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Formação de micotoxina durante o armazenamento
Os fatores que mais influenciam o crescimento fúngico nas plantas e, portanto, a produção de micotoxina são água livre, temperatura e o momento da colonização durante o armazenamento
As micotoxinas de Fusarium (zearalenona, tricotecenos, fumonisina, etc) são produzidas principalmente durante a fase no campo (cultivo). As micotoxinas de Aspergillus e Penicillium (aflatoxina, ocratoxina, etc) são produzidas em sua maioria durante o armazenamento.
Diferente do que ocorre durante o cultivo, a síntese de aflatoxina durante o armazenamento pode ocorrer sob condições tropicais e sub-tropicais.
Os principais fatores que influenciam a produção de micotoxina são:
- Fatores intrínsecos, conectados aos fungos presentes (stock)
- A capacidade de gerar toxinas que pode variar de 1 a 103-104 em cada fungo presente (stock)
- As espécies de fungos que determinam a categoria da micotoxina produzida
- O nível de contaminação inicial que influencia o teor de micotoxinas produzidas (quanto mais fungos, maior o potencial para mais micotoxinas)
- Fatores extrínsecas, isto é, as condições ambientais. Estes fatores determinam o crescimento dos fungos e, portanto, a produção de micotoxina
- Fatores físico-químicos e físicos como umidade, água livre, temperatura, o substrato, a composição de gás (atmosfera) e as os danos mecânicos à cariopse
- Fatores biológicos como insetos, atuando como vetores dos esporos dos fungos cu como vetores responsáveis pelos danos mecânicos à cariopse, favorecendo a entrada de bolores; a flora microbiana e a competição entre as linhagens micológicas; o estresse sofrido pela planta (seca); a resistência da camada, quer seja a resistência genética ou a integridade da cariopse.
Para prevenir a contaminação dos ingredientes de ração pela micotoxina é necessário evitar o crescimento dos fungos. Assim, é necessário ter uma estratégia de ação que tenha como base as leis que regulam a vida do bolor. Precisam de água, oxigênio (pelo menos 1-2%), tempo e temperatura apropriada (variável com a espécie do fungo; em geral temperaturas mais elevadas promovem Aspergillus, temperaturas mais baixas promovem Fusarium). Uma das características comuns de espécies de fungos em ingredientes de ração com baixa hidratação é sua habilidade de cultivo e disseminar esporos
Umidade ambiente ou água livre
O marco mais interessante é a água livre. A colonização de ingredientes de ração é mais freqüente quando os níveis da carga bacteriana na água livre são inferiores a 0,85. Isto não quer dizer que os fungos não possam crescer em níveis mais elevados, quer dizer que as bactérias são altamente competitivas e se tornam a microflora predominante em valores entre 0,85 e 1,00, particularmente em níveis acima de 0,90-0,93. Com um nível de água livre entre 0,85 e 0,93, apenas algumas bactérias podem aumentar seu número rapidamente (particularmente as bactérias lácticas e os cocos), de forma que predomina a invasão por fungos e leveduras.
De acordo com as diferenças comportamentais relacionadas com a disponibilidade de água, as espécies de fungos podem ser assim classificadas:
Umidade ambiente ou água livre
O marco mais interessante é a água livre. A colonização de ingredientes de ração é mais freqüente quando os níveis da carga bacteriana na água livre são inferiores a 0,85. Isto não quer dizer que os fungos não possam crescer em níveis mais elevados, quer dizer que as bactérias são altamente competitivas e se tornam a microflora predominante em valores entre 0,85 e 1,00, particularmente em níveis acima de 0,90-0,93. Com um nível de água livre entre 0,85 e 0,93, apenas algumas bactérias podem aumentar seu número rapidamente (particularmente as bactérias lácticas e os cocos), de forma que predomina a invasão por fungos e leveduras.
De acordo com as diferenças comportamentais relacionadas com a disponibilidade de água, as espécies de fungos podem ser assim classificadas:
-
. Hídricas (i.e.(como Epicoccum nigrum, Trichothecium roseum, Mucor circinelloides)Os esporos somente conseguem germinar com níveis de água livre acima de 0,90 (o crescimento ideal ocorre com 1,00)
-
. Nível médio (i.e. (como Alternaria tenuissima, Cladosporium cladosporioides, Penicillium cyclopium)Os esporos germinam com níveis de água livre entre 0,80 e 0,90. O maior e melhor crescimento ocorre com 0,95-1,00
-
. Xerófilo (i.e. (como Aspergillus repens, Aspergillus restrictus, Aspergillus versicolor)Os esporos germinam com níveis de água livre inferiores a 0,80. O maior e melhor crescimento ocorre com 0,95.
O valor mínimo de água livre em que observamos o crescimento dos fungos é 0,61, mesmo que as espécies toxigênicas não possam crescer com valores inferiores a 0,78. Em geral, os níveis mínimos de água são mais elevados do que os necessários para o crescimento dos fungos
Temperatura
A temperatura ideal para o desenvolvimento de bolor está entre 15 e 30°C, com valores ótimos entre 20-25°C. Algumas espécies, como Cladosporium herbarium, têm um crescimento aparente a -6°C. Outras como algumas espécies de Penicillium podem desenvolver-se a -20°C em peixe congelado. Há relatos na literatura de que alguns esporos (Rhizopus nigricans, Mucor mucedo, Aspergillus niger, Aspergillus glaucus) persistem mesmo depois da imersão durante 77 horas em hidrogênio líquido a -253°C e durante 492 horas em ar líquido a -190°C.
A colônia não se desenvolve em temperaturas elevadas, com exceção de Aspergillus fumigatus, que pode contaminar de forma visível o trato respiratório à temperatura corporal. Monilia sitophila, um contaminante típico de pão, consegue sobreviver a 35-40°C. Outras espécies, como Bortytis cinerea por exemplo, pode persistir a temperaturas de refrigeração e ainda replicar a 5°C
pH e Oxigênio
O desenvolvimento de colônias de fungos ocorre em pH com valores entre 4 e 8. Alguns, entretanto, podem crescer em valores mais baixos ou mais altos, modificando a acidez do meio durante o desenvolvimento da colônia
Em geral, os fungos são microrganismos aeróbicos que se desenvolvem acima da superfície do meio. Algumas espécies podem desenvolver-se em meios profundos, como Stachybotrys, ou em meios líquidos, com baixa taxa de oxigênio, tomando uma aparência gelatinosa, ou até mesmo em atmosfera modificada com CO2 e N2.
Produção de toxina
As condições ambientais e o teor de umidade influenciam a produção de micotoxinas. A produção de toxina é melhorada por níveis de água livre de 0,90, Aspergillus flavus pode começar a produzir aflatoxina a 0,83. A. ochraceus precisa de pelo menos 0,97 para produzir ocratoxinas
A umidade do substrato é o principal fator a ser considerado na prevenção de contaminação e seu controle tornou-se fundamental na produção de ração, por exemplo
Aspergillus flavus produz aflatoxinas facilmente a cerca de 25°C. Nunca foi demonstrada a produção de toxina em temperaturas abaixo de 10°C. Fusarium tricinctum pode produzir toxina T2 a temperaturas entre 1 e 4°C, até um máximo de 15°C. Aspergillus ochraceus produz ocratoxina de 20 até 30°C, mas nunca abaixo de 12°C. A mesma micotoxina é produzida por Penicillium viridicatum entre 4 e 31°C.
Assim sendo, é difícil definir valores de temperatura para controlar a produção de micotoxina, com exceção de aflatoxina que nunca é produzida abaixo de 10°C, mesmo em condições de presença acentuada de fungos
A concentração de oxigênio e a acidez do substrato não são relevantes para a produção de micotoxina.
Um importante fator a ser levado em consideração é o tipo de substrato. Substratos vegetais melhoram a produção de micotoxina, mais do que os substratos animais e os de origem animal.
A presença de amido, particularmente, parece ajudar a geração de micotoxina. Mais ainda a presença de zinco, mencionada apenas para a produção de aflatoxina. Cereais, sementes oleaginosas e frutas secas são os alimentos mais freqüentemente contaminados por aflatoxinas. Os produtos mais freqüentemente contaminados são milho, amendoim e caroço de algodão. Frutas e sucos são os principais veículos de patulina, e cereais os de ocratoxina.
Entre os alimentos de origem animal, o leite é um dos principais carreadores de aflatoxina como resultado de vacas leiteiras serem alimentadas com produtos zootécnicos altamente contaminados. Os laticínios também podem ser contaminados por aflatoxina, uma vez que se ligam às proteínas. Além disso, outros produtos contaminados por micotoxina podem ser gerados pelos fungos presentes na casca do queijo.
