Occurrence of microorganisms and aflatoxins in the production of artisanal puba flour production in Tocantins, Brazil

Authors

  • Luana Martins Coelho Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil
  • Francisca Maria Pinheiro de Sousa Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil
  • Paula Benevides de Morais Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil
  • Guilherme Prado Fundação Ezequiel Dias- FUNED, Belo Horizonte- MG, Brasil
  • Juliana Fonseca Moreira da Silva Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil
  • Raphael Sanzio Pimenta Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.20873/uft.2359-3652.2016v3n1p80

Keywords:

Manihot esculenta Crantz, fermentation, microorganisms, aflatoxin, puba flour.

Abstract

Abstract

This work aimed to characterize the microbiota involved in the production of puba flour in Palmas, Brazil, and to verify the presence of aflatoxins in this food product. Counts of mesophilic heterotrophic bacteria, Lactobacillus spp., Streptococcus spp. and yeasts were done by dilution and plating on specific media. The results showed the presence of high populations of all microbial groups screened (>107 CFU g-1). Among lactobacilli, L. plantarum was the most frequent species, representing 41.6 % of total isolates of this genus. The most frequent yeasts were Candida castelli, C. ethanolica, C. krusei, Pichia membranifaciens and Trichosporon asahii. Counts of total and fecal coliforms obtained by the chromogenic Colilert technique were high mainly in samples of fermenting water, above 800 and 2,000 MPN 100 mL-1 respectively. Nevertheless in the final product those numbers were reduced considerably to less than 70 and 1 MPN g-1 respectively, values considered within the legal limits established by regulations. ELISA and thin layer chromatography showed no occurrence of aflatoxins, differently from other studies elsewhere. With this we can to observe that the products analyzed fit the Standards of the Brazilian Ministry of Health.

Key words: Manihot esculenta Crantz; fermentation; microorganisms, aflatoxin, puba flour.

 

Resumo

Este trabalho teve como objetivo caracterizar a microbiota envolvida na produção de farinha de puba em Palmas, Brasil, e verificar a presença de aflatoxinas neste produto alimentar. Contagens de bactérias heterotróficas mesófilas, Lactobacillus spp., Streptococcus spp. e leveduras foram realizadas por diluição e plaqueamento em meios específicos. Os resultados mostraram a presença de elevados números populacionais de todos os grupos microbianos pesquisados (> 107 UFC g-1). Entre os lactobacilos, L. plantarum foi a espécie mais frequente, representando 41,6% dos isolados totais deste gênero. As leveduras mais frequentes foram Candida castelli, C. ethanolica, C. krusei, Pichia membranifaciens e Trichosporon asahii. As contagens de coliformes totais e fecais obtidas pela técnica Colilert cromogénico foram elevadas, principalmente em amostras de água de fermentação, acima de 800 e 2000 NMP 100 mL-1, respectivamente. No entanto no produto final esses números foram reduzidos consideravelmente a menos de 70 e 1 MPN g-1, respectivamente, valores considerados dentro dos limites legais estabelecidos pelos regulamentos. Não foi observada a presença de aflatoxinas em nenhum dos testes realizados (ELISA e cromatografia em camada delgada), resultados divergentes de outros estudos realizados em outros países. Com isto podemos constatar que os produtos analisados atendem às normas do Ministério da Saúde do Brasil.

Palavras chaves: Manihot esculenta Crantz, fermentação, micro-organismos, aflatoxinas, farinha de puba.

Author Biographies

Luana Martins Coelho, Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Viçosa (2003) e mestrado em Ciências do Ambiente pela Fundação Universidade Federal do Tocantins (2008). Atualmente é engenheira agronoma do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária, atuando principalmente em questões referentes ao meio ambiente, como Licenciamento Ambiental e elaboração de projetos de Recuperacao de Areas Degradadas.

Francisca Maria Pinheiro de Sousa, Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

Possui Doutorado em Microbiologia pela UFMG, Mestrado em Ciências do Ambiente, pela UFT e Graduação em Bacharel e Licenciatura Plena em Ciências Biológicas pela UFT. Tem experiência nas áreas de Microbiologia e Biologia Molecular, com ênfase em pesquisas voltadas para biologia, ecologia, fisiologia, taxonomia e biotecnologia de leveduras.

Paula Benevides de Morais, Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

Paula possui graduação em Ciencias Biológicas pela Universidade Federal de Minas Gerais, tendo cursado bacharelado com ênfase em Microbiologia (1987) com o tema Variação sazonal de leveduras e parâmetros limnológicos na Lagoa Santa, região Carstica de Minas Gerias, sob a orientação conjunta da Dra. Maria Aparecida Resende e Dr. Francisco Antonio Barbosa. Cursou mestrado e doutorado em Ciências (Microbiologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1991) sob orientação do Dr. Allen Hagler, tendo defendido dissertação de Mestrado sobre Leveduras associadas a Drosphila em florestas tropicais do Rio de Janeiro, e Tese de Doutoramento sobre Comunidades de Leveduras e Drosophila em Florestas Tropicais Úmidas do Rio de Janeiro e Pará. Trabalhou como bolsista Recém-doutora do CNPq em Fermentação de cachaça de Minas Gerais, no Laboratório de Fermentações do Depto de Microbiologia da UFMG. Migrou para o Tocantins em 1997, e hoje é professora adjunto da Universidade Federal do Tocantins, no curso de graduação em Engenharia Ambiental e Programa de Mestado em Ecologia de Ecótonos e Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia/Bionorte. Atua em pesquisas sobre Biodiversidade de comunidades fúngicas, Processos microbianos de decomposição de detritos em riachos, com ênfase em biocritérios de integridade ambiental para proposição de corpos d´água de referência.

Guilherme Prado, Fundação Ezequiel Dias- FUNED, Belo Horizonte- MG, Brasil

Possui graduação em Farmácia e Bioquímica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1975), especialização em alimentos pelo Ministério da Saúde (1977), mestrado em Ciência de Alimentos pela Faculdade de Farmácia da Universidade Federal de Minas Gerais (1992) e doutorado em Ciências dos Alimentos pela Universidade Federal de Lavras (2005). Foi pesquisador em Saúde e Tecnologia da Fundação Ezequiel Dias (FUNED) e Membro Titular da Comissão de Ética da FUNED. Foi bolsista do CNPq entre Março de 2013 e Fevereiro de 2015. Aposentou-se em Outubro de 2015. Membro do Comitê Editorial da Revista do Instituto Adolfo Lutz. Consultor da FACEPE e das Revistas: Food Additives and Contaminants, - Revista do Instituto Adolfo Lutz, - Química Nova , - Brazilian Journal of Microbiology - Ciência e Agrotecnologia - Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, Revista da Fundação Ezequiel Dias, Ciência e Tecnologia de Alimentos e Revista Semina: Ciências Agrárias. Tem experiência na área de Controle de Qualidade de Medicamentos e Ciência e Tecnologia de Alimentos, atuando principalmente nos seguintes temas: micotoxinas; alimentos; metodologia analítica; padronização de métodos, irradiação gama, plantas medicinais, fitoterápicos, controle biológico.

Juliana Fonseca Moreira da Silva, Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

Possui graduação em Ciências Biológicas - Faculdades Metodistas Integradas Izabela Hendrix (1995), mestrado em Ciências do Ambiente pela Fundação Universidade Federal do Tocantins (2008) e doutorado sanduíche em Microbiologia pelo Programa de Pós-Graduação em Microbiologia da Universidade Federal de Minas Gerais e pela United State Department of Agriculture-USDA (2013). Atualmente é professora de ensino superior da Fundação Universidade Federal do Tocantins e membro do comitê interno do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica PIBIC-CNPq/UFT. Em 02/2016 iniciou-se o pós doutorado em metagnômica de solos pela Universidade Federal do Tocantins - UFT e Universidade de São Paulo - Canpus Luiz de Queiroz. Foi coordenadora do do Programa de Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos no período de 2014 - 03/2016. Tem experiência na área de Microbiologia atuando principalmente nos seguintes temas: Microbiologia geral e aplicada, Probióticos, Micotoxinas em alimentos e produtos agrícolas e Biologia molecular de microrganismos.

Raphael Sanzio Pimenta, Universidade Federal do Tocantins- UFT, Palmas - TO, Brasil

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (1998), Mestrado e Doutorado em Ciências Biológicas (Microbiologia) pela Universidade Federal de Minas Gerais. Pós Doutorado em fitopatologia pelo United States Department of Agriculture (USDA). Atualmente é professor Associado da Fundação Universidade Federal do Tocantins. Tem experiência na área de Microbiologia, com ênfase em biotecnologia, ecologia Microbiana, atuando principalmente sobre biodiversidade, bioprospecção e controle biológico

References

ALVES, N. C.; ODORIZZI, A. C.; GOULART, F. C. 2002. Análise microbiológica de águas minerais e de água potável de abastecimento, Marília, SP. Revista Saúde Pública, p. 749-751.

AMPE, F.; SIRVENT, A.; ZAKHIA, N. 2001. Dynamics of the microbial community responsible for traditional sour cassava starch fermentation studied by denaturing gradient gel electrophoresis and quantitative rRNA hybridization. International Journal of Food

Microbiology, 65, 45– 54.

BRASIL. Ministério da Saúde. Resolução RDC no 12, da ANVISA, de 02 de janeiro de 2001. Diário Oficial da União, 03 de janeiro de 2001.

BRASIL. Ministério da Saúde. Resolução RDC no 34, da ANVISA, de 1976. Diário Oficial da União, 1976.

CATÃO, M.N.S. 1999. Isolamento de fungos contaminantes e aflatoxigênicos na farinha de mandioca (Manihot esculenta Crantz). João Pessoa, PB. Dissertação (Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos), Universidade Federal da Paraíba. 56 p.

CEREDA, M. P. 1973. Alguns Aspectos sobre a Fermentação da Fécula de Mandioca. Botucatu. Tese (Mestrado em Ciência dos Alimentos) - Faculdade de Ciências Médicas e Biológicas, Universidade do Estado de São Paulo (UNESP). 89p.

CHISTÉ, R. C.; COHEN, K. O.; MATHIAS, E. A.; RAMOA JÚNIOR, A. G. A. 2007..Estudo das propriedades físico-químicas e microbiológicas no processamento da farinha de mandioca do grupo d’água. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 27, n. 2, p. 787- 792.

COULIN, P., FARAH, Z., ASSANVO, J., SPILLMANN, H., PUHAN, Z. 2006. Characterisation of the microflora of attiéké, a fermented cassava product, during traditional small-scale preparation. International Journal of Food Microbiology, v. 106. p.131-136.

EATON, A. D., CLESCERI, L. S., RICE, E. W., GREENBERG, A. E. (ED.) Standart methods for the examination of water and wastewater. American Public health Association. 21st Ed. Washington, DC. APHA, 9-72 - 9-74, 2005.

DÓSEA, R.R.; MARCELLINI, P.S.; SANTOS, A.A.; RAMOS, A.L.D.; LIMA, A.S. 2010. Qualidade microbiológica na obtenção de farinha e fécula de mandioca em unidades tradicionais e modelo. Ciência Rural, v.40, n.2.

EIROA, M. N. U.; ARCKOL, D. B. 1978. Investigação de aflatoxinas, patulina, e esterigmatocictina em amostras de diversos tipos de farinhas. Boletim. Inst. Tecnol. Alimentos, Campinas, v.57, p. 113-121.

FARIAS, A. R. N.; MATSUURA, F. C. A. U.; FOLEGATTI, M. I. S.; CARDOSO, E. M. R.; CANTO, A. C. 2005. Processamento e Utilização da Mandioca, Embrapa.

FIGUEROA, C.; DAVILA, A.M.; POURQUIÉ, J. 1995. Lactic acid bactéria of the sour cassava starch fermentation. Letters in Applied Microbiology, 21, 126–130.

FLEET, G.H. 2011. Yeasts spoilage of foods and beverages. In: Kurtzman, C.P.; Fell, J.W.; Boekhout, T (Ed.). The Yeasts: a taxonomic study. 5th edition. Elsevier, 2011. V.1 Cap.5 pp 53-63.

IBEH, I. N.; URAIH, N.; OGONOR, J. I. Dietary exposure to aflatoxin in Benin City, Nigeria: a possible public heath concern. International Journal of Food Microbiology, v. 14 p. 171-174, 1991.

KOSTINEK, M, SPECHT, I., EDWARD, V.A., SCHILLINGER, U., HERTEL, C., HOLZAPFEL, W.H., FRANZ, C.M.A.P. 2005. Diversity and technological properties of predominant lactic acid bacteria from fermented cassava used for the preparation of Gari, a traditional African food. Systematic and Applied Microbiology. v.28, p. 527-540.

KURTZMAN, C.P.; FELL, J.W.; BOEKHOUT, T (Ed.). 2011. The Yeasts: a taxonomic study. 5th edition. Elsevier.

LACERDA, I. C. A. MIRANDA R.L., BORELLI, B.M., NUNESA.C., NARDI, R.M.D., LACHANCE, M.A., ROSA, C.A. 2005. Lactic acid bacteria and yeasts associated with spontaneous fermentations during the production of sour cassava starch in Brazil. International Journal of Food Microbiology, v.16, p. 213-219.

MENEZES, T. J. B.; SARMENTO, S. B. S.; DAIUTO, É. R. 1998. Influência de Enzimas de Maceração na Produção de Puba. Ciência, Tecnologia e Alimentos, p. 386-390.

NETO, C.F., NASCIMENTO, E.M., FIGUEIREDO, R.M., QUEIROZ, A.J.M. 2004. Microbiologia de farinhas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) durante o armazenamento. Ciência Rural, v.34, p. 551-555.

OYEWOLE, O.B. 1992. Cassava processing in Africa. In Application of Biotechnology to Traditional Fermented Foods. BOSTID, pp. 89–92. National Research Council, USA.

PAIVA, F. F. A. 1991. Controle de qualidade da farinha de mandioca (Manihot esculenta Crantz) produzida na região metropolitana de Fortaleza. Fortaleza, CE. Dissertação (Mestre em Tecnologia de Alimentos), Universidade Federal do Ceará (UFCE). 216 p.

RAIBAUD, P., GALPIN, J.V., DUCLUZEAU, R, MOCQUOT, F., OLIVER, G. 1973. The “Lactobacillus” genus in the digestive tract of rats. I. Characteristics of homofermentative strains isolated from holo- and gnotoxenic rats. Annales de Microbiologie, v. 124, p. 83-109.

RAMOA JÚNIOR, A. G. A.; COHEN, K. O.; MATHIAS, E. A.; CHISTÉ, R. C.; LIMA, C. L. S. 2005. Avaliação Microbiológica das farinhas de mandiocas do grupo seca comercializadas na Cidade de Belém. In: Anais do VI SLACA-Simpósio latino Americano de Ciência de Alimentos. CD-ROM. Campinas/São Paulo,.

SANTOS, T.T.; SOUZA, E.X.N.; SILVA, L.C.; CAZETTA, M. L. 2012. Avaliação Avaliação microbiológica e físico-química da farinha de mandioca comercializada no mercado municipal de Cruz das Almas – BA. Magistra, v. 24, n. 1, p. 34-41.

SCHWAN, R.F., ALMEIDA, E.G., SOUZA-DIAS, M.A.G., JESPERSEN, L. 2007. Yeast diversity in rice-cassava fermentations produced by the indigenous Tapirapé people of Brazil. FEMS Yeast Research, v.7. p. 966–972.

SILVA, J.T.S.; CARVALHO, J.S.; VALE, V.L.C. 2012. Estudo das condições microbiológicas de farinhas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) comercializadas no centro de abastecimento de Alagoinhas, Bahia. Semina: Ciências Biológicas e da Saúde, Londrina. v 33, n.1, p 43-52.

TEIXEIRA, A.S., CAVALCANTI, J.S., OST, P.R., SCHOULTEN, N.A. 2003. Probióticos em rações para frangos de corte utilizando farinha de carne e ossos com diferentes níveis de contaminação bacteriana. Ciências Agrotecnológica, Lavras. v.27, n.4, p.927-933.

VALENTE SOARES, L. M.; RODRIGUEZ-AMAYA, D. B. 1989. Survey of aflatoxins, ochratoxins A, zearalenone, and sterigmatoystin in some brazilian foods by using multi-toxin thin-layer chromatographic method. Journal Association Official and Analytical Chemists, Washington, v. 72, n. 1, p. 22-25.

WEIDENBORNER, M., WIECZOREK, C., APPEL, S., AND KUNZ, B. 2000. Whole wheat and white wheat flour - the mycobiota and potential mycotoxins. Food Microbiology, v.17, p. 103-107.

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Published

2016-10-25

How to Cite

Coelho, L. M., Sousa, F. M. P. de, Morais, P. B. de, Prado, G., Silva, J. F. M. da, & Pimenta, R. S. (2016). Occurrence of microorganisms and aflatoxins in the production of artisanal puba flour production in Tocantins, Brazil. DESAFIOS - Revista Interdisciplinar Da Universidade Federal Do Tocantins, 3(1), 80–88. https://doi.org/10.20873/uft.2359-3652.2016v3n1p80

Issue

Vol. 3 No. 1 (2016)

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