Fusarium verticillioides strains isolated from corn feed: characterization by fumonisin production and RAPD fingerprinting

In this study a total of 16 Fusarium verticillioides strains isolated from corn feed samples were characterized by fumonisin (FB) production and random amplified polymorphic DNA (RAPD). All the strains produced FB1 and FB2 with levels ranging from 2.41 to 3996.36 µg/g, and from 1.18 to 1209.91 µg/g, respectively. From the 16 F. verticillioides strains, four were identified as low (3.59 to 1289.84 µg/g), eight as intermediate (>1289.84 to 3772.44 µg/g) and four strains as high (>3772.44 µg/g) fumonisin producers. From the total of 105 loci amplified, 60 (57.14 percent) were polymorphic. RAPD analysis showed very similar patterns among low, moderate and high fumonisin-producing strains. Although RAPD markers were capable of discriminating the different F. verticillioides strains, there was no clear association between these makers and fumonisin production.

Neste estudo, 16 cepas de F. verticillioides isoladas de amostras de ração de milho foram caracterizadas com base na produção de fumonisinas (FB) e em marcadores de polimorfismos de DNA amplificado ao acaso (RAPD). Todas as cepas produziram FB1 e FB2, com níveis variando, respectivamente, de 2,41 a 3996,36 µg/g e 1,18 a 1209,91 µg/g. De acordo com a produção de fumonisinas totais (FB1 + FB2) e a distribuição por análise de quartis, do total de 16 cepas de F. verticillioides, quatro foram identificadas como baixas produtoras de fumonisinas (3,59 a 1289,84 µg/g), oito como intermediárias (>1289,84 a 3772,44 µg/g) e quatro como altas produtoras de fumonisinas (>3772,44 µg/g). Os 10 primers utilizados amplificaram 105 locos, 60 (57,14 por cento) dos quais foram polimórficos. As análises de RAPD mostraram padrões muito similares entre as cepas baixas, médias e altas produtoras de fumonisinas. Embora os marcadores RAPD tenham se mostrado capazes de discriminar as diferentes cepas de F. verticillioides, não foi detectada nenhuma associação entre estes marcadores e a produção de fumonisinas.

Comparison of thin-layer chromatography, spectrofluorimetry and bright greenish-yellow fluorescence test for aflatoxin detection in corn

In this study the bright greenish-yellow fluorescence test, widely used by the corn milling industry, was compared to the thin-layer chromatography (TLC) and spectrofluorimetry methods for aflatoxin detection in 40 corn samples naturally contaminated by the Aspergillus section Flavi. According to the corn processing industry criteria, all the samples were adequate for human and animal consumption by the bright greenish-yellow fluorescence test, but TLC and spectrofluorimetry analysis detected aflatoxins above the maximum tolerated limit (20 µg/kg) in 7 and 8 samples, respectively. Aflatoxins were detected in 16 (40 percent) corn samples by TLC, with levels ranging from 4.0 to 54.0 µg/kg (mean 19.97 ± 15.97 µg/kg), and in 25 (62.5 percent) samples by spectrofluorimetry, with levels ranging from 1.0 to 58.66 µg/kg (mean 17.14 ± 17.81 µg/kg). The results indicated a good correlation (ρ = 0.97) between TLC and spectrofluorimetry for aflatoxin determination in naturally contaminated corn. The bright greenish-yellow fluorescence test was simple and quick, but it showed 20 percent false-negative results, suggesting its use only as screening method for detecting the suspected lots of grains that should be tested further for aflatoxin by more sensitive methods.

Neste trabalho a contagem de fluorescência luminosa amarelo-esverdeada, amplamente utilizada pela indústria de processamento de milho, foi comparada à cromatografia em camada delgada (CCD) e espectrofluorimetria para detecção de aflatoxinas em 40 amostras de milho naturalmente contaminadas por Aspergillus section Flavi. De acordo com os critérios da indústria processadora de milho, todas as amostras estavam adequadas para o consumo humano e animal pela contagem de fluorescência luminosa amarelo-esverdeada (CFLAE), porém as análises por CCD e espectrofluorimetria detectaram aflatoxinas acima do limite máximo tolerado (20 µg/kg) em 7 e 8 amostras, respectivamente. As aflatoxinas foram detectadas em 16 (40 por cento) amostras por CCD, com níveis variando de 4,0 a 54,0 µg/kg (média 19,97 ± 15,97 µg/kg) e, em 25 (62,5 por cento) amostras por espectrofluorimetria, com níveis variando de 1,0 a 58,66 mg/kg (média 17,14 ± 17,81 µg/kg). Os resultados indicaram uma boa correlação (ρ=0,97) entre CCD e espectrofluorimetria para detecção de aflatoxinas em amostras de milho naturalmente contaminadas. A CFLAE, apesar da simplicidade e rapidez, apresentou 20 por cento de resultados falso-negativos, sugerindo seu uso apenas como método de triagem para detecção de lotes de grão suspeitos de contaminação que devem ser avaliados posteriormente por métodos mais sensíveis.

Avaliação da ingestão de derivados de trigo em Londrina, PR, por meio de questionário de frequência de consumo de alimentos / Wheat intake assessment in Londrina, Paraná, Brazil through food consumption frequency questionnaire

Wheat is one of the major food components in human diet, accounting for approximately 20% of total daily calories. Aiming to identify the intake of wheat and wheat products, a food consumption frequency questionnaire was applied in Londrina, Paraná, Brazil. A total of 270 persons (64.8%female and 35.2% male, aged 8 to 76 years) were interviewed. Macaroni(median= 150 g/week) and bread (Md= 275 g/week) were the most consumed food items, and a correlation between the intake of wheat products and social-demographic and anthropometric data was observed. Regarding Body Mass Index, 60.4% of the interviewees had body mass index with in the normal range, while 20.8% and 9.8% presented overweight and obesity, respectively. It was observed that 37% of the subjects interviewed had not finished graduation, 84.8% did not smoke, 37.8% did not consume alcoholic drinks frequently, 53% did not use to do physical activity, and 79.3% were not on a diet of food restriction. The food consumption frequency questionnaire provided a semi-quantitative estimate for the intake of wheat products by the population of Londrina

Trigo es uno de los alimentos más consumidos en la dieta humana, contribuyendo con más de 20% de las calorías diarias totales. Con el objetivo de conocer los hábitos de consumo de trigo e sus derivados y su correlación con algunos factores sociales, demográficos y antropométricos, fue aplicado un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos a la población de Londrina, Paraná, Brasil. Fueron encuestados 270 individuos (35,2% del género masculino y 64,8% del género femenino, con edades entre 8 y 76 años). Macarrón (mediana= 150 g/semana) y pan (Md= 275 g/semana) fueron los alimentos más consumidos, observando-se correlación entre el consumo de derivados de trigo y dados socio demográficos y antropométricos. Con relación al Índice de Masa Corporal, 60,4% presentaban el IMC dentro del rango normal, mientras 20,8% y 9,8% presentaban sobrepeso y obesidad. Fue observado que 37% de los entrevistados presentaban graduación incompleta, 84,8% no tenían el hábito de fumar, 37,8% no consumían bebidas alcohólicas, 53% no practicaban actividad física y 79,3% no estaban realizando dieta de restricción alimentar. El cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos proporcionó una estimativa semicuantitativa del consumo de derivados del trigo por la población de Londrina

O trigo é um dos alimentos mais consumidos na dieta humana, contribuindo com 20% do total de calorias diárias. A fim de conhecer o hábito de consumo de trigo e seus derivados pela população de Londrina, Paraná, Brasil, e sua correlação com alguns fatores sociais, demográficos e antropométricos, foi utilizado um questionário de frequência de consumo de alimentos (QFCA). O questionário foi aplicadoa 270 indivíduos (64,8% do gênero feminino e 35,2% masculino, com idade entre 8 e 76 anos). Macarrão (mediana= 150 g/semana) e pão francês (Md= 275 g/semana) foram os alimentos mais consumidos, observando-se correlação entre o consumo de derivados de trigo e dados sociodemográficos e antropométricos. Quanto ao Índice de Massa Corporal, 60,4% dos entrevistados apresentavam peso normal, enquanto 20,8% e 9,8% apresentavam sobrepeso e obesidade, respectivamente. Observou-se que 37% dos entrevistados apresentavam ensino superior incompleto, 84,8% eram não fumantes, 37,8% dos entrevistados não consumiam bebidas alcoólicas com frequência, 53% não praticavam atividade física e 79,3% não estavam em dieta.O QFCA forneceu uma estimativa semiquantitativado consumo de derivados de trigo pela população de Londrina

Penicillium expansum versus antagonist yeasts and patulin degradation in vitro

Taking into account the preliminary antagonistic/biodegradation property showed by Pichia membranifaciens and Sporobolomyces roseus, which decreased the initial patulin concentration of 588.4 to 290.0 mug/mL, ability of P. ohmeri 158 in biocontrol against Penicillium expansum and patulin decrease in vitro was performed. The culture supernatant of P. ohmeri 158 was effective against 66.17 percent micelial growth, indicating antibiosis related with the killer phenomenon. The initial patulin concentration of 223 mug in the presence of P. ohmeri 158 cells was decreased over 83 percent of the original concentration, when incubated at 25°C/2 days and > 99 percent after 5 days incubation time, with undetectable patulin level after 15 days. The initial pH 4.0 decreased to pH 3.3 along 15 days experiment, suggesting that patulin decrease was an active process and a consequence of yeast metabolism. The results suggested that P. ohmeri 158 could be a promising alternative for the inhibition of P. expansum growth and patulin degradation.

Considerando o antagonismo e degradação de patulina detectados em Pichia membranifaciens e Sporobolomyces roseus no estudo preliminar, este trabalho avaliou o efeito antagônico de Pichia ohmeri 158 no desenvolvimento de Penicillium expansum e a degradação de patulina "in vitro". O sobrenadante do cultivo de P. ohmeri 158 inibiu 66,17 por cento do desenvolvimento micelial, indicando antibiose relacionada ao fator killer. A concentração inicial de patulina (223 mug) na presença de células íntegras de P. ohmeri foi reduzida em mais de 83 por cento após dois dias de incubação a 25°C e superior a 99 por cento após 5 dias, com níveis indetectáveis no 15° dia. O decréscimo do pH 4,0 inicial para pH 3,3 sugeriu que a eliminação de patulina é um processo ativo e uma conseqüência do metabolismo da levedura. Os resultados obtidos concluem que P. ohmeri 158 é uma alternativa promissora na inibição do desenvolvimento de P. expansum e na degradação de patulina.

A comparison between enzyme immunoassay and HPLC for ochratoxin A detection in green, roasted and instant coffee

An indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ic-ELISA) for ochratoxin A (OTA) detection in green, roasted and instant coffees was developed using anti-OTA monoclonal antibody. Immunological reagents prepared were OTA-BSA (4.76 mg/mL), anti-OTA.7 MAb (2x10³-fold dilution) and HRP-anti IgG (10³-fold dilution). The detection limit was 3.73 ng OTA/g and correlation coefficients (r) between this immunoassay and high performance liquid chromatography were 0.98 for green coffee, 0.98 for roasted and 0.86 for instant. OTA levels detected by ic-ELISA were higher than by HPLC, with ELISA/HPLC ratio of 0.66 - 1.46 (green coffee), 0.96 - 1.11 (roasted) and 0.93 - 1.82 (instant). ELISA recoveries for OTA added to coffee (5 - 70 ng/g) were 81.53 percent for green coffee, 46.73 percent for roasted and 64.35 percent for instant, while recoveries by HPLC were 80.54 percent, 45.91 percent and 55.15 percent, respectively. Matrices interferences were minimized by samples dilution before carrying out the ELISA assay. The results indicate that MAb-based ic-ELISA could be a simple, sensitive and specific screening tool for OTA detection, contributing to quality and safety of coffee products.

ELISA competitivo indireto (ic-ELISA) baseado em anticorpos monoclonais foi desenvolvido para a detecção de ocratoxina A (OTA) em café verde, torrado e instantâneo. Os reagentes imunológicos necessários à reação consistiram de OTA-BSA (4,76 mg/mL), anti-OTA.7 MAb (diluído 2x10³) e anti IgG-HRP (diluído 10³), apresentando limite de detecção de 3,73 ng OTA/g. Os coeficientes de correlação (r) entre o imunoensaio e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foram de 0,98 (café verde), 0,98 (torrado) e 0,86 (instantâneo). Ic-ELISA detectou valores superestimados de OTA em relação a CLAE, com valor ELISA/CLAE variando de 0,66 - 1,46 (café verde), 0,96 - 1,11 (torrado) e 0,93 - 1,82 (instantâneo). As recuperações médias de OTA adicionada em café (5 - 70 ng/g) foram de 81,53 por cento (café verde), 46,73 por cento (torrado) e 64,35 por cento (instantâneo) por ELISA, em relação a 80,54 por cento, 45,91 por cento e 55,15 por cento por CLAE, respectivamente. A interferência de matriz no imunoensaio foi minimizada pela diluição das amostras previamente à análise por ELISA. O ic-ELISA desenvolvido pode ser considerado uma técnica alternativa simples, sensível e específica para análise de OTA, contribuindo para a qualidade e segurança de produtos de café.

Imunoensaios: uma alternativa para a detecção de fungos toxigênicos em alimentos / alimentosImmunoassays: an alternative for toxigenicfungi detection in foods

O monitoramento constante da contaminação fúngica é imprescindível para assegurar a qualidade e segurança dos alimentos, reduzindo as perdas econômicas, assim como os riscos à saúde humana e animal. Os métodos tradicionais de identificação e detecção de fungos (cultivo em diversos meios, exame microscópico e análises bioquímicas) geralmente consomem muito tempo e exigem pessoal com experiência. Os imunoensaios, particularmente os ensaios imunoenzimáticos, constituem uma alternativa promissora aos métodos tradicionais devido à alta sensibilidade, especificidade, reprodutibilidade e potencial como método rápido de controle de qualidade. Dentre os ensaios imunoenzimáticos, aqueles baseados em exoantígenos são os mais empregados na resolução de problemas taxonômicos, detecção e identificação de fungos toxigênicos. Nesta revisão serão abordados conceitos básicos de imunoensaios, métodos de detecção de fungos, assim como diversos ensaios imunoenzimáticos para a detecção de fungos toxigênicos em alimentos.

Constant monitoring of mould contamination is essential in order to assure the food quality and safetyand reduce the economic losses, as well as to minimize the potential hazards to human and animal health.The traditional methods for mould identification and detection (culture in several media, microscopicexamination and chemical analysis) are usually time-consuming and require trained staff. Immunoassays,particularly enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) could be a promising alternative to the traditionalmethods due to high sensitivity, specificity, reproducibility and potential for use in rapid quality control.Among ELISAs, those based on exoantigens are the most employed in the resolution of taxonomicproblems, detection and identification of toxigenic fungi. This review discusses the basic principles ofimmunoassays, methods of mould detection and the several ELISAs developed for toxigenic fungidetection in food

Atividade inibidora de amilase e protease de milho contra Fusarium verticillioides durante a germinação / Amylase and protease inhibition activity against Fusarium verticillioides in corn germination

Fusarium verticillioides, patógeno primário do milho, destaca-se pela produção da fumonisina, prejudicial à saúde humana e animal. Considerando que os mecanismos naturais de defesa são ferramentas promissoras no controle de fitopatógenos, avaliou-se: a atividade dos inibidores de amilase e protease presente nos híbridos de milho AG 5011 e CD 307 durante a germinação em câmara de germinação (25°C e 90-95 UR) e em casa de vegetação (sem controle de temperatura e umidade) contra amilase e protease de F. verticillioides. Paralelamente, avaliada nos tempos 0, 24, 48, 72, 96 e 168 h, aumentou durante a germinação em ambos os híbridos, sendo que a atividade inibidora de amilase variou de 2,8 a 39,5 UIA/g, enquanto que a tividade inibidora de protease variou de 550,0 a 3633,9 UIP/g. Os maiores índices de atividade inibidora foram observados em câmara de germinação, e em CD 307. O híbrido AG 5011 apresentou-se menos susceptível a S. zeamais e tendeu a maior atividade inibidora de enzimas no tempo 0 h. Os resultados obtidos indicaram possível desempenho de inibidores enzimáticos na germinação na defesa do milho contra F. verticillioides e S. zeamais.

The primary maize pathogen, Fusarium verticillioides (F. moniliforme Sheldon) is responsible forfumonisin production, which is harmful to human and animal health. In addition, maize can be moresusceptible to fungal infection after insect attack. The activity of amylase and protease inhibitors in AG5011 and CD 307 hybrids were determined during germination with controlled and not controlled conditions of temperature and relative humidity and, they were correlated to maize resistance against Sithophiluszeamais. The inhibitory activity during corn germination was evaluated at 0, 24, 48, 72, 96 and 168 h.Amylase and protease inhibitory activity increased during germination in both hybrids, which rangedrespectively from 2.8 to 39.5 UIA/g, and 550.0 to 3633.9 UIP/g. The highest levels of inhibitory activityoccurred in hybrid CD 307 in germination chamber. The biologic cycle and susceptible rate were evaluatedfor corn resistance test. The AG 5011 hybrid was less susceptible to S. zeamais and showed higherinhibitory activity (time 0 h), demonstrating possible relationship between resistance against the insectand inhibitory enzymes. These results indicated that maize natural defense mechanism plays an importantrole on phytopathogen control

Produção e caracterização de exoantígenos de Fusarium verticillioides / Production and characterization of Fusarium verticillioides exoantigens

Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (=F. moniliforme Sheldon) é um patógeno primário de milho e principal produtor de fumonisinas. Este fungo pode causar perdas econômicas significativas para produtores e processadores de grãos, criadores de animais, além de representar sérios riscos á saúde humana e animal. Diversos métodos para a detecção de fungos têm sido utilizados, porém a maioria demanda tempo e pessoal treinado. Por outro lado, os métodos imunológicos, particularmente os ensaios imunoenzimáticos, apresentam diversas vantagens para o emprego rápido em controle de qualidade. Neste trabalho, foram obtidos exoantígenos de 8 isolados de F. verticillioides para a produção de anticorpos policlonais. O perfil eletroforético dos antígenos apresentou bandas com massas moleculares aparentes variando entre 17 e 170 kDa. Os antígenos de 3 isolados (97K, 113F e 162A), tendo como base a concentração de proteínas e número de bandas, foram escolhidos para a produção de anticorpos policlonais. O soro imune anti-97K, com maior título no ELISA indireto (1:12.800), apresenta potencial para a imunodetecção de Fusarium verticillioides.

Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (=F. moniliforme Sheldon) is a primary corn pathogen and themain fumonisin producer. This fungus can cause significant economical losses for the farmers, grainprocessors, animal producers and risk for human and animal health. Several methods for mould detectionhave been used, however most of these are time-consuming and require trained staff. Otherwise,immunoassays (particularly enzyme-linked immunosorbent assay, or ELISA) provide several advantagesand potential for use in rapid quality control. In this work exoantigens from eight F. verticillioidesisolates were obtained for further production of polyclonal antibodies. The electrophoretic profile ofthese antigens showed protein bands with molecular mass ranging from 17 to 170 kDa. The antigens from3 isolates (97K, 113F and 162A) were selected for polyclonal antibodies production, based on proteinconcentration and number of bands. Antiserum against F. verticillioides 97K exoantigens, which showed thehighest titre in indirect ELISA (1:12.800), has potential for the immunodetection of F. verticillioides

Fumonisins in corn: correlation with Fusarium sp. count, damaged kernels, protein and lipid content

A contaminação natural por fungos e fumonisinas foi avaliada em 109 amostras de milho recém-colhido do Estado do Paraná e correlacionada com grãos ardidos (%). Além disso, grãos sadios e ardidos de 24 amostras de milho foram selecionados a fim de comparar o perfil da microbiota fúngica e níveis de fumonisinas. A correlação entre os teores de proteínas/lipídios e os níveis de fumonisinas também foi analisada nos 15 híbridos de milho mais freqüentemente cultivados no Estado do Paraná. A contagem total de fungos em 109 amostras de milho recém-colhido variou de 1,9x104 a 3,5x106 UFC/g, Fusarium sp. de 1,0x103 a 2,2x106 UFC/g e, níveis de fumonisinas de 0,13 a 20,38 µg/g. A contagem total de fungos/Fusarium spp. e níveis de fumonisinas apresentaram correlação positiva (p<0,05). Adicionalmente, houve uma correlação positiva entre grãos ardidos (%) e a contagem total de fungos/ Fusarium spp. (p < 0,05). Os níveis de fumonisinas nos grãos sadios variaram de 0,57 a 20,38 µg/g, enquanto que nos grãos ardidos variaram de 68,96 a 336,38 µg/g. Não foi observada correlação significativa entre os níveis de fumonisinas e os teores de proteínas/lipídios. Esses resultados ratificam a importância do monitoramento constante da contaminação por fungos toxigênicos e fumonisinas em milho e derivados a fim de garantir a qualidade e segurança dos produtos e minimizar o risco potencial à saúde humana e animal.

Agrotóxicos: risco á saúde do trabalhador rural / Pesticides: risk to rural worker health

O objetivo desse artigo foi levantar fatores de risco de intoxicação por agrotóxicos a que os trabalhadores rurais estão expostos. É urgente que os profissionais envolvidos com atividades agrícolas adotem emdidas educativas e preventivas para minimização desses riscos. Os agrotóxicos são amplamente utilizados em diversas culturas de importância econômica, proporcionando a produção de alimentos a um preço acessível, porém a utilização indiscriminada destes podutos pode causar danos à saúde humana, animal e ao meio ambiente, principalmente em países em desenvolvimento, e.g. Brasil. As doenças ocupacionais e intoxicações acidentais são frequentes, devido á dificuladade na utilização de equipamentos de segurança. Há, também, o problema da dificuldade da maioria dos trabalhadores rurais, compreenderem as instruções quantoao uso seguro dos agrotóxicos, devido à baixa escolaridade. Assim, é necessário restringir o uso dos agrotóxicos mais perigosos, para reduzir os casos de intoxicação aguda, além de investir em programas preventivos de saúde