Em meados dos anos 1980, na Flórida, cientistas perceberam uma redução na população de jacarés no lago Apopka e a associaram a problemas no sistema reprodutivo da espécie: os níveis hormonais estavam desregulados e havia baixa concentração de testosterona nos machos. Descobriu-se que a causa era a poluição das águas dos rios pelo pesticida DDT.
O caso chamou a atenção para o risco do uso de substâncias desreguladoras do sistema endócrino (produtor de hormônios) no meio ambiente. Como resultado, o DDT acabou sendo banido dos Estados Unidos (a proibição só chegou ao Brasil em 2009).
Muitos outros contaminantes, no entanto, ainda estão em uso. De modo geral, eles podem ser divididos em quatro grandes grupos: pesticidas, corantes, fármacos e estrogênios, os hormônios da ovulação. É no desenvolvimento de metodologias para a identificação dessas substâncias em águas naturais e em alimentos que trabalha o Grupo de Eletroquímica e Corrosão do Departamento de Química analítica e Físico-Química da UFC.
O foco da equipe está nos chamados contaminantes emergentes, substâncias utilizadas na piscicultura e na agropecuária, potencialmente danosas à saúde humana e animal, mas cujo teor em águas naturais e em alimentos ainda não é regulado pela legislação brasileira. Uma das características desses contaminantes é que eles são lipossolúveis, ou seja, pouco a pouco vão se acumulando nas células de gordura do corpo.
Pesquisador verifica a “assinatura” de contaminante em amostra laboratorial (Foto: Ribamar Neto/UFC)
MAPEANDO E LIMPANDO
A detecção desses contaminantes é feita por técnicas eletroquímicas. Para isso, os pesquisadores desenvolvem sensores eletroquímicos para a detecção de reações de oxidação ou redução envolvendo os contaminantes. Esses sensores podem ser de carbono, cobre, ouro ou filmes de diamante dopados com boro e que podem ser modificados com nanopartículas metálicas e com materiais de reconhecimento biológico, como enzimas e DNA.
Nos estudos, os pesquisadores da UFC têm determinado o sinal elétrico característico de cada substância, que passa a funcionar como uma espécie de “assinatura”, diferenciando-a dos outros constituintes. Com o uso dos sensores, os pesquisadores conseguem detectar essa “assinatura” e, consequentemente, a presença do contaminante.
“Cada substância apresenta uma resposta eletroquímica característica, ou seja, valores de potencial elétrico que a identificam. Em um dado valor de potencial elétrico surgirá um máximo de corrente elétrica, diretamente proporcional à concentração da substância presente naquela amostra”, explica a coordenadora do Grupo de Eletroquímica e Corrosão, Profª Adriana Correia.
Até o momento, o Grupo desenvolveu metodologias eletroanalíticas para identificar o sinal de 27 contaminantes emergentes, a grande maioria deles pesticidas empregados na fruticultura cearense e em fármacos.
Além de saber se o contaminante está presente na amostra, os pesquisadores também buscam calcular sua quantidade. Para isso, são construídos gráficos de corrente elétrica em função da concentração do composto químico.
Equipamento utilizado para identificar os contaminantes (Foto: Ribamar Neto/UFC)
Uma terceira etapa da pesquisa é o desenvolvimento de tecnologias para “limpar” amostras líquidas contaminadas por esse tipo de composto químico. Apesar de estar em fase menos avançada, os pesquisadores têm conseguido reduzir a concentração de alguns contaminantes na amostra, utilizando a passagem da corrente elétrica.
O trabalho ainda está sendo desenvolvido em escala de laboratório. A Profª Adriana explica que, considerando amostras de águas naturais, no futuro esses resultados poderiam vir a ser empregados em estações de tratamento de águas e/ou efluentes para a remoção desses contaminantes no Brasil.
CONTAMINANTES
Assim como no caso da Flórida, o uso de pesticidas na agricultura nordestina pode ser responsável pela presença de substâncias desreguladoras do sistema endócrino em rios, lagos e poços próximos às áreas de plantio. Isso acontece principalmente quando há pulverização aérea, em que o pesticida é despejado sobre toda uma região.
Além disso, as frutas também ficam expostas e podem reter quantidades consideráveis dessas substâncias nas cascas. Daí, segundo a Profª Adriana, a necessidade de retirá-las para a elaboração dos sucos.
A pesquisadora lembra que a Resolução nº 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente define os critérios de potabilidade da água, mas não considera o conjunto de contaminantes emergentes. “Estamos bebendo resíduos dessas substâncias (ainda não alcançados pela lei), que vão se acumulando em nosso organismo”, alerta.
Adriana ressalta que, apesar de todos os desreguladores endócrinos serem contaminantes emergentes, há contaminantes que não afetam o sistema endócrino. A atividade desses agentes desreguladores se dá por meio do modelo chave-fechadura, em que cada hormônio que produzimos só se encaixa em uma determinada célula receptora no nosso corpo.
Substâncias como o hormônio sintético dietilestilbestrol ou como o pesticida DDT, o mesmo que foi encontrado no lago Apopka, mimetizam hormônios naturais, simulando a atividade normal do organismo. “Você passa ou a não produzir ou a produzir em excesso determinados hormônios. Isso pode implicar tanto a modificação da ação como a eliminação dos hormônios naturais, com o desenvolvimento de doenças em função de alterações no sistema endócrino”, diz Adriana.
METODOLOGIA LIMPA
Equipe reunida do Grupo de Eletroquímica e Corrosão da UFC (Foto: Ribamar Neto/UFC)
Além de possibilitar a detecção e a quantificação dos contaminantes emergentes, a escolha do Grupo pelo método eletroquímico também diz respeito ao fato de que, no desenvolvimento dessas tecnologias de análise não são utilizados – ou quando são, apenas em quantidades muito reduzidas – solventes orgânicos, diferentemente de métodos como os cromatográficos ou espectofotométricos.
Uma das desvantagens desses métodos tradicionais, segundo Adriana, é que, ao fim da análise, se tem uma quantidade grande de resíduos. “A eletroquímica usa o reagente limpo, que é o elétron. Nosso agente não é um solvente orgânico, que pode contaminar ainda mais o meio ambiente. Além disso, empregando eletroquímica, pode-se promover a miniaturização dos sistemas de medidas a fim de realizar análises in loco”, defende a professora.
Fonte: Profa Adriana Correia, coordenadora do Grupo de Eletroquímica e Corrosão – fone: 85 3366 9050 / e-mail: adriana@ufc.br
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http://dx.doi.org/10.1016/j.microc.2013.01.005
http://dx.doi.org/10.1016/j.bios.2013.03.026
http://dx.doi.org/10.1016/j.bioelechem.2013.09.005
http://dx.doi.org/10.5935/0100-4042.20150086
