A contaminação por micotoxinas, especialmente fumonisinas produzidas por fungos do gênero Fusarium, representa uma ameaça significativa à segurança alimentar e à qualidade do milho no Brasil. Essas toxinas não são eliminadas por processos térmicos, tornando essencial a detecção eficiente e precoce para garantir a saúde dos consumidores e a integridade da cadeia produtiva.
O Desafio das fumonisinas no milho
As fumonisinas são micotoxinas altamente tóxicas que contaminam os grãos de milho ainda no campo. Devido à sua resistência ao calor, elas persistem mesmo após o processamento, podendo causar sérios riscos à saúde humana e animal. Estudos mostram que a ingestão prolongada dessas toxinas está associada a problemas como esofagite, câncer de esôfago e doenças hepáticas em humanos, além de efeitos negativos na produção animal, como queda na taxa de crescimento, problemas reprodutivos e aumento da mortalidade.
Tradicionalmente, a detecção dessas toxinas requer métodos laboratoriais complexos, demorados e que utilizam reagentes químicos prejudiciais ao meio ambiente. Técnicas como cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (LC-MS) são precisas, mas apresentam alto custo e exigem mão de obra especializada.
Tecnologia NIR-HSI como uma abordagem inovadora
Pesquisadores da Embrapa e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram uma técnica inovadora utilizando imagens hiperespectrais de infravermelho próximo (NIR-HSI). Essa tecnologia permite a identificação e quantificação precisa de fumonisinas diretamente nos grãos de milho, sem a necessidade de moagem ou uso de reagentes químicos, tornando o processo mais rápido, econômico e ambientalmente amigável.
A tecnologia NIR-HSI combina duas técnicas avançadas: espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e imagens hiperespectrais (HSI). A espectroscopia NIR analisa as interações da luz com os componentes químicos dos grãos, enquanto a HSI cria mapas detalhados da distribuição dessas propriedades químicas. Essa combinação permite a identificação precisa de áreas contaminadas nos grãos, algo impossível de ser detectado a olho nu.
Princípios de funcionamento do NIR-HSI
A tecnologia NIR-HSI baseia-se no princípio da reflectância difusa, que depende das propriedades químicas e estruturais do material analisado. Ao capturar espectros distribuídos espacialmente, é possível visualizar e localizar, pixel a pixel, alterações químicas nos grãos de milho, permitindo a detecção de fumonisinas invisíveis a olho nu.
Esse método gera um grande volume de dados espectrais, que são analisados por algoritmos avançados de aprendizado de máquina. Esses algoritmos conseguem identificar padrões específicos associados à presença de fumonisinas, proporcionando resultados rápidos e altamente confiáveis.
Vantagens e benefícios para a cadeia produtiva
- Rapidez: A quantificação de fumonisinas é realizada em aproximadamente 30 segundos, permitindo a análise de um grande número de amostras em menor tempo e respostas ágeis em casos de contaminação.
- Redução de custos: A técnica dispensa a moagem dos grãos e o uso de reagentes químicos, resultando em economia significativa em comparação com métodos tradicionais.
- Sustentabilidade ambiental: Ao eliminar o uso de substâncias químicas tóxicas, o método contribui para a preservação ambiental e reduz os riscos à saúde dos analistas.
- Prevenção de contaminação cruzada: A identificação rápida de lotes contaminados permite ações preventivas durante o armazenamento, evitando a disseminação de fumonisinas para outros lotes.
- Maior precisão: A combinação de imagens hiperespectrais com algoritmos de aprendizado de máquina melhora significativamente a precisão da detecção, reduzindo falsos positivos e negativos.
Impacto na segurança alimentar e na saúde pública
A implementação da tecnologia NIR-HSI na detecção de fumonisinas representa um avanço significativo na garantia da qualidade e segurança dos alimentos derivados do milho. Ao possibilitar a identificação precoce e precisa de contaminações, essa técnica contribui para a proteção da saúde pública, reduzindo a exposição a micotoxinas nocivas.
Além disso, essa inovação fortalece a posição do Brasil como um dos principais produtores de milho no mercado internacional. A adoção de métodos modernos de controle de qualidade aumenta a competitividade dos produtos agrícolas brasileiros, abrindo novas oportunidades de exportação para mercados exigentes em relação à segurança alimentar.
Perspectivas futuras e aplicações potenciais
Além do milho, a tecnologia NIR-HSI possui potencial para ser adaptada na detecção de outras micotoxinas em diferentes culturas agrícolas, como trigo, arroz e soja. Sua aplicação também pode ser expandida para monitorar a qualidade de diversos produtos alimentícios, como rações animais e derivados de cereais, fortalecendo os sistemas de controle de qualidade e segurança alimentar em escala global.
A integração dessa tecnologia com sistemas de automação agrícola também é uma possibilidade promissora. Equipamentos de colheita equipados com sensores NIR-HSI poderiam realizar análises em tempo real, permitindo a segregação automática de grãos contaminados ainda no campo.
A adoção de tecnologias inovadoras, como o NIR-HSI, é fundamental para enfrentar os desafios impostos pelas micotoxinas na agricultura moderna. Essa abordagem não apenas aprimora a eficiência na detecção de contaminantes, mas também promove práticas mais sustentáveis e seguras na produção de alimentos, beneficiando toda a cadeia produtiva e os consumidores finais.
Com a contínua evolução dessas ferramentas, espera-se que o monitoramento da qualidade dos alimentos se torne cada vez mais preciso, rápido e acessível, contribuindo para a construção de um sistema alimentar global mais seguro e confiável.
Referências
CANAL RURAL. Método é capaz de detectar substância tóxica nos grãos de milho. Disponível em: https://www.canalrural.com.br/agricultura/milho-metodo-e-capaz-de-detectar-substancia-toxica-nos-graos/. Acesso em: 9 mar. 2025.
EMBRAPA. Método é capaz de detectar micotoxina diretamente nos grãos de milho. 2024. Disponível em: https://www.embrapa.br/en/busca-de-noticias/-/noticia/93461459/metodo-e-capaz-de-detectar-micotoxina-diretamente-nos-graos-de-milho. Acesso em: 9 mar. 2025.
PRESTES, Isabele D.; ROCHA, Liliana O.; NUNEZ, Karen V. M. y SILVA, Nathália C.C.. Principais fungos e micotoxinas em grãos de milho e suas consequências. Scientia Agropecuaria [online]. 2019, vol.10, n.4, pp.559-570. ISSN 2077-9917. http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.04.13.
