Ozonização em meio aquoso de castanha–do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K) : cinética de decomposição, potencial na inativação de Aspergillus flavus e alterações qualitativas

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2022.A castanha-do-Brasil pode sofrer diversos tipos de contaminações ao longo de sua cadeia produtiva e, devido às ótimas condições de temperatura e umidade relativa do ar das regiões produtoras, pode ocorrer o desenvolvimento de fungos filamentosos, como Aspergillus seção Flavi — que pode produzir aflatoxinas. Grandes perdas anuais da castanha-do-Brasil ocorrem devido à alta incidência de infecção por fungos produtores de aflatoxinas. Vários procedimentos têm sido propostos com o intuito de minimizar a ingestão de alimentos contaminados por aflatoxinas e levam em consideração estratégias de descontaminação e detoxificação. A utilização da ozonização como técnica no controle de qualidade de produtos armazenados tem sido objeto de inúmeros estudos, inclusive como agente fungicida e para degradar aflatoxinas. O ozônio atua como agente fungicida, tanto na forma gasosa, como em meio aquoso, sendo capaz de oxidar constituintes da membrana plasmática e do conteúdo celular, devido ao seu elevado potencial oxidativo. Além do elevado potencial oxidativo, o ozônio se caracteriza pelo tempo de meia vida relativamente curto. Nesse sentido, é necessário que se avalie o efeito dessa técnica de conservação na qualidade microbiológica e físico-química em diversas matériasprimas, tendo em vista a diversidade das características de cada produto. Então, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do gás ozônio dissolvido na água em diferentes combinações de pH, concentração e período de exposição no controle de Aspergillus seção Flavi, caracterização molecular e filogenética deste fungo, na cinética de decomposição do ozônio em meio aquoso, além de possíveis alterações na qualidade de castanha-do-Brasil. O trabalho foi realizado nos Laboratórios da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV), no Departamento de Fitopatologia, localizados na Universidade de Brasília (UnB), e no Laboratório de Fitoquímica da Embrapa Agrossilvipastoril, em Sinop-MT. Foi utilizado lote de castanha-do-Brasil descascada com teor de umidade de 4,3% (Safra 2018/19). Realizou-se a caracterização molecular e filogenética de um isolado de Aspergillus seção Flavi classificado como CCUB1405. Utilizaram-se amostras de 1,0 L de água destilada e esterilizada, com pH igual a 7,1 e água com pH 3,0 e 8,1, modificadas com ácido cítrico e bicarbonato, respectivamente. Amostras de 200 g inoculadas com o isolado fúngico identificado como A. flavus foram submetidas à água ozonizada na concentração de 13 mg L-1 por 120 min, e na concentração de 21 mg L-1 por 120 e 240 min. Na caracterização molecular e filogenética deste isolado, utilizou-se as regiões gênicas de β-tubulina (BenA), ITS e LSU rDNA. Por inferência Bayesiana, o isolado apresentou 97% dentro do grupo de Aspergillus flavus para região gênica βtubulina e 85% para o mesmo grupo na região LSU rDNA. Ao utilizar água ozonizada na concentração de 13 mg L-1 em diferentes níveis de pH por 120 min, observou-se uma redução mais acentuada nos níveis de ozônio ao utilizar pH 3,0, no qual a meiavida foi de 16,14 min. Por sua vez, em pH 7,1 e 8,1, os valores de meia-vida foram iguais a 37,42 e 188,54 min, respectivamente. Em todas as etapas para avaliar a eficiência da água ozonizada na inativação de A. flavus inoculado em castanha-doBrasil houve diferença significativa (p<0,05). Ao utilizar água ozonizada na concentração de entrada de 13 mg L-1 por 120 min as maiores reduções aconteceram ao utilizar água com pH 7,1 e 3,0, com redução de 1,25 e 1,28 ciclos log, respectivamente. As reduções mais expressivas aconteceram quando se utilizou água ozonizada, independente do pH, na concentração de 21 mg L-1 por 240 min, obtendose reduções de até 3 ciclos log. O tratamento com água ozonizada não afetou o perfil lipídico e a qualidade do óleo bruto, mas apresentou um incremento na saturação da cor das amêndoas. Os resultados indicam que a ozonização possui potencial para ser incorporada como etapa para controle de fungos em castanha-do-Brasil.The Brazil nuts can suffer various types of contamination along its production chain and, due to the optimal temperature and humidity conditions in the producing regions, the development of filamentous fungi, such as Aspergillus section Flavi — that can produce aflatoxins. Large annual losses of Brazil nut occur due to the high incidence of infection by aflatoxin-producing fungi. Several procedures have been proposed with the aim of minimizing the ingestion of foods contaminated by aflatoxins and considering decontamination and detoxification strategies. The use of ozonation as an alternative technique in the quality control of stored products has been the subject of numerous studies, including as a fungicidal agent and to degrade aflatoxins. Ozone acts as a fungicidal agent, both in the gaseous form and in the aqueous medium, being able to oxidize constituents of the plasma membrane and cell contents, due to its high oxidative potential. In addition to the high oxidative potential, ozone has a relatively short half-life. In this sense, it is necessary to evaluate the effect of this conservation technique on the microbiological and physical-chemical quality of several raw materials, in view of the diversity between the characteristics of each product. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of ozone gas dissolved in water at different combinations of pH, concentration, and exposure period on the control of Aspergillus section Flavi, molecular and phylogenetic characterization of this fungus, and on the decomposition kinetics of ozone in aqueous medium, as well as possible changes in the quality of Brazil nuts. The work was carried out in the Laboratories of the Faculty of Agronomy and Veterinary Medicine (FAV), in the Department of Phytopathology, located at the University of Brasília (UnB), and in the Phytochemistry Laboratory of Embrapa Agrossilvipastoril, in Sinop-MT. A batch of peeled Brazil nuts with a moisture content of 4.3% was used (2018/19 harvest). The molecular and phylogenetic characterization of an isolate of Aspergillus section Flavi classified as CCUB1405 was carried out. Samples of 1.0 L of distilled and sterilized water, with pH equal to 7.1 and water with pH 3.0 and 8.1, modified with citric acid and bicarbonate, respectively, were used. Samples of 200 g inoculated with the fungal isolate identified as A. flavus were subjected to ozonated water at a concentration of 13 mg L-1 for 120 min, and at a concentration of 21 mg L-1 for 120 and 240 min. In the molecular and phylogenetic characterization of this isolate, the gene regions of βtubulin (BenA), ITS and LSU rDNA were used. By Bayesian inference, the isolate presented 97% within the Aspergillus flavus group for the β-tubulin gene region and 85% for the same group in the LSU rDNA region. When using ozonated water at a concentration of 13 mg L-1 at different pH levels for 120 min, a more pronounced reduction in ozone levels was observed when using pH 3.0, in which the half-life was 16.14 min. In turn, at pH 7.1 and 8.1, the half-life values were equal to 37.42 and 188.54 min, respectively. In all steps to evaluate the efficiency of ozonated water in the inactivation of A. flavus inoculated in Brazil nuts there was a significant difference (p