Estudo da mobilidade de micotoxinas em solo sob condições de clima tropical

Abstract

As micotoxinas são metabólitos secundários, produzidos naturalmente por uma variedade de fungos, que se desenvolvem em plantações ou nos cereais. Além de serem responsáveis por enormes prejuízos econômicos, as micotoxinas apresentam elevado risco à saúde humana e animal. Dentre as centenas de micotoxinas existentes destacam-se a AFB1 (carcinogênica) e a ZEA (estrogênica). Devido à preocupação com a saúde humana, no que diz respeito à contaminação dos alimentos, existem inúmeros países e comunidades econômicas que possuem legislações cada vez mais rígidas quanto aos níveis máximos permitidos e ao número de micotoxinas avaliadas, o que justifica os inúmeros trabalhos envolvendo o desenvolvimento de métodos analíticos para quantificação dessas substâncias em amostras alimentícias. Por outro lado, pouco tem sido feito para determinar o destino e a distribuição dessas substâncias no ambiente. Nesse sentido, o presente estudo tem como objetivos desenvolver um método para determinação das micotoxinas (AFB1 e ZEA) em solo, e avaliar a mobilidade das micotoxinas, por meio de testes de degradação e sorção/dessorção em solos de três cidades brasileiras. Para tanto, desenvolveu-se um método de determinação de AFB1 e ZEA em solo, utilizando um método de extração QuEChERS modificado, e analisado por CLAE-FLU utilizando etanol como fase móvel. O método apresentou seletividade adequada, recuperações entre 74 e 120%, precisão (CV máximo de 8%) e limite de quantificação de 45 ng g-1. O efeito matriz e a linearidade foram estudados utilizando abordagem estatística criteriosa. Para os estudos de degradação o modelo não linear de Gustafson-Holden apresentou as melhores correlações com os dados experimentais, com tempo de meia vida (DT50) de 5 a 10 dias para a AFB1 e de 1 a 3 dias para ZEA. Dos estudos que definiram a cinética de sorção, notou-se uma fase inicial, de rápida sorção (até 12 horas), seguida de uma etapa mais lenta. Das Isotermas avaliadas, a de Freundlich apresentou os melhores coeficientes de correlação. Pode-se observar que, para as duas micotoxinas, em mistura ou individual, os menores valores foram encontrados para o solo de Araraquara, o que é justificado pelos menores valores de argila e matéria orgânica, mostrando que as principais interações solo/micotoxina são as hidrofóbicas. Também foi observado e efeito sinérgico de sorção das micotoxinas em mistura, indicando que na presença de outra micotoxina, a sorção é favorecida. Os estudos de dessorção apontaram para um processo irreversível. Quanto à avaliação da mobilidade das micotoxinas, alguns modelos demonstraram o risco de dispersão da AFB1 e ZEA para o ambiente.

Mycotoxins are naturally occurring secondary metabolites of fungi that grow on agricultural products in the field and during storage. In addition to being responsible for huge economic losses, mycotoxins present a high risk to human and animal health. Among hundreds existing mycotoxins stand out the aflatoxin B1 (carcinogenic) and zearalenone (estrogenic). Due to concern for human health, in relation to contamination of food, there are many countries and economic community with increasingly stricter legislation as regards maximum levels and the number of evaluated mycotoxins, which explains the numerous studies involving the development of analytical methods for the quantification of these substances in food samples. On the other hand, little has been done to determine the fate and distribution of these substances in the environment. In this sense, this project aims to develop a method for determination of mycotoxins (AFB1 and ZEA) in soil, and evaluate the mycotoxins mobility through degradation and sorption/desorption tests in three Brazilian soils. Thus, we developed a method for determination AFB1 and ZEA in soil, using a QuEChERS modified method followed by HPLC-FLD with ethanol as mobile phase. The method validation process showed that were achieved a method with adequate selectivity, recovery (74-120%, for different concentrations of AFB1 and ZEA), precision (RSD below 8%) and the quantification limit (LQ) was 45 ng g-1 . The matrix effect and linearity was studied based in statistical approach. To degradation study, nonlinear Gustafson-Holden model showed the best correlation with experimental data, with half-life (DT50) 5 to 10 days for AFB1 and 1 to 3 days to ZEA. In the studies that defined the kinetics sorption, was noted, an initial phase of rapid sorption (up to 12 hours), followed by a slower phase. The Freundlich isotherms showed the best correlation coefficients. It was noted for both mycotoxins, mixed or individually, the lowest values were found in the Araraquara soil, which is justified by the lower clay and organic matter amounts, proving that the main interactions soil/mycotoxin are hydrophobic. It was also observed synergic effect sorption of mixed mycotoxins, indicating that in the presence of other mycotoxin, sorption is favored. Desorption studies indicated an irreversible process. With respect to the evaluation of the mycotoxins mobility, some models have demonstrated the risk of AFB1 and ZEA environment dispersion.