Modelagem com ênfase no crescimento de Fusarium verticillioides e produção de fumonisinas na perda da qualidade de milho

O milho tem importância relevante no mercado brasileiro e mundial por constituir a base de diversos alimentos destinados ao consumo humano, além de ser matéria-prima principal na indústria de rações animais. Fusarium verticillioides, freqüentemente associado ao milho, é o principal produtor de fumonisina, uma micotoxina que representa riscos à saúde da população e de animais. A manutenção da qualidade de milho no período pós-colheita tem sido motivo constante de preocupação do setor produtivo, aliado à exigência do controle de micotoxinas, tornando estudos centrados nos pontos críticos da produção de fumonisina assunto de importância fundamental. Em face disto, o trabalho objetivou desenvolver modelos matemáticos para descrever o efeito de umidade e temperatura no crescimento fúngico no milho, com ênfase em F. verticillioides e produção de fumonisinas, aliado à dinâmica da perda de qualidade desta matéria prima. Grãos de milho submetidos ou não ao tratamento térmico a 121ºC/ 15 min foram ajustados para a umidade de 15, 20 e 25%, sendo inoculados ou não com F. verticillioides (cepa 103F) e, permaneceram incubados à temperatura de 20, 25 e 30ºC por 20 dias. Os dados in vitro deste planejamento experimental possibilitaram a elaboração de modelos matemáticos preditivos para simulação de crescimento fúngico e produção de fumonisinas, assim como a avaliação do efeito de contaminação na qualidade físico-química e fisiológica de milho. Os modelos desenvolvidos foram aplicados inserindo dados reais de análise, pertencentes a amostras coletadas na entrada da moega (Projeto FINEP – Cadeia Produtiva de Milho). Maior crescimento de Fusarium spp. ocorreu em grãos mantidos a 25% de umidade sob 25ºC, sendo que a umidade foi a variável que exerceu maior influência no crescimento fúngico, em comparação à temperatura. Já em relação à produção de fumonisinas, a variável temperatura exerceu maior influência, havendo níveis mais elevados de toxina a 20ºC sob umidade de 25%. O teor de proteína, atividade de água e umidade elevaram-se com o aumento de umidade; o teor de extrato etéreo tendeu a um aumento na região intermediária de umidade (20%) e no nível superior de temperatura (30ºC). Houve reduções no vigor e viabilidade das sementes mantidas por 20 dias nas condições adotadas para o planejamento experimental, sendo as mais acentuadas em milho estocado a 25% de umidade a 25 ºC. Os modelos desenvolvidos podem ser ferramentas úteis na simulação, visando a prevenção do crescimento de Fusarium spp., Penicillium spp., bolores/ leveduras totais e produção de fumonisinas no milho. Outrossim, em virtude de estágio ainda inicial dos modelos obtidos, recomenda-se que seja dada a continuidade visando modelagem preditiva melhor adaptada e com maior flexibilidade, através da ampliação de variáveis, assim como incorporando fatores críticos na equação, essenciais para o crescimento fúngico e conseqüente produção de micotoxinas.The corn is one of major commodity in Brazil and worldwide, due to its use as ingredient of many foods for human, in addition to claimed position in the industry of animal feed. Fusarium verticillioides, frequently associated with corn produces fumonisin group of micotoxin, which is hazardous to both human and animal health. The maintenance of quality in post-harvest corn has been a topic of concern in the productive section, where the exigency in the mycotoxin control also targets onto the critical points of the fumonisin production. This study aimed the development of mathematical models settled on the effect of moisture content and temperature in quality of corn, with emphasis on F. verticillioides growth and fumonisin production, as in physiological characteristic of grains. Corn submitted or not to thermal treatment (121oC / 15 min) were adjusted to moisture content of 15, 20 and 25%, then inoculated or not with F. verticillioides (strain 103F) series were incubated at 20, 25 and 30oC for 20 days according to experimental planning model. The data was used in elaboration of predictive mathematical models to simulate the fungal growth and fumonisin production, as well as their effect on physical-chemical and physiologic quality of corn. The developed models were applied inserting real analysis data belonging to samples collected in the entrance of “moega” (FINEP Project - Productive Chain of Corn). Higher Fusarium sp. growth occurred in corn maintained at 25% moisture content at 25oC. The variable which caused the highest influence in fungal growth was moisture content, while in fumonisin production the variable temperature was more significant. The highest fumonisin level was reached at 20oC under moisture content of 25%. The protein content and water activity increased proportionally with moisture content in grain, while the higher lipid content was reached with intermediate moisture (20%) at 30oC. The seed vigor and viability during 20 days experience decreased in the conditions adopted for the experimental planning, being the more accentuated in corn maintained at 25% of humidity at 25ºC. The developed models can be an useful tool in the prevention of Fusarium sp., Penicillium sp., total fungi / yeasts growth and fumonisin production in corn. However, this is still the initial step of developing models, and the improvement should be targeted on predictive model with higher flexibility through inclusion of additional variables, as well as insertion of further critical factors of the fungal growth and mycotoxin production