Micotoxinas em Insumo e Produto Cervejeiro: Desenvolvimento de Método Analítico e Aplicação de Adsorventes Alternativos

Abstract

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.

Mycotoxins are well-known for their high toxicity and frequent occurrence in cereals such as barley, which is the main raw material used in brewing.Zearalenone (ZEN), ochratoxin A (OTA) and trichothecenes T-2 toxin, nivalenol (NIV), deoxynivalenol (DON) and its acetylated derivatives (3-ADON) and 15-acetyl-deoxynivalenol (15-ADON), are being pointed as the main contaminants of this matrix.This fact emphasizes the importance of strategies aimed at reducing levels of mycotoxins in food products, ensuring consumption of safe food such as beer, a beverage that stands out for the high consumption in the country and the world.Thus, the main objective was to evaluate the rice huskuse, a rice industry by-product, as a mycotoxin biosorbent applied to reduce levels of beer contaminants and as a solid support in MSPD(Matrix Solid Phase Dispersion)sample preparation technique, for mycotoxins extraction in malted barley.The trichothecenes, ZEN and OTA screening was performed on 85 samples from main lager beer brands consumed in Rio Grande do Sul through an adapted QuEChERS method and validated by HPLC-UV / FL. Mycotoxin occurrence showed percentages of these metabolites: 19% of NIV, 46% of DON, 15% of ADONs, 4.7% of toxin-T2, 16% of ZEN and 13% OTA.Tolerable daily intake (TDI) was estimated for NIV (0.05 μg / kg body weight / day), DON (0.08 μg / kg body weight / day), ADONs (0.1 μg / kg body weight body weight / day) and ZEN (0.06 μg / kg body weight / day) and they all had values below the provisional maximum tolerable DIof1 μg / kg body weight / day for DON, indicating that there is no exposure to these mycotoxins for beer consumption.The reduction of mycotoxin levels in beer using rice husk as adsorbent was performed by the addition of 0.5 g of treated rice husk to 10 ml of beer kept at 100 rpm for 10 h with samplings to further quantification of residual mycotoxin. By kinetics study, quantities of DON, ZEN and OTA adsorbed on the equilibrium (qe) by treated rice husk were 0.8800 μg g -1, 0.7083 μg g -1and 0.0855 μg g -1, respectively, at a contact time of 7 h.The adsorption phenomenon for all mycotoxins was best represented by the pseudo-second order model.MSPD extraction technique usingrice husk as a solid support was also standardized and validated by HPLC-UV / FL for determination of tricho the cenes, ZEN and OTA in ten malted barley samples and,mycotoxins were detected in seven samples, ranging from 9.4 to 120.6 μg kg -1.The co-occurrence was also observed in four samples and three samples were free of contamination by trichothecenes, ZEN and OTA.This study demonstrated the promising adsorptive and abrasive capacity of rice husk, which can be applied in industrial processes and also as a solid support in sample preparation methods, aiming the decontamination and extraction of mycotoxins in beer and barley.