Ajustar as estratégias de deteção rápida de micotoxinas a um clima em mudança

Os impactos das alterações climáticas estão a fazer-se sentir de muitas formas: tempestades destrutivas como furacões, inundações, calor extremo e secas afectam os produtos agrícolas e os animais e pessoas que deles dependem. Como a FDA observa num resumo dos efeitos dos furacões e das inundações na segurança das culturas de alimentos para animais, os fenómenos climáticos extremos, como as inundações, danificam os grãos e outros produtos agrícolas, dando aos bolores produtores de micotoxinas, como as estirpes Aspergillus e Fusarium, a oportunidade de os infectar1. De facto, o Inquérito sobre Micotoxinas da BIOMIN de 2017 indicou um aumento mundial dos níveis de fumonisina, uma micotoxina produzida por Fusarium2; muitos especulam que o clima mais quente e húmido está a conduzir a este aumento3.

Isto faz com que a análise de micotoxinas no local seja uma ferramenta importante que fornece aos produtores resultados rápidos que lhes dão a oportunidade de responder a condições climatéricas voláteis. Neste artigo, demonstramos isso com dois exemplos dos Estados Unidos: um estudo de caso sobre uma resposta tática ao aumento dos níveis de fumonisina no milho no sul das Grandes Planícies como resultado de inundações induzidas por furacões em 2017, e uma revisão da prática comum dos produtores de amendoim confrontados com níveis mais elevados de aflatoxina causados pela seca no sudeste dos Estados Unidos.

Estudo de caso: ajuste dos intervalos de deteção em testes de tira para lidar com níveis extremos de fumonisina

Os agricultores de várias regiões produtoras de alimentos do mundo são confrontados com inundações com maior frequência do que no passado. Em março de 2019, o Iowa, o Nebraska, o Missouri e o Kansas sofreram inundações históricas em resultado de geladas, do degelo de uma queda de neve recorde e de chuvas excessivas. Esta situação levou à rutura de pelo menos 30 diques, tendo as inundações afetado cerca de 90 000 silos de cereais e mais de 16 milhões de acres de milho, soja e trigo. O total dos prejuízos económicos ultrapassou os 7 mil milhões de dólares4.

Estas inundações representam a continuação de uma tendência. Os casos de inundações e os prejuízos agrícolas que as acompanham continuam a dominar as manchetes nos Estados Unidos.

Depois de o furacão Harvey ter atingido o solo em 25 de agosto de 2017 como tempestade de categoria 4, continuou a deslocar-se para o interior, despejando grandes quantidades de chuva no seu caminho. Durante este período, a colheita anual estava a aproximar-se rapidamente; ninguém poderia ter previsto os eventos agrícolas catastróficos que se seguiriam em breve, especificamente no Texas e Oklahoma Panhandles, no sudoeste do Kansas e em áreas do sudeste do Colorado.

Em setembro de 2017, com o início da época de colheita, foram recolhidas amostras de milho e enviadas para análise em laboratórios de terceiros. Os sinais de níveis elevados de fumonisina eram predominantes no Texas Panhandle devido às chuvas excessivas do furacão Harvey, que ocorreram imediatamente antes da época de colheita. As chuvas proporcionaram aos fungos Fusarium, que produzem fumonisina, condições ideais de crescimento. Embora não seja generalizado e apresente variações de condado para condado, foram observadas amostras de milho com níveis de fumonisina sem precedentes, como 30 ppm, 50 ppm, 70 ppm e até 100 ppm.

Dependendo da utilização pretendida para o produto, os níveis aceitáveis de fumonisina podem variar amplamente nos Estados Unidos entre 2 ppm e 4 ppm para consumo humano, e em alimentos para animais (milho e subprodutos do milho) entre 5 ppm e 100 ppm. No entanto, na Europa, os níveis podem ser ainda mais rigorosos, variando entre 0,2 ppm e 4 ppm para consumo humano e 5 a 60 ppm em alimentos para animais5. À medida que a preocupação com a fumonisina aumentava, os testes de micotoxinas continuaram a ser uma discussão primordial entre os profissionais do sector e, em particular, no Texas Panhandle, onde as concentrações de fumonisina são normalmente de cerca de 4 ppm. No meio de uma preocupação crescente, e depois de muita deliberação sobre um número padronizado, os criadores de gado designaram 60 ppm como um nível seguro para o seu gado.

Desde o início desta crise, Romer Labs esteve envolvido. Os representantes de Romer Labs receberam vários pedidos sobre a capacidade de testar no local altos níveis de fumonisina em carregamentos de milho que chegavam. Na altura, o kit de teste AgraStrip® WATEX® Fumonisin oferecia intervalos entre 0-5 ppm e, com um passo de diluição, 5-30 ppm. Os alimentadores de gado indicaram uma necessidade imediata de testar níveis de fumonisina muito mais elevados do que o kit inicialmente podia executar, devido ao aumento da ocorrência de fumonisina no grão de milho. A Romer Labs respondeu desenvolvendo com sucesso uma terceira curva, utilizando mais um passo de diluição adicional, dando ao kit AgraStrip® WATEX® Fumonisin uma gama adicional de 30-100 ppm.

O processo para completar a terceira curva foi finalizado numa questão de dias e ficou pronto para ser implementado no campo. Devido aos altos níveis observados no início da época de colheita, os alimentadores de gado optaram por começar a testar apenas no nível de 30-100 ppm. Esta opção manteve-se em 2018. À primeira vista, este exemplo mostra uma maior necessidade de testes de micotoxinas na sequência de um evento climático extremo, como inundações causadas por um furacão ou tempestade tropical. No entanto, as capacidades das técnicas de ensaio também devem ser proporcionais aos desafios novos e invulgares que acompanham as condições meteorológicas extremas. Neste caso, a gama de quantificação teve de ser alargada para responder às concentrações explosivas de fumonisina. A flexibilidade por parte dos fornecedores de kits de teste e daqueles que os aplicam no terreno tornar-se-á cada vez mais necessária.

Utilização de kits de teste para monitorizar níveis extremos de aflatoxina total em amendoins

As inundações não são, evidentemente, o único fenómeno meteorológico extremo que pode conduzir a níveis mais elevados de micotoxinas. Poucos sabem isso melhor do que os produtores de amendoim no sudeste dos EUA, onde a seca e o calor podem colocar as culturas sob considerável stress, tornando-as vulneráveis a estirpes de Aspergillus produtoras de aflatoxinas.

Aspergillus parasiticus e Aspergillus flavus são os principais responsáveis pela ocorrência de aflatoxinas no amendoim. Estes bolores ocorrem naturalmente no solo, o que torna difícil evitar o seu contacto com as leguminosas, que crescem no subsolo. Quando as temperaturas médias permanecem iguais ou superiores a 32°C (90°F), e quando estas condições de calor convergem com a seca, os amendoins tornam-se ainda mais susceptíveis à ocorrência de aflatoxinas. Estes são factores de stress pré-colheita, sobre os quais os agricultores têm muito pouco controlo.

As condições meteorológicas na altura da colheita podem exacerbar o stress a que os amendoins estão sujeitos e provocar danos na casca, dando ao Aspergillus mais oportunidades de invasão. Se ocorrerem períodos intensos de chuva ou inundações imediatamente antes ou durante a colheita, os amendoins podem não ter tempo suficiente para secar suficientemente antes de serem armazenados. Tal como acontece com vários bolores, uma humidade superior a 14% pode favorecer o crescimento de bolores produtores de micotoxinas nas instalações de armazenamento. Então, o que fazer se suspeitar ou descobrir que a seca e o calor resultaram em níveis elevados de aflatoxinas numa cultura? Normalmente, é da responsabilidade dos pontos de compra ou das empresas de descasque tomar medidas. Em primeiro lugar, os operadores dos pontos de compra de amendoim classificam os amendoins de acordo com várias características definidas pelo USDA-FSIS: qualidade da casca, presença visual de bolor, grãos de casca solta, etc. As quantidades de amendoim avaliadas como "Seg 1", ou seja, com a melhor classificação do FSIS, são então testadas com testes de tira, que servem para segregar ainda mais os amendoins. Os pontos de compra decidem então como os armazenar em função da concentração de aflatoxinas.

Ao isolar os amendoins altamente contaminados, os pontos de compra preservam a integridade dos amendoins não contaminados ou menos contaminados, de modo a que estes permaneçam adequados para consumo humano direto. Os amendoins altamente contaminados destinam-se frequentemente a produtos cuja produção elimina ou reduz o teor de aflatoxinas. Por exemplo, as aflatoxinas tendem a transferir-se da leguminosa intacta para o óleo a taxas baixas. A refinação e outros tratamentos reduzem ainda mais os níveis de aflatoxinas.

A partir do armazém, os amendoins são então transportados para fábricas de descasque, onde os testes de tira fornecem informações sobre a concentração de aflatoxinas, orientando as decisões sobre a sua utilização posterior, como o tipo de alimentos em que podem ser integrados. As cascas de amendoim destinadas à alimentação animal são novamente testadas para deteção de aflatoxinas antes de seguirem para as fábricas de rações.

Conclusão: Clima em mudança, métodos de ensaio em mudança

Embora muitos destes métodos sejam uma prática comum para os produtores de amendoins, a seca e o calor extremos, combinados com a ocorrência inoportuna de chuvas fortes, provocaram níveis de aflatoxinas superiores à média nos amendoins. À medida que o clima muda e a terra aquece, as condições meteorológicas extremas continuarão a complicar os esforços para manter afastadas as micotoxinas e os bolores que as produzem. Acontecimentos drásticos como os furacões são imprevisíveis, exigindo uma rápida adaptabilidade por parte dos agricultores e dos comerciantes de cereais para se ajustarem aos níveis elevados de fumonisinas e outras micotoxinas que se desenvolvem em condições de humidade e calor.

Estas novas condições ambientais podem necessitar de abordagens criativas que vão para além do simples ajuste dos parâmetros dos kits de teste existentes para manter a segurança dos alimentos para consumo humano e animal. O que essas soluções implicam é o foco de muita investigação e especulação no futuro.