MyToolBox - Gestão Inteligente e Integrada de Micotoxinas
E se existisse uma ferramenta para ajudar os gestores de silos a prever a ocorrência de micotoxinas nas suas instalações de armazenamento, analisar dados meteorológicos relevantes, reutilizar colheitas contaminadas e compreender melhor os regulamentos? Acontece que essa ferramenta está atualmente em desenvolvimento: o projeto MyToolBox. Os autores convidados Birgit Poschmaier e Rudolf Krska explicam-no.
A União Europeia estimou que 5-10% da produção agrícola mundial é perdida devido à contaminação por micotoxinas.1 Estas perdas transformam-se em elevados encargos financeiros, não só devido ao rendimento e às perdas totais das culturas, mas também devido aos custos de inspeção e análise. Os fenómenos meteorológicos extremos complicam ainda mais o panorama global das micotoxinas, exigindo que os métodos de previsão e deteção se adaptem a esta realidade nova e em mudança. Embora as soluções inovadoras sejam essenciais para enfrentar estes novos desafios, a integração dos conhecimentos e competências existentes é um passo fundamental para que as partes interessadas ao longo da cadeia alimentar humana e animal enfrentem de forma sustentável o problema das micotoxinas. Esta é a verdadeira essência de um projeto de grande escala agora financiado pela Comissão Europeia: o projeto MyToolBox (www.mytoolbox.eu) (Acordo de subvenção n.º 678012).
Integrar as necessidades dos utilizadores numa plataforma de apoio à decisão em linha
Décadas de investigação demonstraram um enorme progresso na deteção de micotoxinas ao longo de toda a cadeia de produção, desde as matérias-primas até aos alimentos que consumimos. Naturalmente, foram desenvolvidos e postos em prática métodos para reduzir o risco de contaminação por micotoxinas. Estes vão desde a gestão das culturas até à amostragem, armazenamento e processamento. Eventualmente, os regulamentos vieram a refletir muito deste conhecimento, embora numa linguagem e formato difíceis de compreender e navegar.
A MyToolBox transforma este conhecimento em texto facilmente compreensível que reflecte as técnicas mais avançadas de recolha de dados: Em vez de navegar por listas de micotoxinas e como geri-las em várias culturas, os utilizadores da MyToolBox podem selecionar primeiro a cultura e depois explorar como limitar a contaminação por micotoxinas em diferentes fases da produção. Por exemplo, os limites máximos da UE para o desoxinivalenol (DON) na farinha de trigo utilizada para processamento posterior são diferentes do limite máximo de DON no trigo cru utilizado para processamento posterior.
Além disso, a concentração admissível de DON no trigo destinado ao consumo humano é inferior à do trigo destinado à alimentação animal. A plataforma eletrónica MyToolBox inverte este enfoque ao colocar a cultura em primeiro lugar, permitindo ao utilizador seguir cada etapa de processamento e as contaminações máximas de micotoxinas permitidas associadas - com a ajuda de novos conhecimentos resultantes de experiências específicas. Para além de transformar a informação existente em formatos facilmente compreensíveis, a MyToolBox esforça-se por apoiar os utilizadores finais na sua tomada de decisões. Assim, desenvolveu ferramentas de apoio à decisão em tempo real para agricultores e gestores de silos, permitindo-lhes reagir rapidamente a potenciais ameaças de micotoxinas.
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Micotoxina
Este artigo foi publicado na Spot On #11
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Gestão de micotoxinas de fácil utilização para os agricultores
Na Europa, as micotoxinas mais prevalentes no trigo são o DON e a zearalenona (ZEN), que são geralmente produzidas por fungos Fusarium spp. No caso do milho, as micotoxinas mais frequentes são as fumonisinas (FUM) e as aflatoxinas (AF), geralmente produzidas pelos fungos Fusarium e Aspergillus, respetivamente. Independentemente da disponibilidade de hospedeiros ou culturas vulneráveis, o desenvolvimento dos fungos e a produção de toxinas dependem em grande medida de parâmetros meteorológicos como a temperatura e a humidade. Por exemplo, é bem conhecido que as temperaturas quentes e a chuva durante a floração do milho aumentam o risco de contaminação por aflatoxinas na cultura. A MyToolBox fornece um conjunto de recomendações aos agricultores que cultivam trigo, milho, cevada e aveia, que vão desde a gestão dos detritos das culturas e a rotação de culturas até à utilização de biopesticidas e de cultivares resistentes e ao apoio em tempo real durante a época de crescimento.
A ferramenta de apoio em tempo real baseia-se em modelos de previsão ligados a estações meteorológicas em toda a Europa. Na MyToolBox, um agricultor pode, por exemplo, identificar um campo, selecionar a estação meteorológica mais próxima e introduzir dados básicos sobre a cultura, como a data da sementeira. Após fornecer actualizações mínimas, como a utilização de pesticidas ou a monda, o agricultor receberá um mapa de risco do campo, indicando um risco baixo (verde), médio (âmbar) ou elevado (vermelho) de contaminação da cultura por micotoxinas. As contramedidas para reduzir este risco, ou as opções sobre como lidar com o material contaminado, podem então ser encontradas na MyToolBox; a ferramenta fornece tanto avisos como recomendações.
No âmbito do projeto, a MyToolBox testou a eficácia de novos biopesticidas que reduzem a contaminação por DON no trigo (Reino Unido) e na aveia (Noruega) e de estirpes de Aspergillus atoxigénicas que reduzem as aflatoxinas no milho na Sérvia. Este último método revelou-se particularmente bem sucedido nos ensaios iniciais. Foram encontrados resultados semelhantes para a utilização de estirpes de Aspergillus atoxigénicas derivadas localmente em alguns Estados de África. Embora a eficiência económica deva ser melhorada, a eficácia da utilização de estirpes atoxigénicas provou ser um método valioso para combater a contaminação por aflatoxinas no milho na Europa.
Utilização de culturas altamente contaminadas
Se os níveis de contaminação excederem todos os níveis máximos, mesmo o da alimentação animal, foram testadas opções de utilização alternativas para reorientar o que, de outro modo, seriam culturas inutilizáveis. Experiências à escala piloto mostraram que as enzimas recombinantes podiam degradar simultaneamente até 100% e 90% de FB1 e ZEN, respetivamente. A biotransformação foi confirmada pela formação dos produtos de degradação não tóxicos FB1 hidrolisado e ZEN hidrolisado. Por outro lado, a produção de biogás provou ser uma forma sensata de utilizar trigo e milho altamente contaminados: embora a produção de metano tenha sido ligeiramente atrasada, não foram encontradas diferenças significativas no rendimento de metano entre substratos altamente e minimamente contaminados; a contaminação por micotoxinas do digerido foi inferior ao LOD. Estes resultados foram integrados na plataforma eletrónica MyToolBox para informar os gestores das instalações, os gestores da produção de alimentos para animais e os gestores das instalações de bioetanol/biogás.
Sistema de alarme para monitorização de silos
Para além dos agricultores, os gestores de silos também têm de garantir a segurança das suas culturas, uma vez que os fungos de armazenamento podem propagar-se rapidamente e contaminar os grãos armazenados com micotoxinas. A prática atual na gestão de silos é medir a temperatura e a humidade relativa, periodicamente ou à distância. Como parte do projeto MyToolBox, foram desenvolvidos sensores que utilizam o CO2 como parâmetro de alerta precoce. Ao incluir o CO2 no modelo de previsão, a contaminação potencial pode ser prevista três a cinco dias mais cedo do que se fossem utilizados apenas sensores sensíveis à temperatura; isto permite uma reação mais rápida à ameaça de contaminação. Os sensores da MyToolBox alertam o utilizador para o potencial aumento de ZEN (para trigo armazenado) e aflatoxina (para milho armazenado) mais próximo dos nós sensores no silo, permitindo ao utilizador identificar a ameaça de contaminação num local específico do silo.
Fazer com que o utilizador conte
Para além da previsão em tempo real das micotoxinas nos campos e nos silos, foi pedido a um grupo de potenciais utilizadores finais nos Países Baixos, Sérvia, Itália, Reino Unido, Turquia e Noruega que dessem a sua opinião sobre uma plataforma integrada de gestão de micotoxinas. Para obter o máximo de resposta, foi seguido um plano de disseminação forte que incluiu a partilha de resultados em comunidades científicas e programas para chegar às indústrias e aos utilizadores finais através de workshops dirigidos às partes interessadas. Também recorremos a apresentações em feiras e conferências e a ligações com outras redes e projectos (como o MycoKey e o ISM) na Europa e na China. Isto ajudou-nos não só a produzir uma plataforma de fácil utilização, repleta de informações accionáveis para as partes interessadas, mas também a ajudar na avaliação dos riscos.
Ao contrário de projectos e normas anteriores, o projeto MyToolBox utiliza uma abordagem multi-ator totalmente integrada, com um elevado grau de envolvimento do utilizador final, para resolver os problemas decorrentes das micotoxinas ao longo da cadeia alimentar humana e animal. A redução dos riscos de micotoxinas nas culturas resultará numa redução das perdas ao longo da cadeia alimentar. Ao fornecer informações rastreáveis ao longo da cadeia de abastecimento, utilizando a tecnologia das TIC, a MyToolBox está a dar um contributo substancial para a saúde, a segurança e o bem-estar dos consumidores.