Adubação nitrogenada e molibdênica na composição química e contaminação por desoxinivalenol em trigo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fracalossi, Felipe Pedote
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16392
Resumo: Resumo: O trigo (Triticum aestivum L) é o cereal mais cultivado no mundo, cuja cadeia produtiva, industrial e comercial exige alta produtividade aliada à qualidade nutricional, tecnológica e segurança de alimentos O nitrogênio (N) é um macronutriente essencial ao trigo pela elevada demanda em todo o ciclo produtivo Soma-se ao fato, a importância de molibdênio (Mo), fundamental ao crescimento de planta, especialmente as exigentes em N, pela relação direta com o metabolismo de N A nutrição vegetal conferida pela adubação interfere na composição química/ qualidade nutricional e na sanidade de trigo, com relevância à fusariose causada por espécies do complexo Fusarium graminearum Além de dano à cultura, salienta-se o perigo de ocorrência de micotoxina em grão infectado, tornando o manejo desde o campo essencial ao controle O trabalho avaliou a composição química e contaminação por micotoxina desoxinivalenol em trigo submetido à adubação nitrogenada (sulfato de amônio aplicado em cobertura) com ou sem complementação de molibdênio (Mo, molibdato de potássio em adubação foliar) empregando método rápido para direcionar a produção com qualidade e segurança do alimento As cultivares utilizadas consistiram de CD 15 e QUARTZO, oriundas de duas safras (213 e 214) e delineamento em blocos casualizados, disposto em esquema fatorial 4x2 (, 3, 6 e 9 kgha-1 de N sem Mo e , 3, 6 e 9 kgha-1 de N com 6 gha-1de Mo), avaliado em triplicata A análise de contaminação por micotoxina focou-se em desoxinivalenol-DON empregando imunoensaio icELISA competitivo indireto; para a composição química (umidade, atividade de água, proteína, lipídios, cinzas e carboidratos totais) procedeu-se o método convencional comparado à técnica física não-invasiva/não-destrutiva (espectroscopia – NIR, near infrared reflectance) O ensaio icELISA desenvolvido e validado apresentou linearidade adequada com R²=,9975, limite de detecção (LD) de 239,62 µgKg-1 e quantificação (LQ) de 365,79 µgKg-1 para cultivar QUARTZO e LD de 254,1 µgKg-1 e LQ de 422,89 µgKg-1 para cultivar CD15, com taxa de recuperação de 93 a 11% (média=97%; DON adicionado entre 5 a 15 µgKg-1) e CV máximo=8% Referente à modelagem NIRS, a melhor predição perante conteúdo de lipídio, cinza e carboidrato ocorreram com a modelagem PCR (Regressão dos componentes principais) e para o teor de proteína, modelagem PLS (Regressão dos mínimos quadrados parciais) com R²>,5 variando de ,52 a ,76, sendo dependente de componentes em análise A adubação nitrogenada diminuiu o teor de carboidrato total em cultivar CD15 (-4%) e QUARTZO (-5%) em ambas as safras; o inverso ocorreu com o teor de proteína, seja em cultivar CD15 (+26% em 213; +31%, 214) como cultivar QUARTZO (+35% em 213; +3%, 214) (p<,5) O molibdênio adicional na adubação de cobertura elevou o teor de proteína em cultivar CD15 (+11%) e QUARTZO (+6%) na safra 213, mas reduziu o teor de carboidrato em cultivar CD15, safra 213 (-2%) (p<,5) Comparando os dados de modelagem PCR e PLS/NIR com as técnicas da AOAC, a diferença foi não-significativa (p>5), com a espectrometria NIR apresentando 85% de semelhança na determinação de proteína e cinza; 1% para, lipídeos e carboidratos totais (p<,5), demonstrando potencial de aplicação em análise composicional rápida em farinha de trigo O imunoensaio icELISA desenvolvido detectou DON em nível superior ao LD em 3,2% das amostras, enquanto 12,5% apresentaram-se >LQ Não obstante, nenhuma amostra apresentou contaminação de DON acima do limite máximo de 75 µgKg-1 estabelecido pela legislação Brasileira - Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA, Ministério da Saúde-Brasil Os métodos rápidos - icELISA e NIR – indicaram que o manejo através de N e Mo na adubação influíram diretamente no aumento do teor de proteína em trigo, podendo refletir indiretamente na contaminação por DON O ic-ELISA desenvolvido consistiu em ferramenta rápida visando vasto monitoramento (análise simultânea de 15 a 24 amostras em triplicata numa única microplaca), e segurança da cadeia produtiva de trigo, contribuindo para a redução de perigo oriundo de fusariotoxinas
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para a composição química (umidade, atividade de água, proteína, lipídios, cinzas e carboidratos totais) procedeu-se o método convencional comparado à técnica física não-invasiva/não-destrutiva (espectroscopia – NIR, near infrared reflectance) O ensaio icELISA desenvolvido e validado apresentou linearidade adequada com R²=,9975, limite de detecção (LD) de 239,62 µgKg-1 e quantificação (LQ) de 365,79 µgKg-1 para cultivar QUARTZO e LD de 254,1 µgKg-1 e LQ de 422,89 µgKg-1 para cultivar CD15, com taxa de recuperação de 93 a 11% (média=97%; DON adicionado entre 5 a 15 µgKg-1) e CV máximo=8% Referente à modelagem NIRS, a melhor predição perante conteúdo de lipídio, cinza e carboidrato ocorreram com a modelagem PCR (Regressão dos componentes principais) e para o teor de proteína, modelagem PLS (Regressão dos mínimos quadrados parciais) com R²>,5 variando de ,52 a ,76, sendo dependente de componentes em análise A adubação nitrogenada diminuiu o teor de carboidrato total em cultivar CD15 (-4%) e QUARTZO (-5%) em ambas as safras; o inverso ocorreu com o teor de proteína, seja em cultivar CD15 (+26% em 213; +31%, 214) como cultivar QUARTZO (+35% em 213; +3%, 214) (p<,5) O molibdênio adicional na adubação de cobertura elevou o teor de proteína em cultivar CD15 (+11%) e QUARTZO (+6%) na safra 213, mas reduziu o teor de carboidrato em cultivar CD15, safra 213 (-2%) (p<,5) Comparando os dados de modelagem PCR e PLS/NIR com as técnicas da AOAC, a diferença foi não-significativa (p>5), com a espectrometria NIR apresentando 85% de semelhança na determinação de proteína e cinza; 1% para, lipídeos e carboidratos totais (p<,5), demonstrando potencial de aplicação em análise composicional rápida em farinha de trigo O imunoensaio icELISA desenvolvido detectou DON em nível superior ao LD em 3,2% das amostras, enquanto 12,5% apresentaram-se >LQ Não obstante, nenhuma amostra apresentou contaminação de DON acima do limite máximo de 75 µgKg-1 estabelecido pela legislação Brasileira - Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA, Ministério da Saúde-Brasil Os métodos rápidos - icELISA e NIR – indicaram que o manejo através de N e Mo na adubação influíram diretamente no aumento do teor de proteína em trigo, podendo refletir indiretamente na contaminação por DON O ic-ELISA desenvolvido consistiu em ferramenta rápida visando vasto monitoramento (análise simultânea de 15 a 24 amostras em triplicata numa única microplaca), e segurança da cadeia produtiva de trigo, contribuindo para a redução de perigo oriundo de fusariotoxinasDissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosAbstract: Wheat (Triticum aestivum L) is the most important cereal in the world, whose productive, industrial and commercial chain demands high productivity with nutritional quality, technology and food safety Nitrogen is an essential macronutrient to wheat due to high demand throughout the production cycle In addition, the micronutrient molybdenum (Mo) - fundamental to plant growth - is directly related to the metabolism of N, especially to the N-demanding The plant nutrition conferred by fertilization can influence the chemical composition, the nutritional quality and diseases of wheat like Fusarium Head Blight (FHB) caused by Fusarium graminearum species complex In addition to crop damage, there are mycotoxins can infect the grains and reducing the quality, making management from the field essential to control The objective of this work was to evaluate the chemical composition and deoxynivalenol contamination in wheat submitted to nitrogen fertilization (ammonium sulphate applied in the cover) with or without complementation of molybdenum (Mo, potassium molybdate in leaf fertilization) using a rapid method to direct the wheat production with quality and food safety The experimental design was conducted in randomized block, with factorial scheme 4x2 (, 3, 6 and 9 kgha-1 of N without Mo and , 3, 6 and 9 kgha-1 of N with 6 gha-1 of Mo) during two years of experiment (213 e 214), with two cultivars (CD 15 and QUARTZO) and analyzing in triplicate The analysis of mycotoxin contamination was focused on deoxynivalenol-DON using indirect competitive icELISA immunoassay; for the chemical composition (moisture, water activity, protein, lipids, ashes and total carbohydrates) was using the conventional method compared to the non-invasive / non-destructive physical technique (NIR - near infrared reflectance) The developed and validated icELISA assay showed adequate linearity at R²= 9975, limit of detection (LOD) of 23962 µgKg-1 and limit of quantification (LOQ) of 36579 µgKg-1 to QUARTZO variety and LOD Of 2541 µgKg-1 and LOQ of 42289 µgKg-1 to CD15 variety, with a recovery rate from 93 to 11% (mean = 97%; DON added between 5 to 15 µgKg-1) and maximum CV = 8% Concerning NIRS model, the best prediction for lipid, ash and carbohydrate was obtained by PCR model (regression of the main components) and for protein by PLS model (partial least squares regression) with R²> 5 varying from 52 to 76, being dependent on the components on analysis Nitrogen fertilization decreased the total carbohydrate content in cultivars CD15 (-4%) and QUARTZO (-5%) in both crops (213 and 214); the inverse occurred with protein content in both cultivars – CD15 (+26% in 213; +31%, in 214) QUARTZO (+ 35% in 213, + 3%, 214) (p<5) The effect of additional molybdenum on cover fertilization increased the protein content in cultivar CD15 (+ 11%) and QUARTZO (+ 6%) in the 213 crop, but reduced the carbohydrate content in cultivar CD15, crop 213 (-2%), (p<5) Comparing the datas of PCR model and PLS/NIR model with the AOAC techniques the difference was non-significant (p>5), with NIR spectrometry presenting 85% similarity in protein and ash determination; 1% for lipids and total carbohydrates (p<5), demonstrating a high potential of application of rapid compositional analysis in wheat flour The icLELISA developed detected DON at a higher level than LOD in 32% of the samples, while 125% presented >LOQ Nevertheless, no sample had DON contamination above the maximum limit of 75 µgKg-1 established by Brazilian legislation – Agência Nacional de Vigilância Sanitária- ANVISA,Health Ministry - Brazil The rapid methods - icELISA and NIR - indicated that N and Mo in fertilization management influenced the protein increase in wheat and can influence indirectly in DON contamination The developed icELISA consisted of a rapid tool for extensive monitoring (simultaneous analysis from 15 to 24 samples in triplicate on a single microplate) and food safety in wheat production chain, contributing to the reduction of DON in wheat grainsHirooka, Elisa Yoko [Orientador]Zucareli, ClaudemirLasmar, AndréBarbin, Douglas Fernandes [Coorientador]Fracalossi, Felipe Pedote2024-05-01T15:07:09Z2024-05-01T15:07:09Z2017.0018.04.2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/16392porMestradoCiência de AlimentosCentro de Ciências AgráriasPrograma de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosLondrinareponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-04T02:03:38Zoai:repositorio.uel.br:123456789/16392Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-04T02:03:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
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description Resumo: O trigo (Triticum aestivum L) é o cereal mais cultivado no mundo, cuja cadeia produtiva, industrial e comercial exige alta produtividade aliada à qualidade nutricional, tecnológica e segurança de alimentos O nitrogênio (N) é um macronutriente essencial ao trigo pela elevada demanda em todo o ciclo produtivo Soma-se ao fato, a importância de molibdênio (Mo), fundamental ao crescimento de planta, especialmente as exigentes em N, pela relação direta com o metabolismo de N A nutrição vegetal conferida pela adubação interfere na composição química/ qualidade nutricional e na sanidade de trigo, com relevância à fusariose causada por espécies do complexo Fusarium graminearum Além de dano à cultura, salienta-se o perigo de ocorrência de micotoxina em grão infectado, tornando o manejo desde o campo essencial ao controle O trabalho avaliou a composição química e contaminação por micotoxina desoxinivalenol em trigo submetido à adubação nitrogenada (sulfato de amônio aplicado em cobertura) com ou sem complementação de molibdênio (Mo, molibdato de potássio em adubação foliar) empregando método rápido para direcionar a produção com qualidade e segurança do alimento As cultivares utilizadas consistiram de CD 15 e QUARTZO, oriundas de duas safras (213 e 214) e delineamento em blocos casualizados, disposto em esquema fatorial 4x2 (, 3, 6 e 9 kgha-1 de N sem Mo e , 3, 6 e 9 kgha-1 de N com 6 gha-1de Mo), avaliado em triplicata A análise de contaminação por micotoxina focou-se em desoxinivalenol-DON empregando imunoensaio icELISA competitivo indireto; para a composição química (umidade, atividade de água, proteína, lipídios, cinzas e carboidratos totais) procedeu-se o método convencional comparado à técnica física não-invasiva/não-destrutiva (espectroscopia – NIR, near infrared reflectance) O ensaio icELISA desenvolvido e validado apresentou linearidade adequada com R²=,9975, limite de detecção (LD) de 239,62 µgKg-1 e quantificação (LQ) de 365,79 µgKg-1 para cultivar QUARTZO e LD de 254,1 µgKg-1 e LQ de 422,89 µgKg-1 para cultivar CD15, com taxa de recuperação de 93 a 11% (média=97%; DON adicionado entre 5 a 15 µgKg-1) e CV máximo=8% Referente à modelagem NIRS, a melhor predição perante conteúdo de lipídio, cinza e carboidrato ocorreram com a modelagem PCR (Regressão dos componentes principais) e para o teor de proteína, modelagem PLS (Regressão dos mínimos quadrados parciais) com R²>,5 variando de ,52 a ,76, sendo dependente de componentes em análise A adubação nitrogenada diminuiu o teor de carboidrato total em cultivar CD15 (-4%) e QUARTZO (-5%) em ambas as safras; o inverso ocorreu com o teor de proteína, seja em cultivar CD15 (+26% em 213; +31%, 214) como cultivar QUARTZO (+35% em 213; +3%, 214) (p<,5) O molibdênio adicional na adubação de cobertura elevou o teor de proteína em cultivar CD15 (+11%) e QUARTZO (+6%) na safra 213, mas reduziu o teor de carboidrato em cultivar CD15, safra 213 (-2%) (p<,5) Comparando os dados de modelagem PCR e PLS/NIR com as técnicas da AOAC, a diferença foi não-significativa (p>5), com a espectrometria NIR apresentando 85% de semelhança na determinação de proteína e cinza; 1% para, lipídeos e carboidratos totais (p<,5), demonstrando potencial de aplicação em análise composicional rápida em farinha de trigo O imunoensaio icELISA desenvolvido detectou DON em nível superior ao LD em 3,2% das amostras, enquanto 12,5% apresentaram-se >LQ Não obstante, nenhuma amostra apresentou contaminação de DON acima do limite máximo de 75 µgKg-1 estabelecido pela legislação Brasileira - Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA, Ministério da Saúde-Brasil Os métodos rápidos - icELISA e NIR – indicaram que o manejo através de N e Mo na adubação influíram diretamente no aumento do teor de proteína em trigo, podendo refletir indiretamente na contaminação por DON O ic-ELISA desenvolvido consistiu em ferramenta rápida visando vasto monitoramento (análise simultânea de 15 a 24 amostras em triplicata numa única microplaca), e segurança da cadeia produtiva de trigo, contribuindo para a redução de perigo oriundo de fusariotoxinas
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