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UFC cria tecnologia mais rápida e barata de identificação de pesticidas em alimentos

A tecnologia, desenvolvida em parceria com universidades chilenas, utiliza sinais ópticos para identificar contaminação

As novas autorizações que ampliam a lista de agrotóxicos permitidos na produção agrícola brasileira e o uso muitas vezes indiscriminado dessas substâncias despertaram a atenção de pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Química, após lerem noticiário que tratava da polêmica. Motivados por isso, em parceria com duas universidades chilenas, eles resolveram elaborar um método mais rápido e barato de identificar pesticidas em alimentos, criando uma estratégia que se utiliza de sinais ópticos.

Tudo parte de uma ideia que parece bem simples: misturar o alimento em uma solução com uma sonda fluorescente. Se a solução emitir luz em uma intensidade determinada, significa que o alimento está contaminado com agrotóxico. Além disso, é possível identificar qual pesticida está presente na amostra por meio da observação da luz emitida: cada intensidade se refere a uma substância diferente.

A pesquisa é liderada pelo Grupo de Química de Materiais Avançados (GQMAT-UFC), que publicou artigo sobre a inovação na revista internacional Sensors and Actuators B: Chemical e garantiu, com o trabalho, o Prêmio Ícaro de Sousa Moreira, do Programa de Pós-Graduação em Química da UFC.

A intensidade da luz define não apenas se há presença de pesticidas, mas também qual substância (Foto: GQMAT)

O grupo estuda, desde 2016, os chamados pontos quânticos de carbono (os CQDs, do inglês carbon quantum dots) para identificação de proteínas. Esses materiais são nanopartículas (partículas da ordem de grandeza nove vezes menor que a do metro) que apresentam excelentes características de biocompatibilidade e controle de emissão de luz.

A partir de 2018, os pesquisadores, buscando trazer uma contribuição mais direta para a sociedade, resolveram adaptar essa metodologia para a identificação de praguicidas. Para isso, chegaram à seguinte técnica: fazer interação entre esses CQDs com outro nanomaterial, que seria uma nanopartícula metálica. A mistura desses dois nanomateriais permitiu o desenvolvimento das nanopartículas fluorescentes, que concretizam a estratégia de sensoriamento capaz de distinguir os diferentes pesticidas em amostras de alimentos.

Na pesquisa, os testes foram feitos com arroz, laranja, pimentão e cenoura. “Os alimentos foram escolhidos com base em relatórios da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), nos quais são encontradas as culturas onde há maior probabilidade de haver os pesticidas em estudo, uma vez que eles são liberados para ser utilizados até determinada concentração”, explica Samuel Veloso Carneiro, doutorando do Programa de Pós-Graduação em Química e um dos pesquisadores do estudo.

Segundo o Prof. Rafael Melo Freire, parceiro na pesquisa pela Universidad Autónoma de Chile e pesquisador do Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (CEDENNA), a tecnologia de sensoriamento funciona para qualquer alimento, desde que esteja previamente montado o banco de dados com informações.

“A estratégia proposta consiste na criação de um conjunto de sinais ópticos que permite identificar cada pesticida naquele alimento. Podemos entender esse conjunto de sinais como uma impressão digital única para cada pesticida investigado. Na prática, até o momento, nosso banco de dados permite identificar os pesticidas investigados em arroz, laranja, pimentão e cenoura. Entretanto, nada impede que outros pesquisadores, utilizando a mesma metodologia e condições experimentais, continuem o trabalho e possam ampliar o banco de dados para identificar outros pesticidas”, explica Freire.

Os professores Pierre Fechine e Samuel Veloso Carneiro, do GQMAT, são os responsáveis pela pesquisa (Foto: GQMAT)

O método desenvolvido no GQMAT-UFC se apresenta bem mais simples e barato que outras soluções já consolidadas no mercado, como a cromatografia, por exemplo. Coordenador do GQMAT e da pesquisa, o Prof. Pierre Fechine identifica dois potenciais públicos-alvos para o invento, no estágio em que se encontra. Um deles seriam os grandes compradores, aqueles que adquirem em larga escala os alimentos de pequenos produtores ou agroempresários para revender em centrais de abastecimento, como a CEASA. Isso porque a técnica criada ainda demanda a utilização de equipamentos de laboratório. Outro público seriam as agências reguladoras, que poderiam usá-lo para monitorar a quantidade de pesticidas nos alimentos que estão sendo comercializados.

O diferencial é que, diferentemente dos métodos já utilizados, o modelo proposto não exige a presença de um analista para a interpretação dos resultados. “O grande comprador poderá executar a análise, gotejando uma amostra do extrato de um desses alimentos mencionados na suspensão contendo a sonda fluorescente”, explica o doutorando Samuel Veloso.

SENSOR

A pesquisa encontra-se em andamento e a meta agora é desenvolver um produto que permita dispensar a necessidade dos equipamentos laboratoriais. “Seguimos trabalhando para criar um dispositivo de fácil uso, que mesmo os pequenos produtores rurais ou até mesmo o consumidor final poderiam operar e identificar os pesticidas nos alimentos”, adianta o Prof. Pierre Fechine. E esse segundo passo seria consolidado na confecção de uma espécie de sensor que possa detectar os pesticidas em amostras de alimentos, de maneira inovadora, rápida e com baixo custo.

A meta dos pesquisadores agora é desenvolver um produto que dispense equipamentos laboratoriais, com análise por celular, por exemplo, facilitando ainda mais o uso (Foto: GQMAT)

O sensor está em fase de desenvolvimento na forma de kits de detecção, que conteriam todos os insumos necessários para a identificação e um dispositivo de detecção óptica para observar a variação da intensidade de fluorescência. Os pesquisadores já estudam a possibilidade de o sensor identificar, além dos praguicidas, a sua concentração nos alimentos.

Quando pronto, o produto poderá ser levado ao mercado através de uma start-up de base científico-tecnológica. O Prof. Pierre Fechine adianta que já existem modelos de negócio sendo pensados e informa que o grupo está aberto a parcerias que possam viabilizar a comercialização.

PESQUISADORES

O projeto hoje conta com sete pesquisadores envolvidos. Além do coordenador, Prof. Pierre Fechine, do doutorando da UFC Samuel Veloso e do professor da Universidad Autónoma de Chile Rafael Melo Freire, participam do estudo, pela UFC: o Prof. Ronaldo Ferreira do Nascimento (Departamento de Química Analítica e Físico-Química), Antônio Alvernes Carneiro Cruz (aluno de doutorado) e Lillian Maria Uchôa Dutra Fechine (pós-doutorado do GQMAT). A pesquisa conta ainda com o Prof. Juliano Casagrande Denardin, da Universidad de Santiago de Chile.

Fontes: Prof. Pierre Fechine, coordenador do GQMAT – e-mail: fechine@ufc.br; Samuel Veloso Carneiro, pesquisador do GQMAT – e-mail: samuel07_veloso12@hotmail.com

Sérgio de Sousa 13 de abril de 2021

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