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Nanopartículas na cadeia alimentar?

Texto baseado no artigo Effect of nano cerium oxide on soybean (Glycine max L. Merrill) crop exposed to environmentally relevant concentrations, publicado no periódico Chemosphere em 12 de outubro de 2020.


O uso de nanopartículas de cério (Ce) cresceu muito nas duas últimas décadas. Produtos da indústria automotiva como conversores catalíticos, baterias e aditivos para combustíveis são alguns exemplos onde elas podem ser encontradas. Com isso, surge a preocupação do destino deste nanomaterial no meio ambiente e os possíveis danos que ele pode ocasionar aos seres vivos.


Um estudo estimou que, em 2017, a quantidade máxima de nano Ce em solos agrícolas e em solos tratados com lodo foi de 0,0621 e 0,933 mg/kg, respectivamente (Giese et al. 2018). Com isso, pesquisadores do Laboratório de Instrumentação Nuclear do CENA/USP verificaram os efeitos destas concentrações em plantas de soja cultivadas em hidroponia aplicados na forma de nanopartículas de CeO2 de 25nm e de Ce(NO3)3 (solúvel). O experimento em hidroponia simula o pior cenário possível, uma vez que todas as nanopartículas adicionadas à solução nutritiva estarão disponíveis para as plantas. O solo, por ser uma matriz muito complexa, reduziria a biodisponibilidade das mesmas.


Os resultados mostraram que, tanto a forma solúvel quanto a forma nanoparticulada, os tratamentos não interferiram na altura das plantas, conteúdo de clorofila, número de folhas, vagens e sementes. Apesar da literatura já ter reportado alterações nesses parâmetros, a maioria dos estudos utilizaram concentrações acima de 100 mg/kg e a maior parte dos efeitos foram negativos, o que evidencia a escassez de estudos que utilizam concentrações mais próximas da realidade.


Embora o estudo realizado em hidroponia não tenha encontrado alterações nos parâmetros biométricos, é importante destacar a necessidade de confirmar se o mesmo se replica em plantas cultivadas em solo, especialmente pelo fato de que as nanopartículas podem afetar os microorganismos presentes na rizosfera, e assim comprometer o desenvolvimento das plantas.

Microanálise por fluorescência de raios x (μ-XRF) mostrou para todos os tratamentos a presença de Ce nos tecidos das raízes, mais concentrado na superfície. Já na parte aérea das plantas, a concentração de Ce aumentou em função do tempo no tratamento com Ce(NO3)3, mas permaneceu constante nas plantas tratadas com nano CeO2, o que sugere que as nanopartículas foram absorvidas no mesmo ritmo de crescimento das plantas. A concentração e acúmulo de Ce nas plantas tratadas com Ce(NO3)3 foi aproximadamente 10 e 25 vezes maior, respectivamente, do que o tratamento com nano CeO2. Por meio da técnica de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado para uma única partícula (SP-ICP-MS) foi verificado que as nanopartículas de CeO2 de 25 nm dentro das folhas de soja formaram agregados de aproximadamente 30-45 nm.


Um dos pontos mais relevantes do estudo é que independentemente da fonte de Ce ou concentração aplicada, todos os tratamentos foram capazes de transportar Ce para os grãos. No entanto, ao contrário do que foi observado para a parte área da planta, os tratamentos com nano CeO2 apresentaram maior acúmulo e concentração de Ce nos grãos do que o tratamento com Ce(NO3)3.


Os tratamentos com nanopartículas, mesmo aplicado em concentrações próximas da realidade, concentraram Ce em maior quantidade nos grãos do que nas folhas, o que nos leva a questionar a respeito do impacto que isso pode trazer para os consumidores desses grãos. Cerca de 80% da produção de soja é destinada à alimentação animal, podendo atingir a cadeia alimentar humana (Figura 1). Até o momento, pouco se sabe sobre os efeitos do Ce na saúde dos animais e humanos, e ainda não temos um limite aceitável de Ce estabelecido para os alimentos.


Mais detalhes sobre o estudo você pode conferir ao acessar a publicação completa em: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128492


Figura 1. Esquema representativo da entrada das nanopartículas de Ce na cadeia alimentar.



Referências

Rodrigues, E. S.; Montanha, G. S.; de Almeida, E.; Fantucci, H.; Santos, R. M.; de Carvalho, H. W. P., Effect of nano cerium oxide on soybean (Glycine max L. Merrill) crop exposed to environmentally relevant concentrations. Chemosphere 2020, 128492.


Giese, B.; Klaessig, F.; Park, B.; Kaegi, R.; Steinfeldt, M.; Wigger, H.; von Gleich, A.; Gottschalk, F., Risks, release and concentrations of engineered nanomaterial in the environment. Scientific Reports 2018, 8, 1565.


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