RESUMEN
Aspergillus ochraceus is an ochratoxin-producing fungus which contaminates coffee. In this study the antifungal effect of the yeast Hanseniaspora opuntiae on three Aspergillus ochraceus strains (IOC 4417, IOC 4462, Ao 14) was evaluated in vitro and on coffee fruits. H. opuntiae (106 and 107 cells mL-1) reduced in vitro fungal growth from 82% to 87%, when co-cultivated with A. ochraceus. The yeast cell free supernatant (CFS) inhibited conidial germination from 76.5% to 92.5%, and hyphal growth from 54% to 78%. The yeast (107 and 109 cells mL-1) applied on coffee fruits delayed fruit decay by A. ochraceus (IOC 4417 and Ao 14) until the 9th day, and was significantly different (p < 0.05) from the controls. Furthermore, the ultrastructure of the yeast-fungus interaction on the coffee fruit surface showed yeast attachment to A. ochraceus hyphae, and morphological alterations in fungal structures, with hyphal abnormalities, such as tortuous hyphae with irregular, non-uniform surface compared to the control without yeast. H. opuntiae showed efficacy as biocontrol agent and, to the best of our knowledge, this is the first study on the antifungal activity of H. opuntiae against A. ochraceus on coffee fruits Nevertheless, application of H. opuntiae to the crop in the field requires further studies.
Asunto(s)
Aspergillus ochraceus , Café , Café/metabolismo , Frutas/microbiología , Antifúngicos/farmacologíaRESUMEN
Wheat comprises one of the main ingredients in human diet, accounting for approximately 20 % of daily calories. Concerning the predominant frequency of deoxynivalenol (DON) producing Fusarium graminearum in wheat, DON occurrence in the State of Paraná (21 samples) and Rio Grande do Sul (15 samples), as well as the risk assessment of daily intake of DON in Londrina-PR, Brazil were evaluated. DON was detected in 72.2 % samples by high performance liquid chromatography (HPLC), which ranged from non-detectable to 1,592.21 ?g/kg, with average of 321.59 ?g/kg (limit of quantification= 87.75 ?g/kg). In order to calculate the estimated daily intake (EDI) of DON, a Food Frequency Questionnaire was applied to 260 persons (64.8 % female and 35.2 % male, from 8 to 76 years-old). The main food ingested were pasta (151 g/week) and bread (267 g/week), and based in these items, the average estimated daily intake (EDI) of DON was 0.308 ?g/kg body weight/day. This EDI was lower than Provisional Tolerable Daily Maximum Intake (PTDMI) settled in 1 ?g/kg b.w./day, although two persons showed estimated DON ingestion above PTDMI. The data ratify the importance of continuous monitoring and risk assessment targeted on DON exposure.
O trigo é um dos alimentos mais consumidos na dieta humana, contribuindo com cerca de 20 % das calorias diárias. Considerando a predominância de Fusarium graminearum neste grão, a contaminação por desoxinivalenol (DON) foi avaliada em trigo dos Estados do Paraná (21 amostras) e do Rio Grande do Sul (15 amostras), assim como se estimou o risco da sua ingestão diária no município de Londrina-PR, Brasil. Utilizando Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), DON foi detectado em 72,2 % das amostras, variando de não detectável a 1592,21 ?g/kg, nível médio 321,59 ?g/kg (limite de quantificação= 87,75 ?g/kg). Para calcular a Ingestão Diária Estimada (IDE) de DON foi aplicado Questionário de Freqüência de Consumo de Alimentos a 260 indivíduos (8-76 anos, 64,8 % do gênero feminino e 35,2 % do masculino). Os derivados mais consumidos foram massas alimentícias (151 g/semana) e pão francês (267 g/semana). Baseado nesses alimentos, a IDE média de DON foi de 0,308 ?g/kg peso corporal/dia, sendo que dois indivíduos (0,8 %) apresentaram IDE superior a Ingestão Diária Máxima Tolerável Provisória (IDMTP) recomendada de 1 ?g/kg p.c./dia. A importância de contínuo monitoramento perante perigo de exposição a DON é evidente, sendo que os níveis máximos em trigo no Brasil foram recentemente publicados pela ANVISA.
RESUMEN
Aflatoxin B1 (AFB1) is a mycotoxin classified as group 1 (human carcinogen) by International Agency for Research on Cancer - IARC, causing hazardous contamination in a wide variety of food and feed, where the monitoring depends on precision and accuracy of analytical method. The culture of AFB1 specific monoclonal antibody (mAb) secreting hybridoma was performed for further development of immunochemical methods. The growth of hybridoma AF2 was carried out in RPMI medium + 15 % fetal bovine serum (FBS), as well as the same medium gradually amended with H-SFM medium (25, 50, 75 and 100 % H-SFM). The protein concentration in the culture supernatant ranged from 1.80 to 10.88 mg/mL. The culture amended with FBS-free synthetic H-SFM medium reached production of reagent with higher degree of purity and lower risk, in addition to lower protein content (2.29 mg/mL reached with 100 % H-SFM), which approaches the real content of pure mAb. The indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ic-ELISA) and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) showed anti-AFB1 activity and IgG corresponding bands, respectively, indicating feasible application of mAb produced in 100, 75 and 50 % H-SFM for further use in the development of AFB1 detecting biotools. This mAb production can be an initial step that can supply the self-sufficient immune-reagent in the rapid diagnosis at national
Aflatoxina B1 (AFB1) é uma micotoxina classificada pela International Agency for Research on Cancer - IARC no Grupo 1 (carcinógeno ao humano), responsável pelo perigo de contaminação em ampla variedade de alimento e ração, cujo monitoramento depende de metodologia analítica precisa e exata. O trabalho visou cultivo do hibridoma secretor de anticorpo monoclonal (AcM) específico para AFB1 visando desenvolvimento de métodos imunoquímicos. Hibridoma AF2 foi cultivado em meio RPMI + 15 % de soro fetal bovino (SFB), assim como o mesmo meio com adição gradual de meio H-SFM (25, 50, 75 e 100 % H-SFM). A concentração proteica obtida no sobrenadante de cultura variou de 1,80 a 10,88 mg/mL. A introdução de meio sintético H-SFM isento de SFB permitiu obtenção de reagente com maior pureza e menor perigo, já que cultivos com maior proporção de H-SFM apresentou menor teor proteico (2,29 mg/mL em 100 % de H-SFM), sendo este provavelmente próximo ao teor real de AcM puro. O ensaio imunoenzimático competitivo indireto (ic-ELISA) e eletroforese em gel de poliacrilamida com SDS (SDS-PAGE) demonstraram atividade antiAFB1 e bandas correspondentes ao IgG, respectivamente, indicando viabilidade da aplicação de AcM produzido em 100, 75 e 50 % H-SFM para o desenvolvimento de bioferramentas para detecção de AFB1. Esta produção de AcM abre perspectiva perante autossuficiência de reagentes essenciais no d
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Aflatoxin B1 (AFB1) is a mycotoxin classified as group 1 (human carcinogen) by International Agency for Research on Cancer - IARC, causing hazardous contamination in a wide variety of food and feed, where the monitoring depends on precision and accuracy of analytical method. The culture of AFB1 specific monoclonal antibody (mAb) secreting hybridoma was performed for further development of immunochemical methods. The growth of hybridoma AF2 was carried out in RPMI medium + 15 % fetal bovine serum (FBS), as well as the same medium gradually amended with H-SFM medium (25, 50, 75 and 100 % H-SFM). The protein concentration in the culture supernatant ranged from 1.80 to 10.88 mg/mL. The culture amended with FBS-free synthetic H-SFM medium reached production of reagent with higher degree of purity and lower risk, in addition to lower protein content (2.29 mg/mL reached with 100 % H-SFM), which approaches the real content of pure mAb. The indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ic-ELISA) and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) showed anti-AFB1 activity and IgG corresponding bands, respectively, indicating feasible application of mAb produced in 100, 75 and 50 % H-SFM for further use in the development of AFB1 detecting biotools. This mAb production can be an initial step that can supply the self-sufficient immune-reagent in the rapid diagnosis at national
Aflatoxina B1 (AFB1) é uma micotoxina classificada pela International Agency for Research on Cancer - IARC no Grupo 1 (carcinógeno ao humano), responsável pelo perigo de contaminação em ampla variedade de alimento e ração, cujo monitoramento depende de metodologia analítica precisa e exata. O trabalho visou cultivo do hibridoma secretor de anticorpo monoclonal (AcM) específico para AFB1 visando desenvolvimento de métodos imunoquímicos. Hibridoma AF2 foi cultivado em meio RPMI + 15 % de soro fetal bovino (SFB), assim como o mesmo meio com adição gradual de meio H-SFM (25, 50, 75 e 100 % H-SFM). A concentração proteica obtida no sobrenadante de cultura variou de 1,80 a 10,88 mg/mL. A introdução de meio sintético H-SFM isento de SFB permitiu obtenção de reagente com maior pureza e menor perigo, já que cultivos com maior proporção de H-SFM apresentou menor teor proteico (2,29 mg/mL em 100 % de H-SFM), sendo este provavelmente próximo ao teor real de AcM puro. O ensaio imunoenzimático competitivo indireto (ic-ELISA) e eletroforese em gel de poliacrilamida com SDS (SDS-PAGE) demonstraram atividade antiAFB1 e bandas correspondentes ao IgG, respectivamente, indicando viabilidade da aplicação de AcM produzido em 100, 75 e 50 % H-SFM para o desenvolvimento de bioferramentas para detecção de AFB1. Esta produção de AcM abre perspectiva perante autossuficiência de reagentes essenciais no d
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Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (= F. moniliforme Sheldon) is a primary corn pathogen and the main fumonisin producer. Considering that the nutrient quality and its concentration in the culture medium have an important role in fumonisin production, the aim of this study was to evaluate fumonisin B1 (FB1 ) production by F. verticillioides in a liquid culture medium with different carbon and nitrogen sources. Three strains (103F, 113B and 103BR) were inoculated in nine liquid culture media with different carbon sources (glucose, fructose and maltose) at the concentration of 20 g/L and nitrogen (leucine, alanine and valine) at the concentration of 1 g/L. After selecting the strain (103F) and carbon/nitrogen sources (maltose/leucine) that provided the highest FB1 production, culture media with different maltose and leucine concentrations were evaluated. Keeping the leucine concentration at 1 g/L and increasing the maltose concentration from 20 g/L to 40 g/L, the FB1 production increased from 3.9 ?g/mL to 4.7 ?g/mL (p 0.05). On the other hand, keeping the maltose concentration at 40 g/L and decreasing the leucine concentration to 50% (from 2 g/L to 1 g/L) the FB1 production increased from 2.3 ?g/mL to 4.7 ?g/mL (p 0.05). FB1 production varied according to the F. verticillioides strain, concentration and carbon/nitrogen source in the liquid culture medium and the i
Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (= F. moniliforme Sheldon) é um patógeno primário de milho e principal produtor de fumonisinas. Considerando que a qualidade e a concentração de nutrientes no substrato apresentam papel importante na produção de fumonisinas, este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de fumonisina B1 (FB1) por F. verticillioides em cultivo líquido com diferentes fontes de carbono e nitrogênio. Três cepas (103F, 113B e 103BR) foram inoculadas em nove meios de cultivo líquido com diferentes fontes de carbono (glucose, frutose e maltose) na concentração de 20 g/L e nitrogênio (leucina, alanina e valina) na concentração de 1 g/L. Após a seleção da cepa (103F) e fonte de carbono/nitrogênio (maltose/leucina) que proporcionaram maior produção de FB1, foram avaliados meios variando as concentrações de maltose e leucina. Fixando a concentração de leucina em 1 g/L e aumentando a concentração de maltose de 20 g/L para 40 g/L ocorreu um aumento na produção de FB1 de 3,9 ?g/mL para 4,7 ?g/mL (p 0,05). Por outro lado, fixando a concentração de maltose em 40 g/L e diminuindo a concentração de leucina em 50% (de 2 g/L para 1 g/L) ocorreu um aumento na produção de FB1 de 2,3 ?g/mL para 4,7 ?g/mL (p 0,05). A produção de FB1 variou de acordo com a cepa de F. verticillioides, concentração e fonte de carbono/nitrogênio no meio líquido, sendo que o aumento
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Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (= F. moniliforme Sheldon) is a primary corn pathogen and the main fumonisin producer. Considering that the nutrient quality and its concentration in the culture medium have an important role in fumonisin production, the aim of this study was to evaluate fumonisin B1 (FB1 ) production by F. verticillioides in a liquid culture medium with different carbon and nitrogen sources. Three strains (103F, 113B and 103BR) were inoculated in nine liquid culture media with different carbon sources (glucose, fructose and maltose) at the concentration of 20 g/L and nitrogen (leucine, alanine and valine) at the concentration of 1 g/L. After selecting the strain (103F) and carbon/nitrogen sources (maltose/leucine) that provided the highest FB1 production, culture media with different maltose and leucine concentrations were evaluated. Keeping the leucine concentration at 1 g/L and increasing the maltose concentration from 20 g/L to 40 g/L, the FB1 production increased from 3.9 ?g/mL to 4.7 ?g/mL (p 0.05). On the other hand, keeping the maltose concentration at 40 g/L and decreasing the leucine concentration to 50% (from 2 g/L to 1 g/L) the FB1 production increased from 2.3 ?g/mL to 4.7 ?g/mL (p 0.05). FB1 production varied according to the F. verticillioides strain, concentration and carbon/nitrogen source in the liquid culture medium and the i
Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (= F. moniliforme Sheldon) é um patógeno primário de milho e principal produtor de fumonisinas. Considerando que a qualidade e a concentração de nutrientes no substrato apresentam papel importante na produção de fumonisinas, este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de fumonisina B1 (FB1) por F. verticillioides em cultivo líquido com diferentes fontes de carbono e nitrogênio. Três cepas (103F, 113B e 103BR) foram inoculadas em nove meios de cultivo líquido com diferentes fontes de carbono (glucose, frutose e maltose) na concentração de 20 g/L e nitrogênio (leucina, alanina e valina) na concentração de 1 g/L. Após a seleção da cepa (103F) e fonte de carbono/nitrogênio (maltose/leucina) que proporcionaram maior produção de FB1, foram avaliados meios variando as concentrações de maltose e leucina. Fixando a concentração de leucina em 1 g/L e aumentando a concentração de maltose de 20 g/L para 40 g/L ocorreu um aumento na produção de FB1 de 3,9 ?g/mL para 4,7 ?g/mL (p 0,05). Por outro lado, fixando a concentração de maltose em 40 g/L e diminuindo a concentração de leucina em 50% (de 2 g/L para 1 g/L) ocorreu um aumento na produção de FB1 de 2,3 ?g/mL para 4,7 ?g/mL (p 0,05). A produção de FB1 variou de acordo com a cepa de F. verticillioides, concentração e fonte de carbono/nitrogênio no meio líquido, sendo que o aumento
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The Brazilian coffee production plays important role both in the national and oversea trade. The quality and sanity of coffee depend on fungal contamination, with emphasis on ochratoxin A (OTA) producing species, which is a nephrotoxin with hazardous effect in public health. The exigency on continuous monitoring and control of OTA in agricultural commodity requires a simple, rapid and accessible analytical methodology. The objective of this research was to set up the spectrofluorimetric method for OTA detection intended for monitoring in coffee, which was developed in data-correlation with high efficiency liquid chromatography (HPLC). The performance of spectrofluorimetric analysis was evaluated using artificially contaminated coffee (10, 20 and 50 ng/g), and the data compared with HPLC. Although of the fault of former technique, with recovery of 40.14 % and correlation coefficient of 0.79 when compared to HPLC, i.e. low reliability and inadequate efficiency, the data showed perspective to follow the improvement inserting new tool, and further standardization and certification.
A cafeicultura brasileira apresenta grande importância ao mercado interno e comércio exterior. A qualidade e sanidade do café dependem da contaminação fúngica, com ênfase as espécies produtoras de ocratoxina A (OTA), uma nefrotoxina de efeito deletério à saúde pública. A necessidade de contínuo monitoramento e controle de OTA em produtos agrícolas requer metodologia analítica simples, rápida e acessível. O trabalho teve como objetivo padronizar um método espectrofluorimétrico para detecção de OTA visando monitoramento em grãos de café, correlacionando-o com a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A aplicabilidade da espectrofluorimetria foi avaliada em café artificialmente contaminado com OTA (10, 20 e 50 ng/g), comparando os resultados obtidos com a CLAE. Embora a fluorimetria tenha apresentado resultados insatisfatórios, com recuperação de 40,14 % e coeficiente de correlação de 0,79 em relação a CLAE, i.e. baixa confiabilidade e eficiência inadequada, a técnica constitui perspectiva para prosseguir o estudo inserindo novos ensaios referentes à sua padronização e certificação.
RESUMEN
Mycotoxin requires special attention in public health due to pathological hazard in human and animals. Among these toxins, emphasized are the fumonisin produced mainly by Fusarium verticillioides, which is primary pathogen in corn. This study aimed the development of mathematical models in fumonisin production, as well as to evaluate the chromatography profile of secondary metabolites of Fusarium verticillioides. Corn (heat-treated or not) was adjusted to 15, 20 and 25% moisture content, and it was inoculated or not with F. verticillioides. These flasks were incubated at 20, 25 and 30º C for 20 days, and the fumonisins were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The temperature affected the fumonisin production in higher extension than moisture content, and the highest fumonisin level was reached at 20º C with 25% moisture content. The chromatogram profiles showed many peaks with retention time which differed of fumonisin, suggesting diversity in compounds arisen from metabolic pathway, which were also from F. verticillioides. These metabolites were not observed in optimized condition for fumonisin production, showing decreased trend when other fungal growth was increased. The mathematical models predicted the fumonisin level trend at the 20th days performance in a real data contamination evaluated in corn, which were submitted to graphical and mathematic
As micotoxinas merecem atenção especial no contexto de saúde pública por desencadearem alterações patológicas em humanos e animais. Dentre estas toxinas, destacam-se as fumonisinas, produzidas principalmente por Fusarium verticillioides, um patógeno primário de milho. O trabalho objetivou desenvolver modelos matemáticos para produção de fumonisinas, bem como avaliar o perfil cromatográfico de metabólitos secundários de Fusarium verticillioides. Grãos de milho submetidos ou não ao tratamento térmico tiveram a umidade ajustada para 15, 20 e 25%, sendo inoculados ou não com F. verticillioides. Os grãos permaneceram incubados a 20, 25 e 30º C por 20 dias e, após este período, as fumonisinas foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A temperatura exerceu maior efeito em comparação à umidade e, a maior produção da toxina ocorreu em grãos mantidos a 25% de umidade sob 20º C. Os perfis cromatográficos apontaram uma variabilidade nos picos com tempo de retenção diferente de fumonisinas, sugerindo serem compostos oriundos de atividade metabólica, principalmente de F. verticillioides. Estes compostos não foram observados nas condições ótimas para produção de fumonisinas e, reduziram com o crescimento de outros gêneros fúngicos. Os modelos matemáticos possibilitaram a predição dos níveis de fumonisinas no 20º dia subseqüente a partir de dados reais de grãos d
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Mycotoxin requires special attention in public health due to pathological hazard in human and animals. Among these toxins, emphasized are the fumonisin produced mainly by Fusarium verticillioides, which is primary pathogen in corn. This study aimed the development of mathematical models in fumonisin production, as well as to evaluate the chromatography profile of secondary metabolites of Fusarium verticillioides. Corn (heat-treated or not) was adjusted to 15, 20 and 25% moisture content, and it was inoculated or not with F. verticillioides. These flasks were incubated at 20, 25 and 30º C for 20 days, and the fumonisins were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The temperature affected the fumonisin production in higher extension than moisture content, and the highest fumonisin level was reached at 20º C with 25% moisture content. The chromatogram profiles showed many peaks with retention time which differed of fumonisin, suggesting diversity in compounds arisen from metabolic pathway, which were also from F. verticillioides. These metabolites were not observed in optimized condition for fumonisin production, showing decreased trend when other fungal growth was increased. The mathematical models predicted the fumonisin level trend at the 20th days performance in a real data contamination evaluated in corn, which were submitted to graphical and mathematic
As micotoxinas merecem atenção especial no contexto de saúde pública por desencadearem alterações patológicas em humanos e animais. Dentre estas toxinas, destacam-se as fumonisinas, produzidas principalmente por Fusarium verticillioides, um patógeno primário de milho. O trabalho objetivou desenvolver modelos matemáticos para produção de fumonisinas, bem como avaliar o perfil cromatográfico de metabólitos secundários de Fusarium verticillioides. Grãos de milho submetidos ou não ao tratamento térmico tiveram a umidade ajustada para 15, 20 e 25%, sendo inoculados ou não com F. verticillioides. Os grãos permaneceram incubados a 20, 25 e 30º C por 20 dias e, após este período, as fumonisinas foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A temperatura exerceu maior efeito em comparação à umidade e, a maior produção da toxina ocorreu em grãos mantidos a 25% de umidade sob 20º C. Os perfis cromatográficos apontaram uma variabilidade nos picos com tempo de retenção diferente de fumonisinas, sugerindo serem compostos oriundos de atividade metabólica, principalmente de F. verticillioides. Estes compostos não foram observados nas condições ótimas para produção de fumonisinas e, reduziram com o crescimento de outros gêneros fúngicos. Os modelos matemáticos possibilitaram a predição dos níveis de fumonisinas no 20º dia subseqüente a partir de dados reais de grãos d
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The Brazilian coffee production plays important role both in the national and oversea trade. The quality and sanity of coffee depend on fungal contamination, with emphasis on ochratoxin A (OTA) producing species, which is a nephrotoxin with hazardous effect in public health. The exigency on continuous monitoring and control of OTA in agricultural commodity requires a simple, rapid and accessible analytical methodology. The objective of this research was to set up the spectrofluorimetric method for OTA detection intended for monitoring in coffee, which was developed in data-correlation with high efficiency liquid chromatography (HPLC). The performance of spectrofluorimetric analysis was evaluated using artificially contaminated coffee (10, 20 and 50 ng/g), and the data compared with HPLC. Although of the fault of former technique, with recovery of 40.14 % and correlation coefficient of 0.79 when compared to HPLC, i.e. low reliability and inadequate efficiency, the data showed perspective to follow the improvement inserting new tool, and further standardization and certification.
A cafeicultura brasileira apresenta grande importância ao mercado interno e comércio exterior. A qualidade e sanidade do café dependem da contaminação fúngica, com ênfase as espécies produtoras de ocratoxina A (OTA), uma nefrotoxina de efeito deletério à saúde pública. A necessidade de contínuo monitoramento e controle de OTA em produtos agrícolas requer metodologia analítica simples, rápida e acessível. O trabalho teve como objetivo padronizar um método espectrofluorimétrico para detecção de OTA visando monitoramento em grãos de café, correlacionando-o com a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A aplicabilidade da espectrofluorimetria foi avaliada em café artificialmente contaminado com OTA (10, 20 e 50 ng/g), comparando os resultados obtidos com a CLAE. Embora a fluorimetria tenha apresentado resultados insatisfatórios, com recuperação de 40,14 % e coeficiente de correlação de 0,79 em relação a CLAE, i.e. baixa confiabilidade e eficiência inadequada, a técnica constitui perspectiva para prosseguir o estudo inserindo novos ensaios referentes à sua padronização e certificação.
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The primary maize pathogen, Fusarium verticillioides (F. moniliforme Sheldon) is responsible for fumonisin production, which is harmful to human and animal health. In addition, maize can be more susceptible to fungal infection after insect attack. The activity of amylase and protease inhibitors in AG 5011 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 Sithophilus zeamais. 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 ranged respectively from 2.8 to 39.5 UIA/g, and 550.0 to 3633.9 UIP/g. The highest levels of inhibitory activity occurred in hybrid CD 307 in germination chamber. The biologic cycle and susceptible rate were evaluated for corn resistance test. The AG 5011 hybrid was less susceptible to S. zeamais and showed higher inhibitory activity (time 0 h), demonstrating possible relationship between resistance against the insect and inhibitory enzymes. These results indicated that maize natural defense mechanism plays an important role on phytopathogen control.
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 (25ºC e 90-95%UR) e em casa de vegetação (sem controle de temperatura e umidade) contra amilase e protease de F. verticillioides. Paralelamente, avaliou-se a resistência do milho a Sitophilus zeamais. A atividade inibitória de enzimas 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 atividade 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.
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Constant monitoring of mould contamination is essential in order to assure the food quality and safety and 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, microscopic examination 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 traditional methods 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 taxonomic problems, detection and identification of toxigenic fungi. This review discusses the basic principles of immunoassays, methods of mould detection and the several ELISAs developed for toxigenic fungi detection in food.
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.
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Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (=F. moniliforme Sheldon) is a primary corn pathogen and the main fumonisin producer. This fungus can cause significant economical losses for the farmers, grain processors, animal producers and risk for human and animal health. Several methods for mould detection have been used, however most of these are time-consuming and require trained staff. Otherwise, immunoassays (particularly enzyme-linked immunosorbent assay, or ELISA) provide several advantages and potential for use in rapid quality control. In this work exoantigens from eight F. verticillioides isolates were obtained for further production of polyclonal antibodies. The electrophoretic profile of these antigens showed protein bands with molecular mass ranging from 17 to 170 kDa. The antigens from 3 isolates (97K, 113F and 162A) were selected for polyclonal antibodies production, based on protein concentration and number of bands. Antiserum against F. verticillioides 97K exoantigens, which showed the highest titre in indirect ELISA (1:12.800), has potential for the immunodetection of F. verticillioides.
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 à 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.
RESUMEN
Some species belonging to the genus Aspergillus are potential producers of ochratoxin A (OA), a mycotoxin with nephrotoxic, immunosuppressive, teratogenic and carcinogenic effects. The aim of the present study was to identify the species of Aspergillus that contaminate the inside of coffee beans collected in the stage of maturation and drying, from 16 producing areas located in the northern region of the State of Paraná, in the South of Brazil. A total of 108 isolates of Aspergillus spp. was identified at the species level, by sequencing the internal transcribed spacer (ITS1-5.8S-ITS2) of ribosomal DNA (rDNA). The results revealed the presence of potentially ochratoxigenic species in 82% of the geographic regions studied, among which Aspergillus niger was the species most frequently detected, followed by A. ochraceus and A. carbonarius. The presence of A. carbonarius in immature coffee fruits harvested from trees is reported for the first time.
Algumas espécies pertencentes ao gênero Aspergillus possuem potencial para produção de Ocratoxina A (OA), uma micotoxina de efeitos nefrotóxicos, imunossupressivos, teratogênicos e carcinogênicos. Com o objetivo de identificar as espécies de Aspergillus que contaminam o interior de grãos de café, foram coletadas amostras em diferentes estádios de maturação do produto, em 16 propriedades produtoras do norte do estado do Paraná. Um total de 108 isolados de Aspergillus spp. foram identificados ao nível de espécie, pelo sequenciamento dos espaços internos transcritos (ITS1-5,8S-ITS2) do DNA ribossomal (rDNA). Os resultados revelaram a presença de espécies potencialmente ocratoxigênicas em 82% das regiões analisadas, sendo dentre estas, Aspergillus niger a espécie mais freqüentemente detectada,seguida por A. ochraceus, e A. carbonarius. É relatada pela primeira vez a presença de A. carbonarius em frutos de café coletados na árvore.
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Some species belonging to the genus Aspergillus are potential producers of ochratoxin A (OA), a mycotoxin with nephrotoxic, immunosuppressive, teratogenic and carcinogenic effects. The aim of the present study was to identify the species of Aspergillus that contaminate the inside of coffee beans collected in the stage of maturation and drying, from 16 producing areas located in the northern region of the State of Paraná, in the South of Brazil. A total of 108 isolates of Aspergillus spp. was identified at the species level, by sequencing the internal transcribed spacer (ITS1-5.8S-ITS2) of ribosomal DNA (rDNA). The results revealed the presence of potentially ochratoxigenic species in 82% of the geographic regions studied, among which Aspergillus niger was the species most frequently detected, followed by A. ochraceus and A. carbonarius. The presence of A. carbonarius in immature coffee fruits harvested from trees is reported for the first time.
Algumas espécies pertencentes ao gênero Aspergillus possuem potencial para produção de Ocratoxina A (OA), uma micotoxina de efeitos nefrotóxicos, imunossupressivos, teratogênicos e carcinogênicos. Com o objetivo de identificar as espécies de Aspergillus que contaminam o interior de grãos de café, foram coletadas amostras em diferentes estádios de maturação do produto, em 16 propriedades produtoras do norte do estado do Paraná. Um total de 108 isolados de Aspergillus spp. foram identificados ao nível de espécie, pelo sequenciamento dos espaços internos transcritos (ITS1-5,8S-ITS2) do DNA ribossomal (rDNA). Os resultados revelaram a presença de espécies potencialmente ocratoxigênicas em 82% das regiões analisadas, sendo dentre estas, Aspergillus niger a espécie mais freqüentemente detectada,seguida por A. ochraceus, e A. carbonarius. É relatada pela primeira vez a presença de A. carbonarius em frutos de café coletados na árvore.
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Fumonisins, mycotoxins produced by Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon), the prevalent seed borne fungus of corn (Zea mays), have been associated with several animal diseases, such as equine leukoencephalomalacia, porcine pulmonary edema and hepatic and renal carcinomas in rats and mice. Epidemiological studies have linked consumption of fumonisin-contaminated corn with esophageal cancer in human populations in China and South Africa. In addition, fungal growth and further corn contamination by fumonisins cause great economic losses throughout the world. The fumonisin B1 molecule bears remarkable structural resemblance to the long-chain base backbones of sphingolipids. The toxicity and carcinogenicity of FB1 is based on its ability to inhibit ceramide synthase, a key enzyme in the metabolism of complex sphingolipids. Inhibition of these metabolic pathway results in increased intracellular concentrations of free sphinganine and depletion of complex sphingolipids, which play important roles in cell regulation. Due to the worldwide occurrence of fumonisins in corn and corn-based products, many studies have aimed the development of biomarkers for exposure assessment and for establishment of acceptable exposure levels to fumonisins. This review discusses the toxicological effects of fumonisins in vivo and in vitro, biochemical mechanisms of action and th
Fumonisinas são toxinas produzidas por Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon), patógeno primário de milho, que está implicado em inúmeras doenças animais, com ênfase em leucoencefalomalácia em eqüinos, edema pulmonar em suínos e carcinomas hepáticos e renais em ratos e camundongos. Em seres humanos, os estudos epidemiológicos têm associado o consumo de milho altamente contaminado com fumonisinas ao câncer esofágico em populações da China e África do Sul. Além disso, a contaminação de milho por Fusarium spp. causa perdas econômicas consideráveis em todo o mundo. Estruturalmente, a fumonisina B1 (FB1) assemelha-se às bases esfingóides, sendo a toxicidade e carcinogenicidade associada à capacidade de inibir a ceramida sintetase, uma enzima chave na via de biossíntese dos esfingolipídeos, causando acúmulo de esfinganina e depleção de esfingolipídeos complexos importantes nas funções celulares. Devido à ocorrência global, as fumonisinas têm sido alvo de intensas investigações na tentativa de desenvolver biomarcadores capazes de avaliar a exposição à FB1 e, estabelecer os níveis de contaminação que não causem danos à saúde humana e animal. Esta revisão apresenta os principais aspectos referentes à toxicidade de fumonisinas em animais e sistemas in vitro, aliado ao mecanismo de ação bioquímica e aos biomarcadores visando avaliação da exposição.
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The corn (Zea mays L.) is the main culture of food productive chain with annual production of 583 million tons, where Brazil accounts with approximately 7% of total. Concerning the nutritional properties, the corn is attacked by several predadors, with emphasis on fumonisin producing Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon), which predominate in corn micoflora. The deleterious effects extend from field to consumption stage worldwide, affecting every corn exporter countries. The overcoming of losses requires the domain on basic knowledges about infection/mycotoxicology, for further adequate preventive directions. The importance of corn, with emphasis on the impact of F. verticillioides/fumonisin contamination in food safety is reviewed.
O milho (Zea mays L.) é uma cultura relevante na cadeia produtiva de alimentos com produção anual de 583 milhões de toneladas, onde o Brasil participa com aproximadamente 7% do total. Devido a propriedades nutricionais, o milho é acometido por inúmeros predadores, destacando-se Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon) produtor de fumonisina, por ser o integrante que predomina a micoflora. Os efeitos deletérios extende-se do campo ao consumo em vista a distribuição mundial, contaminando o milho nos principais países exportadores. Para contornar os prejuízos, o domínio sobre princípios básicos referentes a infecção/micotoxicologia é fundamental, visando direcionamento adequado de medidas preventivas. Apresenta-se uma revisão sobre importância de milho, enfatizando o impacto da contaminação por F. verticillioides/fumonisina na segurança alimentar.
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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
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The Brazilian coffee is one of the most important product in the national and international trade, with emphasis on fungal and ochratoxin A (OTA) contamination. The caffeine is spotted among natural mechanism of defense capable to inhibit mycotoxins production, including OTA which is continuously discussed in the globalized world. Concerning that transgenic plants produced by molecular techniques are motive of serious barriers in the food safety, the classic toxin monitoring still continues option for safety problem solution. The disadvantages concerning chemical methods stimulated development of enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), and imunoaffinity as promising alternative for the detection of OTA. With intention to guarantee the quality of coffee, the revision discerns about caffeine as a component of natural defense of plant, in parallel to highly sensitive simple tool, which can be indispensable for ochratoxin diagnosis at field level.
A cafeicultura brasileira se destaca no mercado interno e comércio exterior, com ênfase a contaminação fúngica e ocratoxina A (OTA). A cafeína destaca-se entre os componentes naturais de defesa capazes de inibir produção de micotoxinas em café, inclusive a ocratoxina A (OTA), que vem constituindo num dos tópicos primordiais no controle de qualidade no mundo globalizado. Considerando que a garantia de matéria prima através de técnicas moleculares apresenta sérias barreiras na segurança alimentar, o constante monitoramento de toxinas ainda constitui opção para solução imediata do problema. As desvantagens inerentes à metodologia analítica química estimularam o emprego de imunoensaio enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) e colunas de imunoafinidade como alternativas promissoras na detecção de OTA em alimentos. Visando garantir a qualidade de café sob o tópico de segurança alimentar, a revisão discerne sobre cafeína como componente de defesa natural de planta, aliado a métodos simples de elevada sensibilidade, indispensáveis no diagnóstico rápido de ocratoxinas a nível de campo.