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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.87.2019.tde-05012021-113812
Documento
Autor
Nome completo
Karim Cristina Piacentini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Correa, Benedito (Presidente)
Bortolotto, Geovana Dagostim Savi
Ishida, Kelly
Rocha, Liliana de Oliveira
Taborda, Carlos Pelleschi
Vicente, Elisabete Jose
Título em português
Avaliação da estabilidade de micotoxinas na produção de cerveja artesanal e isolamento de fungos com potencial toxigênico e hidrofóbico em cevada cervejeira
Palavras-chave em português
Cerveja
Cevada
Gushing
Micotoxinas
Processamento
Resumo em português
O consumo atual da cerveja tem se mostrado significativo com indiscutível tendência de crescimento. Por esse motivo, a qualidade da cerveja e dos ingredientes utilizados em sua produção são cada vez mais relevantes. Uma preocupação latente da indústria cervejeira é a ocorrência de fungos e micotoxinas nos grãos, que acontecem devido a vários fatores, a saber: manejo inadequado da matéria prima, infestação por insetos, método de secagem, tipos de estrutura de armazenamento, bem como as condições ambientais. O gênero Fusarium é considerado um dos principais fungos contaminantes em cevada, sendo capaz de produzir micotoxinas como desoxinivalenol e zearalenona e proteínas denominadas hidrofobinas. Essas proteínas têm sido causadoras de gushing na cerveja, fenômeno que consiste na formação excessiva de espuma na abertura da garrafa. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a micobiota, a ocorrência de micotoxinas em cevada, bem como a estabilidade desses contaminantes (micotoxinas). Visou, também, analisar o potencial para gushing nas amostras de cevada. As amostras utilizadas no estudo foram provenientes da região Sul do Brasil e coletadas após a colheita. O isolamento dos fungos foi realizado por diluição seriada e a identificação realizada por morfologia clássica e técnicas moleculares (sequenciamento e filogenia). As análises de micotoxinas em cevada e os experimentos de estabilidade desses compostos, durante as etapas do processamento da cerveja, foram realizados por cromatografia líquida acoplado a espectrometria de massas. Os testes de gushing foram realizados de acordo com a metodologia desenvolvida pela Carlsberg. O gênero Fusarium foi o fungo mais predominante, sendo 56,26 % dos isolados classificados como pertencentes ao complexo de espécies Fusarium sambucinum, 31,25 % ao complexo de espécies Fusarium tricinctum, 8,33 % ao complexo de espécies de Fusarium fujikuroi e 2 % aos complexos de espécies de Fusarium incarnatum-equiseti e Fusarium oxysporum . Com relação a presença de DON e ZEA nas amostras de cevada, a safra de 2016 apresentou contaminação de 90,6 % e 87,5 %, respectivamente. Adicionalmente, em 2015, as amostras apresentaram contaminação de 94 % para DON e 73,6 % para ZEA. Análises durante as etapas de processamento da cerveja, demonstraram diminuição significativa de DON em 71,6 % entre o ínicio (cevada) e final do processo (cerveja). Nos testes de gushing , 9 amostras foram positivas, com níveis que variaram de 3 a 124 g/garrafa. Nossos resultados revelaram uma expressiva contaminação por fungos, micotoxinas e hidrofobinas, comparativamente aos estudos realizados em outros países. Por esse motivo, há necessidade de um monitoramento constante desses grãos, com o intuito de mitigar os riscos à saúde do consumidor e evitar perdas econômicas à indústria. Pesquisas no que tange o fenômeno gushing , incluindo análises de expressão gênica do gene da hidrofobina em espécies de Fusarium isoladas da cevada brasileira, bem como, testes de qualidade da matéria prima dentro da indústria cervejeira, devem ser aprofundadas.
Título em inglês
Mycotoxins stability evaluation during the beer process and fungi isolation with toxigenic and hydrophobic potential in brewing barley.
Palavras-chave em inglês
Barley
Beer
Gushing
Mycotoxins
Processing
Resumo em inglês
Current beer consumption has been significant with an evident growth trend. For this reason, the quality of beer and the ingredients used in its production are increasingly relevant. A latent concern of the brewing industry is the occurrence of fungi and mycotoxins in grains, which happen due to several factors, such as: improper handling of the raw material, insect infestation, drying method, types of storage structure, as well as the environmental conditions. The Fusarium genus is considered one of the main contaminating fungi in barley, being able to produce mycotoxins such as deoxynivalenol and zearalenone and proteins called hydrophobins. These proteins have been causing gushing in beer, a phenomenon that consists of excessive foaming at the bottle opening. Therefore, the objective of the present study was to evaluate mycobiota, the occurrence of mycotoxins in barley, as well as the stability of these contaminants (mycotoxins). It also aimed to analyze the gushing potential in barley samples. The samples used in the study were from southern Brazil and collected after harvest. Isolation of the fungi was performed by serial dilution and identification by classical morphology and molecular techniques (sequencing and phylogeny). Barley mycotoxin analyzes and stability experiments of these compounds during beer processing were performed by liquid chromatography coupled with mass spectrometry. The gushing tests were performed according to the methodology developed by Carlsberg. The genus Fusarium was the most predominant fungi, with 56.26 % of the isolates classified as belonging to the Fusarium sambucinum species complex, 31.25 % to the Fusarium tricinctum species complex, 8.33 % to the Fusarium fujikuroi species complex and 2 % to species complex of Fusarium incarnatum-equiseti and Fusarium oxysporum . Regarding the presence of DON and ZEA in barley samples, 2016 crop presented contamination of 90.6 % and 87.5 %, respectively. Additionally, in 2015, the samples presented contamination of 94 % for DON and 73.6 % for ZEA. Analyzes during the beer processing stages showed a significant decrease of DON by 71.6 % between the beginning (barley) and the end of the process (beer). In the gushing tests, 9 samples were positive, with levels ranging from 3 to 124 g/bottle. Our results revealed a significant contamination by fungi, mycotoxins and hydrophobins, compared to studies conducted in other countries. For this reason, there is a need for constant monitoring of these grains, in order to mitigate the risks to consumer health and avoid economic losses to the industry. Research on the gushing phenomenon, including gene expression analysis of the hydrophobin gene in Fusarium species isolated from Brazilian barley, as well as quality testing of raw material within the brewing industry, should be further investigated.
 
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Data de Publicação
2021-10-13
 
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