Desenvolvido pela USP e UFV, dispositivo permite que agrotóxicos sejam rastreados na pele de alimentos em poucos minutos, garantindo a segurança dos alimentos
Pesquisadores das USP (Universidade de São Paulo) e da UFV (Universidade Federal de Viçosa) desenvolveram um sensor sustentável vestível capaz de monitorar os níveis de agrotóxicos diretamente na casca dos vegetais.
Feito de acetato de celulose, material produzido a partir da polpa de madeira, o dispositivo tem potencial para ajudar a garantir a segurança dos alimentos em um mundo que cada vez mais sofre com a escassez de comida e, ao mesmo tempo, com os problemas ambientais e de saúde causados pelo uso desenfreado de agrotóxicos. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista “ Biomaterials Advances ”.
Pesticidas são amplamente utilizados para aumentar a produtividade agrícola. No entanto, apenas 50% dos agroquímicos pulverizados atingem o alvo correto. Para evitar que substâncias perigosas mal direcionadas contaminem seres humanos por contato com a pele, inalação e ingestão de alimentos e água, é necessário monitorar suas concentrações nos solos, águas subterrâneas, fluídos de águas residuais, águas superficiais, fontes de água potável integral e produtos alimentícios.
As ferramentas analíticas mais utilizadas para essa análise são as técnicas cromatográficas, que, embora efetivas, apresentam desvantagens, como a necessidade de pré-tratamento da amostra, do uso de instrumentos de custo elevado e de especialistas laboratoriais qualificados, além do longo tempo de análise e falta de portabilidade. Outro problema fundamental a se considerar nos dias de hoje são os resíduos inseguros produzidos por solventes orgânicos.
“ Como alternativa, os sensores eletroquímicos podem combinar economia, detecção rápida, miniaturização, produção em larga escala, conveniência, praticidade, alta seletividade e detecção de pesticidas no local, permitindo a análise diretamente na casca e nas folhas dos alimentos com sensores vestíveis nas plantas – e foi o que fizemos ”, conta Paulo Augusto Raymundo Pereira, pesquisador do IFSC-USP (Instituto de Física de São Carlos) e coordenador da pesquisa.
“ Mas, em vez de materiais tradicionais ambientalmente insustentáveis e que necessitam de muito tempo para se degradar, como os cerâmicos ou plásticos derivados do petróleo, utilizamos o acetato de celulose, material de origem vegetal que tem baixo impacto ambiental e se desintegra completamente em 340 dias, dependendo das condições do local. Além de possuir, é claro, as características apropriadas para sensores, incluindo baixo custo, portabilidade e flexibilidade ”, complementa.
As folhas de acetato de celulose foram produzidas pelo método de moldagem (do inglês casting method ), em que o material é colocado em um espaço com o formato adequado, e o sistema de sensoriamento completo de 3 eletrodos foi fabricado por serigrafia.
Durante os testes em laboratório, uma solução com os pesticidas carbendazim e paraquate – este último banido pela União Europeia em 2003 devido aos efeitos nocivos para os seres humanos, porém ainda utilizado no Brasil – foi pulverizada sobre folhas de alface e peles de tomate, simulando o uso de agrotóxicos no mundo real.
O sensor vestível foi, então, anexado diretamente nas superfícies dos alimentos e a medição foi feita. Os resultados mostraram desempenho de detecção compatível com o de um sensor de tereftalato de polietileno, matéria-prima mais comumente utilizada.
Níveis de pesticidas acima dos limites
O estudo financiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) investigou ainda a eficiência da lavagem e da imersão dos vegetais em um litro de água por duas horas para remover os pesticidas. Foram removidos cerca de 40% de carbendazim e 60% de paraquate da folha de alface, enquanto na superfície do tomate foram eliminados 64% de ambos os agrotóxicos. Da casca do tomate, no entanto, os resíduos não foram completamente retirados.
“ Todos os resultados indicam que as etapas de lavagem e imersão não foram suficientes para remover os resíduos de pesticidas. Pelo menos 10% das substâncias permaneceram na casca do alimento ”, diz Raymundo.
De acordo com o pesquisador, a tecnologia poderia ser útil para agências internacionais de vigilância sanitária, produtores de orgânicos para certificação da ausência de pesticidas e, principalmente, produtores rurais, com a função de monitorar os níveis de agrotóxicos no campo com a aplicação da dose necessária em cada ponto da lavoura. Dessa forma, seria possível diminuir o uso dessas substâncias e aumentar a produtividade, levando ainda a uma redução do preço final ao consumidor.
Além da equipe do IFSC-USP, participaram do trabalho os pesquisadores Samiris C. Teixeira, Nilda de F. F. Soares e Taíla V. de Oliveira, da UFV, e Nathalia O. Gomes, Marcelo L. Calegaro e Sergio A.S. Machado, do IQSC-USP (Instituto de Química de São Carlos).
Com informações do Governo do Estado de São Paulo