Propriedades físico-químicas e sua relação com tricotecenos do grupo B em arroz irrigado e arroz de sequeiro

Abstract

O arroz é considerado um alimento básicocom amplo consumo mundial. No Brasil, seu cultivo ocorre em ecossistemas de várzeas (arroz irrigado) e de terras altas (arroz de sequeiro). Entretanto, as condições de cultivo e composição podem favorecer a contaminação do arroz por fungos toxigênicos e micotoxinas. Os tricotecenos são micotoxinas sintetizadas principalmente por espécies de Fusariume se ingeridos, causam micotoxicoses em humanos e animais. O beneficiamento do arroz resulta em diferentes produtos como: arroz brancopolido, integral, parboilizado polido e parboilizado integral. Durante a parboilização, devido ao amolecimento dos grãos e abertura da casca durante a maceração e gelatinização, a migração de micotoxinas para o interior do grão é facilitada e adigestibilidade do amido pode ser alterada,pelamodificação da estrutura dos grânulos de amido,aumentando afração de amido resistente. O objetivo do presente estudo foi comparar os efeitos do beneficiamento em cultivaresde arroz irrigado e de sequeiro quanto a qualidade nutricional e sua relação comtricotecenos do grupo B em produtos de arroz beneficiados.Acomposição físico-química dos subgruposbranco polido, integral, parboilizado polido, parboilizado integral de arroz irrigado e de sequeirofoi realizada em termosde umidade, cinzas, lipídios,proteínas, carboidratos, amido total, amilose, amilopectina, açúcares redutores, amido disponível e resistente, cor, textura, poder de inchamento e índice de solubilidade. A determinaçãode tricotecenos do grupo Bocorreu pela extração de deoxinivalenol (DON),3-acetil-deoxinivalenol(3-ADON)e 15-acetil-deoxinivalenol (15-ADON)por dispersão da matriz em fase sólida assistida por vórtex (VA-MSPD)e quantificaçãopor cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). A migração de DON foi avaliada durante aparboilização de arroz irrigado e sequeiro. Aanálise dos componentes principaisconfirmou que o grau de beneficiamento e e o emprego de parboilização em arroz irrigado e de sequeiro são determinantes na composição físico-química do arroz. Oarroz parboilizado integral eointegral destacaram-se pelos maiores teores de amido resistente (11,5%-17,2%) e também de proteínas (9,0%-10,6%) em arroz irrigado e de sequeiro. Um método para determinação de DON, 3-ADON e 15-ADON em arroz por CG-EM utilizando a técnica de extração VA-MSPD foi desenvolvido e validado mostrando-se confiável e eficiente, cujas recuperações variaramentre73,4%e 117,4%. A aplicabilidade do método em diferentes subgruposde arroz demonstrou que DON tevemaior incidência em arroz integral, enquanto que 3-ADON não foi detectado. A parboilização não promoveu a migração de DON para o interior do grão, constatando sua presença apenas no farelo, cujos percentuais foram de 13,4% e 12,0% para arroz de sequeiro e irrigado, respectivamente, não permitindoafirmar que o modode cultivo influi na migração de micotoxinas durante aparboilização, visto queos percentuais são semelhantese o DON foi encontrado na mesma fração. Os cultivos irrigado e de sequeiro não apresentaram diferenças marcantes em relação as propriedades físico-químicas e micotoxicológicas, no entanto,estes resultados mostram que processos industriais estão relacionados com a formação de amido resistente, bem como com a mitigação demicotoxinas ao longo da cadeia produtiva do arroz consumido no Brasil.

Rice is considered a staple food with wide world consumption. In Brazil, its cultivation occurs in lowlands (irrigated rice) and upland ecosystems (uplandrice).However, the conditions of cultivation and composition may favor the contamination of rice by toxigenic fungi and mycotoxins.The milling of the rice results in different products such as white polished, brown,parboiledpolished and brown parboiled rice.During the parboiling, due to softening of the grains and opening of the husksduring maceration and gelatinization, the migration of mycotoxins into the grain is facilitated and the digestibility of the starch can be altered by modifying the structure of the starch granules, increasing the starch fraction.The objective of the present study was to compare the effects of millingin irrigated and irrigated rice cultivars on nutritional quality and its relation with trichothecenes of group B in rice products milled.The physico-chemical composition of the white polished, brown, polished parboiledand brown parboiled subgrups ofirrigated and upland rice was performed in terms of moisture, ashes, lipids, proteins, carbohydrates, total starch, amylose, amylopectin, reducing sugars, available andresistantstarch, color, texture, swelling power and solubility index.The determination of trichothecenes of group B occurred by extraction of deoxynivalenol (DON), 3-acetyl-deoxynivalenol (3-ADON) and 15-acetyl-deoxynivalenol (15-ADON) by vortex-assisted matrix solid phase dispersion (VA-MSPD) and quantification by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS).DON migration was evaluated during the parboiling of irrigated and uplandrice. The principalcomponentsanalysisconfirmed that the degree of millingand the use of parboiling in irrigated and uplandrice are determinant in the physico-chemical composition of the rice.The brown parboilated and the brown ricewere characterized by the highest resistant starch (11.5%-17.2%) and protein contents (9.0%-10.6%) in irrigated and upland rice. A method for the determination of DON, 3-ADON and 15-ADON in rice by GC-EM using the extraction technique VA-MSPD was developed and validated showing if reliable and efficient, whose recoveries ranged from 73.4% to 117.4%.The applicability of the method in different rice subgroups showed that DON hada higher incidence in brown rice, whereas 3-ADON was not detected.Parboiling dinot promote the migration of DON to the interior of the grain, noting that it was present only in the meal, whose percentages were 13.4% and 12.0% for upland and irrigated rice, respectively. cultivation influences the migration of mycotoxins during parboiling, since the percentages are similar and the DON was found in the same fraction.The irrigated and uplandcrops did not present marked differences in relation to the physico-chemical and mycotoxicological properties,however, these results show that industrial processes are related to resistant starch formation, as well as to the mitigation of mycotoxins along the productive chain of rice consumed in Brazil.