Nome do Projeto
Desenvolvimento de métodos analíticos para avaliação da concentração total e fração bioacessível de elementos essenciais e potencialmente tóxicos por MIP OES em frutas cultivadas no RS
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
15/10/2020 - 14/09/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
Nos últimos anos, as pessoas vêm alterando os seus hábitos alimentares, optando pelo consumo de alimentos mais saudáveis, ricos em nutrientes e livres de possíveis contaminantes. Logo, o conhecimento da composição elementar é um dos parâmetros fundamentais para que se avalie a qualidade dos alimentos. As concentrações dos elementos químicos podem estar em níveis de essencialidade, fazendo parte da dieta diária recomendada, ou estar em níveis de toxicidade, podendo apresentar riscos à saúde do consumidor e em alguns casos, a presença pode ser indesejada em qualquer nível de concentração. Além disso, a determinação da concentração bioacessível é importante, pois fornece informações da quantidade que este pode liberar para ser posteriormente absorvido pelo organismo humano. Considerando-se que deve haver um controle de minerais presentes nas frutas, já que a planta pode absorver elementos essenciais e potencialmente tóxicos provenientes, por exemplo, do solo e que alguns minerais podem se apresentar em concentrações baixas, existe a necessidade de se utilizar métodos analíticos sensíveis e com baixos custos operacionais, no intuito de facilitar as análises de rotina. Sendo assim, o objetivo do presente projeto de pesquisa baseia-se principalmente no desenvolvimento e validação de métodos analíticos para a determinação da concentração total e da fração bioacessível de elementos essenciais e potencialmente tóxicos em frutas cultivadas no estado do RS, tais como pêssego, butiá, pitanga, etc. A ênfase maior do projeto é dada para a etapa de preparo das amostras e para os estudos das diferentes formas de introdução de amostras na técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES). Para a determinação da concentração total dos analitos, métodos de preparo das amostras usando diferentes sistemas para decomposição em bloco digestor serão investigados. A avaliação da exatidão dos resultados será realizada pela análise de material de referência cerificado (quando disponível), pela técnica de adição de analito e/ou por comparação entre métodos. Os estudos para a determinação da fração bioacessível serão realizados através da simulação do processo de digestão humano in vitro conforme descrito por Minekus et al., 2014, otimizando as condições experimentais e instrumentais para minimizar as possíveis interferências que podem ocorrer durante as análise de soluções contendo elevadas concentrações de sais. Com relação à exatidão, para o procedimento de determinação da fração bioacessível, será realizado um estudo de balanço de massas, considerando a determinação total, fração bioacessível e não bioacessível, uma vez que o teste de adição e recuperação, muito empregado na literatura para este propósito, apresenta dificuldades em simular a forma exata na qual os elementos se encontram nas amostras. Todos os métodos serão validados e os resultados de concentração obtidos dos analitos em cada tipo de fruta serão comparados com aqueles mencionados nas legislações vigentes quando disponíveis e também com os limites de ingestão diários recomendados. Visando o fortalecimento da Política Nacional de Segurança Alimentar, pretende-se divulgar os resultados obtidos para que haja mais informações sobre segurança e qualidade das frutas cultivadas no Rio Grande do Sul.

Objetivo Geral

O presente projeto de pesquisa tem por objetivo principal o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para a determinação da concentração total e da fração bioacessível de elementos essenciais e tóxicos (Al, As, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Sn e Zn) em frutas cultivadas no estado do Rio Grande do Sul. Para isto, a técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) usando diferentes sistemas de introdução de amostra será utilizada, além do estudo do emprego de um novo dispositivo para entrada de gás auxiliar no plasma, visando obter métodos analíticos mais sensíveis, aliando simplicidade e baixo custo, com alta exatidão e confiabilidade dos resultados gerados. Os métodos desenvolvidos serão aplicados na análise das diferentes variedades de pêssegos e de frutas nativas, tais como butiá e pitanga, no intuito de gerar informações a respeito da composição elementar e da fração bioacessível propiciando também informações da qualidade nutricional das frutas produzidas no estado do RS.

Justificativa

Devido às mudanças nos hábitos alimentares por parte da população em consumir alimentos mais saudáveis, ricos em nutrientes e isento de contaminantes, o projeto de pesquisa proposto irá contribuir com o desenvolvimento de métodos analíticos confiáveis e de fácil implantação nos laboratório de análises rotineiras, usando a técnica de MIP OES para a determinação da concentração total e fração bioacessível de elementos essenciais e potencialmente tóxicos em frutas cultivadas no estado do Rio Grande do Sul. Com base nas informações obtidas a respeito das concentrações dos analitos nas amostras, será possível avaliar a qualidade nutricional das frutas, verificando se as mesmas estão de acordo com as legislações e com os valores de ingestão diária recomendada. Visando o fortalecimento da Política Nacional de Segurança Alimentar, pretende-se divulgar os resultados obtidos para que haja mais informações disponibilizadas aos produtores e consumidores sobre a segurança dos alimentos.

Metodologia

1) Estudos para determinação da concentração total dos analitos nas amostras de frutas por MIP OES
O objetivo principal desta parte é de desenvolver e validar métodos analíticos eficientes, rápidos e de menor custo voltados para a determinação da concentração total de elementos essenciais e potencialmente tóxicos em amostras de frutas, visando realizar uma caracterização com relação à composição elementar.
2) Estudos de Bioacessibilidade: O objetivo principal desta parte é de realizar estudos da fração bioacessível de cada analito investigado nas diferentes frutas através da simulação do processo digestivo humano in vitro descrito por Minekus et al. (2014).
3) Estudos de preparo de amostras: Desenvolver um procedimento de preparo das amostras por decomposição ácida em sistema aberto com o acoplamento do sistema de refluxo para determinação da concentração total.
4) Validação: Validar os métodos analíticos desenvolvidos através da avaliação de parâmetros de mérito (limites de detecção e quantificação, faixa linear, exatidão, precisão, robustez, etc.) seguindo as recomendações dos guias do INMETRO e/ou ANVISA;


Indicadores, Metas e Resultados

O grupo LabMeQui possui um dos poucos equipamentos de MIP OES instalados, em operação e destinado à Pesquisa e Ensino no Brasil. Desta forma, pretende-se também formar profissionais qualificados na área de Química Analítica aptos a usarem esta técnica entre outras, tais como o F AAS e GF AAS, através da orientação de alunos de Iniciação Científica e de Pós-Graduação, que irão desenvolver atividades experimentais de suas dissertações e teses vinculadas a este projeto. Vale ressaltar, que devido ao baixo
custo de aquisição e operação do MIP OES, frente a outras técnicas de característica multielementar, essa técnica tem ganhado espaço rapidamente no mercado e se credencia como a preferida para diversas aplicações e uma das melhores alternativas para realizar análises de rotina nos mais variados setores da área de análises químicas.
Também, sempre que possível, os resultados obtidos serão apresentados em eventos científicos especializados e publicados em revistas científicas indexadas da área e com alto fator de impacto, de modo a divulgar os resultados obtidos para toda a comunidade científica.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADRIANE MEDEIROS NUNES2
ANA RENATA DA ROSA LOUZADA
ANDERSON SCHWINGEL RIBEIRO2
CAROLINE DUTRA CLASEN
CHARLIE GUIMARÃES GOMES
KAIANE DE QUEVEDO RIBEIRO
MARIANA ANTUNES VIEIRA4
MEIBEL TEIXEIRA LISBOA
MIGUEL PEREIRA SOARES
MÔNICA REGINA DE ALMEIDA CHAVES FERREIRA

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
FAPERGS / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado Rio Grande do SulR$ 27.000,00Coordenador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 6.060,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 27.060,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 6.000,00

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