USP usa técnicas nucleares para rastrear elementos e estudar nutrição animal

Átomos podem deixar rastros capazes de revelar por onde passaram e como se comportam no ambiente. É a partir dessa característica que pesquisadores do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA) da USP, em Piracicaba, desenvolveram e aplicaram técnicas analíticas em pesquisas que envolvem radioatividade, segurança alimentar, nutrição animal e química.

Um dos episódios mais marcantes ocorreu após o acidente radiológico de Goiânia, em 1987. O professor Epaminondas Sansígolo de Barros Ferraz, do CENA, foi enviado à cidade para integrar o grupo de estudos de contaminação ambiental formado pela USP e auxiliar especialistas que já atuavam no local.

Durante três dias, o pesquisador observou a absorção do césio-137 pelas raízes de mangueiras e recolheu amostras de folhas, flores e frutos. Os materiais foram levados a Piracicaba para análise no CENA. A identificação da contaminação levou ao alerta sobre a disseminação do material radioativo pelas plantas e à recomendação de poda das árvores frutíferas próximas ao foco.

O episódio também evidenciou a importância das técnicas de espectrometria e de outros métodos capazes de identificar quantidades muito pequenas de elementos radioativos. O Laboratório de Radioisótopos do CENA, criado em 1985, passou a ter papel relevante nesse tipo de investigação.

Os rastros que vieram de Chernobyl

A mesma capacidade de identificar radioisótopos havia sido utilizada um ano antes, quando a professora Elisabete Aparecida De Nadai Fernandes desconfiou que lotes de leite em pó importados da Europa poderiam conter resíduos da contaminação provocada pelo acidente nuclear de Chernobyl, ocorrido em 1986.

Segundo o relato da pesquisadora, análises realizadas no CENA identificaram radionuclídeos em amostras do produto. O caso levou escolas, creches e outras instituições a encaminharem sacos de leite em pó ao laboratório para análise.

A experiência também mostrou como um acidente radiológico pode ultrapassar fronteiras. Após o acidente de Goiânia, países compradores passaram a exigir certificados que comprovassem a ausência de radioatividade em determinados produtos brasileiros. Segundo Elisabete, o CENA já emitiu mais de 100 mil certificados relacionados a essas exigências.

A professora, que coordena o Laboratório de Radioisótopos, recebeu em 2024 o George Hevesy Medal Award, considerado um importante reconhecimento internacional na área de química nuclear e radioanalítica.

Radioisótopos também ajudam a entender os animais

A tecnologia de rastreamento não se limita à identificação de contaminações. No Laboratório de Nutrição Animal do CENA, radioisótopos são utilizados para compreender como determinados elementos são absorvidos e distribuídos pelo organismo de animais.

Um dos exemplos é o estudo do fósforo em ruminantes, como bovinos, ovinos e caprinos. O mineral é essencial para o metabolismo desses animais, mas sua suplementação representa um custo para os sistemas de produção e o excesso pode contribuir para impactos ambientais.

Pesquisadores utilizaram o fósforo-32 como traçador para acompanhar o metabolismo do elemento. A análise dos rastros radioativos em urina, fezes, sangue e tecidos permitiu estimar a quantidade necessária para uma dieta adequada e contribuiu para a construção de modelos matemáticos sobre o metabolismo do fósforo em diferentes espécies domésticas.

Outra experiência envolveu o trítio, isótopo radioativo do hidrogênio. Por meio de água tritiada, pesquisadores conseguiram estimar a composição corporal de ovinos, incluindo proteínas, gordura e matéria mineral.

Com o avanço das pesquisas, parte dos experimentos também migrou para métodos in vitro. Equipamentos que simulam processos do rúmen permitem reproduzir em laboratório etapas da digestão microbiana, reduzindo a necessidade de experimentos diretamente nos animais e possibilitando testar alternativas de produção.

Química analítica ganha automação

Outra frente desenvolvida no CENA envolve a automação das análises químicas. O objetivo é tornar os procedimentos mais rápidos, precisos e econômicos, reduzindo a quantidade de amostras e reagentes necessários.

Foi nesse contexto que pesquisadores do centro participaram do desenvolvimento da Análise por Injeção em Fluxo, conhecida pela sigla FIA, do inglês flow injection analysis. O método permite automatizar grande parte do processo analítico e processar um número maior de amostras em menor tempo.

A história da técnica no CENA começou em 1974, quando o pesquisador tcheco Jaromir Ruzicka atuou durante nove meses na instituição em uma pesquisa financiada pela Agência Internacional de Energia Atômica. Ao lado de pesquisadores brasileiros, ele contribuiu para a instalação da Seção de Radioquímica e Química Analítica.

A automação também reduziu a interferência humana nos procedimentos, além de diminuir o consumo de reagentes e a geração de resíduos químicos.

Seis décadas de pesquisa

As diferentes aplicações fazem parte da trajetória de 60 anos do CENA, criado em 1966 e voltado à pesquisa científica relacionada à agricultura e ao uso de técnicas nucleares.

Além das pesquisas com radioisótopos e química analítica, a instituição reúne trabalhos em áreas como agricultura, meio ambiente e produção animal. A história do centro também inclui pesquisadores que contribuíram para o desenvolvimento de instrumentos e métodos utilizados na ciência brasileira.

A trajetória apresentada pelo Jornal da USP mostra que o estudo dos átomos no CENA vai muito além da identificação de radioatividade. As mesmas ferramentas utilizadas para encontrar rastros do césio-137 podem ajudar a compreender o metabolismo de um animal ou tornar mais eficiente uma análise química.

Com Informações de Imprensa USP.