Survey of mycotoxins in Southern Brazilian wheat and evaluation of immunoassay methods

One hundred commercial wheat grain samples were collected during the 2015 sea-son across 78 municipalities in the states of Paraná (PR), Rio Grande do Sul (RS), and São Paulo (SP), Brazil. Separate subsamples were analyzed for the concentration of deoxynivalenol (DON), zearalenona (ZEA) and ochratoxin A (OTA) mycotoxins using two methods: UHPLC-MS/MS (reference method) and a commercial enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) (AgraQuant®). The OTA mycotoxin was not found in the samples by both methods. DON and ZEA were detected in 55 % and 39 % of the samples by the reference method, with overall mean levels of 795.2 μg kg−1 and 79.78 μg kg−1, respectively. There was a significant and positive correlation (Spearman rank) between DON and ZEA estimates by the reference method (r = 0.77, p < 0.001). The DON levels estimated by the immunoassay agreed poorly with the reference, being largely overestimated. Based on a cut-off level of 1000 μg kg−1, the immunoassay correctly classified 57 samples as true negatives and 15 as true positives. Only 28 were classified as false positives. For ZEA, the levels estimated by the two methods were in better agreement than for DON. Using the cut-off level of 200 μg kg−1, 96 % of the samples were classified correctly as true positives and only one sample was classified as false positive. The levels for both mycotoxins were mostly acceptable for human consumption. Further studies should focus on multi-toxin methods compared with immunoassays to understand the reasons of overestimation and the role of immunoassays as a cost-effective solution for fast screening of mycotoxins in the food chain

Influência de cortes simulando pastejo na composição química de grãos de cereais de inverno

An increased demand for activities integrating crop-cattle production in the Rio Grande do Sul plateau has contributed to a dual purpose use (forage and grain) of winter small grains. Therefore, a better knowledge on how to use these cereals for pasture, as well as on the economic value of grains and their potential use in human and animal foods, is necessary. The objective of this study was to evaluate the influence of cuts (one and two) simulating cattle grazing in the chemical composition of the grain of white oats (UPF 14), black oats Avena strigosa (comum), rye (BR 1), triticale (BR 4), barley (BR 2), and wheat (IPF 55204 and PF 87451). In the cereal average, cuts did not affect the values of crude fiber, fat, crude energy, and ureatic activity and led to increased levels of ash with two cuts. Excepting black oats and barley, an increase in crude protein percentuals with the cuts was observed. Nevertheless, a reduction in non-nitrogeneous substances was observed in the cereal average, with the cuts. These results suggest the possibility of using the winter cereals for dual purpose, using the grains without greater damages in their chemical composition.A demanda crescente pela integração lavoura-pecuária no planalto sul-rio-grandense direciona ao aproveitamento dos cereais de inverno para duplo propósito (forragem e grão). Assim, é necessário um melhor conhecimento dessas culturas relativamente à utilização como forragem e ao valor econômico dos grãos no uso potencial para alimentação humana ou animal. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de cortes (um e dois), simulando pastejo bovino, na composição química dos grãos de aveia-branca (UPF 14), de aveia-preta (comum), de centeio (BR 1), de triticale (BR 4), de cevada (BR 2) e de trigo (IPF 55204 e PF 87451). Os cortes não afetaram, na média dos cereais, os valores de fibra bruta, de extrato etéreo, de energia bruta e de atividade ureática, tendo o teor de matéria mineral aumentado com dois cortes. Excetuando aveia-preta e cevada, com os cortes verificou-se incremento nos percentuais de proteína bruta. Entretanto, observou-se, na média dos cereais, redução com os cortes nos teores de extrativos não-nitrogenados. Os resultados obtidos conduzem à possibilidade de uso dos cereais de inverno para duplo propósito, com aproveitamento dos grãos sem maiores prejuízos à sua composição química

Análise de resíduos de agrotóxicos em amostras de mel de Apis mellifera obtidas a partir de floradas de canola de municípios do Rio Grande do Sul, Brasil: Analysis of pesticide residues in honey samples of Apis mellifera obtained from canola blooms from municipalities in Rio Grande do Sul state, Brazil

A canola, durante o ciclo de cultivo, pode ser infestada e danificada por diversas pragas (insetos, fungos e plantas daninhas). Visando reduzir a incidência e os danos provocados por esses agentes bióticos, os agricultores realizam aplicações de inseticidas, fungicidas e herbicidas nas lavouras. O uso destes produtos químicos reduz a incidência e os danos provocados pelas pragas, mas também pode contaminar as flores que são visitadas pelas abelhas durante a floração da cultura e, com isso, pode resultar na contaminação do mel por resíduos de agrotóxicos. Diante da escassez de estudos sobre avaliação de pesticidas em mel de canola no Brasil, este trabalho teve por objetivo verificar se o mel produzido por Apis mellifera, a partir de floradas de canola de municípios do Rio Grande do Sul, apresentava resíduos de agrotóxicos. Para isto, 26 amostras de mel, obtidas a partir de floradas de canola, de nove municípios do RS, foram analisadas por cromatografia líquida/espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS) e por cromatografia a gás/espectrometria de massas sequencial (GC-MS/MS), totalizando 305 princípios ativos rastreados. Das 26 amostras de mel analisadas, em dez não foram detectados agrotóxicos, em nove amostras foram detectados três princípios ativos [2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxacético), epoxiconazol e imidacloprido] em concentração abaixo do limite de quantificação do método utilizado (10 µg/kg), em uma amostra detectou-se o inseticida deltametrina, também abaixo do limite de quantificação do método, e em 11 amostras foi detectado o fungicida carbendazim, em concentrações quantificadas pelo método que variaram entre 10 µg/kg e 100 µg/kg. Contudo, mesmo o princípio ativo carbendazim, em todas as amostras nas quais foi quantificado, ficou em concentrações abaixo do limite permitido pela legislação brasileira para mel, estabelecido em 1000 µg/kg. Portanto, de acordo com os resultados das amostras analisadas, o mel foi considerado seguro para consumo, considerando os limites de resíduos de agrotóxicos estabelecidos pela legislação brasileira

Número ideal de amostras para classificação comercial de cultivares de trigo no Brasil

The objective of this work was to estimate the optimal number of samples for commercial classification of wheat (Triticum aestivum) cultivars for gluten strength average, in the states of Rio Grande do Sul and Paraná, the main wheat producing regions in Brazil. The alveography analysis results of grain samples, from competition assays of three wheat cultivars (up to 280 experiments in 11 years), were used. The optimal number of samples was estimated based on the properties of the mean sampling distribution by adaptation region, in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. The optimal number ranged from 13 to 22, 30 to 49, and 121 to 197 samples per state, respectively, for to error margin of 30, 20, and 10 gluten strength units (W), with minimum of 7, 16, and 63 samples per adaptation region and per state for error margin of 30, 20 and 10 W, respectively. The optimal number of samples for commercial classification of wheat cultivars, in the states of Rio Grande do Sul and Paraná, is of at least 13 samples per state and of 7 samples per adaptation region and per state for error margin of 30 W, which are higher values than those used by breeders for classification.O objetivo deste trabalho foi estimar o número ideal de amostras, para a classificação comercial de cultivares de trigo (Triticum aestivum) quanto à média de força de glúten, no Rio Grande do Sul e no Paraná, principais estados produtores de trigo do Brasil. Resultados de análises de alveografia de amostras de grãos, provenientes de ensaios de competição de três cultivares de trigo (até 280 ensaios, em 11 anos), foram utilizados. O número ideal de amostras foi estimado com base nas propriedades da distribuição amostral da média, por região de adaptação, nos estados do Rio Grande do Sul e do Paraná. O número ideal variou de 13 a 22, 30 a 49, e 121 a 197 amostras por estado, respectivamente, para a margem de erro de 30, 20 e 10 unidades de força de glúten (W), com, no mínimo, 7, 16 e 63 amostras por região de adaptação e por estado, para a margem de erro de 30, 20 e 10 W, respectivamente. O número ideal de amostras para a classificação comercial de cultivares de trigo, no Rio Grande do Sul e no Paraná, é no mínimo de 13 amostras, por estado, e 7 de amostras, por região de adaptação e por estado, para a margem de erro de 30 W, valores que são superiores aos utilizados para a classificação pelos obtentores

BRS 277: Wheat cultivar

The wheat cultivar ‘BRS 277’ was developed by Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária),resulting from a cross between OR1 and Coker 97-33. The plant height of ‘BRS 277’ is short, frost resistance in the vegetativestage is good and resistance to leaf rust moderate

Survey of mycotoxins in Southern Brazilian wheat and evaluation of immunoassay methods

One hundred commercial wheat grain samples were collected during the 2015 sea-son across 78 municipalities in the states of Paraná (PR), Rio Grande do Sul (RS), and São Paulo (SP), Brazil. Separate subsamples were analyzed for the concentration of deoxynivalenol (DON), zearalenona (ZEA) and ochratoxin A (OTA) mycotoxins using two methods: UHPLC-MS/MS (reference method) and a commercial enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) (AgraQuant®). The OTA mycotoxin was not found in the samples by both methods. DON and ZEA were detected in 55 % and 39 % of the samples by the reference method, with overall mean levels of 795.2 μg kg−1 and 79.78 μg kg−1, respectively. There was a significant and positive correlation (Spearman rank) between DON and ZEA estimates by the reference method (r = 0.77, p < 0.001). The DON levels estimated by the immunoassay agreed poorly with the reference, being largely overestimated. Based on a cut-off level of 1000 μg kg−1, the immunoassay correctly classified 57 samples as true negatives and 15 as true positives. Only 28 were classified as false positives. For ZEA, the levels estimated by the two methods were in better agreement than for DON. Using the cut-off level of 200 μg kg−1, 96 % of the samples were classified correctly as true positives and only one sample was classified as false positive. The levels for both mycotoxins were mostly acceptable for human consumption. Further studies should focus on multi-toxin methods compared with immunoassays to understand the reasons of overestimation and the role of immunoassays as a cost-effective solution for fast screening of mycotoxins in the food chain

Efeito de variaveis meteorologicas na qualidade industrial de trigo (Triticum aestivum L.)

Orientador: Cesar Francisco CiaccoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Cerca de 90 % da produção de trigo no Brasil está localizada nos estados do Paraná, do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. Nesses estados, a variabilidade climática é muito grande, de tal forma que a produção tritícola é uma atividade de risco. No Brasil, tem sido pouco estudada a influência das variáveis meteorológicas na qualidade industrial de trigo. O trabalho teve por objetivos: verificar quais são as principais variáveis meteorológicas que afetam a qualidade industrial de trigo e em qual período (em dias que antecedem à colheita) essa influência ocorre, na região tritícola sul-brasileira. Neste estudo, foram utilizados dados de experimentos com o trigo Embrapa 16, conduzidos durante os anos de 1990 a 1998. As variáveis meteorológicas analisadas foram: médias das temperaturas mínima, máxima e média do ar e da umidade relativa do ar, somatórios da precipitação pluvial e da radiação solar global e balanço hídrico climático (déficit e excesso hídrico do solo). Em laboratório, foram realizadas as seguintes análises: peso do hectolitro, peso de mil grãos, extração experimental de farinha, alveografia, número de queda, microssedimentação com dodecil sulfato de sódio e rendimento de grãos. Para fins estatísticos, foram criados quatro tipos de arquivos, constituindo quatro subperíodos (de cinco em cinco, de dez em dez, de quinze em quinze e de vinte em vinte dias anteriores à data de colheita), a contar de um até oitenta dias anteriores à colheita. As análises estatísticas realizadas foram: análise de componentes principais, correlações múltiplas, regressões lineares simples e múltiplas e regressões polinomiais. Verificou-se que: a) a precipitação pluvial, a umidade relativa do ar e o excesso de umidade do solo foram as variáveis meteorológicas que mais influenciaram negativamente o peso do hectolitro, o peso de mil grãos, a extração experimental de farinha, a força geral de glúten, a relação P/L, o número de queda e o rendimento de grãos de trigo; b) a influência do conjunto das variáveis meteorológicas é manifestada por uma sucessão de diferentes eventos que ora prejudicam, ora favorecem a expressão da qualidade industrial e do rendimento de grãos de trigo; c) os resultados de regressão não permitiram a previsibilidade das características de qualidade industrial e do rendimento de grãos, em função das variáveis meteorológicas.Abstract: About 90% of the wheat production in Brazil is located in Paraná, Rio Grande do Sul, and Santa Catarina states. In these states, the climatic variability is very great, so that wheat production is a risk activity. The influence of meteorological variables in the wheat industrial quality has been greatly considered in the Brazil. The work aimed: to verify which are the main meteorological variables that affect the industrial quality of wheat and in which period (in days before crop harvest), this influence occurs in the southem wheat Brazilian region. In this study, trials data obtained in the 1990-1998 period with Embrapa 16 wheat were used. The meteorological variables analyzed were: averages of the minimum, maximum and average temperatures and relative humidity, the sum of rainfall and global solar radiation, and water balance (water deficit and excess). In laboratory, the following analyses were obtained: test weight, thousand kemel weight, experimental milling, alveograph, falling number, dodecyl sulphate microssedimentation test, and grain yield. For statistical purposes, four types of files were generated, constituting four períods (five in five, ten in ten, fifteen in fifteen, and twenty in twenty days prior to crop harvest) trom the eighty days preceding crop harvest. Statistical analyses were: analysis of principais components, multiple correlations, simple and multiple linear regressions, and polinomial regressions. It was verified that: a) rainfall, relative humidity, and water excess were the meteorological variables that more negatively influenced the test weight, thousand kemel weight, milling quality, gluten strength, P/L relation, falling number, and grain yield; b) the influence of the meteorological variables is evidenced by a succession of different events that sometimes harm and at other times favor the industrial quality and grain yield expression; c) the regression results did not allow the previsibility of industrial quality characteristics and grain yield, by meteorological variables.DoutoradoDoutor em Tecnologia de Alimento

Influence of soil management and crop rotation on characteristics that define the industrial quality of wheat

A qualidade industrial do trigo é afetada por fatores genéticos e ambientais, como solo, clima, tratos culturais, e outros. O presente trabalho teve como finalidade avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo e de rotação de culturas sobre características que definem a qualidade industrial de trigo (peso do hectolitro, peso de mil grãos, extração experimental de farinha, alveografia, teste de microssedimentação com lauril sulfato de sódio e número de queda). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições. A parcela principal foi constituída pelos sistemas de manejo de solo (plantio direto, preparos convencionais de solo com arado de discos e de aivecas, e cultivo mínimo), e a subparcela, pelos sistemas de rotação de culturas (monocultura, um inverno e dois invernos sem trigo). O preparo convencional de solo com arado de discos e o cultivo mínimo reduziu o número de queda; o sistema de rotação com dois invernos sem trigo elevou o peso do hectolitro; a monocultura desse cereal reduziu o peso do hectolitro, elevou a força geral de glúten e a microssedimentação com lauril sulfato de sódio; a interação sistemas de manejo de solo, rotação de culturas e ano de cultivo afetou o peso de mil grãos e, o ano de cultivo teve grande influência em todas as características de qualidade industrial de trigo estudadas.Wheat quality is affected by genetic and environmental factors such as soil, climate and cultural traits. The objective of this study was to evaluate the effect of soil management and crop rotation systems on characteristics that define wheat industrial quality (hectoliter weight, thousand-kernel weight, milling quality, alveograph characteristics, sodium dodecyl sulphate microsedimentation test and falling number). The experimental design used was in complete randomized blocks, with split plots and three replications. Main plot consisted of the soil management systems (no-tillage system, conventional tillage with disc and moldboard plough and minimum tillage) and the subplot consisted of the crop rotation systems (monoculture, one winter and two winters without wheat). Conventional soil preparations with discs' plough reduced the falling number; the crop rotation systems with two winters without wheat increased the hectoliter weight; the monoculture of this cereal reduced the hectoliter weight, increased the gluten strength and the values obtained in the microsedimentation test with sodium lauril sulphate; the interaction of soil management, crop rotation system and year of management affected the weight of one-thousand grains and the year of cultivation had great influence in all characteristics of the industrial quality of wheat