Cientistas da Embrapa e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram um método inovador para detectar a presença de uma substância tóxica, a fumonisina, em grãos de milho sem a necessidade de moagem e de reagentes químicos. Isso reduz custos e torna o processo ambientalmente mais saudável.

A técnica utiliza imagens hiperespectrais de infravermelho próximo (NIR-HSI), integrando preceitos de química e agricultura de precisão, para identificar e quantificar essa micotoxina (substâncias químicas tóxicas produzidas por fungos), considerada um dos maiores entraves à produção de milho no Brasil porque contamina os grãos ainda no campo e não é destruída por processamento térmico.

As fumonisinas são produzidas, principalmente, por fungos do gênero Fusarium e, por
apresentarem ampla distribuição, grande ocorrência e alta toxicidade, são consideradas as piores entre as micotoxinas produzidas por esses microrganismos.

Associado ao modelo matemático de análise multivariada de imagem, o NIR-HSI permite
identificar e quantificar as fumonisinas diretamente nos grãos de milho, que são invisíveis a olho nu, de forma rápida e sem destruição das amostras.

“A tecnologia NIR-HSI funciona com base no princípio da reflectância difusa, que depende das
propriedades químicas e estruturais do material. É uma abordagem não destrutiva para obter
espectros distribuídos espacialmente, o que permite visualizar e localizar pixel a pixel as
alterações químicas em qualquer sistema complexo”, explica a pesquisadora da Embrapa Milho e Sorgo (MG) Maria Lúcia Simeone.

Inovação na detecção de micotoxinas

De acordo com a Embrapa, o método utilizado atualmente para quantificar fumonisinas é caro, complexo, demorado e requer a moagem da amostra e um alto nível de conhecimento técnico. Soma-se a essas desvantagens o fato de que os reagentes químicos utilizados para realizar a análise são tóxicos, o que resulta em prejuízos para a saúde do analista e o ambiente.

Segundo Simeone, o novo método é muito mais rápido, não utiliza produtos químicos, não destrói a amostra e possui custo inferior. “Funciona por meio de um algoritmo construído a partir de informações espectrais e espaciais, obtidas em um equipamento de NIR-HSI, utilizando diferentes amostras de milho, uma vez que os dados dependem da interação entre a radiação eletromagnética e átomos ou moléculas da amostra analisada”, completa.

A pesquisadora destaca ainda que os resultados obtidos com a técnica NIR-HSI foram
surpreendentes, especialmente porque possibilitaram identificar lotes contaminados e prevenir
infecção cruzada durante o armazenamento do milho. “Essa metodologia tem o potencial de
transformar a forma como quantificamos e controlamos a fumonisina, garantindo a qualidade e a segurança dos alimentos”, acrescenta.

A nova técnica traz diversos benefícios para toda a cadeia produtiva do milho:

• Maior rapidez: a quantificação do teor de fumonisina é realizada de forma rápida, em apenas 30 segundos, permitindo que um número maior de amostras possa ser analisado em menor tempo com resposta mais ágil em caso de contaminação.
• Redução de custos: a técnica é mais econômica que os métodos tradicionais, pois dispensa a moagem e o uso de reagentes químicos.
• Não destrutiva: a análise não danifica a amostra, permitindo realizar a análise diretamente nos grãos e seu uso posterior.

Futuro mais seguro para o consumo de milho

A pesquisa, publicada na revista Brazilian Journal of Biology, representa um avanço significativo na área de segurança alimentar. “Ao permitir a detecção rápida e direta do teor de fumonisinas em grãos de milho, essa nova metodologia contribui para garantir a qualidade e a segurança dos alimentos, protegendo a saúde de consumidores e animais”, observa Renata Pereira da Conceição, pós-graduanda da UFMG.

Para Valéria Aparecida Vieira Queiroz, pesquisadora da Embrapa, “com essa tecnologia, é possível desenvolver estratégias mais eficientes para o controle de fumonisinas no milho, reduzindo as perdas na produção, possibilitando a segregação de lotes de amostras e garantindo um alimento mais seguro para a população”.

O pesquisador da Embrapa Algodão (PB) Everaldo Medeiros afirma que a técnica gera uma
espécie de “imagem química do objeto”, combinando técnicas quimiométricas de tratamento de dados. Isso possibilita explorar aplicações inovadoras para a agricultura, a partir de conceitos de química verde e de agricultura de precisão, que colocam a Embrapa e parceiros na fronteira da inovação de aplicações com imagens NIR-HSI.

“Nossa participação no trabalho foi estudar as melhores configurações de imagens nas medidas de fumonisinas diretamente nas sementes de milho. Os resultados permitiram detectar e quantificar as micotoxinas de forma automática com maior sensibilidade e rapidez do que as técnicas atualmente utilizadas”, conclui Medeiros.