¶ REGRAS PARA ANÁLISE DE SEMENTES - RAS (2025)
¶ Capítulo 11: Teste de Raios X (rev. 1)
¶ Folha de rosto
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Equipe Técnica:
| Alessandra de Oliveira Pulcineli - (LASO/LFDA-GO) | Maria Izabel Furst Gonçalves - (LASO/LFDA-MG) |
| Érica Cardoso Vilela Barbara - (LASO/LFDA-GO) | Maria Paula Domene - (LASO/CATI) |
| Ernesto do Nascimento Viegas - (CGAL/DTEC) | Matheus Emanuel de Queiroz - (LASO/LFDA-MG) |
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| Henrique Martins Sant’Anna - (LASO/LFDA-RS) | Patrícia Branco Piano - (LASO/LFDA-RS) |
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| Hiromi S. Y. Sassagawa Sant’Anna - (LASO/LFDA-RS) | Sylvia T. B. de Oliveira Sabino - (LASO/LFDA-PE) |
| Luiz Artur Costa do Valle - (LASO/LFDA-MG) | Vitor Breda Bezerra Rego - (LASO/LFDA-RS) |
| Magda Birck Garcia - (LASO/LFDA-RS) |
¶ Folha resumo
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Macroprocesso: Laboratórios |
Objetivo: Definir os métodos oficiais a serem utilizados nas análises para identificação e verificação da qualidade de lotes de sementes a serem comercializados no mercado interno. |
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Processo: Análises de sementes |
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Entrega: Garantia da identidade e qualidade de lotes de sementes |
Público alvo e demais interessados: Laboratórios de análise de sementes credenciados no Renasem |
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Setor responsável e responsabilidades A Coordenação-Geral de Laboratórios Agropecuários – CGAL, vinculada ao Departamento de Serviços Técnicos - DTEC da Secretaria de Defesa Agropecuária – SDA, do Ministério da Agricultura e Pecuária – MAPA é o órgão responsável pela Rede Nacional de Laboratórios Agropecuários do Sistema Unificado de Atenção à Sanidade Agropecuária e possui dentre suas atribuições estabelecer, uniformizar e oficializar métodos para a realização de análises. |
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¶ 11.0 ESCOPO
Este capítulo trata da metodologia de Teste de Raios X para espécies não florestais e florestais.
Essa técnica pode ser utilizada para realizar o Exame de Sementes Infestadas em milho ou outras espécies autorizadas pelo MAPA, como alternativa ao método descrito no Capítulo 6 “Exame de Sementes Infestadas” destas Regras para Análise de Sementes - RAS.
¶ 11.1 OBJETIVO
Os objetivos de uma análise com o uso de um aparelho de raios X são:
- Ser um método rápido e não destrutivo para diferenciação entre sementes cheias, vazias (chochas), fisicamente danificadas (seja por insetos ou não) através das características morfológicas evidenciadas na radiografia.
- Obter e reportar por meio da análise das imagens obtidas as proporções de sementes cheias, chochas, danificadas por insetos ou fisicamente danificadas na amostra.
¶ 11.2 DEFINIÇÕES
¶ 11.2.1 Raios X
São ondas eletromagnéticas do espectro eletromagnético que viajam à velocidade da luz, mas com comprimentos de onda variáveis (1/10.000 a 1/100.000 do comprimento da luz). Os raios X de alta energia (comprimento de onda mais curto), também conhecidos como raios X duros, são mais adequados para avaliação de objetos densos. Os raios X de baixa energia (comprimento de onda mais longo), também conhecidos como raios X suaves, são adequados para objetos leves ou finos, como, por exemplo, as sementes. Os raios X atravessam a matéria e são parcialmente absorvidos dependendo de sua densidade e da energia da radiação. Isto permite obter informações sobre estruturas internas dos mais diversos tipos de materiais.
¶ 11.2.2 Imagem de raios X
Uma imagem é obtida quando um objeto é colocado entre um detector e uma fonte de raios X. A imagem gerada por eles é o resultado do contraste da variação da atenuação dos fótons de raios X. A imagem é uma projeção de todas as densidades existentes entre a fonte e o detector para imagens de raios X 2D. Isso pode ser usado para definir perfis de diferentes formatos e estruturas internas das sementes. Uma imagem de raio X mostra os diferentes constituintes das sementes de acordo com a quantidade absorvida de radiação.
¶ 11.3 PRINCÍPIOS GERAIS
A imagem de raios X de sementes segue um fluxo de trabalho com as seguintes etapas: preparação da amostra, aquisição de imagens e interpretação de dados.
¶ 11.3.1 Preparação da amostra
As sementes não devem ser movimentadas durante a aquisição da imagem. Portanto, é necessário tomar cuidados especiais para manter as sementes da amostra estáveis.
A escolha do material do recipiente das amostras é crucial para o sucesso da análise. Por exemplo, uma fita adesiva pode ser usada para fixar ou estabilizar as sementes numa bandeja de amostras. Uma grande variedade de materiais pode ser utilizada como recipiente para as amostras (placas de filme de poliéster, como as transparências de retroprojetor; cilindros de polimetilmetacrilato - PMMA; poliestireno; espuma floral). Preferencialmente, as sementes não devem se tocar para garantir uma melhor interpretação dos resultados. No entanto, se isso não for possível, o problema pode ocasionalmente ser resolvido durante o processamento digital da imagem.
Nota 1: O suporte utilizado deve ser transparente à radiação (ex.: placas de vidro, acrílico, plástico, papelão liso), não sendo indicados suportes de papelão sanfonado, isopor, espumas ou outros materiais que apresentem diferenças de densidade. Quanto mais fino for o suporte das sementes, mais nítida será a imagem obtida.
Nota 2: Os recipientes utilizados devem ter características que possam individualizar as sementes (células definidas), impedindo a movimentação durante a manipulação da amostra. Caso o suporte das sementes seja liso, pode ser utilizada uma fita adesiva dupla-face para fixar ou estabilizar as sementes.
A preparação da amostra também pode ser facilitada, por exemplo, através de uma correia transportadora ou de um cabeçote de plantio de sementes a vácuo.
Também é possível utilizar contrastes que são absorvidos diferentemente pelas sementes, tornando algumas partes radiograficamente mais densas que outras a fim de realçar certas características da imagem. Nesse caso, uma etapa adicional de preparação da amostra poderá ser necessária.
É importante dar atenção especial ao posicionamento espacial das sementes, que pode influenciar a qualidade do resultado.
¶ 11.3.2 Aquisição da imagem de raios X
As sementes são colocadas entre uma fonte de raios X de baixa energia e um detector. Quando esta etapa for concluída, a imagem da amostra estará pronta para ser adquirida.
Atualmente, existem duas configurações principais de aquisição de imagens: a radiografia 2D e a tomografia 3D. Na radiografia 2D, a imagem é obtida a partir de uma única projeção dos raios X através da amostra. Na tomografia 3D, a amostra é girada ao longo de um eixo e uma projeção é adquirida para cada ângulo.
Vários parâmetros podem ser ajustados durante a fase de aquisição:
- A tensão, medida em quilovolts (kV), é a medida do potencial entre os eletrodos dentro do tubo de raios X. Um aumento na voltagem produzirá raios X de comprimento de onda mais curto. A voltagem afeta o contraste da imagem; uma voltagem mais baixa melhora o contraste, enquanto uma voltagem mais alta reduz a diferença de densidade.
- A corrente elétrica aplicada ao tubo é medida em miliamperes (mA). O aumento da corrente aumenta o número de raios X produzidos em um determinado tempo. A corrente influencia a densidade, mas não o contraste da imagem. Uma corrente alta irá superexpor a imagem.
- O tempo de exposição é o tempo durante o qual a amostra fica exposta aos raios X. Existe uma interação entre o tempo de exposição e a corrente, portanto as exposições devem ser expressas em miliamperes-segundos (mAs) ou miliamperes-minutos (mAmin). Alterar o tempo de exposição altera a densidade da imagem. Para manter a qualidade de imagem, qualquer aumento no tempo de exposição requer uma diminuição proporcional na corrente.
- A distância entre a amostra e o detector é muito importante para definir uma ampliação ou resolução suficiente para observar as características morfológicas.
Configurações incorretas podem gerar imagens “com ruído” e de baixa qualidade, perda de detalhes, superexposição e saturação. A escolha dos parâmetros poderá ser definida automaticamente ou adaptada pelo analista, dependendo da espécie de semente e do objetivo da análise.
¶ 11.3.3 Coleta e interpretação de dados
As imagens de raios X podem ser obtidas em filme ou formato digital. Atualmente, as imagens digitais são as mais comuns nas novas gerações de equipamentos de raios X.
As imagens de raios X devem ser identificadas e armazenadas para garantir sua rastreabilidade pela duração da validade do Teste de Germinação.
- Na radiografia 2D, as imagens dos raios X podem ser visualizadas e analisadas diretamente.
- Na tomografia 3D, diferentes projeções são usadas para reconstruir uma imagem digital tridimensional da amostra. Para tanto, diferentes métodos (analíticos ou algébricos) podem ser utilizados.
¶ 11.4 EQUIPAMENTOS
Para a realização do Teste de Raios X são necessários os seguintes equipamentos:
- Aparelho de raios X 2D ou 3D.
- Recipiente para as sementes.
- Computador para processamento de imagens ou armazenamento de dados.
¶ 11.5 PROCEDIMENTOS GERAIS
¶ 11.5.1 Uso do equipamento
a) Configurar o aparelho de raios X seguindo os procedimentos operacionais indicados pelo fabricante.
b) Selecionar ou definir os melhores parâmetros para as necessidades do teste. Cada aparelho de raios X requer diferentes tempos de exposição e configurações de voltagem para produzir a melhor imagem.
c) Recomenda-se pré-determinar para o teste de cada espécie os melhores parâmetros do aparelho de raios X utilizado pelo laboratório.
¶ 11.5.2 Aquisição da imagem digital
É possível realizar o Teste de Raios X nas seguintes situações:
a) Exame de Sementes Infestadas: para milho e outras espécies autorizadas pelo MAPA, duas repetições de 100 sementes, retiradas aleatoriamente da fração “Sementes puras” ou da amostra média.
b) Teste de Germinação: nas sementes remanescentes não germinadas de cada uma das quatro repetições do teste.
c) Para outras finalidades (% de sementes cheias, vazias, danificadas): de acordo com o número de sementes preconizado para o Teste de Germinação, quatro repetições de 100, 50 ou 25 sementes retiradas aleatoriamente da fração “Sementes puras” disponível.
¶ 11.5.3 Avaliação da imagem
Após a aquisição das imagens de raios X (Figuras 11.1 e 11.2), a avaliação delas pode ser concluída visualmente por analistas treinados ou automaticamente por análise de imagem usando algoritmos de computação validados.
As sementes são classificadas de acordo com a anatomia interna revelada pela imagem de raios X da seguinte forma:
- Cheia: fruto ou semente contendo 50% ou mais de todos os tecidos essenciais à germinação.
- Vazia (chocha): fruto ou semente contendo menos de 50% de tecido da semente.
- Danificada por insetos: frutos ou sementes contendo insetos, larvas ou excrementos de larvas, ou mostrando evidências de danos causados por insetos, conforme descrito no Capítulo 6 “Exame de Sementes Infestadas” destas RAS.
- Fisicamente danificada: fruto ou semente cheia que é danificada mecanicamente interna ou externamente, evidenciando trincas ou esmagamento.
Fonte: Silva, F. F. da (2018)
Figura 11.1: Exemplos de imagens de Raio X de sementes de milho com danos causados por Sitophilus zeamais.
Legenda: A - danos do inseto na semente observada após corte com bisturi; B, C, D, E, F, G, H, I, J: danos externos (orifícios) e internos provocados por infestação são caracterizados pela coloração mais escura.
Fonte: Silva, F. F. da (2018)
Figura 11.2: Exemplos de imagens de Raio X de sementes de milho infestadas por larvas de Sitophilus zeamais.
Legenda: A - presença da larva no interior da semente; B, C, D, E, F, G, H, I, J: identificação das larvas a partir das características do estádio de desenvolvimento e seus danos às sementes.
¶ 11.6 CÁLCULO E EXPRESSÃO DE RESULTADOS
No Exame de Sementes Infestadas, conforme o Capítulo 6 “Exame de Sementes Infestadas”.
Para outras finalidades, média das 4 repetições de 100 sementes.
Os resultados são expressos em porcentagem de sementes cheias, vazias, danificadas por insetos ou fisicamente danificadas.
¶ 11.7 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Amostragem. In: Regras para Análise de Sementes. Brasília, DF: Secretaria de Defesa Agropecuária, 2009. Cap.16, p.360-361.
ISTA - INTERNATIONAL SEED TESTING ASSOCIATION. International rules for seed testing. ed. 2025. Wallisellen, Switzerland, 2025, Chapter 14: X-ray test. p.14.1-14.3.
SILVA, F. F. da. Validação de análise radiográfica para exame de sementes infestadas com Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) em milho. Dissertação de Mestrado, UFLA, Lavras, 51p., 2018.
¶ 11.8 HISTÓRICO DE REVISÕES
| Versão | Conteúdo alterado | Data | Motivo |
|---|---|---|---|
| 1 | - | 28/03/2025 | Criação do documento |