penicillium expansum are themain fungal representatives responsiblefor the mycotoxin productionin a variety of agricultural products.The indiscriminate application ofsynthetic fungicides is being discouragedbecause it affects human healthand the ecosystem, associated withthe increase of microbial resistance;with appearing of resistant fungalspecies. Due to this situation a newperspective appears for the biocontrolusing yeasts because of the lowmycotoxigenic possibility of this group choosed for the fermentativeprocesses, and it was not mentionedcases of mycotoxicose. According tothis, this work presented as objectiveto verify the antagonic potential ofthe yeast D. bruxellensis PF583 on themolds A. ochraceus and P expansum.To verify the antifungal activity invivo, Fuji apples were submitted todifferent treatments: yeast cells (108cells/mL), yeast cells in a low dose ofthe fungicide Tecto SC®, low dose ofthe fungicide and full label dos of thefungicide; being the apples incubatedat 21°C for 21 days. After 21 days ofstorage the best control efficacy wasshowed by the treatment C (30 µl. ofantagonist cell suspension in a lowdose of the fungicide Tecto SC® - 10%of the full label dose) and E (30 µl of fungicide at the full label dose - 400 mL/100L) for A. ochraceus andP. expansum. The values obtainedwere 100 and 100%,87.5 and 100%,respectively. (AU)

Occurrence of toxigenic fungi in herbal drugs

The increase in the consumption of natural drugs have made their use a Public Health problem due to the possibility of access to products without adequate conditions of use. The concern with the quality of the natural products is due to the potential fungal contamination and the risk of the presence of mycotoxins. Ninety-one samples of medicinal plants were evaluated for the fungal contamination and the mycotoxigenic potential of Aspergillus and Penicillium isolated from the samples. Results indicated that predominant mycoflora was distributed in 10 genera. From these, 89.9% of the isolates corresponded to genera Aspergillus and Penicillium, which are extremely important from the mycotoxicological standpoint. 21.97% of the Aspergillus and Penicillium isolates proved to have the ability for producing aflatoxins (42.9%), ochratoxin A (22.4%) and citrinine (34.7%). The presence of toxigenic moulds represents a potential risk of mycotoxin contamination and considering the worldwide increased use of herbal products as alternative medicines, it is necessary setting standards for toxigenic moulds in crude herbal drugs in order to reduce the risks for consumers' health.

O aumento no consumo de produtos naturais transformou seu uso em um problema de Saúde Pública devido a possibilidade do acesso a produtos sem adequadas condições de uso. A preocupação com a qualidade dos produtos naturais é devida à potencialidade de contaminação por fungos e ao risco da presença de micotoxinas. Noventa e uma amostras de plantas medicinais foram avaliadas quanto à contaminação fungica e ao potencial micotoxigênico de Aspergillus e Penicillium isolados nestas amostras. Os resultados indicaram que a micoflora predominante esteve distribuída entre 10 gêneros. Entretanto, 89,9% dos isolados corresponderam aos gêneros Aspergillus e Penicillium, extremamente importantes do ponto de vista micotoxicológico. Verificou-se que 21,97% dos isolados de Aspergillus e Penicillium demonstraram capacidade para produzir aflatoxinas (42,9%), ocratoxina A (22,4%) e citrinina (34,7%). A presença de fungos toxigênicos representa risco potencial de contaminação com micotoxinas e considerando o aumento no consumo de produtos de origem vegetal como alternativa terapêutica, é necessário estabelecer padrões para a presença de fungos toxigênicos em drogas vegetais a fim de reduzir os riscos à saúde do consumidor.

The application of PCR in the detection of mycotoxigenic fungi in foods

It is estimated that 25 to 50% of the crops harvested worldwide are contaminated with mycotoxins. Because of the toxic and carcinogenic potential of mycotoxins, there is an urgent need to develop detection methods that are rapid and highly specific. The highly advanced physico-chemical methods for the analysis of mycotoxins in use, have the disadvantage that highly sophisticated clean-up and/or derivatization procedures must be applied. An alternative could be the detection of the mycotoxigenic moulds themselves, especially as molecular techniques have been introduced recently as powerful tools for detecting and identifying fungi. PCR methods for the detection of aflatoxigenic Aspergilli, patulin-producing Penicillum and trichothecene- as well as fumonisin-producing Fusaria strains have been described. The usefulness of the PCR methods developed so far to monitor quality and safety in the food an feed industry was already demonstrated. Thus, PCR may be applied to the screening of agricultural commodities for the absence of mycotoxin producers prior to or even after processing. Negative results in this assay indicate that a sample should be virtually free of mycotoxins. Only the positive samples left must be analyzed for the presence of mycotoxins using physico-chemical standard methods. This review does not only summarize the so far developed qualitative and quantitative PCR assays for the detection of mycotoxigenic fungi in agricultural commodities, foods and animal feeds, but describes also strategies to develop new specific PCR assays for such a detection.

Fungi contamination in the chamomile, anis and mate teas / Contaminação fúngica em chás de camomila, erva-doce e erva-mate

Microbiological evaluation on stored products such as medicinal plants has been a matter of great concern for Food Safety due to the potentiality in producing mycotoxins by some fungal species. In the present paper, the isolation, quantification and identification of potentially mycotoxigenic fungal genera in the chamomile (Chamomilla recutita),anise (Pimpinella anisum) and mate tea (Ilex paraguariensis) tea-leaf samples are reported. The analyzed tea-leaf samples were purchased from stores located in the city of Curitiba, Paraná, Brazil, and they were evaluated in the forms of cool infusion (pouring cool water on the leaves), regular infusion (pouring hot liquid on the leaves) and leaves boiling process. In chamomile, mate tea and anis tea-leaf samples analyzed in infusion form, no significant differences on CFU/g values were showed. The cool infusion forms of chamomile and anis teas presented some significant differences, but not in mate tea cool infusion. The fungal genera isolated from analyzed samples were Aspergillus sp (35.9%); Penicillium sp (9.4%); Fusarium sp (0.21%); Rhizopus sp (11.5%), Ulocladium sp (18.4%)and Mycelia sterilia (6.84%). The potentially mycotoxigenic fungus Aspergillus sp was the most frequent in all of analyzed tea samples, followed by Penicillium sp e Fusarium sp. Considering that the potentially mycotoxigenic fungi remain in tea samples even after

A avaliação da qualidade microbiológica de produtos armazenados, utilizados como plantas medicinais, é fundamental para garantir a segurança alimentar, em função do potencial micotoxigênico apresentado por algumas espécies de fungos. No presente trabalho foram realizados o isolamento, a quantificação e a identificação de fungos potencialmente produtores de micotoxinas em amostras de chás de camomila (Chamomilla recutita L.), erva-doce (Pimpinella anisum L.) e erva-mate (Ilex paraguariensis St.-Hil.), adquiridas em estabelecimentos comerciais da cidade de Curitiba, PR, Brasil. As amostras foram analisadas nas formas de infusão fria, de infusão tradicional e decocção. Não houve diferenças significativas nos valores de UFC/g nas amostras de camomila, erva-mate e erva-doce analisadas na forma de infusão. Foram observadas diferenças significativas em amostras de camomila e erva-doce em forma de infusão fria em relação às demais formas de processamento de amostras , contudo essas não foram evidentes nas amostras de erva-mate. Os principais gêneros de fungos isolados das amostras analisadas foramAspergillus sp (35,9%); Penicillium sp (9,4%); Fusarium sp (0,21%); Rhizopus sp (11,5%), Ulocladium sp (18,4%) e Mycelia sterilia (6,84%). Entre os fungos potencialmente toxigênicos, o Aspergillus sp foi o mais frequente nos três tipos de chás, seguido de Penicillium sp e Fusarium sp. Consider

Biocontrol by yeasts: perspectives in aplication for fruits safety / Biocontrole de doenças pós-colheita de frutas por leveduras: perspectivas de aplicação e segurança alimentar

The agrifood system of fruits is a relevant area in Brazil, where the efforts are focused on competitiveness of both tropical and subtropical ones. Considerable losses in the economically important fruits are elapsed by susceptibility to field fungal infection, followed by further storage fungi attack. Prominent interest concern on biocontrol as an alternative for traditional chemical treatment in pos-harvesting disease control, due the low possibility of undesirable residues. The perspective is targeted on yeasts, whose wide safety is already demonstrated by food fermentative processes. The applicability of yeast killer factor is unknown, but the potentially innocuous compounds point as a promising bioactive product for use in biodegradable biofilms. Revised are the possible application of beneficial interaction of yeasts in the control of deteriorative/mycotoxigenic fungi, aiming additional contribution for fresh fruit safety in the globalized world, where the current Brazilian economy are in progressive advance.

O sistema agroalimentar de frutas é uma área relevante, onde o Brasil vem concentrando esforços para garantir a competitividade de frutas. Perdas consideráveis na produção de frutas economicamente importantes decorrem da susceptibilidade à infecção fúngica no campo, assim como posterior ataque na armazenagem. Entre as alternativas ao tradicional tratamento químico de doenças pós-colheita de frutos, destaque especial enfoca-se sobre biocontrole, em função da baixa possibilidade de resíduos tóxicos. No contexto, abre-se perspectiva para as leveduras, com ampla inocuidade demonstrada nos processos fermentavivos. Desconhece-se a aplicabilidade de fator “killer” presente em leveduras, mas a potencialidade de fatores inócuos à saúde dos consumidores aponta as leveduras como compostos bioativos promissores na aplicação em biofilmes biodegradáveis. A revisão discorre sobre interação benéfica de leveduras no controle de fungos deteriorantes/micotoxigênicos, visando contribuição adicional à segurança de frutas frescas no mundo globalizado, onde a economia brasileira mantém um avanço progressivo.

Biocontrol by yeasts: perspectives in aplication for fruits safety / Biocontrole de doenças pós-colheita de frutas por leveduras: perspectivas de aplicação e segurança alimentar

The agrifood system of fruits is a relevant area in Brazil, where the efforts are focused on competitiveness of both tropical and subtropical ones. Considerable losses in the economically important fruits are elapsed by susceptibility to field fungal infection, followed by further storage fungi attack. Prominent interest concern on biocontrol as an alternative for traditional chemical treatment in pos-harvesting disease control, due the low possibility of undesirable residues. The perspective is targeted on yeasts, whose wide safety is already demonstrated by food fermentative processes. The applicability of yeast killer factor is unknown, but the potentially innocuous compounds point as a promising bioactive product for use in biodegradable biofilms. Revised are the possible application of beneficial interaction of yeasts in the control of deteriorative/mycotoxigenic fungi, aiming additional contribution for fresh fruit safety in the globalized world, where the current Brazilian economy are in progressive advance.

O sistema agroalimentar de frutas é uma área relevante, onde o Brasil vem concentrando esforços para garantir a competitividade de frutas. Perdas consideráveis na produção de frutas economicamente importantes decorrem da susceptibilidade à infecção fúngica no campo, assim como posterior ataque na armazenagem. Entre as alternativas ao tradicional tratamento químico de doenças pós-colheita de frutos, destaque especial enfoca-se sobre biocontrole, em função da baixa possibilidade de resíduos tóxicos. No contexto, abre-se perspectiva para as leveduras, com ampla inocuidade demonstrada nos processos fermentavivos. Desconhece-se a aplicabilidade de fator killer presente em leveduras, mas a potencialidade de fatores inócuos à saúde dos consumidores aponta as leveduras como compostos bioativos promissores na aplicação em biofilmes biodegradáveis. A revisão discorre sobre interação benéfica de leveduras no controle de fungos deteriorantes/micotoxigênicos, visando contribuição adicional à segurança de frutas frescas no mundo globalizado, onde a economia brasileira mantém um avanço progressivo.

Bromatology and fumonisin and aflatoxin contamination in aquaculture feed of the region of Londrina, State of Paraná, Brazil / Bromatologia e contaminação com fumonisina e aflatoxina em rações utilizadas na piscicultura da região de Londrina, Estado do Paraná, Brasil

With intention to supply the demand and progress of aquaculture, the industrial sector invested in the production of feed, whose formulation depends on grains susceptible for mycotoxigenic fungi. The objective of this work was to evaluate the chemical composition (nutricional quality) associated with the risk of mycotoxin contamination (aflatoxin and fumonisin) in 42 feed samples, belonging to five commercial industries, and used in fishing activity of the Region of Londrina-PR. The analysis of chemical composition indicated adequate nutritional quality of feeds, without significant difference concerning bromatological composition between extruded and pellet feeds (p>0.05). The aflatoxin levels ranged from non-detectable to 15.60 ng/g, where 61.90% showed < 4ng/g levels, which are in accordance with the Brazilian guideline (20 ng/g). Related to fumonisin (n.d. to 11,22»g/g), 76.20% samples were into the levels < 4»g/g. There was no significant difference between pellet and extruded feeds concerning mycotoxin contamination (p>0,05), but the aflatoxin/fumonisin co-occurrence in 23.8% feed samples suggested risk of toxic synergism, emphasizing the importance of mycotoxin monitoring in fish feeding quality. Taking into account the continuous renewal of feed in the fishing ones, there is low possibility of aflatoxin/fumonisin production due the storage, therefore the cri

Com o intuito de suprir a demanda e o progresso na piscicultura, o setor industrial investiu na produção de rações, cuja formulação depende de ingredientes constituídos de grãos susceptíveis à contaminação por fungos micotoxigênicos. O trabalho visou avaliar a composição química (qualidade nutricional), aliada à susceptibilidade ao risco de contaminação por micotoxinas (aflatoxina e fumonisina), em 42 amostras de ração, pertencentes a cinco marcas comerciais, utilizadas nos pesqueiros da Região de Londrina-PR. A análise da composição química indicou qualidade nutricional adequada das rações, não se constatando diferença significativa na composição bromatológica geral entre os tipos de rações extrusada e peletizada (p > 0,05). Os níveis de aflatoxina variaram desde não detectável a 15,60 ng/g, com 61,90% de amostras em níveis < 4ng/g, indicando estar dentro da recomendação nacional, fixada em 20 ng/g. Em relação a fumonisina (não detectado a 11,22µg/g), 76,20% das amostras apresentaram níveis < 4µg/g. Não se constatou diferença entre ração peletizada e extrusada para os níveis destas micotoxinas (p > 0,05), porém a co-ocorrência de aflatoxina com fumonisina em 23,8% das rações, sugeriu risco de sinergismo tóxico, apontando a importância de monitoramento no controle de micotoxinas na dieta de peixes. Por outro lado, considerando a constante renovação de rações nos pes

Bromatology and fumonisin and aflatoxin contamination in aquaculture feed of the region of Londrina, State of Paraná, Brazil / Bromatologia e contaminação com fumonisina e aflatoxina em rações utilizadas na piscicultura da região de Londrina, Estado do Paraná, Brasil

With intention to supply the demand and progress of aquaculture, the industrial sector invested in the production of feed, whose formulation depends on grains susceptible for mycotoxigenic fungi. The objective of this work was to evaluate the chemical composition (nutricional quality) associated with the risk of mycotoxin contamination (aflatoxin and fumonisin) in 42 feed samples, belonging to five commercial industries, and used in fishing activity of the Region of Londrina-PR. The analysis of chemical composition indicated adequate nutritional quality of feeds, without significant difference concerning bromatological composition between extruded and pellet feeds (p>0.05). The aflatoxin levels ranged from non-detectable to 15.60 ng/g, where 61.90% showed 4ng/g levels, which are in accordance with the Brazilian guideline (20 ng/g). Related to fumonisin (n.d. to 11,22»g/g), 76.20% samples were into the levels 4»g/g. There was no significant difference between pellet and extruded feeds concerning mycotoxin contamination (p>0,05), but the aflatoxin/fumonisin co-occurrence in 23.8% feed samples suggested risk of toxic synergism, emphasizing the importance of mycotoxin monitoring in fish feeding quality. Taking into account the continuous renewal of feed in the fishing ones, there is low possibility of aflatoxin/fumonisin production due the storage, therefore the cri

Com o intuito de suprir a demanda e o progresso na piscicultura, o setor industrial investiu na produção de rações, cuja formulação depende de ingredientes constituídos de grãos susceptíveis à contaminação por fungos micotoxigênicos. O trabalho visou avaliar a composição química (qualidade nutricional), aliada à susceptibilidade ao risco de contaminação por micotoxinas (aflatoxina e fumonisina), em 42 amostras de ração, pertencentes a cinco marcas comerciais, utilizadas nos pesqueiros da Região de Londrina-PR. A análise da composição química indicou qualidade nutricional adequada das rações, não se constatando diferença significativa na composição bromatológica geral entre os tipos de rações extrusada e peletizada (p > 0,05). Os níveis de aflatoxina variaram desde não detectável a 15,60 ng/g, com 61,90% de amostras em níveis 4ng/g, indicando estar dentro da recomendação nacional, fixada em 20 ng/g. Em relação a fumonisina (não detectado a 11,22µg/g), 76,20% das amostras apresentaram níveis 4µg/g. Não se constatou diferença entre ração peletizada e extrusada para os níveis destas micotoxinas (p > 0,05), porém a co-ocorrência de aflatoxina com fumonisina em 23,8% das rações, sugeriu risco de sinergismo tóxico, apontando a importância de monitoramento no controle de micotoxinas na dieta de peixes. Por outro lado, considerando a constante renovação de rações nos pes