A química analítica como ferramenta para a segurança alimentar: o caso das hortas urbanas de Santo André e a biofortificação de arroz com selênio

O grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Dr. Bruno Lemos Batista, da Universidade Federal do ABC (UFABC), tem se destacado no campo da segurança alimentar por meio da aplicação de técnicas avançadas de química analítica.

A agricultura urbana em Santo André é um exemplo de como o cultivo local pode aliar sustentabilidade, segurança alimentar e fortalecimento comunitário. Por meio do projeto "Folhosa - Grupo de extensão em orientações sobre segurança alimentar com foco em folhas e legumes da horticultura de Santo André”, coordenado pelo professor Bruno e pela pesquisadora doutora Camila Neves Lange, houve conexão entre academia e sociedade, com a promoção de boas práticas agrícolas e avaliação da segurança das hortaliças cultivadas em seis hortas urbanas da cidade.

O projeto gerou benefícios tangíveis para horticultores, docentes e discentes, criando uma rica troca de saberes entre o conhecimento científico e a experiência prática.


Uma das hortas urbanas do estudo. Foto: Camila Lange.

Os pesquisadores identificaram a presença de elementos potencialmente tóxicos (EPTs), como chumbo (Pb), cádmio (Cd) e arsênio (As), especialmente em áreas próximas ao Complexo Petroquímico de Capuava. Técnicas analíticas avançadas permitiram quantificar esses contaminantes com precisão, enquanto a análise de componentes principais (PCA) e a aplicação de isótopos de chumbo ajudaram a identificar as principais fontes de poluição, como emissões industriais e tráfego veicular. Além disso, foi detectada a presença de microrganismos resistentes a antibióticos em alguns insumos orgânicos utilizados nas hortas, levantando preocupações adicionais sobre os riscos à saúde associados a práticas inadequadas de manejo.


Discente coletando no solo de uma das hortas urbanas do estudo. Foto: Camila Lange.

Para mitigar esses riscos, os pesquisadores testaram métodos de lavagem doméstica das hortaliças, simulando práticas comuns adotadas pelos consumidores. As folhas de alface foram submetidas a quatro condições: sem lavagem, lavagem com água corrente, imersão em água contendo vinagre comercial (4% de acidez) por 20 minutos e imersão em água sanitária diluída (1 colher de sopa em 1 litro de água) pelo mesmo período.

Os resultados indicaram que a imersão em soluções contendo água sanitária foi eficaz na redução dos teores de alguns EPTs, destacando a importância dessas práticas simples para aumentar a segurança do consumo de hortaliças cultivadas em áreas urbanas.

Os achados contribuem para o avanço acadêmico e oferecem informações para a gestão ambiental e o fortalecimento da segurança alimentar em áreas urbanas. Mais do que produzir alimentos, essas hortas urbanas mostram como a interação entre ciência e comunidade pode inspirar soluções sustentáveis para desafios sociais, ambientais e de saúde pública. 


Biofortificação de arroz com selênio 

Em outra pesquisa do grupo, foi investigado o aumento da qualidade nutricional do arroz. A deficiência de selênio afeta cerca de um bilhão de pessoas em todo o mundo, comprometendo a saúde humana e aumentando a vulnerabilidade a doenças crônicas.

Considerando esse desafio global, a pesquisa realizada pela aluna Bruna Moreira Freire, durante o doutorado em Ciência e Tecnologia Química na UFABC, explorou o uso de nanopartículas de selênio (SeNPs) na biofortificação agronômica do arroz – um alimento essencial para mais da metade da população mundial.


Ilustração do estudo de biofortificação de selênio em arroz. Elaboração: Bruna Moreira Freire.

A aplicação de SeNPs mostrou-se uma abordagem inovadora e eficaz. As nanopartículas foram cuidadosamente sintetizadas em laboratório e aplicadas em folhas de plantas de arroz cultivadas em estufas. Estudos detalhados, utilizando técnicas avançadas como a ICP-MS e a Single Particle-ICP-MS, revelaram que a aplicação foliar de SeNPs aumentou em até 420% a concentração de selênio nas folhas, sem comprometer a absorção de nutrientes essenciais ou a saúde da planta.

Além disso, o arroz biofortificado com SeNPs demonstrou potencial para fornecer 100% da ingestão diária recomendada de selênio para adultos em apenas 130 gramas de grãos. A pesquisa também destacou que o selênio nas plantas biofortificadas é transformado em espécies orgânicas importantes para o organismo e mais biodisponíveis, assegurando a segurança do consumo humano.

Os resultados da pesquisa representam um avanço significativo na luta contra a desnutrição e evidenciam como a nanotecnologia pode ser uma aliada poderosa na promoção da segurança alimentar e da agricultura sustentável. O estudo reforça o papel do arroz biofortificado como um veículo acessível e eficiente para melhorar a saúde pública, especialmente em regiões com deficiência de micronutrientes. 


Publicações e premiações 

A pesquisa referente às hortas urbanas de Santo André gerou as seguintes publicações:
∙ Multiple potentially toxic elements in urban gardens from a Brazilian industrialized city 
∙ Potentially Toxic Elements in Urban-Grown Lettuce: Effectiveness of Washing Procedures, Risk Assessment, and Isotopic Fingerprint 

Já a pesquisa referente à biofortificação de arroz com selênio originou os seguintes artigos científicos:
∙ Evaluation of collision/reaction gases in single-particle ICP-MS for sizing selenium nanoparticles and assessment of their antibacterial activity  
∙ The dual effect of Selenium nanoparticles in rice seedlings: From increasing antioxidant activity to inducing oxidative stress  
∙ Ionomic Profile of Rice Seedlings after Foliar Application of Selenium Nanoparticles 
∙ Tracing isotopically labeled selenium nanoparticles in plants via single-particle ICP-mass spectrometry 

Além disso, a discente Bruna recebeu o prêmio de melhor pôster do 16th Rio Symposium on Atomic Spectrometry, da Royal Society of Chemistry, e o prêmio de melhor painel de Química Analítica na 45ª RASBQ da Sociedade Brasileira de Química. Seu doutorado na UFABC foi realizado com bolsa FAPESP, sob orientação do professor Bruno e coorientação da Dra. Camila, em cotutela com a Universidad de Zaragoza (Espanha), sob orientação do Prof. Dr. Martín Resano Ezcaray. 


Assessoria de Comunicação e Imprensa da UFABC
Com informações de: Prof. Dr. Bruno Lemos Batista, Dra. Camila Neves Lange e Dra. Bruna Moreira Freire.