Nanomateriais manufaturados : avaliação de segurança através da caracterização dos seus efeitos genéticos

RESUMO - Os nanomateriais manufaturados (NMs), isto é, fabricados deliberadamente para fins específicos, apresentam propriedades físico-químicas únicas como a dimensão, área superficial ou funcionalização, que lhes conferem caraterísticas mecânicas, óticas, elétricas e magnéticas muito vantajosas para aplicações industriais e biomédicas. Efetivamente, a tecnologia baseada nos NMs, ou nanotecnologia, foi identificada como uma key enabling technology, impulsionadora do crescimento económico dos países industrializados, devido ao seu potencial para melhorar a qualidade e desempenho de muitos tipos de produtos e de processos. Contudo, a expansão da utilização de NMs contrasta com a insuficiente avaliação de risco para a saúde humana e para o ambiente, sendo considerados como um risco emergente para a saúde pública. As incertezas sobre a segurança dos NMs para a saúde pública advêm sobretudo de estudos epidemiológicos em humanos expostos a nanomateriais produzidos como consequência dos processos e atividades humanas e da poluição. Uma das principais preocupações relativamente aos efeitos adversos dos NMs na saúde humana é o seu potencial efeito carcinogénico, que é sugerido por alguns estudos experimentais, como no caso dos nanomateriais de dióxido de titânio ou dos nanotubos de carbono. Para avaliar em curto termo as propriedades carcinogénicas de um composto, utilizam-se frequentemente ensaios de genotoxicidade em linhas celulares de mamífero ou ensaios em modelos animais, em que se analisa uma variedade de lesões genéticas potencialmente relacionados com o processo de carcinogénese. No entanto, a investigação sobre as propriedades genotóxicas dos NMs não foi, até hoje, conclusiva. O presente estudo tem por objectivo principal caracterizar os efeitos genotóxicos associados à exposição a nanomateriais manufaturados, de forma a contribuir para a avaliação da sua segurança. Constituíram objectivos específicos deste estudo: i) avaliar a genotoxicidade dos NMs em três tipos de células humanas expostas in vitro: linfócitos humanos primários, linha celular de epitélio brônquico humano (BEAS-2B) e linha celular de adenocarcinoma epitelial de pulmão humano (A549); ii) avaliar a sua genotoxicidade num modelo de ratinho transgénico; iii) investigar alguns mecanismos de acção que poderão contribuir para a genotoxicidade dos nanomateriais, como a contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade induzida pelos NMs in vitro, e a investigação da sua bioacumulação e localização celular in vivo. Foram analisados os efeitos genotóxicos associados à exposição a duas classes de NMs, dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla, bem como a um NM de óxido de zinco, candidato a ser utlilizado como controlo positivo de dimensão nanométrica. Os xx NMs utilizados foram previamente caracterizados com detalhe relativamente às suas características físico-químicas e também relativamente à sua dispersão em meio aquoso e no meio de cultura. A metodologia incluiu ensaios de citotoxicidade e de genotoxicidade in vitro, designadamente, ensaios de quebras no DNA (ensaio do cometa) e nos cromossomas (ensaio do micronúcleo) em células humanas expostas a várias concentrações de NMs, por comparação com células não expostas. Também foram realizados ensaios in vivo de quebras no DNA, quebras cromossómicas e ainda um ensaio de mutações em vários órgãos de grupos de ratinhos transgénicos LacZ, expostos por via intravenosa a duas doses de dióxido de titânio. Foi investigada a existência de uma relação dose-resposta após exposição das células humanas ou dos animais a NMs. A contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade após exposição das células aos NMs in vitro foi explorada através do ensaio do cometa modificado com enzima. Realizaram-se estudos histológicos e citológicos para deteção e localização celular dos NMs nos órgãos-alvo dos ratinhos expostos in vivo. Os resultados demonstraram efeitos genotóxicos em alguns dos NMs analisados em células humanas. No entanto, os efeitos genotóxicos, quando positivos, foram em níveis reduzidos, ainda que superiores aos valores dos controlos, e a sua reprodutibilidade era dependente do sistema experimental utilizado. Para outros NMs, a evidência de genotoxicidade revelou-se equívoca, conduzindo à necessidade de esclarecimento através de ensaios in vivo. Para esse fim, recorreu-se a uma análise integrada de múltiplos parâmetros num modelo animal, o ratinho transgénico baseado em plasmídeo contendo o gene LacZ exposto a um NM de dióxido de titânio, NM-102. Embora tenha sido demonstrada a exposição e a acumulação do NM no fígado, não se observaram efeitos genotóxicos nem no fígado, nem no baço nem no sangue dos ratinhos expostos a esse NM. Neste estudo concluiu-se que algumas formas de dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla produzem efeitos genotóxicos em células humanas, contribuindo para o conjunto de evidências sobre o efeito genotóxico desses NMs. As diferenças observadas relativamente à genotoxicidade entre NMs do mesmo tipo, mas distintos em algumas das suas características físico-quimicas, aparentemente não são negligenciáveis, pelo que os resultados obtidos para um NM não devem ser generalizados ao grupo correspondente. Para além disso, a genotoxicidade equívoca verificada para o NM-102 em células humanas expostas in vitro, não foi confirmada no modelo in vivo, pelo que o valor preditivo da utilização dos ensaios in vitro para a identificação de NMs com efeitos genotóxicos (e portanto potencialmente carcinogénicos) ainda tem de ser esclarecido antes de ser possível extrapolar as conclusões para a saúde humana. Por sua vez, como a informação aqui produzida pelas metodologias in vitro e in vivo não reflete os efeitos de exposição continua ou prolongada, que poderá conduzir a efeitos genotóxicos distintos, esta xxi deverá ser complementada com outras linhas de evidência relativamente à segurança dos NMs. Perante a incerteza dos níveis de exposição real do organismo humano e do ambiente, a segurança da utilização dos NMs não pode ser garantida a longo prazo e, tendo em conta a elevada produção e utilização destes NMs, são prementes futuros estudos de monitorização ambiental e humana.

Uso de água subterrânea em sistema de abastecimento público de comunidades na várzea da Amazônia central

O paradoxo das águas marca as populações amazônicas que habitam as várzeas. Se na cheia as águas abundam, na seca escasseiam, chegando desfalcar os ribeirinhos seja pela insuficiência e/ou por condições impróprias para consumo. Esse trabalho descreve o aproveitamento do manancial subterrâneo para abastecimento público, através de poço tubular construído na comunidade de várzea de Santo Antônio, no município de Urucará, Estado do Amazonas. O estudo demonstrou a ocorrência de variações nas características físico-químicas da água do poço durante um ciclo das de superfície da região, principalmente a elevação do teor de ferro total no período de cheia máxima, sendo esse um indicativo de falha no processo construtivo do poço, uma vez que a água subterrânea local apresenta condições satisfatórias para o consumo humano. O aproveitamento do manancial subterrâneo em sistemas de abastecimento de água em comunidades de várzea na Amazônia é tecnicamente viável, entretanto, carece de obras de captação corretas, visando a conservação da qualidade da água desse rico ecossistema.

Hidroquímica do rio Solimões na região entre Manacapuru e Alvarães: Amazonas - Brasil

Este trabalho discute as características físico-químicas das águas dos rios Solimões, Purus e seus afluentes, coletadas em novembro de 2004 no Estado do Amazonas, entre as cidades de Manacapuru-Alvarães e Anamã-Pirarauara. Foram realizadas análises físico-químicas (temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez, Ca2+, Na+, K+, Mg2+, HCO3-, SO4(2-), Cl-), de elementos-traço (Li, B, Al, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Mo, Cd, Sb, Cs, Ba, Pb, La, Ce e U) e isótopos de estrôncio. Os parâmetros analisados e a composição química mostram que as águas dos rios e igarapés da região central da Amazônia são quimicamente distintas entre si. As águas brancas do Solimões são cálcicas-bicarbonatadas e as do Purus bicarbonatadas, os respectivos afluentes são sódico-potássico-bicarbonatados e sódico-potássico-sulfatados. Isso acarreta águas brancas fracamente ácidas a neutras e mais condutivas, enquanto as pretas são menos mineralizadas, mais ácidas, especialmente as do Purus. O Ba, Sr, Cu, V e As mais elevados diferenciam as águas brancas do Solimões das do Purus, bem como os afluentes do primeiro em relação ao segundo. Esse conjunto de características indicam que tanto o Solimões, como o Purus e os respectivos afluentes, estão submetidos a condições geológicas/ambientais distintas. A influência do aporte de sedimentos dos Andes é diluída ao longo da bacia do Solimões e se reflete na formação das várzeas dos Solimões e Purus. Por outro lado as rochas crustais, representadas pelos escudos das Guianas e Brasileiro também contribuem, mas em menor proporção.

Impacto da conversão floresta - pastagem nos estoques e na dinâmica do carbono e substâncias húmicas do solo no bioma Amazônico

O presente estudo avaliou as consequências do desmatamento e a utilização do solo com Brachiaria brizantha em relação ao estoque e dinâmica de C e frações húmicas em duas floresta-pastagem no Acre. A primeira localizada sequências município de Rio Branco em área de Floresta Aberta com bambu e palmeira e duas pastagens de B. brizantha de 3 e 10 anos com predomínio de Argissolo Vermelho-Amarelo alítico plíntico. O segundo situado no município de Senador Guiomard em área de Floresta Densa e pastagem de B. brizantha de 20 anos em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Em cada local foram coletadas, em triplicata, amostras de solos nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm. Nestas amostras foram avaliadas as características físico-químicas, o C das substâncias húmicas e da matéria orgânica leve, e a composição isotópica do solo e das respectivas frações orgânicas até 1 m de profundidade, determinando o percentual de C derivado da pastagem e da floresta. Houve incremento nos estoques de C do solo e nos valores de δ13C do solo com o tempo de utilização da pastagem, em ambas as sucessões. A porcentagem de C derivado de pastagem foi expressiva na camada superficial do sistema com 20 anos de uso, com proporções que chegaram a 70% do C total. Os valores de δ13C para os ácidos húmicos variaram de -12,19 a -17,57 ‰, indicando maior proporção de C derivado da pastagem. A estabilidade estrutural da MOS, inferida pela relação humina com as frações ácido fúlvico e ácido húmico (HUM/FAF+FAH), tenderam a diminuir nos ecossistemas de pastagem quando comparada com as florestas naturais.

Caracterização do óleo das sementes de Pachira aquatica Aublet para aproveitamento alimentar

Os frutos de Pachira aquatica Aublet apresentam sementes comestíveis com características organolépticas muito apreciadas pelas populações amazônicas, sendo pouco utilizados em outras regiões. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as sementes quanto à composição centesimal e determinar as características físico-químicas e perfil de ácidos graxos. A determinação da composição centesimal das sementes (teores de umidade, lipídios, proteínas, cinzas e carboidratos) e análises do óleo extraído das mesmas (ácidos graxos livres, índices de peróxido, iodo, refração, saponificação, ponto de fusão e perfil de ácidos graxos) foram realizadas seguindo metodologia oficial. O teor de óleo nas sementes 38,39% demonstrou que estas têm potencial para aproveitamento industrial. Das características físico-químicas analisadas, o óleo extraído das sementes apresentou 39,2% de ácidos graxos livres (expresso em % ácido oleico), índice de iodo de 27,4 g I2.100 g-1, índice de saponificação de 208,0 mg.KOH g-1, índice de refração (40 °C) de 1,4569 e ponto de fusão de 41,9 °C. Quanto à composição de ácidos graxos do óleo predominaram os ácidos palmítico (44,93%), oleico (39,27%) e linoleico (11,35%). Tal fato favorece o uso deste óleo como matéria-prima para as indústrias alimentícia, farmacêutica e de cosméticos.

A determinação da uréia em fertilizantes, pelo método volumétrico da urease

A presença de uréia nas misturas de fertilizantes é, atualmente, muito comum em virtude do citado material apresentar elevado teor de nitrogênio (46% de N, aproximadamente), ao lado de outras características físico-químicas desejáveis. O presente trabalho relata a determinação da uréia em mistura de fertilizantes pelo método da urease. A uréia do extrato aquoso do fertilizante é convertida em amônia através da urease. A amônia é neutralizada por uma quantidade conhecida e em excesso de ácido sulfúrico. O excesso de ácido sulfúrico é determinado e a quantidade de uréia é calculada através do conhecimento do numero de equivalentes de ácido sulfúrico neutralizado pela amônia. A aplicação do método da urease em 4 misturas de fertilizantes contendo nitrogênio amoniacal, nitrogênio nítrico, superfosfato e quantidades variáveis de uréia, evidenciou que o método em aprêço apresenta precisão e exatidão razoáveis, além de ser muito mais rápido do que os demais métodos.

A solubilidade de fosfatos naturais em solução de ácido cítrico a 2%, na proporção de 1:200

O fosforo (P2O5) de três amostras de fosfato tricálcico puro e o de farinha de ossos degelatinados apresentou-se totalmente solúvel em solução de acido cítrico a 2%, na proporção de 1 parte, em pêso, de material para 200 partes, em volume, de solução. Por outro lado, o P2O5 dos fosfatos naturais é apenas parcialmente solúvel em solução de acido cítrico a 2%, nas condições citadas. O número de equivalentes miligramas de hidrogênio existente em 200 ml de solução de acido cítrico a 2% e o dobro do necessário para a dissolução tanto de 1,0 grama de fosfato tricálcico como de 1,0 g de fluofosfato de calcio, componente mais importante das rochas fosfatadas. Uma vez que 200 ml de solução de acido cítrico a 2% não solubilizam todo o P2O5 das rochas fosfatadas, deve-se concluir que as suas características físico-químicas (composição química e rede cristalina do componente fosfático, porosidade, grau de finura, etc) diferem das apresentadas pelo fosfato tricálcico, além da possibilidade de ocorrência de outras substâncias (carbonatos), que as tornam menos solúveis. Como conse-qüência, apenas uma fração dos componentes fosfáticos das rochas fosfatadas apresenta um comportamento similar ao fosfato tricálcico, frente à solução de acido cítrico a 2%. Resulta, dessas considerações, a indicação da proporção de 1 grama de rocha fosfatada para 200 ml de solução de acido cítrico a 2% para extração do P2O5 e a interpretação do teor extraído como equivalente ao P2O5 contido no fosfato tricálcico (EFT)

Parámetros ambientales y residuo de contaminantes orgánicos persistentes (COPs) en el litoral costero de Pisco - Paracas, Perú. Invierno austral 2005

Analiza el litoral costero de Pisco-Paracas y las características físico-químicas del mar en las áreas.

Influência da época de produção e dos estádios de maturação nos maracujás doce e ácido nas condições de cerrado

Este trabalho objetivou avaliar a qualidade dos frutos do maracujazeiro doce e ácido nas condições de cerrado de Brasília, DF, por meio de características físico-químicas, de acordo com a época de produção e do estádio de maturação dos frutos. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2x2, com cinco repetições e três subamostras dentro de cada repetição. Foram feitas avaliações de acidez total titulável, sólidos solúveis totais açúcares totais, açúcares redutores e açúcares não-redutores. O maracujá-ácido apresentou atributos de qualidade para consumo in natura e para a indústria nas duas épocas e nos dois estádios de maturação, enquanto o maracujá-doce apresentou maior teor de açúcares no período mais frio. A antecipação da colheita de frutos em até quatro dias no maracujá-doce, e em até oito dias no maracujá-ácido não comprometem a qualidade, o que possibilita maior prazo para a comercialização e menores riscos de perdas dos frutos.

Sistemas de manejo e qualidade estrutural de Latossolo Roxo

Objetivou-se, com este estudo, avaliar a qualidade estrutural de um Latossolo Roxo, pelos seguintes atributos: distribuição do tamanho dos agregados, diâmetro médio geométrico dos agregados, resistência dos agregados ao impacto das gotas de chuva simulada, e resistência à penetração, em sistemas de plantio direto e cultivo convencional, tendo como testemunha a floresta nativa. Entre os métodos utilizados, a energia cinética necessária para destruir os agregados foi a que proporcionou maior discriminação entre os sistemas de manejo estudados. Na camada superficial, o sistema plantio direto propiciou agregados maiores e mais resistentes, e os valores do diâmetro médio geométrico e a energia cinética necessária para destruir agregados foram cerca de 1,37 e 2,4 vezes maiores do que no cultivo convencional, respectivamente. Valores críticos de resistência à penetração foram observados no que diz respeito ao cultivo convencional e ao plantio direto, na camada de 5-20 cm de profundidade. Por outro lado, na camada de 0-5 cm, o plantio direto apresentou valor baixo de resistência à penetração, o que está relacionado com seu teor elevado de matéria orgânica e com material vegetal em decomposição na superfície do solo. Estes aspectos ressaltam o efeito benéfico deste sistema, pois contribuem para o manejo sustentado do solo.

Qualidade do leite em sistemas de produção na região Sul do Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a produção e a qualidade do leite em sistemas de produção da região Sul do Rio Grande do Sul e verificar a porcentagem de amostras que se enquadram nos limites determinados pela Instrução Normativa 51 (IN 51). De setembro de 2000 a agosto de 2001, exceto janeiro, foram monitoradas, mensalmente, dez unidades de produção leiteira classificadas nos seguintes sistemas de produção: especializado, semi-especializado e não especializado. Em amostras coletadas no tanque resfriador, foram avaliadas características físico-químicas do leite, realizada a contagem de células somáticas e a produção de leite foi corrigida para 4% de gordura. Houve diferença significativa entre os sistemas para produção de leite, porcentagens de gordura, lactose, caseína, sólidos totais, sólidos desengordurados, contagem de células somáticas, acidez titulável e densidade. Consideradas todas as características do leite, apenas 41,8% das amostras se enquadraram nos limites estabelecidos pela IN 51. A maior especialização dos sistemas resultou em aumento da produção de leite e menor contagem de células somáticas, além de maiores valores porcentuais da caseína, lactose e sólidos desengordurados, possivelmente pelo melhor manejo nutricional e higiene na ordenha.

Recobrimento de laranja 'Pêra' com filme de concentrado protéico de soro de leite associado a plastificantes

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de coberturas à base de concentrado protéico de soro de leite (CPSL), associadas a dois tipos de plastificantes (glicerol e sorbitol), em laranja 'Pêra'. As frutas foram lavadas e higienizadas de acordo com os padrões comerciais e submetidas à aplicação das coberturas. As coberturas à base de CPSL não foram eficientes na redução da perda de massa fresca da laranja 'Pera', independentemente do plastificante utilizado. Depois de 11 dias de armazenagem, as laranjas cobertas com solução filmogênica de 6% de proteína e 6% de glicerol, e laranjas cobertas com solução de 4% de proteína e 8% de sorbitol perderam menos massa, quando comparadas às outras combinações de proteína e plastificante. As coberturas não interferiram nas características físico-químicas das laranjas.

Produção e qualidade dos frutos da goiabeira 'Pedro Sato' submetida a diferentes épocas de poda

O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de produção de goiaba de boa qualidade comercial, em diferentes épocas do ano, de acordo com podas realizadas em setembro e dezembro de 2003, março e junho de 2004. Utilizaram-se goiabeiras, cultivar Pedro Sato, com os ramos podados a 30 cm da base, sem desfolhamento, com quatro anos de idade, em delineamento de blocos ao acaso. Avaliaram-se: número de frutos produzidos, produção por planta, firmeza, sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), relação SS/AT, pH e açúcares solúveis totais. Observou-se que as épocas de poda afetaram de maneira expressiva as características avaliadas. A produção de frutos por planta variou de 269,8 a 500,8 e foi inversamente proporcional ao peso dos frutos (186,9 a 205,5 g). A produção foi entre 55,5 e 93,6 kg por planta. O período de poda também influenciou as características físico-químicas dos frutos, mas não afetou a firmeza. É possível a produção de frutos de boa qualidade ao longo de nove meses do ano, com o manejo das podas.

Desidratação por imersão-impregnação e secagem por convecção de goiaba

O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físico-químicas e sensoriais de goiabas in natura e submetidas à desidratação por imersão-impregnação e à secagem complementar por convecção, além de avaliar a estabilidade da cor das goiabas secadas após 30, 60 e 90 dias de armazenamento sob refrigeração. Amostras de goiaba foram imersas em soluções de sacarose a 0,4 e 0,5 g mL-1, sacarose a 0,3 g mL-1 + sucralose a 0,2 g L-1, açúcar invertido a 41% (p/p) e açúcar invertido sem diluição. Foram avaliados sólidos solúveis totais, acidez titulável, pH, cor, aroma, aparência, sabor e textura. O teor de sólidos solúveis totais das amostras aumentou linearmente em função do tempo de imersão, sem efeito significativo do tipo de açúcar empregado no preparo da solução. A preservação do teor de ácido cítrico foi mais pronunciada em soluções menos concentradas de sacarose. Amostras secadas não submetidas à desidratação osmótica exibiram maior alteração de cor do que aquelas previamente desidratadas. Soluções de sacarose são mais eficazes na estabilidade da cor do que as de açúcar invertido. As goiabas submetidas à desidratação por imersão-impregnação tiveram boa aceitação sensorial, e aquelas secadas apenas por convecção não foram aceitas pelos provadores.

Variáveis ruminais avaliadas por meio de funções matemáticas contínuas

O objetivo deste trabalho foi avaliar as variáveis pH e concentração de nitrogênio amoniacal ruminal em bovinos por meio de funções matemáticas contínuas, utilizando-se o polinômio trigonométrico em série de Fourier. Foram utilizados quatro conjuntos de dados simulados referentes à alimentação de vacas em lactação em confinamento e bovinos suplementados em pastejo. Os ajustamentos dos modelos foram realizados por procedimentos iterativos. Os efeitos nutricionais nas diferentes situações de alimentação simuladas foram estimados por operações de cálculo integral. As séries de Fourier apresentam elevada capacidade de ajustamento para descrição do comportamento diário do pH e concentração de nitrogênio amoniacal ruminal. As variáveis geradas por integração das funções ajustadas apresentam elevada capacidade discriminatória, o que permite refinamentos sobre a interpretação dos efeitos nutricionais de diferentes dietas das características físico-químicas do ambiente ruminal.