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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
NÚCLEO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
DISSERTAÇÃO
DETERMINAÇÃO DE CONSTITUINTES INORGÂNICOS EM MÉIS DE ABELHA
COLETADOS NO ESTADO DE SERGIPE POR ESPECTROMETRIA DE
ABSORÇÃO ATÔMICA COM CHAMA (FAAS)
MARCELO CONCEIÇÃO ALMEIDA
SÃO CRISTÓVÃO - SE
DEZEMBRO DE 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
NÚCLEO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
DETERMINAÇÃO DE CONSTITUINTES INORGÂNICOS EM MÉIS DE ABELHA
COLETADOS NO ESTADO DE SERGIPE POR ESPECTROMETRIA DE
ABSORÇÃO ATÔMICA COM CHAMA (FAAS)
Dissertação submetida ao Programa de Pós-
Graduação em Química da Universidade
Federal de Sergipe como requisito para
obtenção do título de Mestre em Química
Orientador: Prof. Dr. Carlos Alexandre Borges Garcia
SÃO CRISTÓVÃO - SE
DEZEMBRO DE 2012
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
A447d
Almeida, Marcelo Conceição Determinação de constituintes inorgânicos em méis de abelha
coletados no Estado de Sergipe por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS) / Marcelo Conceição Almeida ; orientador Carlos Alexandre Borges Garcia. – São Cristóvão, 2012.
71 f. : il.
Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Sergipe, 2012.
1. Química analítica. 2. Compostos metálicos. 3. Espectrometria de absorção atômica. 4. Mel de abelha – Sergipe. I. Garcia, Carlos Alexandre Borges. II. Título.
CDU 543.621:638.16(813.7)
Dedico este trabalho a minha noiva, Bia
que sempre me estimulou e incentivou,
muitas vezes abnegando de seus projetos
de vida em prol dos meus sonhos.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, saúde, coragem e fé.
Aos meus pais Maria de Lourdes e Manfredo, que me deram a vida e me
educaram para agir com ética, honestidade e bondade em todos os
momentos de minha vida.
Ao pesquisador, amigo e orientador Professor Carlos Alexandre Borges
Garcia, pela confiança e ensinamentos importantes no curso e na minha vida
profissional, pelas sugestões e auxílios nas análises estatísticas.
A professora Maria de Lara Palmeira de Macedo Arguelho pela colaboração
valiosa de revisão deste trabalho.
A todos os colegas da pós-graduação, em especial Michel pela atenção,
amizade e valiosa ajuda durante o curso de Pós-Graduação.
À Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Ensino Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de estudos.
À Universidade Federal de Sergipe através do Departamento de Química
pela oportunidade de execução deste trabalho.
A minha amada Bia, pelo companheirismo, amor, incentivo e paciência,
compartilhando todos os momentos alegres e difíceis no decorrer do curso,
A todos que colaboraram para a realização e finalização deste trabalho em
especial Ana Carla pela colaboração nas análises instrumentais.
Ronaldo pela ajuda na coleta das amostras, pois sem ele não seria possível
obter bons resultados em meu trabalho.
A todos os amigos e funcionários do Departamento de Química – UFS, que
direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho.
MUITO OBRIGADO!
"só enxerguei longe porque
estava apoiado nos ombros
de gigantes".
Isaac Newton
CURRICULUM VITAE
Dados Pessoais
Nome Marcelo Conceição Almeida
Nome em
citações
bibliográficas
ALMEIDA, M. C.
Sexo Masculino
Filiação Manfredo Lima de Almeida e Maria de Lourdes Conceição Almeida
Nascimento 09/01/1982 - Aracaju/SE - Brasil
Carteira de
Identidade 14301214 SSP - SE - 11/09/2000
CPF 78234760530
Endereço
residencial
Avenida Caçula Barreto Nº 534
Farolândia - Aracaju
49030-130, SE - Brasil
Telefone: 79 3248-5563
Endereço
eletrônico [email protected]
Formação Acadêmica/Titulação
2010 Graduação em Engenharia de Materiais.
Universidade Federal de Sergipe, UFS, São Cristóvão, Brasil
2010
Mestrado em Química.
Universidade Federal de Sergipe, UFS, São Cristóvão, Brasil
Título: Análise de metais em mel
Orientador: Carlos Alexandre Borges Garcia
Bolsista do (a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior
2004 - 2009 Graduação em Química Licenciatura.
Universidade Federal de Sergipe, UFS, São Cristóvão, Brasil
2003 - 2005 Ensino Profissional de nível técnico.
Instituto Federal de Sergipe, IFS, Aracaju, Brasil
Formação complementar
2008 - 2008 Curso de curta duração em BIOELETROQUÍMICA.
Universidade Federal de Sergipe, UFS, Sao Cristovao, Brasil
2006 - 2006
Curso de curta duração em VIDROS: PROPRIEDADES E
APLICAÇÕES.
Universidade Federal de Sergipe, UFS, Sao Cristovao, Brasil
Vínculo institucional
2006 - 2009
Universidade Federal de Sergipe - Laboratório de Quimica Ambiental
(LQA-UFS)
Vínculo: Iniciação cientifica, Enquadramento funcional: técnico de
laboratório, Carga horária: 20h, Regime: Parcial.
2005 - 2007
Instituto Tecnológico e de Pesquisas do Estado de Sergipe - ITPS
Vínculo: bolsista pesquisador, Enquadramento funcional: analista
químico, Carga horária: 20h, Regime: Parcial.
i
RESUMO
A procura por produtos naturais e saudáveis cresceu muito, motivo pelo qual
o consumo de mel tem aumentado nos últimos anos, conduzindo a busca pela
qualidade e segurança alimentar deste produto. O Brasil destaca-se como
exportador mundial de mel, decorrência da implantação do Plano Nacional de
Controle de Resíduos e Contaminantes (PNCRC). Em Sergipe há aproximadamente
1.000 apicultores envolvidos com a atividade. A produção de mel que nos anos 90
chegava a 30 toneladas, hoje chega a mais de 500 toneladas por ano. O objetivo
deste trabalho foi pesquisar o teor de constituintes inorgânicos (Na, K, Ca, Co, Fe,
Ni, Mg, Mn e Pb) em mel de abelhas Apis mellifera provenientes de quatro
municípios provenientes do Estado de Sergipe – Poço Redondo, Japaratuba, Porto
da Folha e Barra dos Coqueiros. Os analitos foram determinados por espectrometria
de absorção atômica (E.A.A.), marca Shimadzu, modelo AA-6800, equipado com
atomizador por chama e corretor de backgraund BGC-D2. Os valores mínimo e
máximo para os minerais foram: Fe (9,35 - 49,82 mg kg-1), Mn (0,71 – 5,80 mg kg-1),
Mg (7,82 – 112,63 mg kg-1), K (266,34 – 1299,39 mg kg-1), Na (14,21 – 174,84 mg
kg-1) e Ca (20,04 – 81,71 mg kg-1). Todos se apresentaram dentro dos valores
máximos recomendados na legislação Nacional e Internacional vigente. Também foi
possível fornecer subsídios aos apicultores e técnicos a respeito das características
específicas do mel, como produto natural único.
Palavras-chave: Mel; qualidade; contaminantes; constituintes.
ii
ABSTRACT
The demand for healthy and natural products has grown, reason that the
consumption of honey has increased in recent years, leading the search for quality
and food safety of this product. Brazil stands out as world exporter of honey, due to
the implantation of the National Plan for Control of Residues and Pollutants
(PNCRC). In Sergipe there are approximately 1.000 beekeepers involved in the
activity. Honey production that in the nineties had arrived to 30 tons, now reaches
more than 500 tons per year. The objective of this study was to research the content
of inorganic constituents (In the, K, Ca, Co, Faith, Ni, Mg, Mn and Pb) in honey bees
Apis mellifera from four counties from the State of Sergipe - Poço Redondo,
Japaratuba, Porto da Folha and Barra dos Coqueiros.. The analytes were
determined by atomic absorption spectrometry (A.A.S.), Shimadzu brand, AA-6800
model, equipped with a flame atomizer and broker BGC-D2 background. The
minimum and maximum values for the minerals were: Fe (9.35 – 49.82 mg kg-1), Mn
(0.71 – 5.80 mg kg-1), Mg (7.82 – 112.63 mg kg-1), K (266.34 – 1299.39 mg kg-1), Na
(14.21 – 174.84 mg kg-1) and Ca (20.04 – 81.71 mg kg-1). All were within maximum
values recommended in the National and International legislation in force. It was also
possible to supply subsidies to beekeepers and technicians about the specific
characteristics of honey as a natural product unique.
Keywords: Honey, quality, Pollutants, constituents.
iii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Crescimento da produção de mel nos Estados do Nordeste............... 07
Tabela 2 - Teor dos principais minerais encontrados no mel................................. 16
Tabela 3 - Concentração máxima permitida pela Legislação Brasileira para
alguns metais em mel............................................................................................. 16
Tabela 4 - Principais efeitos sobre a saúde relacionados ao chumbo e os
respectivos órgãos críticos...................................................................................... 21
Tabela 5 - Exposição ambiental ao cobalto através da dieta e concentrações
relatadas na literatura............................................................................................. 24
Tabela 6 - Localização dos pontos de amostragem............................................... 27
Tabela 7 - Programa de aquecimento do forno de micro-ondas............................ 33
Tabela 8 - Condições analíticas e operacionais do FAAS. ................................... 34
Tabela 9 – Concentrações (em mg/kg) dos minerais nas amostras de mel
produzidas nos quatro municípios provenientes do Estado de Sergipe – Poço
Redondo (povoado Barra da Onça), Japaratuba (povoado Caraíbas), Barra dos
coqueiros (povoado Capuã) e Porto da Folha (povoado Lagoa do
Rancho)................................................................................................................... 36
Tabela 10. Teor dos principais minerais encontrados no mel................................ 39
Tabela 11 – Concentrações (em mg/kg) dos elementos traço provenientes do
Estado de Sergipe................................................................................................... 40
iv
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Fontes antropogênicas e naturais de metais nos produtos das
abelhas...................................................................................................... 09
Figura 2 - Processamento do mel e fontes de contaminação..................... 10
Figura 3 - Povoado Capuã (Barra dos Coqueiros - SE).............................. 24
Figura 4 - Povoado Caraíbas (Japaratuba – SE)........................................ 24
Figura 5 - Povoado Barra da Onça (Poço Redondo – SE)......................... 25
Figura 6 - Povoado Rancho (Porto da Folha – SE).................................... 26
Figura 7 - Colmeia onde foram coletadas as amostras de Porto da folha -
SE (Povoado Lagoa do Rancho)................................................................ 27
Figura 8 - Favo de mel de onde foi retirada uma amostra para analise e
armazenada em pote de plástico devidamente etiquetado......................... 29
Figura 9 - Fluxograma do tratamento das amostras para determinação
parcial dos metais...................................................................................... 30
Figura 10 – Valores médios encontrados para os elementos essenciais... 33
v
LISTA DE ABREVIATURAS, SIMBOLOS E SIGLAS
AAS Espectrometria de Absorção Atómica (Ing. Atomic
Absorption Spectroscopy)
ABEMEL Associação Brasileira de Exportadores de Mel
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária
Ca Cálcio
CBA Confederação Brasileira de Apicultura
Co Cobalto
DL50 Dose Letal Mediana
ETAAS Eletrotermal Atomic Absorption Spectrometry
FAAS Espectrometria de Absorção Atómica por chama (Ing.
Flame Atomic Absorption Spectrometry)
FAO Food and Agriculture Organization
Fe Ferro
g Grama
Hg Mercúrio
HMF Hidroximetilfurfural
IARC International Agency for Research on Cancer
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ICP-OES
Espectrometria de Absorção Atómica por Plasma Acoplado
espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado
indutivamente (Ing. Inductively coupled plasma atomic
emission spectroscopy ICP-AES).
IDR Ingestão Diária Recomendada
K Potássio
kg Quilograma
km2
Quilometro quadrado
L Litro
LD Limite de detecção
LQ Limite de quantificação
LMR Limite máximo de resíduos
Máx Máximo
vi
MAPA Ministério da Agricultura, Pesca e Abastecimento
mg Miligrama
mg.kg-1
Miligrama por quilo
Mg Magnésio
ml Mililitro
Min Mínimo
Mn Manganês
MW Micro-ondas
Na Sódio
Ni Níquel
ng Nanograma
nm Nanômetro
OMS Organização Mundial da Saúde
P Fósforo
Pb Chumbo
PNCRC Plano Nacional de Controlo de Resíduos e Contaminantes
ppm Partes por milhão
p.s. Peso seco
PTFE Politetrafluoretileno
RDC Resolução da Diretoria Colegiada da ANVISA
SEBRAE Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas
t Tonelada
UFS Universidade Federal de Sergipe
US Ultra Som
μg Micrograma
μg.g-1
Micrograma por grama
μg.Kg-1
Micrograma por quilo
μL Microlitro
WHO World Health Organization
SUMÁRIO
RESUMO ..................................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................................. ii
LISTA DE TABELAS ................................................................................................. iii
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................. iv
LISTA DE ABREVIATURAS, SÍMBOLOS E SIGLAS .................................................. v
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
2. REVISÃO DA LITERATURA .................................................................................. 4
2.1. Histórico do mel ......................................................................................... 4
2.2. Mel ............................................................................................................... 5
2.3. Apicultura nacional .................................................................................... 6
2.4. Contaminação de produtos apícolas por metais traço ........................... 8
2.5. Metodologias analíticas na determinação de constituintes em mel .... 12
3. OBJETIVO ........................................................................................................... 14
3.1. Geral ......................................................................................................... 14
3.2. Objetivo Específico ................................................................................. 14
4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 15
4.1. Seleção dos Metais .................................................................................. 15
4.1.1 Sódio ........................................................................................... 17
4.1.2 Potássio ...................................................................................... 17
4.1.3 Magnésio .................................................................................... 18
4.1.4 Cálcio .......................................................................................... 19
4.1.5 Chumbo ...................................................................................... 20
4.1.7 Níquel .......................................................................................... 21
4.1.3 Manganês ................................................................................... 23
4.1.4 Cobalto ....................................................................................... 24
4.1.5 Ferro............................................................................................ 25
4.2. Reagentes e soluções ............................................................................. 25
4.3. Equipamentos .......................................................................................... 26
4.4. Materiais ................................................................................................... 26
4.5. Seleção dos locais para coleta ............................................................... 27
4.6. Coleta das amostras ................................................................................ 31
4.7. Limpeza de materiais ............................................................................... 32
4.8. Digestão em forno de micro-ondas ....................................................... 33
4.9. Condições do Equipamento de Absorção Atômica .............................. 34
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 35
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 41
7. REFERÊNCIAS .................................................................................................... 42
1
1. INTRODUÇÃO
Nos últimos anos a cobrança pela qualidade e segurança dos produtos
alimentares é cada vez maior e com isso as unidades de produção e processamento
tem sido alvo de verificações dos sistemas de segurança alimentar exigido por lei.
No Brasil a portaria nº 368, de 04 de setembro de 1997, do Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento (MAPA), estabeleceu o regulamento técnico sobre as
condições higiênico-sanitárias e de boas práticas de fabricação para
estabelecimentos elaboradores-industrializadores de alimentos para o consumo
humano, que estão sob sua fiscalização. O regulamento se aplica a toda pessoa
física ou jurídica que possua pelo menos um estabelecimento no qual se realizem
algumas das seguintes atividades: elaboração/industrialização, fracionamento,
armazenamento e transporte de alimentos destinados ao comércio nacional e
internacional. Logo, as unidades de processamento de mel e entrepostos de mel,
devem atender ao que é determinado no regulamento publicado na portaria nº 368
(BRASIL, 1997).
A procura por produtos naturais tem gerado uma demanda crescente por
produtos apícolas e, ao mesmo tempo, uma maior participação do mel na
alimentação humana. O mel têm se destacado não apenas por suas propriedades
terapêuticas, mas também como suplemento alimentar sem a adição de outras
substâncias durante a sua elaboração. A simples análise do mel demonstra
claramente a riqueza nutritiva de sua composição, que inclui micronutrientes tais
como vitaminas, minerais (AZEREDO et al, 2003).
O mel é um alimento natural, produzido por abelhas melíferas a partir do
néctar de flores (floral) ou de secreções procedentes de partes vivas de plantas, ou
de excreções de insetos sugadores de plantas (melato), que as abelhas recolhem,
transformam, combinam com substâncias específicas próprias e deixam maturar nos
favos da colmeia (CAMPOS, 2003). Quanto à sua composição, este é constituído na
sua maioria por hidratos de carbono (glicose e frutose), água, minerais (Ca, Cu, Fe,
Mg, P, K, entre outros), aminoácidos, ácidos orgânicos (ácido acético, ácido cítrico,
entre outros), vitaminas do complexo B, vitaminas C, D e E, e por um teor
considerável de antioxidantes (flavonóides e compostos fenólicos). Devido ao seu
teor em açúcares simples, de assimilação rápida, o mel é altamente calórico (cerca
2
de 3,4 Kcal/g), sendo uma valiosa fonte de energia (IOANNIDOU et al, 2005 e POHL
P. 2009).
Os alimentos derivados do mel são regulamentados pelo Codex
Alimentarius, pelo Mercosul e pela legislação brasileira que estabelecem níveis
máximos de contaminantes metálicos em função de sua toxicidade e tolerância
cumulativa no organismo humano (ANONYMOUS/CODEX, 1995, 2002;
MERCOSUL, 1994; ANVISA, 1998).
Como o mel é resultado de um processo de bioacumulação ele pode ser
usado para recolher informações relacionadas ao ambiente em que as abelhas
vivem. As abelhas entram em contato não somente com o ar, mas também com o
solo e a água de uma área maior que 7 km2. Assim, as concentrações dos
elementos químicos presentes no mel refletem as quantidades presentes em toda a
região, atribuindo ao mel status de bom indicador biológico de poluição ambiental.
(ANKLAN, 1996 e IOANNIDOU et al, 2005).
Espécies consideradas como bioindicadoras são organismos que nos
servem como medida para informar das condições ambientais de um dado local.
Estes organismos podem ser de várias espécies animais ou vegetais e, muitas
vezes os seus órgãos ou seus produtos são utilizados como bioindicadores. O mel e
o pão de abelhas, dentre outros produtos apícolas são bons exemplos de
bioindicadores. Atualmente, estes são muito utilizados para estudos que envolvem
monitoramento de poluição ambiental (CONTI, M. E; BOTRE, F, 2001).
Os metais tóxicos presentes na atmosfera podem se depositar nos pelos dos
corpos das abelhas sendo trazidos para as colmeias juntamente com o pólen ou
podem ainda ser absorvidos juntamente com o néctar das flores ou trazidos pela
água ou melato (PORRINI et al, 2003).
Além do monitoramento ambiental, a determinação de espécies inorgânicas
potencialmente tóxicas no mel também é interessante para o controle da qualidade e
dos aspectos nutricionais. Já a determinação dos elementos químicos considerados
essenciais à dieta humana é importante para classificar o mel como uma fonte rica
ou boa destes minerais (MILLER-IHLI, 1996).
A determinação de constituintes inorgânicos em alimentos ricos em açúcar é
um desafio analítico, devido à interferência da matriz. A diluição da amostra pode
minimizar este efeito, mas por outro lado, pode reduzir a concentração das espécies
3
abaixo do limite de quantificação. Assim, o pré-tratamento é usualmente necessário
para destruir a matriz orgânica e/ou extrair os elementos metálicos dos complexos
orgânicos. Obviamente, a seleção do procedimento de tratamento deve, sempre,
levar em conta as espécies químicas de interesse, a matriz e a frequência analítica
(BULDINI, 2001).
Em contraste com a variedade de floradas e com um mercado cada vez
mais exigente, poucos registros da composição mineral do mel brasileiro são
encontrados na literatura. Os poucos trabalhos envolvendo mel brasileiro e suas
composições minerais utilizam a técnica de emissão atômica, visando um
conhecimento abrangente de um grande número de constituintes, relacionado à
origem e autenticidade do mel. Entretanto, a técnica de absorção atômica também
pode ser bastante útil, uma vez que apresenta características importantes como:
seletividade, sensibilidade, baixos limites de detecção, repetibilidade e
reprodutibilidade (FREDES, 2006).
Na determinação de contaminantes inorgânicos por métodos
espectrofotométricos a amostra sólida deve ser transformada em solução aquosa
para medição do analito. Existem três métodos de preparação da amostra: digestão
ácida, digestão seca e dissolução por micro-ondas.
Na digestão por via seca por haver aquecimento da amostra a altas
temperaturas podem ocorrer perdas por volatilização, perdas como aerosol sólido e
perdas como espuma. Porém apresenta as vantagens de exigir pouca atenção do
operador, não utilizar ácidos concentrados e por permitir digerir uma maior
quantidade de amostra, o que possibilita a sua utilização na identificação de
contaminantes inorgânicos por técnicas menos sensíveis como a espectrometria de
absorção atômica. Na digestão ácida, a amostra é submetida a uma digestão por
ação de um ácido de forma a produzir uma solução. Os ácidos utilizados são,
geralmente, o ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fluorídrico e ácido perclórico. Na
dissolução por micro-ondas são adicionados ácidos à amostra, que em seguida é
colocada num forno de micro-ondas para dissolução (FREDES, 2006).
Este trabalho teve como objetivo avaliar ocorrência de constituintes
inorgânicos (Na, K, Ca, Co, Fe, Ni, Mg, Mn e Pb) em mel de abelhas Apis mellifera
provenientes de quatro municípios do Estado de Sergipe – Poço Redondo,
Japaratuba, Porto da Folha e Barra dos Coqueiros, visando à comparação dos
4
níveis destes constituintes com os valores máximos recomendados nas legislações
vigentes, a fim de fornecer subsídios aos apicultores e técnicos a respeito das
características específicas do mel, como produto natural único.
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1. Histórico do mel
Pesquisas arqueológicas demonstram que as abelhas já produziam e
estocavam mel há 20 milhões de anos, antes do surgimento do ser humano na
Terra. O homem das cavernas saía à caça dos insetos, mas não sabia como separar
os produtos do favo. O alimento era ingerido como uma mistura de mel, pólen, crias
e cera (OLIVEIRA; SEABRA, 2006).
Todos os povos primitivos da Ásia, África e Europa conheciam as abelhas e
utilizavam seus produtos, contudo os egípcios são considerados os primeiros
apicultores, uma vez que 2400 anos a.C já criavam abelhas em colmeias de barro
(OLIVEIRA; SEABRA, 2006).
A palavra colmeia teve origem na Grécia, onde os gregos colocavam
enxames em recipientes com forma de sino, feitos de uma palha trançada, chamada
colmo. Com o tempo, as abelhas passaram a assumir importância cultural e
religiosa, sendo consideradas sagradas por muitas civilizações Egípcias (OLIVEIRA;
SEABRA, 2006).
No Brasil as abelhas nativas já habitavam o território brasileiro antes da
chegada dos colonizadores. Mas a apicultura, como forma organizada de produção,
começou com os enxames trazidos pelos imigrantes. Em 1839, o padre Antônio
Carneiro Aureliano adquiriu algumas colônias de abelhas da espécie Apis
mellifera da região do Porto, Portugal e instalou-as no Rio de Janeiro. Em 1841 já
havia mais de 200 colmeias, instaladas na Quinta Imperial. Em 1845, colonizadores
alemães trouxeram abelhas da Alemanha (Nigra, Apis mellifera melífera) e iniciaram
a apicultura nos Estados da Região Sul. Entre 1870 e 1880, Frederico Hanemann
trouxe abelhas italianas (Apis mellifera lingústica) para o Rio Grande do Sul. Em
1895, o padre Amaro Van Emelen trouxe abelhas da Itália para Pernambuco
(CICCO, 2012).
5
A atividade se expandiu a partir de 1956, com o cruzamento das espécies
europeias e africanas, que resultaram na raça africanizada. A diversificação da flora
brasileira contribuiu para a expansão da atividade, que hoje está presente em todos
os Estados (SEBRAE 2006).
2.2. Mel
O mel pode ser definido como alimento elaborado pelas abelhas melíferas a
partir de néctar e/ou secreções de partes vivas das plantas. Esse material é
coletado, transformado e combinado com secreções próprias das abelhas, para ser
posteriormente armazenado nos alvéolos dos favos e consumido por elas como
alimento (LOPES et al., 2001).
É uma substância doce e encontra-se, normalmente, num Estado líquido
viscoso que se modifica no tempo. A sua composição química varia, dentro de
certos limites, em função da origem floral, de fatores edáficos e climáticos, do
material libado, assim como dos procedimentos utilizados na extração e
comercialização do mel. Possui propriedades antimicrobianas, antivirais,
antiparasitárias, antioxidantes e anti-inflamatórias. (CONCEPCIÓN S. L. e CARMEN
G. F. 2000).
A sua composição depende tanto as plantas visitadas pelas abelhas quanto
do clima e condições ambientais. A sua utilização ocorre desde os tempos antigos,
principalmente como adoçante natural, sendo este produto também muito apreciado
pela sua riqueza de sabores e aromas, além de seu potencial uso terapêutico. Este
produto é amplamente consumido no mundo sendo considerado um alimento fonte
de carboidratos, nutriente essencial para fornecer energia ao homem. (LORENTE et
al., 2008).
O mel é muitas vezes utilizado como substituto do açúcar, como um
ingrediente ou como um conservante natural em centenas de alimentos
industrializados. Por apresentar propriedades antimicrobianas e antissépticas, ajuda
a cicatrizar e a prevenir infecções em feridas ou queimaduras superficiais. Devido às
suas qualidades adstringentes e suavizantes é bastante utilizado na cosmética
(OMODE, 2008).
6
O controle de qualidade é uma etapa importante para que o produto seja
comercializado com as suas propriedades naturais preservadas, que possua
características que facilitem sua utilização e que tenha uma adequada conservação
e apresentação (LACERDA et al., 2010).
Concentrações significativas de minerais podem ser retidas no solo. Estes
nutrientes minerais podem ser transportados para as plantas através das raízes e
posteriormente passarem para o néctar que vai ser levado pelas abelhas para a
produção de mel. Sendo assim, a composição e o teor de metais no mel dependem
da origem geográfica - determinada pela geoquímica e pelos recursos geológicos - e
da origem botânica - determinada pelo tipo floral, densidade e composição do néctar
e pólen (POHL P. 2009).
O mel pode ser considerado como uma fonte essencial de metais na dieta
diária, mas os metais traço quando estão presentes no mel em quantidades acima
dos valores aceites para a segurança do consumidor podem causar risco à sua
saúde. No mel o metal mais abundante é o potássio, seguindo-se o sódio, cálcio e o
magnésio. Cobre, ferro, zinco e manganês se encontram em quantidades
intermediarias. (OMODE, 2008).
2.3. Apicultura nacional
O mel brasileiro é hoje cobiçado pelos principais mercados internacionais,
por ser livre de agrotóxicos e pelo excelente padrão de qualidade. Em 10 anos, a
produção triplicou e as exportações deram um salto de mais de 9.000%, segundo
dados da CBA (Confederação Brasileira de Apicultura). De acordo com a CBA, o
Brasil apresenta dentro do cenário apícola internacional, uma produção diferenciada
baseada na diversidade climática e de flora, caracterizando um mel com
propriedades sensoriais predominantes principalmente quanto aos atributos cor,
aroma e sabor (CBA, 2012).
A produção mundial de mel entre 2000 e 2004 indicou a participação da
China com 21,12% da produção em 2004, seguida dos Estados Unidos e Argentina
com 6,28% e 6,12%, respectivamente. O Brasil ocupou em 2005 a 5ª. posição como
exportador de mel, apresentando em 2009 a 11ª posição mundial com 38.764,2
toneladas, representando 2,57% da produção mundial (CBA, 2012; IBGE, 2011).
7
No Brasil, a apicultura é praticada tanto por pequenos quanto por grandes
apicultores. No primeiro caso, são produtores que têm a apicultura como atividade
secundária, utilizando-se de mão de obra familiar. No caso dos grandes apicultores,
a apicultura é atividade profissional, utilizando-se de mão de obra fixa e parcerias
(OLIVEIRA; SEABRA, 2006).
De acordo com Pereira (2003), os principais compradores de mel do país
são: Alemanha, Espanha, Canadá, Estados Unidos, Porto Rico e México. Programas
de incentivo à produção apícola e capacitação de agricultores envolvidos com a
cadeia produtiva são os responsáveis pelo destaque do setor nos últimos anos
(SEBRAE, 2011).
Em Sergipe, a atividade apícola ganhou maior importância, do ponto de vista
econômico, a partir do lançamento, no ano de 2003, do chamado QQC do mel, que
pode ser traduzido em qualidade, quantidade e continuidade da atividade apícola em
Sergipe. Este projeto, contou inicialmente com as parcerias do Governo do Estado,
da Federação Apícola de Sergipe e do SEBRAE, sendo que seu objetivo
fundamental foi o fortalecimento da atividade apícola através de investimentos na
organização dos produtores, capacitação tecnológica, desenvolvimento de mercados
e preservação ambiental (arranjos produtivos locais de Sergipe APL-SE). No último
levantamento do IBGE, a produção no Nordeste girou em torno de 14 mil toneladas.
Comparando com o mel produzido nacionalmente, a região representava 14% em
1999, passando para 39% em 2009 (SEBRAE, 2011).
Tabela 1 – Evolução da produção nos Estados do Nordeste
Posição
(2009) Estado
Evolução da produção (t) Taxa de crescimento
(1999 a 2009) 1999 2009
1º Ceará 521 4.734 809%
2º Piauí 1.586 4.278 170%
3º Bahia 354 1.922 443%
4º Pernambuco 101 1.594 1.478%
5º Rio Grande do Norte 158 1.107 601%
6º Maranhão 21 747 3.457
7º Paraíba 17,1 272 1.491%
8º Alagoas 17,2 169 883%
9º Sergipe 17,0 136 700%
Fonte: IBGE, 2009 - Elaboração: SEBRAE/PE, 2011.
8
Mesmo estando na última colocação, a quantidade de mel produzida em
Sergipe, saiu de 17 para 136 toneladas, significando um aumento de 700%.
2.4. Contaminação de produtos apícolas por metais traço
O mel contém a maioria dos minerais essenciais para o organismo, dessa
forma a inclusão deles na dieta diária ajuda a eliminar a deficiência destes
elementos. A quantidade de minerais pode variar de 0,91 a 5,74% em méis, sendo
encontrados cálcio, cobre, ferro, magnésio, fósforo, potássio, silício, sódio, enxofre,
titânio, estrôncio, zinco, alumínio, boro, níquel e cromo (OZCAN M. M. 2011; POHL
P. 2009; PORRINI et al., 2003; RISSATO et al., 2006;).
Este conteúdo de minerais, muitas vezes referido como metais, também é
considerado na maioria das análises físico-químicas dos méis e pólen. Alguns
autores encontraram diferentes concentrações de minerais em função da origem
botânica. (MARCHINI et al., 2005; SODRÉ et. al. 2005).
O setor apícola do Brasil desfruta de uma cômoda situação devido à
valorização de seus produtos, principalmente por possuir uma apicultura livre de
aplicações de produtos químicos, bem distribuída em todo território nacional, sendo
capaz de gerar grandes produções com tarifas bastante competitivas. Entretanto,
existe um grande desafio para apicultura brasileira que é assegurar aos
consumidores a comprovação da qualidade dos seus produtos e conseguir aumentar
a produtividade de forma a reduzir ainda mais os custos de produção, para se ter
maior competitividade no mercado. Esta nova realidade apícola exige adequações
de pontos do sistema produtivo, para que sejam atendidos os requisitos dos
mercados importadores. A não adequação da apicultura brasileira aos parâmetros
de qualidade e produtividade pode comprometer seriamente a sustentabilidade da
atividade no País (SEBRAE 2009, SOUZA, 2007).
Dessa forma, a abelha e seus produtos podem caracterizar o nível da
poluição de quase todos os setores ambientais (solo, água, plantas e ar) em uma
área de alguns quilômetros quadrados funcionado como indicador biológico de
contaminação ambiental pelo aparecimento de alta mortalidade, quando o produto é
potencialmente tóxico para abelhas (DL50 baixa) e/ou presença de resíduos em seus
9
corpos ou em produtos da colmeia, no caso dessas substâncias não serem
particularmente perigosos para esses insetos (RISSATO et al., 2006; PORRINI et al.,
2003). Em geral, o mel pode ser contaminado de forma involuntária pelo próprio
ambiente ou ainda através da própria prática apícola (Figura 1).
Figura 1 - Fontes antropogênicas e naturais de metais nos produtos das abelhas.
Fonte: Fonte: (POHL P. 2009).
A contaminação do mel por metais deve-se às tintas e vernizes para
conservação das colmeias, à incorreta higienização dos veículos de transporte, das
instalações de extração e acondicionamento e à utilização de utensílios de materiais
inadequados (POHL P. 2009).
10
A Figura 2 resume as diferentes fases de processamento do mel e as
possíveis fontes de contaminação associadas.
Figura 2 - Processamento do mel e fontes de contaminação
Estágios de
processamento de mel Fontes de contaminação
Remoção dos quadros Tintas e conservantes, detritos de plantas, terra,
contaminantes ambientais.
↓
Desoperculação e
extração
Equipamento de desoperculação, extratores, tanques de
retenção, instalações (umidade, poeiras).
↓
Filtração
Equipamento (maturadores, peneiras, clarificadores,
filtros, material de aquecimento), recipientes,
contaminantes ambientais.
↓
Decantação
Recipientes (baldes, tanques de armazenamento),
contaminantes ambientais (umidade, poeiras, elevada
temperatura).
↓
Engarrafamento Equipamento (engarrafamento e selagem), recipientes,
poeiras, umidade, elevada temperatura.
Fonte: adaptado de Pohl (2009)
Os metais podem ser classificados, do ponto de vista toxicológico, como
essenciais ou não essenciais aos organismos vivos. Os essenciais estão em um
adequado equilíbrio, permitindo uma concentração ideal nos fluidos biológicos e,
11
como consequência, um bom funcionamento adequado do organismo (ELINDER,
1986).
Os metais não essenciais mais estudados são: o chumbo, o mercúrio, o
cádmio e o arsênio. Pode-se dizer que não existe uma necessidade para as
atividades metabólicas normais e são tóxicos para célula, mesmo em baixas
concentrações. Esses metais são reconhecidos como os mais agressivos e são
juntamente com os metais de transição, geralmente chamados de metais traço
(ELINDER, C. G, 1986).
Dentre os metais traço passiveis de contaminar os produtos da colmeia, os
principais são: chumbo (Pb), cobre (Cu), cromo (Cr), manganês (Mn), níquel (Ni),
zinco (Zn), prata (Ag), ferro (Fe), cádmium (Cd), alumínio (Al), cobalto (Co) e
estrôncio (Sr). Os teores de metais traço e outros minerais encontrados nas
amostras podem indicar o nível de poluição ambiental e a origem geográfica do mel
(FISZMAN, M., PFEIFFER, W. C. E LACERDA, L. D., 1984).
Ao comparar os metais traço com outros poluentes, como os agrotóxicos,
por exemplo, os agrotóxicos se dispersam rapidamente tanto em relação ao tempo
quanto ao espaço, variando de acordo com o composto químico. Eles são
degradados através de vários fatores ambientais durante longos ou curtos períodos
de tempo. Os metais, por outro lado, são emitidos continuamente por fontes naturais
e antropogênicas, e eles não são degradados, permanecendo nos ciclos físicos e
biológicos (PORRINI et al., 2003).
A crescente industrialização, urbanização e desenvolvimento das redes
rodoviárias (com consequente aumento da utilização dos combustíveis fósseis) têm
exercido um impacto negativo na biosfera, destruindo o equilíbrio ecológico e
colocando em perigo os sistemas biológicos que a constituem. A poluição
atmosférica contribui de forma significativa para o decréscimo da produtividade
agrícola e representa uma ameaça à biodiversidade. As indústrias emitem diversos
poluentes, como partículas, líquidos e gases para a atmosfera. Estes compostos
sofrem diferentes transformações (físicas, químicas e fotoquímicas), dispersam-se
por longas distâncias, dependendo o seu destino final de condições topográficas e
meteorológicas. As propriedades químicas dos metais e as fontes de emissão são
fatores importantes que determinam o seu transporte. (AGRAWAL &
AGRAWAL,1999)
12
Para metalóides como o As, Hg e Se o transporte na fase gasosa assume
maior relevância, enquanto metais menos voláteis como o Pb, Mn e Zn são
transportados na fase sólida (sob a forma de partículas). Os poluentes, e em
particular os metais pesados, podem depositar-se diretamente nas abelhas, ou
contaminá-las indiretamente através do néctar, do pólen, da melada, ou da água
ingerida (PORRINI et al., 2003; PERUGINI et al., 2010).
Assim, de forma a evitar a sua contaminação, a localização dos apiários
deve respeitar alguns critérios. A sua implantação deve evitar zonas urbanas,
autoestradas, parques industriais, aterros e incineração de lixos (NEVES, 2006).
2.5. Metodologias analíticas na determinação de constituintes em mel
A literatura descreve a determinação de elementos metálicos em mel de
abelhas procedentes de vários países, utilizando técnicas e métodos diversos
(IOANNIDOU, 2005; RODRÍGUEZ, 2005; MERIN, 1998 e MENDES, 2006).
O monitoramento ambiental e a avaliação de abelhas melíferas e seus
produtos como bioindicadores, foi descrito por Conti (2001), que avaliaram a
concentração de Cd, Cr e Pb por ET AAS em abelhas melíferas, méis, polens,
própolis e cera. Os autores constataram que as abelhas, e em menor proporção
alguns de seus produtos (pólen, própolis e cera), podem ser considerados
bioindicadores representativos da poluição ambiental (CONTI, M. E; BOTRE, F,
2001).
Ioannidou et al. (2005) apresentaram um método para determinação de traço
de contaminantes em mel e açúcares por ICP OES. Neste trabalho a amostra não foi
mineralizada, mas diluída (2 % m/v de mel) e sonicada em banho de ultrassom,
tornando o método rápido e adequado para análises de rotina. No entanto, os
autores relataram que a repetibilidade do método não foi adequada para Pb e Zn, e
em alguns casos o desvio padrão relativo foi maior que 50 %.
Rodríguez (2005) descreveu a determinação de Cr, Cu e Ni em mel por ET
AAS. Após a otimização dos parâmetros experimentais para a determinação das
espécies individualmente, um método combinado foi desenvolvido, utilizando a
ferramenta estatística das superfícies de resposta, para a determinação direta das
13
três espécies. O método proposto foi aplicado na caracterização de amostras do
noroeste da Espanha.
Dentre os estudos envolvendo o mel nacional, está o de Mendes (2006), que
utilizaram digestão assistida por micro-ondas e por banho de ultrassom para o pré-
tratamento de mel de diferentes regiões do Brasil, visando à determinação de
constituintes inorgânicos por ICP OES. Neste trabalho, foi possível observar que o
mel brasileiro, de uma forma geral, não é contaminado por espécies potencialmente
tóxicas (dependendo da concentração), como chumbo e cádmio e pode ser
considerado uma boa fonte nutritiva de Mn (VRD = 2 mg/dia).
Pohl P. (2009) compara procedimentos de preparo de amostras por digestão
por via úmida, seca e com emprego de radiação micro-ondas. No caso da digestão
por via úmida, foram utilizados 12 mL de uma mistura 2:1 em volume de HNO3 e
H2O2 para 1 g de amostra. Essa mistura foi aquecida por 4 h até a secagem, quando
o volume foi ajustado para 10 mL. Para o procedimento que utilizou radiação micro-
ondas, 1 g de amostra foi digerido com 3 mL de HNO3 (concentrado) e 1 mL de H2O2
(30% m/v) conforme o seguinte programa: 2 min a 250 W, 2 min a 0 W, 6 min a 250
W, 5 min a 400 W, 8 min a 550 W e 8 min de ventilação. Dessa forma, os elementos
Fe e Zn puderam ser quantificados por FAAS e os demais por espectrometria de
absorção atômica com forno de grafite (GFAAS, do inglês Graphite Furnace AAS),
com valores de concentração de 1,8 a 10,2 μg/g para Fe, (o elemento mais
abundante) e 0,9 a 17,9 μg/kg para Cd (o elemento menos abundante). Pela
comparação dos resultados obtidos, o método de decomposição com emprego de
radiação micro-ondas foi o que apresentou os melhores valores de recuperação,
seguidos da digestão por via úmida e pela digestão por via seca.
14
3. OBJETIVO
3.1. Geral
Avaliar a ocorrência de constituintes inorgânicos (Na, K, Ca, Co, Fe, Ni, Mg,
Mn e Pb) em mel de abelhas Apis mellifera provenientes de quatro municípios do
Estado de Sergipe – Poço Redondo, Japaratuba, Porto da Folha e Barra dos
Coqueiros, a fim de fornecer subsídios aos apicultores e técnicos a respeito das
características específicas do mel, como produto natural único.
3.2. Específicos
Pesquisar as quantidades de metais traço em mel de abelhas
produzidos por Apis mellifera produzidos no Estado de Sergipe;
Comparar as concentrações de metais encontrados no mel com os
níveis permitidos pela legislação brasileira;
Estudar e avaliar a utilização do mel como bioindicadores de poluição
ambiental por metais.
15
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Seleção dos Metais
Os metais estudados neste trabalho foram o Sódio (Na), Potássio (K), Cálcio
(Ca), Cobalto (Co), Ferro (Fe), Níquel (Ni), Magnésio (Mg), Manganês (Mn) e
Chumbo (Pb). Estes podem ser classificados de três formas distintas.
Metais como sódio, potássio, cálcio, ferro, níquel e magnésio, são
denominados como elementos essenciais, pois são necessários ao metabolismo
biológico dos organismos vivos, entretanto em nível traço, na ordem de miligrama
(ULUOZLU et al., 2007).
O chumbo é classificado como micro contaminante ambiental, tóxico, ou
ainda como não essencial, pois não é necessário ao organismo em nenhuma
quantidade. O ferro, manganês e níquel são nomeados de elementos essenciais e
simultaneamente micro contaminantes, pois são necessários ao organismo, porém
em níveis ultra traço, na ordem de micrograma a nanograma, entretanto se estes
níveis forem ultrapassados estes metais podem se tornar potencialmente tóxicos
(OGA et al., 2008).
Os metais tóxicos podem ser altamente prejudiciais à saúde dos animais
mesmo em concentrações reduzidas e os metais essenciais também podem produzir
efeitos tóxicos quando em excesso (CELIK; OEHLENSCHLAGER, 2007). No
entanto, ressalta-se que a faixa de concentração que preenche os requisitos
biológicos necessários dos metais essenciais e a faixa de concentração na qual
estes metais possuem efeito tóxico, são bem próximas (LIMA; PEDROZO, 2001).
A literatura relata a presença de diversos minerais no mel de abelhas, os
principais estão expostos na tabela 2 e, conforme é possível observar, estes
elementos estão presentes em pequenas quantidades, entretanto são essenciais ao
bom funcionamento do organismo humano.
16
Tabela 2 - Teor dos principais minerais encontrados no mel
Minerais Média em mg/100g de mel
Wiese (2000) Bogdanov et al., (2008)
Cálcio 4,4 – 9,20 3 - 31
Ferro 0,06 – 1,5 0,003 - 4
Magnésio 1,2 – 3,5 0,7 - 13
Manganês 0,02 – 0,4 0,002 - 2
Potássio 13,2 – 16,8 40 - 3500
Sódio 0,0 – 7,60 1,6 - 17
Fonte: Wiese (2000) e Bogdanov et al., 2008.
Para melhor se adequar as reais necessidades de garantir o bem-estar do
consumidor foi aprovado o Programa de Controle de Resíduos e Contaminantes em
Carnes (Bovina, Aves, Suína e Equina), Leite, Mel, Ovos e Pescado, para o
exercício de 2009, na forma dos Anexos à Instrução Normativa nº14, de maio de
2009. Consta, neste documento, o anexo IV, que consiste no Programa de Controle
de Resíduos e Contaminantes em Mel (BRASIL, 2009). No decorrer dos anos
aconteceram modificações nos limites máximos de resíduos de metais em méis. Em
2012 foi aprovada uma nova Instrução Normativa nº11/12 (BRASIL, 2012), observa-
se que somente o metal chumbo foi implementado na nova instrução com um valor
de 0,3 µg/g. Isso pode ser um agravante, pois a presença de outros metais acima
desses limites pode comprometer a saúde. As concentrações máximas permitida de
metais em méis de abelhas pelas Legislações supracitadas estão na Tabela 3.
Tabela 3 - Concentração máxima permitida pela Legislação Brasileira para alguns metais em mel
Concentração Máxima Permitida (µg/g)
Elementos Dec. 55871/65 Port. 11/87 Port. 685/98 IN 14/09 IN 11/12
Chumbo (Pb) 0,8 ND ND 0,5 0,3
Níquel (Ni) 5,0 ND ND ND ND
Manganês (Mn) ND ND ND ND ND
Cobalto (Co) ND ND ND ND ND
Ferro (Fe) ND ND ND ND ND
Dec. 55871/65 - Decreto nº55871/65 (BRASIL, 1965) Port. 11/87 - Portaria nº11/87 (BRASIL, 1987) Port. 685/98 - Portaria nº685/98 (BRASIL, 1998) IN 14/09 - Instrução Normativa nº14/09 (BRASIL, 2009) IN 11/12 - Instrução Normativa nº11/12 (BRASIL, 2012) ND = Não definido pela Legislação
17
4.1.1 Sódio
É reconhecido como principal cátion do fluido extracelular. Sua função mais
conhecida é seu papel na manutenção da osmolaridade e volume do fluido corporal,
influenciando a pressão sanguínea. A deficiência de sódio é rara em seres humanos,
ocorrendo apenas em ocasião de vômitos, diarreias ou suor excessivo (WITCZAK
M., 2011).
Evidencias sustentam que quanto maior o consumo de sódio, maior o risco
de desenvolver pressão arterial elevada e edema, por isso, enfatiza-se a
recomendação de um consumo moderado a baixo de sódio para todos os indivíduos.
Um consumo de 500 mg/dia seria o suficiente para manter as funções orgânicas
dependentes deste mineral; entretanto um consumo médio de mg/dia ou superior é
bastante comum. Não há quantidades de Ingestão Diária Recomendada (IDR) para
o sódio. A Organização Mundial da Saúde (OMS) sugere que o consumo de sal e
sódio, em cada região/país, leve em consideração a hipertensão arterial como
problema de saúde pública. O teor de sódio naturalmente presente nos alimentos
seria suficiente para cobrir as necessidades e, por esta razão não há níveis de
ingestão mínimos, com exceção para os lactentes (recomendação de níveis de
ingestão de 120 a 200 mg/dia para bebes de 7 a 12 meses de idade, para menores
de 7 meses, o teor de sódio do leite materno em aleitamento exclusivo atende às
necessidades desta faixa etária). Em geral, a OMS propõe limite superior de 6 g de
sal por dia ou 2,5 g por 1.000 kcal como valor médio recomendado. (DÉPORTES,
1995).
4.1.2 Potássio
É o principal cátion do meio intracelular, exercendo importantes papeis
necessários para a manutenção da fisiologia celular. Assim como o sódio, o potássio
é um cátion quando dissociado em meio líquido, sendo essa a forma presente nos
organismos vivos. (WITCZAK M., 2011).
As principais funções do potássio estão relacionadas à manutenção da
integridade celular e balanço hídrico, contração muscular, síntese de glicogênio,
catabolismo da glicose, metabolismo proteico e de carboidratos, atuando também na
manutenção da diferença de potencial através das membranas celulares. As
18
principais consequências da depleção de potássio estão associadas a fadiga,
fraqueza muscular, cãibras e paralisia intestinal. A deficiência severa deste mineral
pode resultar em paralisia muscular e alteração tio ritmo cardíaco. A toxicidade de
potássio pode resultar em arritmia cardíaca, confusão mental e fraqueza muscular
(WITCZAK M., 2011).
Em adultos saudáveis, o balanço de potássio pode ser mantido mesmo com
consumo abaixo do recomendado. A ingestão de potássio no mundo oscila entre 50
e 200 mmol/dia. As recomendações dietéticas de potássio variam de 1.000 a 1.600
mg/dia para crianças de 1 a 9 anos de idade e 2.000 mg/dia para maiores de 10
anos e adultos. Níveis de ingestão de 500 a 700 mg/dia são recomendados para
bebes de 7 a 12 meses de idade; para menores de 7 meses, o teor de potássio do
leite materno em aleitamento exclusivo atende às necessidades desta faixa etária
(OMS, 1998).
4.1.3 Magnésio
O magnésio é um mineral abundante em muitos alimentos, e sua deficiência
em indivíduos saudáveis é rara. É o quarto cátion mais abundante no corpo e o
segundo mais prevalente no meio intracelular. Em termos fisiológicos, é essencial
em muitas reações enzimáticas. (SANDERS N. N, 2006).
A principal função do magnésio é estabilizar a estrutura do ATP nas reações
enzimáticas dependentes de ATP. O cátion magnésio (Mg+2) é um co-fator para mais
de 300 enzimas envolvidas no metabolismo de componentes alimentares e na
síntese de muitas moléculas importantes. Entre as reações que necessitam de
magnésio estão a síntese de ácidos graxos e proteínas, a fosforilação da glicose e
seus derivados na via glicolítica, e as reações da transcetolase. Também
desempenha um papel na transmissão e atividade neuromuscular, trabalhando em
conjunto e contra os efeitos do cálcio, dependendo do sistema envolvido; na
contração muscular normal, o cálcio atua como um estimulador e o magnésio atua
como um relaxante. As altas ingestões de magnésio estão associadas ao aumento
da densidade óssea. A necessidade fisiológica de magnésio em adultos é de
aproximadamente 280 a 350mg/dia. Estes números são calculados com base na
19
exigência de 5 mg de magnésio por quilograma de peso corporal por dia (National
Research Council, 1989).
4.1.4 Cálcio
Elemento essencial à vida animal; o corpo humano contém
aproximadamente 1,5 a 2% em massa de cálcio, 99% deste concentrado nos ossos
e dentes, e o restante 1% está no sangue, fluidos extracelulares e dentro das células
dos tecidos moles, onde regula muitas funções metabólicas importantes. O sangue
contém da ordem de 1 g/L de Ca; os ossos contêm na base de 110 g/Kg (National
Research Council, 1989).
A ingestão adequada de cálcio é necessária para permitir ganhos ótimos na
massa e densidade óssea nos anos iniciais da vida e na adolescência. Este
elemento químico desempenha um papel fundamental no organismo das mulheres,
pois participa de processos importantes durante a gravidez e a lactação. Além de
sua função na construção e manutenção de ossos e dentes, o cálcio também possui
uma série de papéis metabólicos nas células de todos os outros tecidos. As funções
de transporte das membranas celulares são influenciadas pelo cálcio; este elemento
afeta a liberação dos neurotransmissores nas ligações sinápticas, a função dos
hormônios proteicos e a liberação ou ativação de enzimas intra e extracelulares. O
cálcio também é necessário para a transmissão nervosa e regulação da função
muscular e cardíaca (National Research Council, 1989).
A deficiência de cálcio na dieta ocasiona vários distúrbios, dentre os quais se
podem citar a osteoporose, e também várias doenças crônicas como o câncer de
cólon e a hipertensão, que ocorrem comumente nas sociedades ocidentais, inclusive
a do Brasil. Apesar disso, uma ingestão muito alta de cálcio (isto é, 2000 mg ou mais
por dia), especialmente em uma pessoa com um alto nível de vitamina D, é uma
causa potencial de hipercalcemia; este distúrbio pode levar à calcificação excessiva
em tecidos moles, especialmente os rins, sendo um risco para a manutenção da vida
(WITCZAK M., 2011).
20
4.1.5 Chumbo
É um metal tóxico que tem tendência a se acumular nos tecido do homem
(OSSANAI, 1979). Em 400 a.C., Hipócrates descreveu uma doença a qual chamou
de saturnismo, com sintomas que iam de cólica a paralisia, que foi contraído por
homens que trabalhavam com chumbo (REILLY, 1991). Os efeitos tóxicos envolvem
vários órgãos e são as consequências de uma variedade de efeitos bioquímicos. No
século XVI, Georgius Agricola, em “De Re Metallica”, descreveu o chumbo como um
metal “mortal e nocivo”. O chumbo é encontrado como poluente ambiental pela
emissão industrial, principalmente por fábricas de baterias, incineradores e, também,
por ingestão de alimentos contaminados. Mesmo em baixas concentrações pode
comprometer o sistema nervoso, o sangue e os rins. Durante os últimos anos fontes
de contaminação ambiental por chumbo têm diminuído tanto pela abolição de
chumbo na gasolina como também pelo fato de serem banidas as soldas em
embalagens de alimentos e bebidas (NASCIMENTO et al., 2006).
As atividades humanas têm espalhado chumbo por todo o ambiente.
Atualmente, as maiores fontes ambientais de chumbo e seus sais, que contribuem
para a ingestão diária, são ar, poeira, alimentos, bebidas e tinta. Alimentos tais como
frutas, vegetais, carnes, grãos, frutos do mar, bebidas suaves e mel podem conter
chumbo, originado da água de preparo ou plantas e animais criados em locais
contaminados (MOREIRA; MOREIRA, 2004).
O chumbo provoca diversas alterações bioquímicas, não existindo
evidências de uma função essencial no organismo humano. Após ser absorvido, o
chumbo é distribuído pelo sangue e transportado ligado à hemoglobina aos diversos
órgãos e sistemas onde exerce seu efeito tóxico. O chumbo é armazenado de forma
inerte nos ossos e se torna nocivo quando é mobilizado (OSSANAI, 1979;
TAVARES, 1992).
A Tabela 4 apresenta os principais efeitos sobre a saúde relacionados ao
chumbo e seus respectivos órgãos críticos (MOREIRA; MOREIRA, 2004).
21
Tabela 4 - Principais efeitos sobre a saúde relacionados ao chumbo e os respectivos órgãos críticos.
Efeitos sobre a saúde Órgãos críticos Efeitos adversos
Neurológicos Sistema nervoso central,
periférico e autônomo
Encefalopatia aguda e crônica;
neuropatia periférica
Hematológicos Sangue Anemia
Endócrinos Tecidos ósseos e soro Prejuízo aos rins e ao
desenvolvimento das células, dentes
e ossos. Possíveis danos à tireoide
Crescimento Ossos Crescimento reduzido
Renais Rins Nefropatia e gota saturnínica
Reprodutivos e de
Desenvolvimento
Sistema reprodutor masculino
e feminino
Fertilidade reduzida, grande
probabilidade de abortos
espontâneos, contagem reduzida de
esperma e motilidade; teratogênico
em animais
Carcinogênicos Rins e células do DNA
genômico
Carcinogênico para os animais e
envolvimento epigenético na
expressão do gene alterado
Cardiovasculares Sistema cardiovascular Provável aumento na pressão
sanguínea, lesões cardíacas e
eletrocardiogramas anormais
Gastrointestinais Trato gastrointestinal Cólica
Hepáticos Fígado Capacidade funcional reduzida do
citocromo P-450 para metabolizar
drogas
Fonte: (MOREIRA; MOREIRA, 2004).
4.1.6 Níquel
É um metal muito usado sob a forma pura, para fazer a proteção de peças
metálicas, pois oferece grande resistência à oxidação. Suas principais aplicações
são em ligas ferrosas e não ferrosas para consumo no setor industrial, em material
militar, em moedas, em transporte (aeronaves), em aplicações voltadas para a
construção civil e em diversos tipos de aços especiais, altamente resistentes à
oxidação, como os aços inoxidáveis, bem como em ligas para o fabrico de imãs, em
ligas elétricas, magnéticas e de expansão, ligas de alta permeabilidade, ligas de
22
cobre-níquel, tipo níquel-45, e em outras ligas não ferrosas (LEAL et al., 2001). A
niquelagem de peças é feita por indústrias de galvanoplastia, usando banhos de sais
de níquel, sendo amplamente usado para fabricação de baterias (Ni-Cd), para
confecção de produtos de petróleo, para composição de pigmentos e como
catalisadores (DUARTE; PASQUAL, 2000).
Este metal é o 24º em abundância na crosta terrestre (OLIVEIRA, 2003), e o
Brasil ocupa a 10ª colocação como produtor mundial de concentrado de níquel. Em
pequenas quantidades, o níquel é classificado como um elemento essencial ao
desenvolvimento. Seu teor de absorção intestinal é de 10% (FRANCO, 1999). É
encontrado em quantidades mensuráveis em vegetais, enquanto que quantidades
desprezíveis foram detectadas em alimentos de origem animal de áreas não
contaminadas (ALI et al., 1987). A exposição ocupacional tóxica por inalação é a via
mais comum, através da inalação de partículas deste metal, seguido de exposição
dérmica. Quando intoxicado, o individuo apresenta sinais característicos como a
toxidade pulmonar e gastrointestinal; o que pode gerar também sinais como
hipertermia, tosse, tontura, mal-estar generalizado, vômito, náuseas, pulso rápido,
colapso, além de alergias, quando por contato e alterações respiratórias, quando por
inalação (BARCELOUX, 1999).
No entanto, os efeitos deste metal sob a forma de sulfato de níquel foram
observados após a ingestão de 0,6 mg, administrada com água para indivíduos em
jejum. Parte dos indivíduos que ingeriram a substância apresentaram reação
cutânea adversa caracterizando uma sensibilidade destes indivíduos ao níquel
(OMS, 1998).
Concentrações elevadas de níquel em tecidos têm sido associadas com
quadros clínicos de infarto do miocárdio, toxemia e câncer (OMS, 1998;
ANONYMOUS, 1995). Os níveis de níquel em comestíveis nos países europeus e
nos Estados Unidos, geralmente encontram-se entre 0,1 mg.kg-1 e 0,5 mg.kg-1,
porém alguns comestíveis como, por exemplo, legumes, podem conter mais que 1,0
mg.kg-1 (DÉPORTES, 1995).
O níquel pode ser encontrado em alimentos tais como chá, café, cereais,
frutas, batata e vegetais verdes. No entanto, existem poucos dados sobre a
transferência de níquel para o homem através de mel (DÉPORTES, 1995).
23
Aproximadamente metade da ingestão diária total de níquel é usualmente derivada
do consumo de pães, cereais e bebidas (OMS, 1998).
Muitas, porém não todas, as enzimas hidrogenases contém níquel,
especialmente aquelas cuja função é oxidar o hidrogênio. O níquel sofre mudanças
no seu estado de oxidação indicando que o núcleo de níquel é a parte ativa da
enzima. Também está presente em bactérias metanogênicas. O níquel tem papel
biológico parecido com o ferro por possuírem propriedades semelhantes
(ANONYMOUS, 2009).
A incorporação diária deste elemento através da ingestão varia de acordo
com os hábitos alimentares da população. Enquanto no Reino Unido a média de
ingestão de níquel é de 140 – 150 μg.dia-1 para adultos e 14 – 250μg.dia-1 para
criança, nos EUA a ingestão média de níquel é de 69 – 162μg.dia-1, e de 60 – 260
μg.dia-1 na Dinamarca (OMS, 1998).
4.1.3 Manganês
O Manganês (Mn) é considerado um metal essencial à saúde humana,
porem em níveis elevados torna-se toxico. O Mn e seus compostos são usados na
indústria do aço, ligas metálicas, baterias, vidros, oxidantes para limpeza,
fertilizantes, vernizes, suplementos veterinários, entre outros usos (MARTINS; LIMA,
2001). Ele tanto é um ativador como um constituinte de várias enzimas. Atua ainda
na síntese de lipídios, na síntese de hormônios da tireoide, entre outras funções
(OMS, 1998).
O manganês é com frequência considerado como um dos elementos traço
de menor toxicidade e, isto, relaciona-se com a forma química (Mn2+ e Mn4+)
administrada, variando consideravelmente os efeitos adversos. No entanto, quando
presente em concentrações elevadas, decorrentes de exposição via oral, pode
causar alucinações e doenças do sistema nervoso central (PAIS; BENTON, 1997;
OMS, 1998).
É essencial para muitas funções biológicas, estando associado à formação
de tecido conjuntivo e ósseo, auxiliando no crescimento, reprodução e metabolismo
de carboidratos e lipídeos. A concentração de manganês no organismo humano
24
tende a ser alta em tecidos ricos em mitocôndrias. Apesar de essencial, quando em
níveis elevados pode causar intoxicação (FRANCO, 1999).
A maioria dos alimentos contém manganês em concentrações abaixo de
5mg.Kg-1
(MARTINS; LIMA, 2001). Contudo, a exposição prolongada produz lesões
nervosas, com sintomas de neurotoxicidade crônicas, com sintomas de tremores e
dificuldade nos movimentos, que se assemelham ao parkinsonismo (FRANCO,
1999; OGA, 2008).
Para o Mn, não há referência de condições máximas permitidas na
legislação brasileira. Por ser um metal essencial, a dose diária recomendada é de 2
a 3mg por dia, para um adulto (BRASIL, 2008).
4.1.4 Cobalto
O cobalto (Co) é um elemento relativamente raro. Ocorre na crosta terrestre
na faixa de 0,001 - 0,002%, onde é encontrado na forma de minérios tais como a
cobaltita (CoS2.CoAs2), linaeita (Co3S4), esmaltita (CoAs2) e eritrita
(3CoO.As2O5.8H2O) (MERCK INDEX, 1996). Assim como todos os micronutrientes
essenciais, apresenta duas zonas de exposição incompatíveis com a vida: tanto a
deficiência como o excesso pode levar à doença ou à morte (National Research
Council, 1989; MERTZ et al., 1994).
Para a população em geral, a dieta representa a principal fonte de exposição
ao Co. Não existe recomendação oficial para ingestão diária de Co. é um elemento
químico essencial para numerosos organismos, incluindo os humanos. A presença
de quantidades entre 0,13 e 0,36 ppm no solo melhora sensivelmente a saúde dos
animais de pastoreio. O cobalto é um componente central da vitamina B12
(cianocobalamina ) (National Research Council, 1989). A fonte de exposição ao Co
através da dieta está descritas na Tabela 5.
Tabela 5 - Exposição ambiental ao cobalto através da dieta e concentrações relatadas na literatura
Fonte de exposição Concentração Referência
Dieta alimentar 1,7 a 100 μg/dia IARC (International Agency for Research on
Cancer, 1991)
Alimentos 13 - 36 μg/dia FÁVARO et al., 1997
25
Para o cobalto tanto a ANVISA como o Codex Alimentarius não fazem
referências sobre os limites relativos à IDR.
4.1.5 Ferro
O ferro é o metal mais abundante na crosta terrestre, com depósito de
minérios distribuídos por todos os continentes. É amplamente utilizado
industrialmente, por atividades como a metalurgia, siderurgia (fabricação de ligas
metálicas, sendo o aço a mais importante liga de ferro), fabricação de imãs, tintas,
pigmentos e soldagem de metais. Este elemento é liberado para o ambiente por
fontes naturais, mas as atividades antropogênicas de origem industrial são as
principais responsáveis pela contaminação dos ecossistemas (OGA, 2008).
O desempenho do ferro no meio ambiente, assim como a disponibilidade do
mesmo para os animais, são determinadas por suas características físico-químicas e
pelo estado de oxidação Fe2+
e Fe3+
, sendo este último, insolúvel em água (LIMA;
PEDROZO, 2001).
Este metal é encontrado em praticamente todos os seres vivos e cumpre
numerosas, variadas e essenciais funções no organismo, como cofator nas reações de
transferências e conservação de energia, além de participar de vários outros processos,
tais como o transporte de oxigênio e síntese de biomoléculas como a hemoglobina
(SIQUEIRA et al., 2006). Entretanto, o excesso, assim como a deficiência de ferro pode
levar a alterações fisiológicas (FRANCO, 1999). A disposição do ferro é regulada por um
mecanismo complexo para manter a homeostase, e geralmente de 2 a 15% da dose do
metal ingerida é absorvida pelo trato gastrointestinal (LIMA; PEDROZO, 2001). Segundo
indicação do Ministério da Saúde, a ingestão diária de ferro recomendadas para adultos
é de 14 mg (BRASIL, 2008).
4.2. Reagentes e soluções
Todos os reagentes utilizados foram da marca Merck de grau analítico:
Ácido nítrico (65% v/v) – Merck
Peróxido de hidrogênio (30% v/v) – Merck.
26
Todas as soluções foram preparadas com água destilada e deionizada (18 MΩ
cm, Milipore, USA).
As soluções padrão de Na, K, Ca, Co, Fe, Ni, Mg, Mn e Pb foram preparadas a
partir de soluções estoques de 1mg mL-1 (Tritisol ® Merck, Alemanha).
4.3. Equipamentos
Espectrofotômetro de Absorção Atômica (E.A.A.), marca Shimadzu, modelo AA-
6800, equipado com atomizador por chama e corretor de backgraund BGC-D2.
Lâmpadas de catodo oco de Na, K, Ca, Co, Fe, Ni, Mg, Mn e Pb. Os
comprimentos de onda (nm) usados nas análises dos metais foram: Na; 357,9; K:
324,8; Ca: 213,9; Co; 240,1; Fe: 248,3; Ni; 232,0; Mg: 285,4; Mn: 279,5 e Pb:
283,3.Todas determinações foram feitas em chama ar/acetileno. Todos os ajustes
instrumentais foram os recomendados no manual do fabricante.
Forno de micro-ondas de cavidade fechada com rotor segmentado de média
pressão para 18 vasos, dispositivo automático de controle de temperatura em vaso
de referência e sensor químico, marca Milestone, modelo ETHUS PLUS T-800,
Balança Analítica digital, marca Mettler, modelo Toledo AB204-5
Ultra purificador de água, marca Milipore, modelo Milli-Q plus;
4.4. Materiais
Balões volumétricos de 50 e 500 mL;
Funis de vidro;
Bandejas de plásticas;
Frascos de polietileno de 100 mL;
Papel de filtro quantitativo;
Pipetas automáticas de 5,0 mL
27
4.5. Seleção dos locais para coleta
As amostras de mel foram coletadas no período de junho/2011 até
dezembro/2011 em cinco colônias distintas Tabela 6 localizadas em quatro
municípios do Estado de Sergipe, são eles: Poço Redondo (povoado Barra da
Onça), Japaratuba (povoado Caraíbas), Porto da Folha (povoado Lagoa do Rancho)
e Barra dos Coqueiros (povoado Capuã).
Tabela 6 - Localização dos pontos de amostragem.
Município Povoado Coordenadas
Poço Redondo Barra da Onça 09°38'58.38"S 36°54'15.71"O
Japaratuba Caraíbas 10°25'33.97"S 36°53'14.29"O
Porto da Folha Lagoa do Rancho 9°58'49.93"S 37°26'0.72"O
Barra dos coqueiros Capuã 10°51'10"S 36°59'45"O
Estas regiões foram escolhidas por apresentarem diferentes níveis de
desenvolvimento urbano-agro-industrial, estando mais ou menos susceptíveis a
poluição atmosférica e ou ambiental.
O município de Barra dos coqueiros fica localizado na Região Metropolitana
de Aracaju (Figura 3), liga-se a capital sergipana pela ponte Aracaju - Barra dos
Coqueiros facilitado acesso e garantindo melhorias na infraestrutura e grandes
investimentos privados. Nele se localiza o mais importante porto de Sergipe:
Terminal Marítimo Inácio Barbosa. O porto opera cargas gerais como madeira,
coque, uréia, trigo, fertilizante e sucos naturais. É ainda utilizado, pela Petrobrás,
para apoio às atividades de exploração e produção de petróleo na costa de Sergipe
(IBGE, 2007).
28
Figura 3 - Povoado Capuã (Barra dos Coqueiros - SE)
Fonte: adaptado de Mapquest (2012).
Japaratuba (Figura 4) está localizado a 54 quilômetros de Aracaju. Principais
atividades econômicas: Agricultura (cana-de-açúcar, mandioca, coco) Pedreiras e
extração de petróleo (IBGE, 2007).
Figura 4 - Povoado Caraíbas (Japaratuba – SE)
Fonte: adaptado de Mapquest (2012).
Povoado
Capuã
Povoado
Caraíbas
29
O município de Poço Redondo (Figura 5) está inserido dentro da região
semiárida do Nordeste do Brasil, distante 186 km da capital sergipana (IBGE, 2007).
Essa região foi escolhida devido ao aumento das áreas destinadas à pecuária com
substituição da criação de caprino pelo gado leiteiro, uso de tecnologias agrícolas
ultrapassadas como a queimada, uso de agrotóxicos, e principalmente, o
desmatamento indiscriminado da vegetação.
Figura 5 - Povoado Barra da Onça (Poço Redondo – SE)
Fonte: adaptado de Mapquest (2012).
Porto da Folha fica a 190 Km de Aracaju. Nos últimos anos vêm crescendo
economicamente de forma bastante acelerada, suas principais fontes de economia a
agricultura, pecuária e turismo. O Povoado Lagoa do Rancho se destaca pela
pecuária, produção de leite e seus derivados, apicultura, através da Casa do Mel, e
agricultura (Figura 6).
Povoado
Barra da Onça
30
Figura 6 - Povoado Rancho (Porto da Folha – SE)
Fonte: adaptado de Mapquest (2012).
Povoado Lagoa
do Rancho
31
4.6. Coleta das amostras
Foram coletadas 40 amostras de mel multiflorais, produzidos por abelhas
africanizadas (Apis mellifera L.), realizadas duas campanhas de amostragem, 20 no
período de 10 a 22 de junho de 2011 e outras 20 no período de 06 a 11 de
dezembro de 2011, sendo colhidas por apicultores locais (Figura 7).
Figura 7 - Colmeia onde foram coletadas as amostras de Porto da folha - SE (Povoado Lagoa do Rancho)
As amostras de mel foram obtidas diretamente dos favos (Figura 8),
utilizando espátulas e facas de plástico, cada amostra de mel foi colocada em potes
plásticos assépticos de 300 mL devidamente identificados, logo após foram
encaminhadas para o Laboratório de Química Analítica Ambiental (LQA) da
Universidade Federal de Sergipe (UFS). Durante a permanência na UFS, todas as
amostras foram protegidas da luz e mantidas em temperatura ambiente. Na Tabela 6
estão descritos cada sítio de amostragem e seu posicionamento geográfico.
32
Figura 8 - Favo de mel de onde foi retirada uma amostra para analise e armazenada em pote de plástico devidamente etiquetado.
4.7. Limpeza de materiais
Todo material do laboratório foi imerso em solução de detergente por pelo
menos 3 horas. Em seguida, este foi enxaguado com água corrente e depois água
destilada por 3 vezes. Todas as vidrarias usadas foram colocadas em solução de
ácido nítrico a 10% (v/v) por um período de 24h e em seguida foram enxaguados, no
mínimo, três vezes em água ultrapura. Com relação à limpeza dos vasos de Teflon
do forno de micro-ondas, após cada experimento, seguiu-se o procedimento
indicado no manual do usuário da Milestone, consistindo em adicionar 5 mL de
HNO3 65% (v/v) em cada vaso, e em seguida executar um programa de
aquecimento de 10 min a 650 Watt. Após o resfriamento de 25 min, os vasos foram
abertos e enxaguados três vezes com água ultrapura.
33
4.8. Digestão em forno de micro-ondas
Transferiu-se 0,2500 g de amostra de mel para os vasos de teflon do forno
de micro-ondas. Em seguida adicionou-se o 0,25 mL H2O2 30% (v/v) e 1 mL de
HNO3 65 % m/v, e deixou-se este sistema em repouso durante 30 minutos para que
a amostra fosse completamente umedecida e que houvesse a liberação de gases,
evitando um aumento brusco de pressão durante o aquecimento no forno de micro-
ondas. Este período de tempo é chamado de digestão fria. Após a digestão fria, os
vasos foram colocados na cavidade do forno de micro-ondas e submetidos aos
programas de aquecimento (Tabela 7). Depois da digestão, as soluções das
amostras e dos brancos foram transferidas para balões volumétricos de 50 mL e o
volume foi completado com água ultrapura (Figura 9). Todo processo foi feito em
triplicata.
Tabela 7 - Programa de aquecimento do forno de micro-ondas
Etapa 1 2 3 4 5
Potência, W 250 250 400 500 0
Tempo, min 2 6 4 8 10
Figura 9 - Fluxograma do tratamento das amostras para determinação parcial dos metais.
Esses extratos foram mantidos em frascos de polietileno previamente
descontaminados e mantidos a 25 ºC.
0,25 g da amostra 1,0 mL de HNO3 65 %
m/v e 0,25 mL de
H2O2 30 % m/v
Filtradas em
papel de filtro
qualitativo
Balão volumétrico
de 50 mL
Digestão fria
Determinação dos
metais por FAAS
34
4.9. Condições do Equipamento de Absorção Atômica
Os analitos Na, K, Ca, Co, Fe, Ni, Mg, Mn e Pb foram determinados por
espectrometria de absorção atômica em chama ar/acetileno. Para tal, prepararam-se
vários padrões dos elementos a serem analisados: Soluções padrão estoque de
1000 mg L-1 foram preparadas a partir de ampolas contendo padrão TRITISOL –
MERCK com 1,000 ± 0,002 g do metal. As soluções diluídas (em água ultra-pura)
usadas na obtenção das curvas analíticas foram preparadas no momento da análise,
a partir das soluções estoque.
As condições analíticas e operacionais do FAAS são mostradas na Tabela 8.
Tabela 8 - Condições analíticas e operacionais do FAAS.
Corrente
(mA) λ (nm)
Fenda
(nm) BCG-D2
Altura
Burner
(mm)
Ângulo
Burner
(º)
Fluxo
gás
(L/min)
Oxidante
Ca 8 213,9 0,5 Sim 7 0 2,0 Ar
Co 12 240,1 0,2 Sim 7 0 2,2 Ar
Fe 12 248,3 0,2 Sim 7 0 2,2 Ar
K 6 324,8 0,5 Sim 7 0 1,8 Ar
Mg 10 285,4 0,5 Sim 7 0 1,8 Ar
Mn 10 279,5 0,2 Sim 7 0 2,0 Ar
Na 10 357,9 0,5 Sim 9 0 2,8 Ar
Ni 12 232,0 0,2 Sim 7 0 2,2 Ar
Pb 10 283,3 0,5 Sim 7 0 2,0 Ar
As condições analíticas e operacionais foram as estabelecidas pela metologia
oficial adotada.
35
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A qualidade nutritiva dos alimentos tem sido tema de várias discussões com
respeito à manutenção da vida. Sendo assim, a saúde nutricional dos seres vivos
depende das quantidades e proporções corretas de nutrientes que ele recebe. O mel
é um alimento que apresenta poucas informações sobre sua composição mineral,
pensando nisto, este trabalho estudou a composição mineral em méis de diversas
floradas de abelhas africanizadas produzidos no Estado de Sergipe.
Ao analisar os constituintes inorgânicos Sódio (Na), Potássio (K), Cálcio
(Ca), Ferro (Fe), Manganês (Mn) e Magnésio (Mg), verificou-se os seguintes
resultados (Tabelas 9).
A composição mineral do mel varia de acordo com a origem floral, clima,
solo e fatores relativos às abelhas (MARCHINI et al., 2005). Por isso, os valores dos
minerais das amostras não foram homogêneos em virtude dos méis serem
multiflorais, e ainda apresentaram intervalos de variação relativamente altos. Os
valores mínimo e máximo para os minerais foram: Fe (9,35 - 49,82 mg kg-1), Mn
(0,71 – 5,80 mg kg-1), Mg (7,82 – 112,63 mg kg-1), K (266,34 – 1299,39 mg kg-1), Na
(14,21 – 174,84 mg kg-1) e Ca (20,04 – 81,71 mg kg-1). A figura 10 mostra que o
elemento mais abundante para todas as amostras foi o Potássio. No trabalho de
Garcia (2011), onde o mesmo Avaliou metais em mel de abelhas comercializados no
Município de Aracaju - Se, o K é o segundo mais abundante com o valor médio de
304,8 mg kg-1. Este é necessário para manter a pressão osmótica especialmente
nos líquidos intersticiais; facilita o transporte de água nos tecidos sua necessidade
diária é de 2000 mg (pessoa adulta) a carência pode causar debilidade muscular,
letargia e transtorno da função cardíaca. Como o potássio é diurético, uma
alimentação rica com este nutriente pode causar perda de peso (WITCZAK M.,
2011).
36
Tabela 9 – Concentrações (em mg/kg) dos minerais nas amostras de mel produzidas nos quatro municípios provenientes do Estado de Sergipe –
Poço Redondo (povoado Barra da Onça), Japaratuba (povoado Caraíbas), Barra dos Coqueiros (povoado Capuã) e Porto da Folha (povoado Lagoa do
Rancho)
POVOADOS Ferro Manganês Magnésio Potássio Sódio Cálcio
Poço redondo 12,54 ± 0,60 1,03 ± 0,08 7,82 ± 0,56 266,34 ± 18,50 14,21 ± 0,32 33,68 ± 2,83
Japaratuba 19,69 ± 1,36 2,12 ± 0,15 57,10 ± 1,38 660,56 ± 28,56 17,99 ± 0,99 42,30 ± 1,81
Barra dos Coqueiros 49,82 ± 1,05 5,80 ± 0,23 112,63 ± 7,61 1299,39 ± 92,24 174,84 ± 8,77 81,71 ± 5,41
Porto da folha 9,35 ± 0,35 0,71 ± 0,08 16,79 ± 0,95 455,6 ± 18,67 43,32 ± 2,12 20,04 ± 1,13
Os resultados correspondem à média ± desvio-padrão de cinco análises.
37
Figura 10 – Valores médios encontrados para os elementos essenciais (Fe, Mn, Mg, K, Na).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Poço redondo Japaratuba Barra dos coqueiros Porto da folha
mg/
kg
Ferro
Manganês
Magnésio
Potássio
Sódio
38
Na posição oposta encontra-se o Manganês com as menores concentrações
entre os minerais analisados, porém nos municípios de Barra dos Coqueiros e
Japaratuba apresentaram resultados ligeiramente mais altos em comparação aos
outros, fato que pode está relacionado com a aplicação de fertilizantes na região
durante o período de coleta das amostras. Para o Mn, não há referência de
Concentração Máxima Permitida (CMP) na legislação brasileira. Entretanto, a dose
diária recomendada para um adulto é de 2 a 3mg/dia, (BRASIL, 2005). Isto permite
ao mel sergipano ser usado como fonte nutritiva de Mn.
Em relação aos resultados do Ferro é importante ressaltar que, mesmo não
havendo parâmetros pré-estabelecidos na legislação nacional, os valores obtidos
com as amostras dos municípios de Japaratuba e Barra dos Coqueiros ultrapassam
os limites máximos padronizados pelo CODEX para alimentos, doces e mel,
excedendo as 15 mg.Kg-1 (LEBLEBICI; AKSOY, 2008). As principais fontes de
poluição de Fe são indicadas pela corrosão de metais e escavações. Na Barra dos
Coqueiros as altas concentrações podem está relacionadas à proximidade das
colônias com o litoral, região propícia a corrosão. Japaratuba além de estar no
sentido norte, próximo ao litoral, possui algumas pedreiras, áreas de constantes
escavações próximas às colônias. Para os demais municípios, apesar de altas, as
concentrações de ferro estiveram abaixo da determinada pelo CODEX, estando
seguros para o consumo e encontrar-se de acordo com o encontrado para outras
regiões do mundo. O restante dos minerais estão dentro dos limites de conformidade
proposto pelo CODEX e a legislação brasileira.
Em comparação com trabalhos similares, Wiese et al. (2000), Bogdanov et
al. (2008), Baroni et al. (2009), no qual determina o conteúdo mineral do mel (tabela
10) é possível observar que os méis analisados estão próximos dos alcançados nos
respectivos trabalhos.
39
Tabela 10. Teor dos principais minerais encontrados nos méis analisados.
Média em mg/100g de mel
MINERAIS Local a) Local b) Local c) Local d) Neste Estudo
Cálcio 4,4 – 9,2 3 - 31 1,3 – 2,1 13,05 –1.024,7 2 – 8,1
Potássio 13,2 – 16,8 40 - 3500 11,4 – 35,8 13,5 – 304,8 26,6 – 129,9
Sódio 0,0 – 7,6 1,6 – 17 6,4 – 9,1 0,0 – 5,2 1,4 – 17,4
Magnésio 1,2 – 3,5 0,7 – 13 0,9 – 1,73 6,50 – 73,7 0,014 – 11,3
Ferro 0,06 – 1,5 0,003 - 4 0,3 – 0,4 0,9 – 1,7 0,9 – 4,9
Manganês 0,02 – 0,4 0,002 - 2 0,01 – 0,02 0,04 – 0,2 0,07 – 0,5
Fonte: a) Wiese, 2000; b) Bogdanov, 2008; c) Baroni, 2009 e d) Garcia, 2011.
40
As análises dos elementos traço Cobalto (Co), Níquel (Ni) e Chumbo (Pb)
apresentaram os seguintes perfis (Tabela 11).
Tabela 11 – Concentrações (em mg/kg) dos elementos traço provenientes do Estado de
Sergipe
POVOADOS Ni Co Pb
Poço redondo 0,03± 0,01 <LQ 0,22 ± 0,04
Japaratuba 0,06 ± 0,02 <LQ 0,16 ± 0,23
Barra dos coqueiros <LQ <LQ 0,23 ± 0,03
Porto da folha <LQ <LQ 0,08 ± 0,01
Os resultados correspondem à média ± desvio-padrão de cinco análises.
A legislação brasileira (Tabela 3) é pouco contundente em relação aos
limites aceitáveis ou permitidos de metais em solos, águas e alimentos e também
não informa sobre limites críticos para todos os metais traço em méis. Existe uma
carência muito grande de dados nacionais que subsidiem os legisladores e órgãos
ambientais.
Entre os metais estudados, apenas o chumbo apresenta concentrações
máximas permitidas na Legislação, sendo esta 0,3 mg.kg-1. Todos os teores de Pb
apresentaram-se dentro dos limites proposto Instrução Normativa nº11/12 (BRASIL,
2012). Em um alguns países o chumbo tem seu limite máximo estabelecido em 1
mg.kg-1
(BOGDANOV et al., 2003).
O elemento traço Níquel (Ni) apresentou concentrações pequenas nos
munícipios de Poço Redondo e Japaratuba. Nos municípios de Barra dos Coqueiros
e Porto da Folha sua presença foi detectada em teores abaixo do Limite de
Quantificação (LQ). Para o cobalto (Co) os resultados foram detectados em teores
abaixo do Limite de Quantificação (LQ) nas quatro áreas estudadas.
Tendo em conta as recomendações internacionais (Food and Nutrition
Board, 2001), o limite máximo admissível para o níquel é de 1 mg Ni/dia,
determinou-se que para o mel com maior teor em Ni (0,06 mg.kg-1) seria necessário
consumir cerca de 16,67 kg deste produto por dia para ultrapassar o valor máximo
admissível. Desse modo, estes resultados indicam que o mel analisado não põe em
41
risco saúde dos consumidores, podendo este, fazer parte como complemento na
alimentação diária.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O conteúdo de minerais encontrados nas amostras de méis das regiões em
estudo contribuiu na identificação de um produto desenvolvido em área
geograficamente “limpa”, isenta de contaminação. Embora algumas poucas
amostras dos méis analisados estejam com parâmetros de chumbo fora dos critérios
estipulados pela legislação brasileira vigente, e alguns órgãos internacionais de
segurança alimentar e proteção do consumidor. Vale ressaltar que são decorrentes
de fatores não correlacionados com a extração e o processamento desse produto
apícola, mas possivelmente são relacionados a fatores como os tipos de solo, o
clima e os tipos de néctar existentes na região.
Os méis estudados apresentaram-se com as concentrações de metais traço
(Ni, Co e Pb) dentro das faixas estabelecidas pelas legislações internacionais
vigentes para alimentos e agua. As concentrações encontradas para Ni e Co no mel
poderão servir como contribuição cientifica para a elaboração de legislações futuras,
haja vista que as vigentes não estabelecem limites para estes metais, com exceção
do chumbo.
Além disso, a caracterização do conteúdo de minerais realizada nesta
pesquisa gera resultados inéditos, os quais podem servir futuramente na elaboração
de uma classificação dos méis de abelhas africanizadas obtidos em Sergipe a partir
da correlação da composição destes com a origem geográfica desse produto
apícola.
Com tudo, o mel produzido no Estado de Sergipe, com base nos resultados
obtidos, pode ser considerado de boa qualidade, mesmo com alguns destes
minerais apresentando-se acima do limite máximo recomendado, assim, nenhum
efeito adverso à saúde do individuo que o consome.
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