EQA – Doutorado em Química Tecnológica e Ambiental (Teses)

URI permanente para esta coleçãohttps://rihomolog.furg.br/handle/1/6157

Navegar

Agora exibindo 1 - 3 de 3

Item
Degradação de Tricotecenos A e B por ação enzimática em solução modelo
(2018) Feltrin, Ana Carla Penteado; Buffon, Jaqueline Garda
Tricotecenos são compostos de interesse mundial por serem contaminantes de grãos e alimentos. Estudos vêm enfatizando a ação de enzimas na degradação dessas micotoxinas, detoxificando as matrizes sem alterar as propriedades funcionais e nutricionais dos alimentos. O objetivo desse estudo foi avaliar o mecanismo de degradação de tricotecenos A e B por ação de enzimas hidrolíticas e oxidativas. As enzimas avaliadas foram: lacase, peroxidase, lipase e esterase. Os tricotecenos avaliados foram: Toxina T-2, Deoxinivalenol (DON), Nivalenol, 3-Acetildeoxinivalenol (3-ADON) e 15-Acetildeoxinivalenol (15-ADON). Um método cromatográfico foi adaptado e validado para determinação dos tricotecenos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada a detector ultravioleta (UV). A extração dos tricotecenos da solução modelo dos ensaios de biodegradação ocorreu por extração líquido-líquido assistida por salting-out. A determinação da concentração residual de tricotecenos visando estimar a degradação, foi realizada em soluções modelo submetidas a ação de enzimas em diferentes tempos de incubação, concentração enzimática e cinéticas bioquímica e de degradação. Foi também investigada a formação de produtos de degradação, pelas técnicas de HPLC acoplado a espectrometria de massas em série (MS/MS) e HPLC de alta resolução (Orbitrap). As soluções modelo para as enzimas hidrolíticas e oxidativas padronizada, foram: tampão fosfato 0,05 mol L-1 pH 7 e pH 5, respectivamente. Lacase degradou 3-ADON (87%) e toxina T-2 (96%) utilizando 0,15 U mL-1 de enzima e 2 μg mL-1 dos tricotecenos. A interação de lacase com DON mostrou possível ação de adsorção enzimática com degradação de 72,4% com 2 h de incubação. Ficou demonstrada a necessidade do emprego da técnica de LC-MS/MS para confirmação da degradação em sistema lacase/ABTS. Ação de adsorção enzimática também pode explicar DON (4,1 μg mL-1) em interação com peroxidase (0,00001 U mL-1) mostrando degradação de 92,5% em 8 h de incubação. 15-ADON (2,7 μg mL-1) apresentou degradação de 97% em interação com peroxidase (0,62 U mL-1) com 8 h de incubação. A degradação de 3-ADON (3,8 μg mL-1) e toxina T-2 (7,7 μg mL-1) em interação com peroxidase (0,62 U mL-1), não se ajustou a nenhum modelo cinético, apresentando diferenças nos percentuais de degradação em relação aos encontrados em ensaios anteriores. Esses resultados também enfatizam a necessidade do emprego de LC-MS/MS na confirmação da degradação. As enzimas hidrolíticas possuem ação degradativa sobre os tricotecenos, porém não apresentaram ajuste aos modelos cinéticos. HPLC-Orbitrap confirmou a ação degradativa da enzima lacase sobre 3-ADON e toxina T-2, pela formação de dímeros. A degradação enzimática dos tricotecenos poderá possibilitar a aplicação das enzimas em processos industriais, visando à descontaminação de alimentos contaminados.
Item
Impacto do uso de fungicidas na produção de Ocratoxina A por Aspergillus carbonarius e na fermentação alcoólica por Saccharomyces cerevisiae
(2019) Costa, Carmen Luiza de Azevedo; Buffon, Jaqueline Garda
A contaminação por fungos do gênero Aspergillus é frequente em uvas, apresentando espécies produtoras de micotoxinas, que são metabólitos secundários que apresentam amplo espectro de toxicidade, baixa massa molar, termoestabilidade e atuam em baixas concentrações. Dentre as principais espécies toxigênicas encontradas em uvas está o Aspergillus carbonarius que pode produzir Ocratoxina A (OTA). Para limitar a contaminação fúngica em uvas são empregados os fungicidas cresoxim-metílico e famoxadona, que por sua vez, podem afetar a produção de micotoxinas pelas espécies toxigênicas, além da sua ação residual nas frutas e derivados. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de cresoxim-metílico e famoxadona na manifestação toxigênica do Aspergillus carbonarius, além do efeito destes fungicidas e da OTA na ação da levedura Saccharomyces cerevisiae durante a fermentação alcoólica. Primeiramente foi validado o método QuEChERS para a extração e HPLC-FL para determinar OTA em 50 amostras comerciais de vinho tinto do Rio Grande do Sul. Depois foi avaliado, in vitro, o efeito do uso dos fungicidas cresoxim-metílico e famoxadona nas concentrações de 1000 ug mL-1 e 600 ug mL-1, respectivamente, sobre o potencial toxigênico de Aspergillus carbonarius. Por fim foi determinada a influência da ocorrência destes fungicidas e da OTA nas concentrações de 2 e 4 ug L-1, durante a fermentação alcoólica por Saccharomyces cerevisiae em meio sintético. A OTA foi detectada em 86% das amostras em uma faixa de concentração entre 0,45 e 4,65 ug L-1, cuja média foi de 1,63 ug L1. Os fungicidas foram eficazes para reduzir o crescimento fúngico em até 70%, embora tenham desencadeado o potencial toxigênico. Durante a fermentação alcoólica por Saccharomyces cerevisiae, na presença dos fungicidas e OTA, foram observadas alterações às 48 h de fermentação, ocorrendo a maior redução de micotoxina nos cultivos expostos a OTA. Os cultivos coexpostos a micotoxina e aos fungicidas apresentaram redução de OTA ao longo das 96 h de fermentação, estando diretamente relacionada ao aumento da atividade da enzima peroxidase, produção de glutationa e da síntese proteica. Todos os cultivos na presença de fungicidas e OTA apresentaram menor produção de etanol e alterações morfológicas na parede celular da levedura. Portanto, o uso de fungicidas pode contribuir com o controle fungico, no entanto, afeta o potencial toxigênico do fungo aumentando sua produção de OTA em uvas, alterando o metabolismo da levedura durante a fermentação alcoólica.
Item
Micotoxinas em Insumo e Produto Cervejeiro: Desenvolvimento de Método Analítico e Aplicação de Adsorventes Alternativos
(2019) Arraché, Elisa Rosa Seus; Buffon, Jaqueline Garda
As micotoxinas se destacam por sua alta toxicidade e frequente ocorrência em cereais como a cevada, a qual é a principal matéria-prima empregada na produção de cerveja. A zearalenona (ZEN), a ocratoxina A (OTA)e os tricotecenos toxina T-2, nivalenol (NIV), deoxinivalenol (DON) e seus derivados acetilados, 3-acetil-deoxinivalenol (3-ADON) e 15-acetil-deoxinivalenol (15-ADON),estão sendo apontados como os principais contaminantes desta matriz. Este dado ressalta a importância de estratégias que visem reduzir os níveis de micotoxina sem produtos alimentícios, garantindo o consumo de um alimento seguro como a cerveja, bebida que se destaca pelo alto consumo no país e no mundo.Assim, o objetivo geral foi avaliar o emprego da casca de arroz, um subproduto da indústria arrozeira, como um biossorvente de micotoxinas aplicado na redução dos níveis destes contaminantes da cerveja e, como suporte sólido, na técnica de preparo de amostra MSPD (do inglês, Matrix Solid Phase Dispersion)para a extração de micotoxinas em cevada malteada. Uma triagem de tricotecenos, ZEN e OTA foi realizada em 85 amostras das principais marcas de cerveja tipo lager consumidas no Rio Grande do Sul através de um método QuEChERS adaptado e validado por HPLC-UV/FL. O estudo de ocorrência de micotoxinas apresentou as seguintes porcentagens destes metabólitos: 19% de NIV, 46% de DON, 15% de ADONs, 4,7% de toxina-T2, 16% de ZEN e 13% OTA. A ingestão diária tolerável (IDT) foi estimada para NIV (0,05 μg / kg de peso corporal / dia), DON (0,08μg / kg de peso corporal / dia), ADONs (0,1μg / kg de peso corporal / dia) e ZEN (0,06 μg / kg de peso corporal / dia) e todas elas apresentaram valores inferiores à ID tolerável máxima provisória de 1 μg / kg de peso corporal / dia para DON, indicando que não há exposição a estas micotoxinas quanto ao consumo de cerveja. A redução dos níveis de micotoxinas na cerveja empregando a casca de arroz como adsorvente foi realizada pela adição de 0,5 g de casca de arroz tratada a 10 mL de cerveja mantido a 100 rpm durante 10h,com amostragens para a quantificação da micotoxina residual. Através do estudo da cinética, as quantidades de DON, ZEN e OTA adsorvidas no equilíbrio (qe) pela casca de arroz tratada foram de 0,8800μg g-1, 0,7083 μg g-1e 0,0855 μg g-1, respectivamente, em um tempo de contato de 7 h. O fenômeno de adsorção para todas as micotoxinas foi melhor representado pelo modelo de pseudo-segunda ordem.A técnica de extração MSPD utilizando a casca de arroz como suporte sólido também foi padronizada e validada por HPLC-UV/FL para a determinação dos tricotecenos, ZEN e OTA em dez amostras de cevada malteada e as micotoxinas foram detectadas em sete amostras, variando de 9,4 a 120,6 μg kg-1. A co-ocorrência também foi observada em quatro amostras e três amostras apresentaram-se isentas de contaminação por tricotecenos, ZEN e OTA.Com este estudo ficou demonstrada a promissora capacidade adsortiva e abrasivada casca de arroz, podendo esta ser aplicada em processos industriais e também como suporte sólido em métodos de preparo de amostra, visando a descontaminação e extração das micotoxinas em cerveja e cevada.