Efeitos antifúngico e antiaflatoxigênico de timol e carvacrol em Aspergillus flavus / Antifungal and antiaflatoxigenic activities of thymol and carvacrol against Aspergillus flavus

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do timol e carvacrol contra Aspergillus flavus e a produção de aflatoxinas. Foram determinadas a concentração inibitória mínima (CIM), o espectro fungitóxico e a atividade inibidora de micotoxinas pelo timol e carvacrol. Os resultados mostraram que timol e carvacrol exibiram ação fungicida de acordo com a CIM de 2500 e 30 µg mL-1, respectivamente. Tanto o timol quanto o carvacrol inibiram significativamente o crescimento de A. flavus (p<0,05) a partir de 600 e 15 µg mL-1, respectivamente. A biomassa fúngica, estimada pela determinação da concentração de ergosterol, foi significativamente reduzida (p <0,05) em 2500 µg mL-1 de timol e 250 µg mL-1 de carvacrol. O timol e o carvacrol exibiram efeitos antiaflatoxigênicos em 600 e 125 µg mL-1, respectivamente. O timol e o carvacrol exibiram atividade antifúngica, mas não exibiram alta atividade antiaflatoxigênica. Carvacrol e timol podem ser considerados como potentes compostos naturais antifúngicos contra A. flavus.

The aim of this study was to evaluate the effects of thymol and carvacrol upon production of aflatoxins by Aspergillus flavus and upon its growth. Minimal inhibitory concentration (MIC), fungitoxic spectrum and mycotoxin inhibition were assessed. Results showed thymol and carvacrol exhibited fungicidal action, as determined by MIC values of 2500 and 30 µg mL-1, respectively. Both thymol and carvacrol significantly inhibited growth of A. flavus (p<0.05) at concentrations of 600 and 15 µg mL-1, respectively. Fungal biomass, as estimated by determination of ergosterol concentration, was significantly reduced (p<0.05) at thymol concentrations of 2500 µg mL-1 and at carvacrol concentrations of 250 µg mL-1. Thymol and carvacrol exhibited antiaflatoxigenic effects at concentrations of 600 and 125 µg mL-1, respectively. While both thymol and carvacrol showed possessing antifungal activities, neither were highly antiaflatoxigenic. Carvacrol and thymol might be considered for use as potential antifungal natural compounds against A. flavus.

Antifungal activity and inhibition of aflatoxins production by Zingiber officinale Roscoe essential oil against Aspergillus flavus in stored maize grains / Atividade antifúngica e inibição da produção de aflatoxinas pelo óleo essencial de Zingiber officinale Roscoe contra Aspergillus flavus em grãos de milho armazenados

ABSTRACT: Essential oils are possible alternatives to the use of synthetic pesticides for control of fungal contamination. Ginger (Zingiber officinale) essential oil (GEO) is known for having antifungal and antiaflatoxigenic properties, but its use as a fumigant in situ has not been studied yet. The aim of this study was to evaluate GEO's effects upon Aspergillus flavus as a fumigant agent in stored maize grains. The main compounds reported in GEO were α-zingiberene (23.85%) and geranial (14.16%), characterized by gas chromatography-mass spectrometry and nuclear magnetic resonance. The GEO was used as a fumigant in irradiated maize grains in concentrations ranging from 5 to 50 µg/g and the resulting effects were compared to a synthetic antifungal agent (carbendazim and thiram), an antifungal traditionally used for seed treatment. The antifungal efficacy of GEO against A. flavus has been proven in a dose-dependent manner through in situ (maize grains) test. The GEO inhibited aflatoxin production at concentrations 25 and 50 µg/g and controlled fungal growth. Therefore, GEO can be used as an effective and non-toxic alternative to conventional treatments in stored maize grains for the natural control of A. flavus.

RESUMO: Os óleos essenciais são possíveis alternativas ao uso de praguicidas sintéticos no controle da contaminação por fungos. O óleo essencial de gengibre (Zingiber officinale - OEG) é conhecido por possuir propriedades antifúngicas e antiaflatoxigênicas, mas seu uso como fumigante in situ ainda não foi estudado. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do OEG sobre Aspergillus flavus como agente fumigante em grãos de milho armazenados. Os principais compostos encontrados no OEG foram α-zingibereno (23,85%) e geranial (14,16%), caracterizados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear. O OEG foi utilizado como fumigante em grãos de milho irradiados em concentrações variando de 5 a 50 µg/g e os efeitos resultantes foram comparados a um agente antifúngico sintético (carbendazim e tiram), antifúngico tradicionalmente usado para o tratamento de sementes. A eficácia antifúngica do OEG contra A. flavus foi comprovada de maneira dependente da dose através do teste in situ (grãos de milho). O OEG inibiu a produção de aflatoxina nas concentrações 25 e 50 µg/g e controlou o crescimento de fungos. Portanto, o OEG pode ser usado como uma alternativa eficaz e não tóxica aos tratamentos convencionais em grãos de milho armazenados para o controle natural de A. flavus.

Occurrence and exposure assessment to aflatoxins in peanuts commercialized in the northwest of Parana, Brazil / Ocorrência e avaliação da exposição as aflatoxinas em amendoim comercializado na região noroeste do Paraná, Brasil

ABSTRACT: Peanuts are a nutritious food consumed worldwide. Some species of the genus Aspergillus, producers of aflatoxins, colonize peanuts. Human exposure to aflatoxins occurs by ingesting contaminated foods. The objective of this paper was to assess the occurrence and dietary exposure of the population to aflatoxins in peanuts commercially available in Maringa, Brazil, from May 2013 to April 2017. A total of 104 peanut samples were evaluated by thin-layer chromatography and confirmed by derivatization with trifluoroacetic acid. The contamination rate detected was 24.0% in average concentration of 13.4µg/kg. Twenty positive samples (19.2%) exceeded the maximum level permitted in Brazil for the sum of four aflatoxins. Estimated probable daily intake was 1,28 µg/kg body weight/day, exceeding the Provisional Maximum Tolerable Daily Intake (0.001μg/kg body weight/day). According to the high levels of aflatoxins found in peanuts, there is need for further monitoring the presence of aflatoxins in peanuts in natura to reduce the levels of contamination.

RESUMO: O amendoim é um alimento nutritivo e muito consumido no mundo todo. Algumas espécies de fungos do gênero Aspergillus, produtores de aflatoxinas, colonizam o amendoim. A exposição humana as aflatoxinas ocorre por meio do consumo de alimentos contaminados. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência e exposição da população as aflatoxinas em amendoim comercializado no município de Maringá, Brasil, durante o período de maio de 2013 a abril de 2017. Foram avaliadas 104 amostras de amendoim por análise cromatográfica e confirmadas por derivação com ácido trifluoroacético. A frequência de contaminação foi de 24,0% em concentração média de 13,4µg/kg. Vinte amostras positivas (19,2%) apresentaram-se acima do limite máximo permitido no Brasil para a somatória das quatro aflatoxinas. A ingestão diária provável média encontrada foi de 1,28µg/kg peso corpóreo/dia, superando a ingestão diária máxima tolerável provisória (0,001µg/kg peso corpóreo/dia). De acordo com os elevados teores de aflatoxinas encontrados em amendoim, há necessidade de um maior monitoramento da presença de aflatoxinas em alimentos, tendo em vista a redução nos níveis de contaminação do amendoim in natura.

Pesticide use and cholinesterase inhibition in small-scale agricultural workers in southern Brazil

A controlled cross-sectional study of family growers of fruit and vegetables was conducted between October 2009 and October 2010 to characterize the use of pesticides, establish the socio-demographic profile, and analyze cholinesterase activity in small-scale agricultural workers in Southern Brazil. Data was collected for 173 workers and 179 controls. A structured questionnaire was applied collecting socio-demographic information and determining knowledge and work practices in relation to pesticide use. The benchmarks for total cholinesterase (ChEs) and butyrylcholinesterase (BuChE) were obtained from the average enzymatic activity of the occupationally unexposed group (control). The mean age of the exposed population was 40.0 ± 11.2 years. The symptoms differed significantly (p<0.05) between the exposed and unexposed populations. Forty (23.1%) workers showed symptoms associated with exposure to pesticides. The average value of enzymatic activity in the occupationally unexposed group for ChEs was 6.3 μmol/mL/min among males and 5.6 μmol/mL/min among females while for BuChE was 2.4 μmol/mL/min among males and 2.0 μmol/mL/min among females. Eight (4.6%) workers had high inhibition (>30%) of ChEs activity, whereas no workers showed high inhibition (>50%) of BuChE. Potential factors involved include gender, education, pesticide orientation, exposure, and hygiene measures.

Realizou-se um estudo transversal controlado, com hortifruticultores, durante o período de outubro de 2009 a outubro de 2010, a fim de caracterizar o uso de praguicidas, estabelecer o perfil sócio demográfico e analisar a atividade das colinesterases em trabalhadores rurais do sul do Brasil. Os dados foram obtidos de 173 trabalhadores e 179 controles. Um formulário estruturado foi aplicado obtendo informações sócio demográficas, conhecimento e práticas de trabalho relacionadas com o uso de praguicidas. Os valores de referência para colinesterases totais (ChEs) e butirilcolinesterase (BuChE) foram obtidos a partir da média da atividade enzimática do grupo controle. A idade média da população exposta foi de 40,0±11,2 anos. Os sinais/sintomas foram significativamente diferentes (p<0,05) entre a população exposta e não exposta. Quarenta trabalhadores (23,1%) apresentaram sinais/sintomas relacionados com a exposição aos praguicidas. O valor médio do grupo controle foi de 6,3 μmol/mL/min para o gênero masculino e 5,6 μmol/mL/min para o gênero feminino na ChEs; 2,4 μmol/mL/min para o gênero masculino e 2,0 μmol/mL/min para o gênero feminino na BuChE. Do total de trabalhadores (n=173), 08 (4,6%) apresentaram inibição elevada (>30%) das atividades das ChEs, e para BuChE nenhum trabalhador apresentou alta inibição (>50%). Dentre os fatores que poderiam estar envolvidos destacam-se o gênero, escolaridade, orientação para trabalhar com praguicidas, exposição e medidas de higiene.