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Um estudo inédito conduzido por cientistas da Embrapa e instituições parceiras identificou uma espécie de “impressão digital química” da tainha (Mugil liza), que pode ser usada para determinar sua origem geográfica com base em pequenas moléculas presentes no tecido muscular do peixe. A descoberta representa um avanço significativo para a rastreabilidade, autenticidade e valorização dos produtos do mar no país.
Os resultados foram publicados no artigo " Aplicação de ferramentas de ressonância magnética para qualificação e rastreabilidade de tainhas" , na revista científica internacional Fishes . O estudo foi conduzido pelos pesquisadores Fabíola Fogaça , da Embrapa Tecnologia de Alimentos (RJ), e Luiz Colnago , da Embrapa Instrumentação (SP), em parceria com cientistas da Universidade de São Paulo ( USP ) e da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro ( UFRRJ ). O financiamento foi concedido pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro ( Faperj ).
O estudo utilizou a técnica de Ressonância Magnética Nuclear de Roton (¹H RMN), que funciona como um “raio-X” químico para mapear a posição dos átomos de hidrogênio, combinada com a metabolômica — a ciência que estuda os metabólitos, pequenas moléculas produzidas pelo organismo durante reações químicas cotidianas. A combinação dessas duas ferramentas possibilitou identificar biomarcadores químicos capazes de distinguir tainhas capturadas em três diferentes localidades do Brasil e detectar diferenças na composição muscular relacionadas a características ambientais, salinidade, comportamento fisiológico e dieta dos peixes.
Segundo Fogaça ( na foto abaixo ), a pesquisa representa um avanço para a ciência dos alimentos e para a cadeia produtiva de frutos do mar do país. “A principal descoberta deste estudo é que ele demonstra ser possível identificar a origem geográfica da tainha por meio de um perfil metabólico altamente específico, que funciona como uma assinatura química do peixe. “É uma ferramenta inovadora para autenticação, rastreabilidade e agregação de valor”, observa o pesquisador.
Rigor científico e tecnologia de ponta
Para obter esses resultados, os pesquisadores analisaram amostras de peixes coletadas em diferentes épocas do ano na Lagoa Araruama (Rio de Janeiro), na Baía de Sepetiba (Rio de Janeiro) e no litoral de Santa Catarina. O protocolo experimental utilizou equipamentos avançados de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de alta resolução, capazes de mapear a estrutura molecular de substâncias presentes no músculo dos peixes com um alto grau de precisão.
Colnago ( na foto abaixo ), especialista em ressonância magnética nuclear da Embrapa Instrumentação, explica que a técnica possibilitou identificar compostos químicos relacionados à dieta, ao metabolismo e às condições ambientais às quais o peixe foi exposto ao longo de sua vida.
“Ao contrário dos métodos convencionais, que muitas vezes não fornecem informações detalhadas sobre as alterações bioquímicas que ocorrem nos peixes, a RMN oferece uma análise rápida, abrangente e não destrutiva da amostra. O resultado é um perfil metabólico detalhado que funciona como um 'código de barras químico', capaz de distinguir peixes de diferentes regiões”, acrescenta o pesquisador.
Cientistas identificaram 23 compostos químicos naturais presentes no tecido muscular da tainha, que ajudam a revelar informações sobre o funcionamento do organismo do peixe, como consumo de energia, atividade muscular, alimentação e adaptação ao ambiente. Lactato, creatina, taurina e aminoácidos importantes para o metabolismo estão entre os compostos encontrados.
Para garantir a confiabilidade dos resultados, eles utilizaram diversos métodos estatísticos e compararam centenas de pontos de dados obtidos em análises laboratoriais. Isso possibilitou confirmar, com certeza científica, que as tainhas de diferentes regiões apresentam perfis químicos distintos. “Os resultados mostraram uma clara distinção entre grupos de peixes de diferentes origens geográficas, principalmente devido às variações nas concentrações de lactato, histidina, treonina, fenilalanina e ornitina”, afirma Fogaça.
A estabilidade dos marcadores químicos foi outro aspecto importante. O estudo mostrou que fatores como o tamanho do peixe e a sazonalidade tiveram pouca influência no perfil metabólico geral, reforçando a confiabilidade dos metabólitos como indicadores de origem.
A Lagoa Araruama possui uma assinatura química única.
Pesquisadores descobriram que as condições extremas da Lagoa Araruama — considerada a maior lagoa hipersalina permanente do mundo — influenciam diretamente o metabolismo da tainha. A lagoa tem uma salinidade média de 52%, muito superior à da água do mar convencional.
Essa condição ambiental leva a adaptações fisiológicas específicas em peixes, como refletido no perfil químico detectado por ressonância magnética nuclear. O estudo demonstrou que a hipersalinidade altera os mecanismos de osmorregulação (o processo fisiológico pelo qual os organismos controlam o equilíbrio de água e a concentração de sais minerais em seus fluidos corporais), o metabolismo energético e a utilização de aminoácidos.
“O ambiente deixa marcas bioquímicas detectáveis nos peixes. A Lagoa Araruama produz uma assinatura metabólica muito peculiar, associada à salinidade extrema e às adaptações fisiológicas da espécie”, destaca o pesquisador.
Combater a fraude e apoiar as indicações geográficas
Além dos avanços científicos, a pesquisa tem aplicações práticas diretas para a indústria pesqueira e para as políticas de certificação de origem. Segundo os autores, a tecnologia pode ajudar a combater a fraude comercial, a substituição de espécies e a falsificação de origem no mercado de frutos do mar.
O estudo servirá também como base técnica para o pedido de Indicação Geográfica ( IG ) — especificamente, uma Denominação de Origem — para a tainha da Lagoa de Araruama, a ser apresentado ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial ( INPI ).
Os pesquisadores afirmam que a espectroscopia de RMN de ¹H (Ressonância Magnética Nuclear de Roton) provou ser uma ferramenta poderosa para mapear o metabolismo da tainha e criar perfis químicos específicos capazes de aprimorar a rastreabilidade, a segurança alimentar e o valor de mercado do peixe.
Segundo Colnago, que trabalha com ressonância magnética nuclear há mais de 30 anos, o uso dessa técnica para rastreabilidade de peixes pode ter um impacto direto no combate à rotulagem geográfica incorreta e ao comércio ilegal de espécies. “A identificação precisa da origem ajuda a proteger os consumidores, fortalecer os sistemas de inspeção e promover produtos regionais”, enfatiza.
O estudo também incorporou ferramentas de inteligência artificial ao processo de análise e organização dos resultados. "A integração da metabolômica, da ressonância magnética e da inteligência artificial demonstra como diferentes áreas da ciência podem trabalhar juntas para gerar conhecimento aplicado à segurança alimentar", acrescenta Colnago.
Análise do perfil metabólico de alimentos utilizando RMN
A ressonância magnética nuclear (RMN) é conhecida pelo público em geral como uma técnica de imagem médica. No entanto, muito antes de suas aplicações médicas, já na década de 1950, a RMN era utilizada como ferramenta para determinar a estrutura de moléculas naturais e sintéticas, biomoléculas e para outras aplicações. Na Embrapa Instrumentação, a pesquisa utilizando RMN de baixo campo para a análise de produtos agroindustriais e frescos levou à criação do equipamento SpecFit, desenvolvido em parceria com a startup Fine Instrument Technology ( FIT ). O equipamento já chegou a mais de 20 países, principalmente na Ásia, onde é utilizado para analisar o teor de óleo em frutos de palma. O estudo sobre a rastreabilidade da tainha utilizou um espectrômetro de RMN de alto campo. Trata-se de um método analítico avançado que usa ímãs potentes para gerar espectros detalhados de moléculas. Segundo o pesquisador, a técnica possibilita investigações estruturais complexas, autenticação geográfica e estudos metabolômicos. O princípio de funcionamento é semelhante ao de equipamentos médicos e de laboratório.
Em vez de imagens, a técnica gera um grande número de sinais eletrônicos que são interpretados com base na composição química da amostra, como açúcares (sacarose, glicose e frutose), aminoácidos, gorduras e ácidos orgânicos — ou seja, os componentes que podem ser extraídos do alimento. "Mais de 50 componentes podem ser identificados e quantificados em uma única análise", observa o especialista. Os dispositivos consistem em um ímã, uma antena ou sonda, uma estação de transmissão e recepção de ondas de rádio e um computador. A função do ímã é magnetizar a amostra que, neste caso, não pode ser analisada como um alimento inteiro, mas sim como um extrato preparado com água ou um solvente orgânico. Uma amostra muito pequena é extraída e colocada em pequenos tubos de ensaio. O transmissor de RMN funciona de forma semelhante a um transmissor de rádio AM, enviando uma onda de rádio para a antena. A antena faz com que essa onda penetre na amostra e altere a magnetização dos materiais. A amostra está dentro da antena, que é uma bobina (fio de cobre enrolado em espiral), e também dentro do ímã.
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O que é metabolômica?
A metabolômica é um campo da ciência que analisa pequenas moléculas produzidas pelo metabolismo dos organismos, conhecidas como metabólitos. Quando realizada no sangue, a metabolômica mede os níveis de metabólitos como glicose, creatinina e ácido úrico — entre dezenas de outros — em uma única análise. No método convencional, cada metabólito usado na prática médica de rotina é medido por um método diferente. Esses compostos servem como indicadores bioquímicos do estado fisiológico de um organismo, de sua dieta e das condições ambientais às quais ele foi exposto. No caso da pesquisa sobre tainhas, a técnica possibilitou identificar compostos químicos capazes de distinguir peixes de diferentes regiões geográficas, criando uma espécie de “assinatura química” para os peixes. |
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