Effect of Bacillus spp. on Aspergillus westerdijkiae growth, sporulation and ochratoxin A production in green-coffee medium

Abstract Aspergillus westerdijkiae is one of the most important spoilage and toxigenic fungi contaminating coffee beans and may produce ochratoxin A (OTA), a mycotoxin that characterize a health risk to the coffee consumers. Biological control strategies can be used for prevention of fungal invasion and decrease mycotoxin exposure. The aims of this study were to evaluate the in vitro effect of three Bacillus sp. biocontrol candidates on A. westerdijkiae mycelial growth, spore counts and OTA production. A green-coffee based medium was inoculated with A. westerdijkiae and Bacillus spp. (B. safensis RF69, B. amyloliquefaciens RP103 and B. subtilis RP242) and after incubation, the fungal growth, sporulation and mycotoxin production was evaluated. Mycelial growth rate was reduced in a range between 76-95% and conidial production was also significantly decreased. All isolates were capable of reducing OTA production in a range between 62-96%. The results showed that the biocontrol candidates may be an effective control method for A. westerdijkiae and OTA in coffee.

Surto de aflatoxicose aguda em cães no município de Pelotas/RS / Outbreak of acute aflatoxicosis in dogs in the municipality of Pelotas/RS, Brazil

As aflatoxinas pertencem ao grupo das micotoxinas e são substâncias sintetizadas durante a multiplicação de fungos que podem contaminar alimentos e rações animais, produzindo efeitos agudos ou crônicos naqueles que os consomem. Os cães são sensíveis aos efeitos tóxicos das aflatoxinas, havendo dificuldades de diagnóstico definitivo desta doença devido a fatores, como a inespecificidade dos sinais clínicos e o custo elevado da análise da presença de toxinas na alimentação. Desta forma, o objetivo deste artigo foi relatar um surto de aflatoxicose em dezoito caninos, no município de Pelotas - RS, no qual apenas um canino não veio a óbito, após a ingestão de quirelas de milho e arroz contaminadas. O diagnóstico definitivo de aflatoxicose aguda foi obtido através dos dados da anamnese, exames complementares, resultados de necropsia e histopatologia, além de análise da presença de toxinas na alimentação dos animais. Na necropsia observou-se degeneração e necrose hepática severa e na análise das amostras de alimento foi constatada a presença de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2, em um somatório de 898,2μg/kg na quirela de milho e de 409,86μg/kg na de arroz. Assim sendo, medidas de conscientização acerca do controle e prevenção das micotoxicoses devem ser tomadas, salientando os possíveis danos à saúde dos animais. Além disto, métodos de identificação de micotoxinas, devem ser implementados na rotina hospitalar, incluindo a análise da ração oferecida, visto que a aflatoxicose, muitas vezes é subestimada.(AU)

Aflatoxins are mycotoxins synthesized during fungal multiplication and are able to contaminate food and animal feed, producing acute or chronic effects on consumers. Dogs are sensitive to this substance toxic. Disease final diagnosis has been hard to be made due to several factors, such as lack of specific clinical signs and high costs of testing for toxin presence in food. Thus, this paper aimed to report an aflatoxicosis outbreak in eighteen dogs in Pelotas - RS, Brazil. Only one dog has not come to death, after eating contaminated crushed corn and rice. Final diagnosis of acute aflatoxicosis was established through anamnesis, laboratory tests, necropsy and histopathological results, besides analysis of toxin presence in animal feed. At necropsy, degeneration and severe hepatic necrosis were observed and the analysis of food samples confirmed B1, B2, G1 and G2 aflatoxins, in an amount of 898.2μg/kg in crushed corn and 409.86μg/kg in rice. Therefore, awareness measures about control and prevention of mycotoxicosis should be taken, stressing the possible damage to the health of animals. Furthermore, mycotoxin identification methods must be implemented into routine clinical practice, including analysis of animal feed offered, since aflatoxicosis has often been underestimated.(AU)

Comparison of the efficiency between two sampling plans for aflatoxins analysis in maize

Variance and performance of two sampling plans for aflatoxins quantification in maize were evaluated. Eight lots of maize were sampled using two plans: manual, using sampling spear for kernels; and automatic, using a continuous flow to collect milled maize. Total variance and sampling, preparation, and analysis variance were determined and compared between plans through multifactor analysis of variance. Four theoretical distribution models were used to compare aflatoxins quantification distributions in eight maize lots. The acceptance and rejection probabilities for a lot under certain aflatoxin concentration were determined using variance and the information on the selected distribution model to build the operational characteristic curves (OC). Sampling and total variance were lower at the automatic plan. The OC curve from the automatic plan reduced both consumer and producer risks in comparison to the manual plan. The automatic plan is more efficient than the manual one because it expresses more accurately the real aflatoxin contamination in maize.

Effects of fumonisin B1 on selected biological responses and performance of broiler chickens / Efeitos da fumonisina B1 sobre respostas biológicas e desempenho de frangos de corte

The objective of this study was to determine the effects of three doses of fumonisin B1 (0, 100, and 200mg/kg of feed) on biological variables (relative weight of liver [RWL], total plasma protein [TPP], albumin [Alb], calcium [Ca], phosphorus [P], uric acid [UA], alanine aminotransferase [ALT], aspartate aminotransferase [AST], gamma glutamyltransferase [GGT], alkaline phosphatase [AP], total cholesterol [Chol], triglycerides [Tri], sphinganine-to-sphingosine ratio [SA:SO], and C-reactive protein [CRP]), morphological evaluation of the small intestine (villus height [VH], crypt depth [CD], and villus-to-crypt ratio [V:C]), histological evaluation, and on performance (body weight [BW], feed intake [FI], and feed conversion rate [FCR]) of broiler chickens. Significant effects of FB were observed on BW and FI (reduced), on RWL, TPP, Ca, ALT, AST, GGT, Chol, and Tri (increased) at both 14 and 28 days evaluations. In addition, significant increase was observed on FCR, Alb, P, SA:SO, and CRP and significant reduction in UA, VH, and V:C only at the 28 days evaluation. Significant histological lesions were observed on liver and kidney of FB inoculated broilers at 14 and 28 days. Those results show that FB has a significant effect on biological and histological variables and on performance of broiler chickens.

O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos de três doses de fumonisina B1 (0, 100 e 200 mg/kg de ração) sobre variáveis biológicas (peso relativo de fígado [RWL], proteínas plasmáticas totais [TPP], albumina [Alb], cálcio [Ca], fósforo [P], ácido úrico [UA], alanina aminotransferase [ALT], aspartato aminotransferase [AST], gama glutamiltransferase [GGT] fosfatase alcalina [AP], colesterol total [Chol], triglicerídeos [Tri], relação esfinganina:esfingosina [SA:SO] e proteína C-reativa [CRP]), avaliação morfológica do intestino delgado (altura de vilosidades [VH], profundidade de criptas [CD] e relação entre vilosidade e cripta [V:C]), avaliações histológicas e no desempenho (peso corporal [BW], consumo de ração [FI] e conversão alimentar [FCR]) de frangos de corte. Efeitos significativos da FB foram observados sobre BW e FI (diminuição), sobre RWL, TPP, Ca, ALT, AST, GGT, Chol e Tri (aumento) aos 14 e 28 dias. Além disso, houve aumento significativo nos parâmetros FCR, Alb, P, SA:SO e CRP e redução nos parâmetros UA, VH e V:C somente aos 28 dias. Lesões histológicas significativas foram observadas no fígado e rins das aves intoxicadas, tanto aos 14 quanto aos 28 dias. Estes resultados indicam que a FB tem um efeito significativo sobre variáveis biológicas e de desempenho de frangos de corte.

Dois planos de amostragem para análise de fumonisinas em milho / Two sampling plans for fumonisins analysis in maize

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de dois planos de amostragem para análise de fumonisinas (B1+B2) em 11 lotes de milho. Empregaram-se o plano de amostragem manual em grãos inteiros, através do calador graneleiro e o plano de Amostragem Automático em Fluxo Contínuo em grãos moídos (AAFC). Para a comparação dos dois planos de amostragem, foram utilizadas duas medidas de dispersão: a variância e o coeficiente de variação. Em cada plano de amostragem, foram determinadas as variâncias associadas às três etapas do procedimento de detecção das fumonisinas (amostragem, preparação da amostra e análise) e os coeficientes de variação total. A correlação entre as médias de concentrações de fumonisinas e as variâncias de cada etapa do procedimento de detecção foi avaliada para cada plano amostral através da análise de regressão. Na AAFC de milho moído para análise de fumonisinas, obtiveram-se resultados inferiores (P<0,01) de variância na etapa de amostragem (0,0226mg kg-1)², assim como no coeficiente de variação total (6,37%), quando comparados com a variância da amostragem manual (0,0685mg kg-1)² e coeficiente de variação total do plano de amostragem manual em grãos inteiros (8,94%), apresentando, portanto, maior eficiência na detecção de fumonisinas em milho.

The aim of this research was to evaluate the efficiency of two sampling plans for fumonisins (B1+B2) analysis in 11 lots of maize. For sample collection the two systems used were a manual system in whole grains, using sampling spear, and an automatic system in milled grains, using the continuous flow sampling system (CFSS). For comparison purpose, two dispersion measurements were used: variance and coefficient of variation. For each sampling plan the variance associated to the three steps of fumonisins quantification (sampling, sample preparation, and analysis), and the total coefficient of variation were determined. The correlation between the average fumonisins concentration and the variances for each phase of the detection procedure was evaluated for each sampling plan using analysis of regression. At the automatic sampling plan in milled grains for fumonisins analysis in maize both sampling variance (0.0226mg kg-1)² and total coefficient of variation (6.37%) were lower (P<0.01) than in the manual sampling plan in whole grains whit (0.0685mg kg-1)² of variance and 8.94% of coefficient of variation, showing so better efficiency for fumonisin detection on maize.

Desempenho e plumagem de frangos de corte intoxicados por aflatoxinas / Performance and plumage of broiler chicken intoxicated by aflatoxins

O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos das aflatoxinas sobre o desempenho e plumagem de frangos de corte. Foram utilizados 240 pintos machos, alimentados de 1 a 42 dias de idade com racão ad libitum sem aflatoxinas (grupo controle) e contaminada com 3mg de aflatoxinas/kg de racão (grupo tratado). As aves foram analisadas duas vezes ao dia em relacão ao seu desenvolvimento. O consumo de racão e peso dos animais foram avaliados ao final de cada fase de criacão (21, 35 e 42 dias). Ao final do experimento, realizaram-se as avaliacões patológicas, a pesagem das penas e a avaliacão dos seus aminoácidos. As aves do grupo tratado apresentaram sinais caracteristicos de intoxicacão por aflatoxinas, como desuniformidade da estatura, reducão no consumo de racão e ganho de peso e alteracões microscópicas e macroscópicas em órgãos e tecidos. Observou-se que o coracão e o fígado das aves intoxicadas apresentaram um incremento significativo no peso médio relativo, a massa de penas foi reduzida significativamente (33,8 por cento) e não houve alteracões na concentracão e na composicão dos aminoácidos, apesar do baixo desempenho dos animais intoxicados.

Qualidade do armazenamento de alimentos em estabelecimentos comerciais da cidade de Santa Maria, RS / Quality of the food storage in commercial establishments of the city of Santa Maria, RS

Devido a importância do armazenamento correto dos alimentos, realizou-se a inspeção da qualidade de armazenamento dos mesmos em 154 estabelecimentos comerciais na cidade de Santa Maria-RS. Analisou-se a sobreposição de alimentos, alimentos embalados armazenados com não embalados, alimentos sem proteção, em temperatura ambiente e seus respectivos prazos de validade. Observou-se que em 50 por cento dos estabelecimentos inspecionados existiam alimentos com algum tipo de deficiência em suas embalagens. Em 9,7 por cento dos estabelecimentos houve sobreposição indevida de alimentos e 16,2 por cento dos estabelecimentos armazenaram alimentos embalados com outros sem embalagem. Durante as vistorias, foi constatado que quase a metade dos estabelecimentos (42,2 por cento) mantinham os alimentos sem qualquer proteção e em 9,1 por cento dos estabelecimentos foi encontrado, pelo menos, um tipo de alimento perecível mantido à temperatura ambiente. Do total de estabelecimentos verificados, 31,1 por cento estavam comercializando produtos alimentícios com prazo de validade expirado. Constataram-se diversas inadequações, relacionada a conservação de alimentos, nos estabelecimentos inspecionadas, podendo acarretar perdas de qualidade e deterioração do alimento.

Temperaturas de conservadores a frio em estabelecimentos que comercializam alimentos, na cidade de Santa Maria / RS / Conservatives temperatures of cold in establishments that food trade, from Santa Maria / RS city

Tendo em visa a importância do frio na conservação dos alimentos, objetivou-se investigar as temperaturas dos equipamentos de frio dos estabelecimentos que comercializam alimentos na cidade de Santa Maria, RS. Foram verificadas as temperaturas de 163 equipamentos (50 congeladores, 51 refrigeradores, 14 câmaras frias, 38 balcões de refrigeração e 10 balcões de congelamento) em 45 estabelecimentos. Do total de equipamentos, 57 por cento estava com a temperatura acima do normatizado pela Legislação Estadual. O maior índice de desacordo (92 por cento), estava relacionado com os equipamentos de congelamento, sendo que a média da temperatura estava 8,5ºC acima do adequado. Em relação a refrigeração, 34 por cento dos equipamentos estava com temperatura inadequada. A câmara fria apresentou a maior confiabilidade, com uma média de temperatura de 3,75ºC e 78,6 por cento de adequação. Constatou-se com esse estudo, que a maioria (57 por cento) dos equipamentos de frio destinados à conservação de alimentos apresentou temperaturas inadequadas, o que pode constituir um risco a conservação dos alimentos e conseqüentemente para a saúde do consumidor.

Production of aflatoxins by Aspergillus flavus and of fumonisins by Fusarium species isolated from Brazilian sorghum

A produção de aflatoxinas por 59 cepas de Aspergillus flavus e fumonisinas por 35 cepas de Fusarium verticillioides isoladas de amostras de grãos de sorgo recém colhido (10 amostras) e armazenado (130 amostras), foram avaliadas. A detecção de aflatoxinas (AFB1 e AFB2) foi efetuada por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) e fumonisinas (FB1 e FB2) foram analisadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Os resultados demonstram a produção de AFB1 e AFB2 em 38 cepas (64,4%) de A. flavus cujos níveis variaram de 12,00 a 3282,50 µg/kg. Referente às cepas de F. verticillioides, 32 (91%) produziram FB1, nas concentrações de 0,12 a 5,38 µg/g. Baixos níveis de fumonisinas foram detectados em 2 cepas de F. proliferatum. A constatação da potencialidade toxígena das cepas de A. flavus (64,4%) e de F. verticillioides (91,5%) nesta investigação, revelam a importância da pesquisa de aflatoxinas e fumonisinas nas amostras de sorgo. Diante disto, sugere-se o controle rigoroso das condições de armazenamento de sorgo, visando minimizar a contaminação por fungos deteriorantes toxígenos, evitando riscos à saúde humana e animal.

Intoxicaçäo experimental de suínos por fumonisinas / Experimental intoxication of pigs by fumonisins

Os efeitos da exposiçäo oral prolongada (28 dias) à fumonisina foram estudados em suínos jovens. Os animais foram divididos em três grupos experimentais e alimentados com raçäo ad libitum contendo: A) 0mg de FB1.kg-1 (controle); B) 10mg de FB1.kg-1; C) 30mg de FB1.kg-1. Os suínos foram observados duas vezes por dia; seus pesos e consumo alimentar foram registrados semanalmente. Entre o 20º e 24º dia de intoxicaçäo, os suínos do tratamentos C apresentaram diminuiçäo do consumo de raçäo e ganho de peso, sinais característicos de edema pulmonar, razäo pela qual um animal foi levado a óbito aos 23 dias de intoxicaçäo. Após 28 dias, os animais foram necropsiados e os órgäos submetidos a análises macroscópica, histopatológica e ao estudo da morfologia e histologia intestinal. Nos suínos que apresentaram sinais clínicos de intoxicaçäo, observaram-se lesöes pulmonares, hepáticas e diminuiçäo de altura das vilosidades e profundidade das criptas e hiperplasia glandular em segmentos intestinais. Conclui-se, portanto, que substanciais perdas de produtividade podem ser induzidas em suínos alimentados com raçäo contaminada com baixos níveis de fumonisinas.

Production of fumonisin by strains of Fusarium moniliforme according to temperature, moisture and growth period

Production of fumonisins B1 (FB1) and B2 (FB2) by two Brasilian strains (LAMIC 2999/96 and 113F) and one American strain (NRRL 13616) of Fusarium moniliforme were evaluated in laboratory cultures subjected to different temperatures (20, 25, and 30ºC), and moisture contents (25, 34, and 42 per center) on corn substrate. The cultures were grown during 10, 20, 30, 45, and 60 days, totalizing 135 treatments with two repetitions for each one. The fumonisins were extracted with acetonitrile/water. The clean-up with end-capped C18 silica (C18ec) cartridges and fumonisin derivatization with o-phtaldialdeyde were carried out through an automated sample processor system (ASPEC), followed by quantification of the toxins through HPLC. Fumonisin production varied widely, reaching average yields from 0.25 to 5515.45 µg/g of FB1 and from 0.15 to 3032.10 µg/g of FB2. In the present work, the factors strain, temperature, moisture and days of fungal culture were evaluated, and all of them had a bearing on the amounts of fumonisins produced. The highest FB1 average yields were obtained by the strain 113F, under the following conditions: 34 per center moisture content, 60 culture days, and temperature of 25ºC. The highest FB2 average yield was obtained by the same strain with cultures over 45 days, 42 per center moisture content, at the temperature of 25ºC. Via regression analysis, the ideal temperature for fumonisins production was, calculated as 24.5 and 24.3ºC (± 2ºC) for FB1 and FB2, respectively.

Classificaçäo macroscópica, identificaçäo da microbiota fúngica e produçäo de aflatoxinas em híbridos de milho / Macroscopic classification, identification of fungal microbiota and aflatoxins production in cron hybrids

Com o objetivo de medir o potencial de resistência de 5 diferentes híbridos de milho, logo após a colheita, ao crescimento de fungos e produçäo de aflatoxinas (AFs), foram avaliados os seguintes parâmetros: 1) aspecto macroscópico dos gräos, sendo os gräos de cada híbrido classificados como íntegros, danificados por insetos (DI) ou danificados por fungos (DF); 2) contaminaçäo fúngica dos híbridos; 3) potencial para resistência à produçäo de AFs, através do cultivo de Aspergillus parasiticus, linhagem NRRL 2999, sobre gräos de cada híbrido estudado; 4) consumo de matéria seca dos híbridos pelo cultivo fúngico. Como resultado, observou-se que 38 por cento do milho de todos os híbridos apresentaram comprometimento macroscópico, sendo 26,7 por cento DI e 11,3 por cento DF. Os híbridos recém-colhidos apresentaram contaminaçäo fúngica por Penicillium sp. (14,3 por cento); Aspergillus sp. (23,6 por cento) e Fusarium sp. (57,1 por cento). O potencial de produzir AFs pelos diferentes híbridos em cultivos por 5 e 10 dias apresentou diferença somente com relaçäo à aflatoxina G2 em cultivos por 5 dias. A média de consumo de matéria seca dos híbridos de milho foi de 1,25 e 2,69 por cento submetidos ao cultivo de fungos por períodos de 5 e 10 dias, respectivamente.

Equine leukoencephalomalacia associated with ingestion of corn contaminated with fumonisin B1

This article describes clinical, etiologic and pathologic diagnosis of an outbreak of equine leukoencephalomalacia. Two samples of the corn consumed by the affected horses contained fumonisin B1 at levels of 46 and 53 ug/g and Fusarium moniliforme, a good in vitro mycotoxin producer.