Venenos produzidos por certos fungos, conhecidos como micotoxinas, têm sérias implicações para a indústria de pet food. Micotoxinas perigosas, como aflatoxinas, zearalenona, desoxinivalenol e fumonisina B1, já foram encontradas em rações e ingredientes ao redor do mundo. Essas substâncias podem causar tanto envenenamento agudo quanto problemas crônicos de saúde, incluindo supressão do sistema imunológico, danos ao fígado, toxicidade renal e câncer.
A detecção precoce e precisa de micotoxinas na cadeia de suprimentos da ração pode prevenir essas ameaças à saúde. Por exemplo, essas toxinas foram apontadas como potenciais causadoras de uma onda de pancitopenia felina – condição que gera a diminuição simultânea no número de glóbulos vermelhos, brancos e plaquetas no sangue – que matou mais de 350 gatos no Reino Unido em 2021.
No entanto, os métodos tradicionais de detecção, como técnicas cromatográficas e imunoensaios, geralmente exigem preparação complexa de amostras e equipamentos caros. Agora, um grupo de pesquisadores chineses testam um novo meio de inspecionar a segurança alimentar de rações e petiscos através de inteligência artificial.
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Como a IA e o nariz eletrônico encontram as micotoxinas em pet food
Uma equipe de cientistas da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas buscou desenvolver um meio rápido e econômico para detectar zearalenona em rações para pets. A micotoxina, produzida por várias cepas do fungo Fusarium, pode estar presente em uma variedade de grãos, incluindo milho, trigo, cevada, arroz e aveia, ingredientes comuns em pet food. Em pets, a contaminação por essa toxina pode levar à alterações consideráveis no sistema reprodutivo.
Para a detecção, os pesquisadores testaram o uso combinado da tecnologia de nariz eletrônico (E-nose), um dispositivo que capta sensores químicos para detectar e identificar odores, com algoritmos de aprendizado de máquina — um tipo de inteligência artificial que permite que um computador analise dados e aprenda sozinho, sem programação explícita. A abordagem dos cientistas detectou compostos voláteis associados à contaminação por micotoxinas, oferecendo uma potencial alternativa não invasiva, rápida e econômica aos métodos tradicionais. Os resultados foram publicados na revista científica Toxins.
No estudo, 142 amostras de ração para pets coletadas na China entre 2021 e 2023 foram analisadas quanto à contaminação por zearalenona. Usando a tecnologia E-nose, os pesquisadores registraram perfis de compostos voláteis relacionados à micotoxina para classificar os níveis de contaminação. Os modelos de aprendizado de máquina treinados com esses dados mostraram alta precisão. Utilizando um método de aprendizado em conjunto (Ensemble Learning), que combina vários modelos individuais para produzir previsões mais precisas, o modelo criado pelos pesquisadores atingiu um nível de 90,1% de acurácia na classificação. Com isso, a abordagem foi eficaz na identificação da contaminação por zearalenona.
De acordo com o trabalho, a integração da tecnologia E-nose com o aprendizado de máquina oferece diversas vantagens importantes:
- Rapidez e eficiência: o nariz eletrônico pode analisar várias amostras rapidamente, facilitando a tomada de decisões em tempo real durante a produção.
- Custo-benefício: em comparação com métodos tradicionais, essa abordagem reduz a dependência de equipamentos caros e processos trabalhosos.
- Alta precisão: a acurácia de 90,1% do método de conjunto da IA destaca a confiabilidade do modelo, superando os métodos individuais.
Este estudo demonstrou o potencial da tecnologia E-nose aprimorada com aprendizado de máquina como ferramenta para a indústria de pet food. Ao possibilitar triagens rápidas, precisas e econômicas, essa abordagem pode fornecer aos fabricantes os meios para garantir a segurança do produto e atender aos padrões regulatórios. À medida que a contaminação por micotoxinas continua a representar riscos, soluções inovadoras como essa terão um papel essencial na proteção da saúde dos pets e na manutenção da confiança do consumidor.
A adoção de tecnologias avançadas nos processos de garantia de qualidade não é apenas uma necessidade, mas uma oportunidade para a indústria de rações estabelecer novos padrões de segurança e inovação. Com refinamentos adicionais e implementação em escala industrial, a tecnologia E-nose pode se tornar um pilar fundamental no controle de micotoxinas, elevando a segurança e a qualidade das rações em todo o mundo.
