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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Aline Klayse dos Santos Fonseca
Avaliação Químico Ambiental dos Teores de Cu, Mn, Fe, Zn e Hg em Amostras de
Cabelos Coletados na População Ribeirinha de Barreiras do Tapajós-Pará
BELÉM
2010
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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Aline Klayse dos Santos Fonseca
Avaliação Químico Ambiental dos Teores de Cu, Mn, Fe, Zn e Hg em Amostras de
Cabelos Coletados na População Ribeirinha de Barreiras do Tapajós-Pará
Dissertação de Mestrado apresentado ao Programa de Pós-graduação em Química da Universidade Federal do Pará, como parte do requisito para obtenção do grau de Mestre em Química.
Orientadora: Profa. Dra.Regina Sarkis Muller
BELÉM 2010
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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Aline Klayse dos Santos Fonseca
Avaliação Químico Ambiental dos Teores de Cu,Mn,Fe,Zn e Hg em Amostras de
Cabelos Coletados na População Ribeirinha de Barreiras do Tapajós-Pará
BANCA EXAMINADORA:
Profa. Dra Regina Sarkis Muller-UFPA (Orientadora)
Prof. Dr.Cláudio Nahum Alves Membro
Prof. Dr.Davi do Socorro Barros Brasil Membro
Data de avaliação: / / 2010
Conceito:
BELÉM 2010
17
Aos meus familiares, os verdadeiros
responsáveis por todo o mérito deste trabalho, por me conduzirem a um caminho alicerçado na dignidade, honestidade e perseverança, me ensinando, ajudando e compartilhando momentos de alegria, tristeza e ansiedade, sem jamais largarem as minhas mãos. Em especial a minha mãe Alcinda Rodrigues dos Santos Fonseca, ao meu pai Antonio Nazareno Monteiro da Fonseca e ao meu irmão Antonio Kleber dos Santos Fonseca por todo apoio, ensinamentos, amor, carinho, dedicação, incentivo, confiança e seus exemplos de vida e de fé.
Dedico
18
AGRADECIMENTOS
Agradeço à Deus, pela vida, saúde, felicidades, conquistas, e, grandemente, pela
força que tanto precisei ao longo de toda trajetória deste trabalho.
À Universidade Federal do Pará, e ao Programa de pós-graduação em
Química e ao Laboratório de controle de qualidade e meio ambiente (LACQUAMA),
pelo espaço concedido para realização deste trabalho;
A minha orientadora Profa. Dra. Regina Sarkis Muller, pela orientação,
colaboração, sabedoria, compreensão, amizade, dedicação, confiança, carinho, incentivo
e responsabilidade com a minha formação acadêmica e pessoal ;
Ao meu grande e eterno companheiro Ronilson Freitas de Souza, por nunca
permitir que eu desistisse, por caminhar lado a lado comigo, me guiando, orientando, me
dando força para levar adiante todos os meus sonhos e planos. Pelos momentos de
diversão e pelos dias e noites de estudos, que contribuíram grandemente para minha
formação profissional e pessoal. Obrigada por ser o meu braço direito na realização deste
trabalho. Essa conquista também é sua;
Ao Setor de Meio Ambiente, do Instituto Evandro Chagas- PA, em especial aos
bolsistas Kelson Freitas, Marcos, Luana e Alan e ao pesquisador Marcelo de Oliveira
Lima pelo auxílio prestado nas análises de cobre, ferro, zinco e manganês nas amostras
de cabelo.
Ao setor de análise de mercúrio, do Núcleo de Medicina Tropical da UFPA, em
especial bolsista Márcia e a Pesquisadora Dra Maria da Conceição Nascimento Pinheiro
pelo auxílio prestado nas análises de mercúrio em amostras de cabelo.
Aos meus amigos: Antonio Bruno, Samantha Trindade, Luciana Araújo, Fábio
José, Valéria Valentim, Péricles Araújo, e Ediene Sena por torcerem sempre pela minha
vitória, pelos momentos de lazer e descontração, pelo amor e carinho e por acreditarem
sempre me mim;
19
Aos colegas de grupo pelas opiniões e discussões que contribuíram para
concretização deste trabalho:
A CAPES pela concessão da bolsa de estudo;
E a todos que direta e indiretamente ajudaram na realização deste trabalho.
20
Se te sustentares, de ânimo firme, sem que
a tua coragem signifique auto-suficiência e a tua
determinação falta de humildade, vencerás todos
os obstáculos que se interponham entre ti e o
objetivo a ser alcançado, porque, contra a força
do bem não há força contrária que, em tempo
algum, consiga lhe sobrepor.
(Carlos Baccelli)
21
RESUMO:
A presença de metais em pessoas de uma comunidade está associada á
alimentação, dentre outros fatores. O biomonitoramento ambiental, referente a
concentração de metais como mercúrio, cobre, ferro, manganês e zinco em cabelo, é
usado neste trabalho como indicador biológico de exposição. Foram coletadas 25
amostras de cabelo de indivíduos do sexo feminino e masculino, de diferentes idades. A
quantificação de Cu, Fe, Mn e Zn foi realizada por espectrometria de emissão ótica com
plasma indutivamente acoplado(ICP-OES) e a quantificação de Hg foi feita através de
espectrofotometria de absorção atômica com vapor frio (CVAAS). A digestão química das
amostras consistiu na solubilização com HNO3 concentrado e H2O2 30%, em “overnight”,
seguida da utilização do aparelho de microondas analítico. Encontraram-se bons
resultados para validação do método através da recuperação analítica, utilizando
amostras certificada IAEA-085 e IAEA-086. Os resultados experimentais foram
comparados a valores de trabalhos na região. Os valores médios para Cu, Fe, Mn, Zn e
Hg foram 92,88, 98,98 mg.Kg-1, 6,94 mg.Kg-1, 296,46 mg.Kg-1 e 8,21 mg.Kg-1,
respectivamente. Os valores médios de Cu e Fe estão cima dos valores na literatura
enquanto o de Mn está abaixo. O valor médio de Hg abaixo dos valores da literatura, mas
acima do limite de tolerância biológico. Não se encontrou boas correlações entre a
concentração dos metais e a idade. Porém, a influência dos hábitos alimentares e outros
fatores à concentração dos metais foram os norteadores de possíveis explicações. A
avaliação da concentração dos metais no cabelo da comunidade de Barreiras permitiu a
condução de medidas investigadoras sobre a saúde desta população, bem como medidas
preventivas e informativas para esta comunidade ribeirinha.
Palavras chaves: Metais, Cabelo, Região Amazônica, ICP-OES e CVAAS
22
ABSTRACT:
The presence of metals in a community of people, is associated with food and other
factors. The environmental biomonitoring concentration using metals such as mercury,
copper, iron, manganese and zinc in hair, is used here as a biological indicator of
exposure. We collected 25 hair samples of man and woman of different ages. The
quantification of Cu, Fe, Mn and Zn was performed by optical emission spectrometry with
inductively coupled plasma (ICP-OES) and the quantification of Hg was performed by
atomic absorption spectrometry with cold vapor (CVAAS). The chemical digestion of the
samples consisted in add HNO3 concentred and H2O2 30% for twelve hours, followed by
the use of microwave analysis. Found good results for validation of analytical method
through the recovery, using certified samples IAEA-086. The experimental results were
compared to other studies in the Amazon region. The average values for Cu, Fe, Mn, Zn
and Hg were 92,88, 98,98 mg.Kg-1, 6,94 mg.Kg-1, 296,46 mg.Kg-1 e 8,21 mg.Kg-1,
respectively. The average values of Cu and Fe are above the values in the literature while
Mn is below. The average Hg below the literature values, but above the limit of biological
tolerance. We found no good correlation between the concentration of metals and age.
However, the influence of dietary habits and other factors will the metal concentrations
were the guiding of possible explanations. Evaluation of metal concentration in hair of
community barriers allowed to conduct investigative measures on the health of this
population, as well as preventive and informative for this riverside community.
Key words: Metals, Hair, Amazon region, ICP-OES and CVAAS.
23
SUMÁRIO
1-INTRODUÇÃO......................................................................................................... 14
2- OBJETIVO GERAL................................................................................................ 18
2.1- Objetivos Específicos........................................................................................ 18
3- REVISÃO DA LITERATURA.................................................................................. 19
3.1- Áspectos geomorfológicos da área de estudo.............................................. 19
3.1.1 -Características Climáticas............................................................................... 19
3.1.2- Vegetação........................................................................................................ 19
3.1.3- Tipo de solo....................................................................................................... 19
3.2- O Rio
Tapajós.....................................................................................................
3.3- Morfologia e absorção de elementos no cabelo
humano....................
19 20
3.4-Essencialidade e toxicidade dos metais........................................................... 21
4- MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................... 29
4.1-Amostragem e tratamento do cabelo ................................................................... 30
4.1.1-Locais da amostragem....................................................................................... 30
4.1.2-Procedimento para a coleta do cabelo............................................................... 32
4.1.3- O questionário Epidemiológico......................................................................... 32
4.2- Preparo das Amostras....................................................................................... 33
4.2.1- Lavagem das Amostras de cabelo.................................................................... 33
4.2.2-Preparo das amostras: digestão assistida por microondas............................... 33
4.3- Análise Instrumental.......................................................................................... 34
4.3.1- Determinação dos teores de Cu, Fe, Mn e Zn por Espectrometria de
emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES)...............................
34
24
4.3.1.1- Principio da Técnica....................................................................................... 34
4.3.1.2- Análise das amostras de cabelo e quantificação de Cu, Fe, Zn e Mn por
ICP-OES......................................................................................................................
36
4.3.1.3- Limite de detecção e limite de quantificação................................................. 38
4.3.2. Determinação de Hg total por espectrometria de absorção atômica por vapor frio. (CVAAS)..............................................................................................................
39
4.3.2.1- Princípio da técnica........................................................................................ 39
4.3.2.2-Análise das amostras de cabelo e quantificação por espectrometria de absorção atômica por vapor frio (CVAAS)..................................................................
41
4.3.2.3- Recuperação Analítica para os metais.......................................................... 41
4.4 - Tratamento estatístico..................................................................................... 42
4.4.1- Análise descritiva.............................................................................................. 42
4.4.1.1- Média aritmética............................................................................................. 43
4.4.1.2- Mediana......................................................................................................... 43
4.4.1.3- Desvio padrão................................................................................................ 43
4.4.2 - Análise de regressão e correlação................................................................... 43
4.4.3- Análise multivariada.......................................................................................... 44
4.4.3.1- Matriz de dados.............................................................................................
45
4.4.3.2- Padronização e escalamento
........................................................................
45
4.4.3.3- Medidas de similaridade e
dissimilaridade.....................................................
46
4.4.3.4- Análise de componentes principais (ACP)
....................................................
46
4.4.3.5- Análise hierárquica de agrupamentos (AHA)................................................
47
25
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................. 50
5.1-Aspectos gerais da comunidade de Barreiras................................................. 50
5.2- Análise dos metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg nas amostras de cabelo................ 58
5.2.1- Cobre................................................................................................................ 60
5.2.2- Ferro.................................................................................................................. 61
5.2.3- Manganês......................................................................................................... 61
5.2.4- Zinco................................................................................................................. 62
5.2.5- Mercúrio............................................................................................................ 63
5.3- Análise descritiva dos resultados através de Boxplots ...............................
64
5.3.1- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do consumo ou não
de bebida alcoólica
64
5.3.2- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do fumo. 66
5.3.3- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg por grupos de indivíiduos que
tem ou já tiveram malária e indivíduos que nunca tiveram malária.
67
5.3.4- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do consumo de peixe. 68
5.3.5- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função da faixa etária. 69
5.4- Análise da correlação e regressão em relação ao teor de cobre, ferro, manganês, zinco, mercúrio e idade no cabelo.......................................................
71
5.4.1- Análise do coeficiente de Pearson (r) para os metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg....
71
5.5- Análise Multivariada (PCA e HCA) ................................................................... 72
6-CONCLUSÕES........................................................................................................ 77
7- REFERÊNCIAS...................................................................................................... 79
8- ANEXO................................................................................................................... 85
26
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Fluxograma da metodologia usada na análise e quantificação de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em amostras de cabelo................................................
30
Figura 2 Localização Geográfica de Itaituba e da Comunidade de Barreiras.....................................................................................................
32
Figura 3 Aparelho de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES)...........................................................................
34
Figura 4 Nebulizador e a câmara de nebulização.................................................. 35
Figura 5 Tocha do ICP-OES.................................................................................... 36
Figura 6 Diagrama Esquemático de Redução/Espectrometria de Absorção Atômica por Vapor Frio (CVAAS) (Sistema de Circulação Aberta de Fluxo de ar)...............................................................................................
40
Figura 7 Distribuição percentual da faixa etária dos indivíduos e o gênero.......................................................................................................
51
Figura 8 Distribuição percentual do nível de escolaridade da população..................................................................................................
52
Figura 9 Distribuição percentual da profissão atual exercida pelos entrevistados..............................................................................................
52
Figura 10 Distribuição percentual da instalação sanitária dos entrevistados.............................................................................................
53
Figura 11 Distribuição percentual do tipo de abastecimento de água..........................................................................................................
54
Figura 12 Distribuição percentual do tipo de água consumida pelos entrevistados .. 54
Figura 13 Distribuição percentual do tipo de tratamento que os indivíduos utilizam
com frutas e verduras................................................................................
55
Figura 14 Distribuição percentual referente ao consumo de bebida alcoólica, fumo, medicação, contato com produtos químicos, consumo de verdura crua e uso de plantas medicinais..........................................................................
56
Figura 15 Distribuição percentual dos hábitos alimentares dos indivíduos entrevistados............................................................................................
57
27
Figura 16 Distribuição percentual dos indivíduos que tem ou já tiveram algumas
das doenças elencadas...........................................................................
58
Figura 17 Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de indivíduos que consomem e não consomem bebida alcoólica..................
65
Figura 18 Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de indivíduos que fumam e não fumam.........................................................
66
Figura 19 Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de indivíduos que nunca tiveram malária e indivíduos que tem ou tiveram malária.......................................................................................................
67
Figura 20 Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em função do consumo semanal de peixe........................................................................
68
Figura 21 Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em função da faixa etária dos indivíduos..........................................................................
70
Figura 22 Gráfico dos scores utilizando as 25 amostras de cabelos da comunidade de Barreiras e 5 elementos químicos. .......................................................
73
Figura 23 Gráfico dos loadings utilizando as 25 amostras de cabelos da
comunidade de Barreiras e 5 elementos químicos. ..................................
74
Figura 24 Dendograma utilizando as 25 amostras de cabelo e os 5 elementos químicos...................................................................................................
76
28
LISTA DE TABELA E QUADROS
Tabela 1 Condições de operação para digestão em forno de microondas fechado.....................................................................................................
33
Tabela 2 Condições gerais de operação do espectrômetro................................... 37
Tabela 3 Resultados obtidos na análise da amostra certificada para cabelo, IAEA 086 e IAEA 085...............................................................................
42
Tabela 4 Níveis de correlação................................................................................. 44
Tabela 5 Resultados da quantificação dos metais nas amostras de cabelo de Barreiras do Tapajós/Pará.......................................................................
59
Tabela 6 Matriz de correlação de Pearson (r) e a significância(p) entre os metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg.................................................................................
71
Tabela 7 Estimação da variância (autovalores) e porcentagem proporcional e cumulativa da variância total (%) obtidos por componentes principais, considerando as 25 amostras de cabelo dos indivíduos de Barreiras e 5 elementos químicos..............................................................................
73
Tabela 8 “Loadings” das variáveis nos três primeiros componentes principais...... 74
Quadro 1 Limite de detecção................................................................................... 38
Quadro 2 Comprimento de onda (nm) dos elementos determinados por ICP OES 38
14
1-INTRODUÇÃO
Metais ocorrem naturalmente em pequenas quantidades no ar, no ambiente
aquático e terreste; contudo, a atividade industrial tem elevado as suas concentrações
naturais ocasionando a contaminação dos ecossistemas. Indivíduos que habitam áreas
contaminadas são geralmente expostos a elevadas concentrações destes elementos, ou
em formas químicas distintas daquelas normalmente presentes em um ecossistema não
perturbado (WOO et al., 1993).
Dessa forma, o desenvolvimento crescente de novas tecnologias, juntamente com
as necessidades humanas de uma melhor qualidade de vida, levam a novos processos
industrias a partir de novas exigências nos processos de extração de produtos primários.
A produção de resíduos tóxicos em grande escala, em particular, na extração
mineral, é uma ação que causa preocupação, pois disponibiliza deliberadamente os
elementos tóxicos para os três sistemas ambientais (atmosfera, litosfera e hidrosfera), e
assim, expõe a população local aos efeitos nocivos destes elementos. Cada um desses
sistemas, naturalmente, fornece energia e matéria para um sistema integrador,
denominado, biosfera. Por isso, a preocupação com as conseqüências das atividades
antrópicas que poluem deve-se á dependência da espécie humana a este sistema
integrador (CARVALHO, 2005).
A garimpagem tem sido praticada na Amazônia desde o século XVI. Alguns fatores
foram condicionantes da mineração do ouro na Amazônia, como por exemplo, a ordem
ambiental, ou, especificamente, o fator geoclimático (CAHETÉ, 1998).
O acréscimo da exploração de minas na região amazônica provocou problemas
ambientais e sociais severos. A morfologia dos rios pode ser gravemente alterada pela
escavação de trincheiras e labirintos. A atividade também provoca poluição por mercúrio e
outros metais nocivos á saúde , além de problemas de cunho social, já que milhares de
garimpeiros invadem territórios indígenas em Roraima, por exemplo, provocando doenças
15
e conflitos culturais (VERENE, 2005). Acrescido a esses fatores, há ainda pesquisas
sobre a garimpagem na Amazônia que abordam prospecção, impactos ambientais,
doenças, efeitos nas culturas indígenas, prostituição e trabalho da mulher (LESTRA;
NARDI,1984).
O ação antropogênica no ambiente, através da mineração por exemplo, pode
alterar o teor de metais no solo, no ambiente aquático e terrestre, consequentemente dos
indivíduos moradores de áreas impactadas. Portanto, o estudo dos metais é muito
importante para ciência e para o homem, pois muitos deles são essenciais à vida na terra.
Outros não exercem nenhuma função conhecida no ciclo biológico (TAVARES, 1992).
Os elementos ferro, manganês e zinco são considerados essenciais na
manutenção da homeostase celular, incluindo o sistema imunológico. Várias enzimas
precisam desses metais como cofatores para suas funções e, de modo geral, esses
metais são utilizados em pequenas quantidades e estão presentes na dieta alimentar.
Como são essenciais, a deficiência pode determinar disfunções imunológicas, enquanto a
superdosagem pode estabelecer estados tóxicos, nem sempre claros quanto ao papel
imunossupressor (SANTOS et al., 2005).
Além disso, elementos como mercúrio e manganês tem grande utilização industrial,
e alguns dos elementos incorporados pelo organismo possuem propriedades altamente
tóxicas, mesmo quando ingeridos em pequenas quantidades, por isso são analisados
neste trabalho, sobretudo do ponto de vista toxicológico.
Geralmente os metais com efeitos deletérios, devido à atividade biológica ser
restrita à reações tóxicas, são encontrados naturalmente nos solos, na água e nos
alimentos e podem afetar acentuadamente o metabolismo de alguns constituintes
essenciais como cobre, zinco e selênio, pois competem com esses elementos por ligantes
do sistema biológico (MOURA, 2006).
16
A absorção, tanto quantitativa quanto qualitativa dos metais essenciais, difere no
trato gastrointestinal, nos pulmões e na pele. Depois da absorção, eles são transportados
pelo fluxo sanguíneo e passam para os fluidos celulares, onde exercem seu efeito tóxico
ou benéfico. O último estágio de interação do metal com o organismo é a excreção e da
qual depende, em grande parte, os programas de biomonitoração das populações. A
excreção ocorre principalmente na urina e no material fecal. Cabelo, unhas e metabólicos
voláteis também são utilizados, mas ainda com menor importância. Porém, nos últimos
anos, muitas pesquisas têm sido realizadas com a utilização de cabelo devido sua fácil
coleta e armazenamento (SANTOS et al., 2007). Uma amostra de cabelo provê um
método de amostragem simples e não invasivo como também um método de
armazenamento que oferece uma boa preservação da amostra (SOUZA, 2004).
Estudos em matrizes de cabelo são realizadas desde o século XIX, sendo sua
ampliação no século posterior, com a determinação de anfetamina em pêlos de cobaia
(POZEBON; DRESSLER; CURTIUS, 1999). Alguns autores consideram o cabelo como
um “dosímetro biológico” ou “ espelho do ambiente” onde o indivíduo foi exposto
(POZEBON; DRESSLER; CURTIUS, 1999). A análise de cabelo é bastante utilizada em
criminalística, toxicologia, meio ambiente, nutrição, dentre outros. A concentração de
elementos traço no cabelo é utilizada na comunidade paramédica para avaliar distúrbios
de aprendizagem, emocionais e nutricionais. Em muito casos a análise de cabelo é o
único recurso para comprovar o uso de drogas no caso de pessoas já falecidas com o
objetivo de se descobrir a causa da morte.
No Brasil, atualmente, a análise de cabelo é solicitada principalmente por médicos
da área de medicina ortomolecular, para avaliar o estado nutricional (elementos
essenciais presentes em baixa ou alta concentração) e possíveis contaminações por
metais pesados, além de ser útil para avaliação de metais como Mn, Pb, Hg, K, Cr e Cd
em pacientes oncológicos (ANNUNCIAÇÃO, 2008).
17
Este trabalho avaliou o teor de Cobre, Ferro, Manganês, Mercúrio e Zinco
utilizando o cabelo como bioindicador da população residente na comunidade de
Barreiras do Tapajós, bem como para a avaliação das condições de saúde dos indivíduos.
18
2- OBJETIVO GERAL
Avaliar as concentrações de Cu, Fe, Zn, Mn e Hg utilizando cabelo de indivíduos
moradores da comunidade Barreiras do Tapajós, como bioindicador de poluição
ambiental.
2.1- Objetivos Específicos:
Quantificar os teores de Cu, Fe, Zn, Mn e Hg em amostra de cabelo de
indivíduos moradores de Barreiras do Tapajós;
Verificar a existência de correlação entre os teores dos metais analisados, com
fatores como a alimentação da população;
Verificar a existência de correlação entre os teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg com
a idade dos indivíduos;
Verificar a influência do consumo de álcool, do fumo e da malária na
concentração dos metais;
Comparar e avaliar os teores de concentração dos metais em estudo na
população estudada em relação aos valores encontrados nos trabalhos publicados na
Região Amazônica e no mundo.
19
3- REVISÃO DA LITERATURA
3.1- Aspectos geomorfológicos da área de estudo
3.1.1- Características Climáticas
A temperarura do ar de Itaituba é elevada, com média anual de 25,6 ºC, e valores
médios mínimos de temperatura são de 22,5 ºC. A umidade relativa, apresenta valores
acima de 80% em quase todos os meses do ano. A pluviosidade se aproxima dos 2.000
mm anuais. Entretanto, é irregular durante o ano. As estações chuvosas coincidem com
os meses de dezembro a junho e, as menos chuvosas, com meses de julho a novembro
(LIMA, 2005).
3.1.2- Vegetação
A vegetação da região é considerada complexa diante a extensão da área.
Encontra-se no município as tipologias vegetais do tipo Cerrado, a Floresta aberta mistas
(cocal) e a floresta aberta latifoliada (cipoal). Porém, no município de Itaituba ocorre uma
floresta de terra baixa, que reveste a área de terraços com cobertura uniforme ao longo
do rio Tapajós e alguns afluentes, além de coberturas emergentes, destacando-se as
espécies Ponteira paraensis, Protium poeppigiaanum e Mezilaurus Itaituba (LIMA, 2005) .
3.1.3- Tipo de solo
O município de Itaituba apresenta predominantemente o solo do tipo Latossol
distrófico, textura argilosa e textura média. Em menores proporções aparecem os solos
Litólicos distróficos textura indiscriminada, areia quartzosa distrófica (LIMA,2005).
3.2- O Rio Tapajós
O rio Tapajós percorre o municipio, em grande extensão, no sentido SW-NE, em
cuja margem esquerda se encontra a sede municipal. Um de seus formadores, o rio
Teles, é o limite natural, a sudoeste, com o estado do Mato grosso. A maioria dos seus
20
afluentes que pertencem á margem direita são os rios: Cururu, das Tropas, Crepurú,
Jamarim e outros e os igarapés como: Rato, Janari, Bom Jardim, etc.( LIMA, 2005).
3.3- Morfologia e absorção de elementos no cabelo humano
A estrutura morfológica do cabelo e o perfil do couro cabeludo é composta pela
Zona de diferenciação e síntese biológica, Zona de queratinização, e região do cabelo
permanente, além do extrato córneo, epiderme, glândulas cebáceas, glândulas ecrinas,
derme, vasos sanguíneos, folículos, papila, e grânulos de melanina. Essa estruturação
evidencia que é pouco provável que haja uma distribuição uniforme de elementos traço no
mesmo, havendo regiões onde a incorporação é maior (BENCZE, 1990).
O cabelo tem a função de proteger a cabeça dos raios solares, o que é feito
através da melanina, a qual é também responsável pela sua coloração. O cabelo é adorno
e possui receptores nervosos que funcionam como sensores, os quais o levam a
aumentar a proteção da cabeça quando necessário (ROBBINS, 1994).
A absorção dos elementos dá-se a partir da raiz, cuja quantidade incorporada
depende da concentração instantânea dos fluidos biológicos circundantes (sangue, linfa e
fluido extracelular). Um período de aproximadamente 30 dias decorre entre a absorção e
equilíbrio do cabelo. As formas de como ocorre a incorporação de elementos traço não
são ainda bem elucidadas (POZEBON; DRESSLER; CURTIUS, 1999).
A incerteza a respeito dos mecanismos de incorporação de elementos traço no
cabelo, uma vez que a queratina pode combinar-se com elementos de fontes exógenas e
endógenas, primeiramente, é difícil diferenciar entre a exposição que houve absorção e a
que ocorreu a exposição do indivíduo a este elemento, segundo, a frequente falta de
correlação entre a concentração dos metais nos órgãos internos e cabelo também são
motivos de descrédito da análise do tecido capilar (TORO et al.,1993; POZEBON;
DRESSLER; CURTIUS, 1999).
21
Apesar de todas as controvérsias existentes, a determinação de elementos traço
no cabelo humano é importante nas ciências biológicas, médicas, criminais e ambientais,
já que o cabelo representa uma matriz biológica interessante para o estudos na área não
apenas inorgânica, mas também orgânica.
3.4- Essencialidade e toxicidade dos metais
Cobre
O Cobre é um metal marrom avermelhado e nobre. Apresenta-se em quatro
estados de oxidação, a saber: Cu0 (metálico), Cu+ (íon cuproso), Cu2+ (íon cúprico) e o
Cu3+ (íon trivalente). Sua abundância isotrópica natural é de 69,17% para o Cu63 e de
30,83% para o Cu65 .Dentre as suas propriedades, destacam-se a elevada condutividade
térmica e elétrica, maleabilidade, baixa corrosividade, habilidade de se amalgamar a
aspecto agradável (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
As fontes antropogênicas de cobre incluem a emissão de mineração e fundição,
pela queima de carvão como fonte de energia e pelos incineradores de resíduos
municipais. Fertlilizantes e excretas de animais e humanos são exemplos de outras fontes
de cobre de menor relevância (WHO, 1998).
Pode ser encontrado em sais minerais e compostos orgânicos, é um metal
encontrado na ordem de traço com importância biológica, funcional e estrutural. Em
animais e humanos, a importância do cobre está relacionada com as funções metabólicas
de enzimas dependentes de cobre (cuproenzimas), como por exemplo: citocromo e
oxidase, superóxido dismutase citosólica, lisil – hidroxilase, oxidase, tirosinase,
ceruloplasmina, e dopamina. Estas enzimas catalisam reações fisiológicas importantes
relacionadas com a fosforilação oxidativa, inativação de radicais livres, biossíntese de
colágeno e elastina, formação de melanina e coagulação sangüínea, metabolismo do
ferro e síntese de catecolaminas, respectivamente (COZZOLINO; PEDROSA, 1999).
A principal fonte de ingestão de cobre, pelos seres humanos, são os alimentos.
22
Uma dieta normal pode incluir aproximadamente 20.000 μg diárias de cobre sem causar
sintomas, pois os efeitos fisiológicos sensíveis ocorre quando a ingestão de excede a
100.000 μg Cu/dia, acarretando irritação do trato intestinal,vômitos e náusea (FAIAL,
2009).
As condições médicas que podem estar associadas com o excesso de cobre
incluem: obstrução biliar (habilidade reduzida de excretar o cobre), doença hepática
(hepatite ou cirrose) e disfunção renal. Os sintomas associados com o excesso de
acumulação de cobre são dores nas juntas e nos músculos, depressão, irritabilidade,
tremores, anemia hemolítica, dificuldades de aprendizado e distúrbios comportamentais
(SOUZA, 2007).
Como o cobre e seus compostos estão presentes na crosta terrestre, a liberação
de fontes naturais para o ar e água é significativa. A forma físico-química do cobre
determina seu comportamento no meio ambiente e sua disponibilidade na biota. A maioria
dos métodos analíticos não distingue a forma de cobre presente. Sabe-se somente o total
do metal contido na matriz, desconhecendo, entretanto a natureza dos complexos ou
compostos presentes e sua disponibilidade (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
A essencialidade do cobre é significativa para toda biota. O efeito da concentração
de cobre em águas superficiais e em animais aquáticos é constantemente investigado,
sobretudo quando se avalia os teores de metais em populações ribeirinhas, uma vez que
a principal fonte de alimentação destas são peixes, e a água consumida é a obtida dos
rios (KALAY, 1999). A ingestão insuficiente de elementos competitivos na absorção, tais
como o zinco ou o molibdênio podem piorar o excesso de cobre.
O nível elevado de cobre no cabelo pode ser indicativo de excesso de cobre no
organismo. Contudo, deve-se eliminar primeiro as fontes de contaminação externa:
soluções de permanente, tinturas, descolorantes, e cabelos lavados em água acidificada
conduzida em canos de cobre. No caso de contaminação por preparados capilares, outros
23
elementos (alumínio, prata, níquel, titânio) também costumam ser elevados. A ingestão
insuficiente de elementos competitivos na absorção, tais como o zinco ou o molibdênio
podem piorar o excesso de Cobre (SOUZA, 2007).
Ferro:
O ferro com elevada pureza é um metal branco-prateado, facilmente oxidável. A
sua ocorrência natural é composto de quatro isótopos: 56Fe (91,66%), 54Fe (5,82%), 57Fe
(2,19%) e 58Fe (0,33%). Apresenta-se nos estados de oxidação que variam de II a VI,
sendo a forma iônica que apresenta maior absorção pelo organismo é a forma ferrosa
(Fe+2), mas a maior parte do ferro alimentar encontra-se na forma férrica (Fe+3)
(AZEVEDO; CHASIN, 2003).
A deficiência de ferro é a deficiência mais comum do mundo e influencía na
diminuição da performance intelectual, e diminuição da resistência ás infecções e a
avaliação nutricional associa tal deficiência atraso no desenvolvimento. Vários estudos
examinaram a relação entre deficiência de ferro e queda de cabelo. Quase todos têm
abordado as mulheres exclusivamente. Atualmente, não há evidências suficientes para
recomendar a triagem universal para a deficiência de ferro em pacientes com a perda de
cabelo, porém há evidências suficientes para recomendar suplementação de ferro dando
terapia para pacientes com perda de cabelo, na ausência de anemia por deficiência de
ferro (TROST; BERGFELD; CALOGERAS, 2006).
A avaliação da absorção de ferro no organismo mostra que apenas traços de ferro
são absorvidos no estômago, sendo a maior parte absorvida na parte superior do intestino
delgado (duodeno e jejuno), porém as secreções gástricas dissolvem este metal
permitindo que ele forme complexos solúveis com o ácido ascórbico e outras substâncias
que auxiliam sua redução a Fe+2 (GANONG, 1993).
24
A deficiência de ferro atinge adultos e crianças, e é a deficiência nutricional mais
comum do mundo. As mulheres em idade reprodutiva e as crianças menores de dois anos
são os grupos mais vulneráveis a esta carência (LÖNNERDAL; DEWEY, 1996). A
deficiência de ferro no organismo causa a anemia ferropriva, que é muito mais comum do
que aquelas causadas por vitamina B12 e outras proteínas (MOREIRA, 2004).
Uma avaliação feita em lactantes da cidade de Belém em 2005 constatou que 55,1
% dos lactantes de seis a 24 meses de idade, atendidos pelo centro de Saúde-Escola,
eram portadores de anemia ferropriva. A deficiência de ferro foi associada à não utilização
de fórmula fortificada com ferro como primeiro tipo de leite utilizado na complementação
ou substituição do leite materno (NEVES et al., 2005).
A absorção de ferro por indivíduos normais pode manter-se em intensidade normal
mesmo quando a quantidade ingerida é de 5 a 10 vezes maior que a necessária. Contudo
se o excesso for intenso e prolongado ocorre acúmulo de hemossiderina (proteína que
assim como a ferritina tem função de armazenamento intracelular do metal) nos tecidos
causando hemocromatose. A hemocromatose causa lesão tecidual e comprometimento
da função de certos órgãos, em particular o fígado, o pâncreas, o coração, as articulações
e a hipófise. O aumento da melanina e do ferro na derme causa uma pigmentação
cutânea excessiva, dando um aspecto metálico à pele (GANONG, 1993).
O ferro tem sido descrito como um elemento importante na patogênese dos
mecanismos da neurodegeneração. O entendimento do seu metabolismo e das
disfunções relacionadas ao estresse oxidativo é fundamental para desvendar a
fisiopatologia de doenças neurodegenerativas, como Doença de Parkinson (DP) e
Demência de Alzheimer (DA), cada vez mais prevalentes no nosso meio devido ao
aumento da expectativa de vida (FERNANDEZ et al., 2007).
Analisando a bioacumulação e biomagnificação do ferro no ambiente, verifica-se
que alterações de algumas variáveis como pH, salinidade, temperatura do meio podem
25
algum modo influenciar e especiação do ferro e acabar mudando sua disponibilidade á
absorção. Segundo Blasco Arias e Sáenz (1999), os metais são mais biodisponíveis com
a diminuição da salinidade e esse fator deve ser relevante para o biomonitoramento.
As fontes de naturais de contaminação do ferro são o desgaste natural das rochas
contendo minérios de ferro, e o escoamento superficial do metal. Já as fontes
antropogênicas de ferro são oriundas de indústrias, mineração, fundição e o uso de
fertilizantes (SHARMA et al., 2000).
Manganês:
O manganês é um elemento essencial, necessário para a mineralização dos ossos,
metabolismo energético e no metabolismo de proteínas, regulação de células e proteção
contra o estresse oxidativo (MENEZES et al, 2009). Ajuda também o desenvolvimento da
síntese normal de insulina e secreção.
Porém, estudos desenvolvidos por Menezes-Filho (2009) mostraram que a
exposição excessiva de manganês causa efeitos neurológicos, como a diminuição da
memória, fadiga, dor de cabeça, vertigens, perda de equilíbrio, insônia, zumbido, tremores
dos dedos, cãibras musculares, rigidez, alteração da libido e suor.
Mercúrio
A concentração de mercúrio no cabelo é freqüentemente usada como um marcador
biológico para exposição ao metilmercúrio porque reflete a concentração no sangue na
ocasião em que o cabelo foi formado. A concentração de mercúrio detectada no cabelo,
expressa em mg/kg, é geralmente 250-300 vezes a concentração de mercúrio no sangue,
expressa em µg/L. Uma vez que o cabelo cresce a uma taxa de aproximadamente 1 cm
por mês, é possível a avaliação da exposição passada. A meia-vida biológica do MeHg é
de 50 a 70 dias e sua eliminação do corpo acompanha uma cinética de primeira ordem
26
(SCHULZ, 2009). Entretanto, a concentração de mercúrio no cabelo pode aumentar como
resultado da adesão de vapor externo de mercúrio e mercúrio inorgânico, diminuir como
resultado de tratamentos de cabelo como permanentes, e pode ser influenciada pelo local
de coleta da amostra ( SOUZA, 2004).
Além das variadas doenças infecciosas e parasitárias, a Amazônia vem convivendo
nas últimas décadas com os riscos decorrentes da poluição ambiental pelo mercúrio, pois
esse metal é bastante utilizado na atividade garimpeira de ouro e do desmatamento da
região (PINHEIRO, 2002).
Grande parte do mercúrio utilizado no processo de extração e amalgamação do
minério de ouro é lançada nos cursos de água, depositando-se nos sedimentos bênticos.
Por uma série de transformações químicas, o mercúrio inorgânico é transformado em
metilmercúrio, que é encontrado, em elevadas concentrações, nas espécies de peixes
carnívoros, situadas no topoda cadeia alimentar aquática. A ingestão de peixes
provenientes de regiões próximas a atividades garimpeiras tem sido admitido como
potencial via de exposição humana ao mercúrio na Amazônia (AKAGI, 1996).
Doenças provenientes da exposição ao vapor do mercúrio têm sido relatadas em
garimpeiros da Amazônia (BRANCHES, 1993; CARDOSO, 1994; COUTO, 1998). A
enorme preocupação com a exposição ao metilmercúrio em ribeirinhos por meio da
ingestão de peixes contaminados, é devido a tradução clínica dessa exposição que é
potencialmente grave, com repercussões neurológicas, na maioria das vezes irreversíveis
(HARADA, 1995, 1997).
Alguns estudos realizados em comunidades ribeirinhas da Amazônia têm revelado
altos teores de mercúrio na carne de peixes consumida por essas populações (SANTOS
et al., 2000), e outros têm demonstrado índices de mercúrio total e de metilmercúrio em
amostras de cabelo (PINHEIRO et al., 2006; BRABO et al., 2000), configurando a
exposição permanente nessas comunidades.
27
É importante ressaltar que algumas substâncias estão relacionadas com a
alteração na toxicocinética do MeHg, entre elas o selênio. Em geral, como demonstram
estudos, o selênio tem um efeito protetor contra a ação nociva ao organismo provocada
pela exposição ao MeHg. Porém, enzimas antioxidantes que utilizam o selênio em sua
estrutura podem ser prejudicadas, quando a concentração de MeHg no sangue for
elevada, aumentado os riscos de danos ocasionados pelo estress oxidadivo. Além disso,
evidências indicam que a qualidade nutricional pode influenciar fortemente a toxicidade do
MeHg. Alguns nutrientes como selênio, vitamina E, ácido omega-3, parece diminuir os
efeitos danosos do MeHg (SCHULZ, 2009).
Entretanto, alguns fatores nutricionais como a deficiência de ferro ou de ácido
fólico, que atuam no desenvolvimento neural, possivelmente podem aumentar o impacto
da exposição do MeHg . Outros componentes da dieta, como o etanol, aparentemente
podem aumentar a toxicidade de MeHg (SCHULZ, 2009).
Zinco:
O zinco é um elemento essencial, com uma média diária necessária de 10 a 20
mg.Kg-1. Em relação as fontes de entrada de zinco no organismo, a maior parcela está
relacionada com a dieta, sendo que em geral a contribuição da água de consumo é muito
baixa (SOUZA, 2003).
Sua essencialidade está principalmente relacionada com o envolvimento na
atividade de mais de 300 enzimas. Destaca-se na participação da síntese de carboidratos,
lipídeos e proteínas, na manutenção do crescimento e do desenvolvimento normais e no
funcionamento adequado do sistema imunológico (SENA, PEDROSA, 2005).
As manifestações clínicas de sua deficiência incluem o retardo no crescimento,
hipogonadismo, alteração da resposta imune, dificuldade de cicatrização, aumento do
risco de aborto, anorexia e prematuridade na gestação (SENA, PEDROSA, 2005). É
28
pouco tóxico e as diferenças entre as concentrações que definem sua essencialidade e
sua toxicidade são muito grandes. Os sintomas de intoxicação por Zn são vômitos,
desidratação, dores de estômago, náusea, desmaios e descoordenação dos músculos
(SOUZA, 2003).
Entre as fontes antrópicas de zinco pode-se citar a produção de zinco primário,
combustão de madeira, incineração de resíduos, siderurgias, cimento, concreto, cal e
gesso, indústrias têxteis, termoelétricas e produção de vapor, além dos efluentes
domésticos. Alguns compostos orgânicos de zinco são aplicados como pesticidas. O
metal é usado principalmente como revestimento protetor ou galvanizador para o ferro e o
aço, e como componente de diferentes ligas, especialmente de latão (VIANA, 2006).
29
4- MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi desenvolvido seguindo as normas éticas da Resolução 196/96 do
Conselho Nacional de Saúde. Todos os indivíduos receberam esclarecimento sobre os
objetivos da pesquisa e após concordar em participar, assinaram um termo de
consentimento livre e esclarecido e forneceram dados para preenchimento do
questionário epidemiológico, de acordo com as recomendações do Comitê de Ética em
Pesquisa do Núcleo de Medicina Tropical ao qual o estudo foi avaliado e aprovado
(CEP/NMT-Nº 009/2008).
Procurou-se, neste estudo, uma amostragem que possibilitasse a análises em
várias dimensões, envolvendo assim, moradores do sexo feminino e masculino da
Comunidade de Barreiras do Tapajós, de diferentes faixas etárias, classes sociais.
O fluxograma (Figura 1), representa um resumo da metodologia para análise e
quantificação de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em amostras de cabelo, realizada nesta pesquisa.
30
Coleta de cabelo pelo método da EPA
Método IAEA 3X acetona e 3X água ultra pura
0,2g de amotra + 3mL HNO3 + 1mL H2O2
Overnight seguido de microondas Diluição para balão de 15 mL Análise instrumental
Para os elementos Fe, Cu, Mn e Zn Para o elemeneto Hg
Figura 1. Fluxograma da metodologia usada na análise e quantificação de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em amostras de cabelo.
4.1- Amostragem e tratamento do cabelo
4.1.1. Locais das amostragens
As amostragens foram realizadas no município de Itaituba, que foi delimitada na
área da comunidade de Barreiras do Tapajós, em setembro de 2008, onde coletou-se 25
amostras de cabelos de jovens e adultos do sexo feminimo e masculino e determinou-se
a concentração de Cu, Fe,Zn, Mn e Hg nos cabelos.
Delimitação do objeto de estudo,
objetivos da pesquisa e revisão da
literatura
Amostragem e coleta de tecido
capilar
Lavagem
ICP-OES CVAAS
Tratamento estatístico
Preparo das amostras
31
A comunidades de Barreiras do Tapajós, localizada às margens do Rio Tapajós,
próxima à cidade de Itaituba no Estado do Pará, situada a 890 km da cidade de Belém,
localizada na porção sudoeste do estado do Pará. Limita-se, ao norte com o município de
Aveiro, ao Sul com os municípios de Altamira, Rurópolis e Trairão, e a oeste com o estado
do Amazonas (ROSA, 1999).
De acordo com os dados de 2007 do IBGE, a população do municio de Itaituba era
de 118.194 habitantes com hábitos alimentares diversificados. É conhecida como
Província Aurífera do Tapajós, sendo considerada a maior região produtora de ouro do
país e a maior região produtora de ouro da América do Sul (ROSA, 1999).
Este município possui várias comunidades que estão distribuídas as margens do
Rio Tapajós, e que são habitadas por famílias que vivem particularmente da agricultura da
mandioca e da pesca de subsistência. Dentre essas comunidades, a escolhida para este
estudo foi a comunidade de Barreiras, em virtude da sua localização geográfica próxima
aos garimpos de ouro e, pelas evidências de exposição ao mercúrio (SOUZA, 2007).
A comunidade de Barreiras localiza-se a margem esquerda do Rio Tapajós e
possui população média de 800 habitantes. A principal fonte de proteínas na alimentação
dessa comunidade é o pescado da região (SOUZA, 2007). A figura 2 mostra a
localização geográfica de Itaituba e da comunidade de Barreiras do Tapajós.
32
Figura 2: Localização Geográfica de Itaituba e da Comunidade de Barreiras.
Fonte: IBGE (2009) Disponível em http://www.ibge.gov.br/cidadesat/painel/painel.php?codmun=150360# Acesso em 15 de março de 2010.
4.1.2. Procedimentos para a coleta do cabelo
Para coleta das amostras de cabelo foi utilizada uma tesoura de aço inox, limpa,
retirando- se o cabelo da área occipital, bem próximo ao escalpo, realizado de acordo
com o protocolo recomendado pela Agência Internacional de Energia Atômica
(IAEA,1987). As amostras de cabelo foram armazenadas em envelopes limpos,
devidamente identificados e trazidos para o Laboratório de controle de qualidade e meio
ambiente (LACQUAMA), onde foi realizado o preparo das amostras.
4.1.3- O questionário Epidemiológico
Antes da coleta das amostras de cabelo do morador, este foi submetido a uma
pequena entrevistas, com as perguntas contidas no questionário epidemiológico, que
pode ser observado no anexo deste trabalho (p. 69). A elaboração do questionário está
embasado em pesquisa relacionadas á química ambiental e, considera fatores individuais
Comunidade de Barreiras
33
tais como gênero, idade, outros fatores de exposição ocupacional e sintomatológico, para
que possibilite correlacionar as características da população com os dados experimentais.
4.2- Preparo das amostras
4.2.1-Lavagem das amostras de cabelo
As amostras de cabelo foram lavadas utilizando-se a metodologia desenvolvido
pelo IAEA, que consiste em lavar-se, aproximadamente 0,5 g de cabelo com acetona e
água, alternadamente. Após a lavagem, deixa-se o cabelo secar durante a noite,
envolvido no papel filtro em grau cromatográfico (BORELLA, et al., 1996).
4.2.2. Preparo das amostras: digestão assistida por microondas
Uma massa de 0,2 gramas de cabelo foi tratada com uma mistura de 3,0 mL de
HNO3 concentrado e 1,0 mL de H2O2 (30% v/v). Esta mistura foi submetida ao programa
de aquecimento em forno de microondas fechado (CEM-Mars-Xpress, 2008, Belém-
Brasil), cujas condições de operação são apresentadas na Tabela 1. A solução resultante
foi diluída com água deionizada para 15,0 mL em um balão volumétrico antes de ser
analisados por ICP OES.
Tabela 1: Condições de operação para digestão em forno de microondas fechado
Etapas 1 2 3 4
Tempo (min) 4 4 4 10
Potência (W) 1200 1200 1200 0
Pressão (atm) 7,9 7,9 7,9 0
Temperatura (C°) 160 180 200 RESFRIAMENTO
34
4.3- Análise instrumental
4.3.1- Determinação dos teores de Cu, Fe, Mn e Zn por espectrometria de emissão óptica
com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES)
4.3.1.1- Principio da Técnica
A espectrometria de emissão óptica em plasma é uma técnica de análise
multielementar sequêncial/simultânea que é baseada no principio de emissões de
radiação dos elementos constituintes da amostra, em um plasma, que pode ser definido
como um gás parcialmente ionizado, onde coexistem cátions Ar+, elétrons e átomos
neutros de Ar. Os espectrômetros de emissão óptica em plasma com acoplamento
indutivo são compostos basicamente por um sistema de introdução de amostras, tocha de
quartzo para geração do plasma, um gerador de rádio freqüência, um sistema de gás
argônio e um sistema óptico para o processamento do sinal analítico e um sistema
computacional para o controle do equipamento (BOSS, FREDEEN, 1999; BOUMANS,
1987; MONTASER, GOLIGHTLY, 1992). A figura 3 mostra o aparelho de espectrometria
de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES).
Figura 3: Aparelho de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado
indutivamente (ICP-OES).
35
O gerador de rádio-freqüência (RF) é um dispositivo elétrico empregado como
fonte de potência e tem a função de sustentar o plasma (BOSS, FREDEEN, 1999;
BOUMANS, 1987)
O sistema de nebulização é composto, em geral, por um nebulizador e uma câmara
de nebulização. O nebulizador produz um aerossol da amostra, que é conduzido ao
plasma pela câmara, a qual favorece a introdução apenas das gotas de menor volume
(BOSS, FREDEEN, 1999; BOUMANS, 1987). A Figura 4 mostra o nebulizador e a câmara
de nebulização.
Figura 4: Nebulizador e a câmara de nebulização.
A tocha é um dispositivo de quartzo onde se forma o plasma, é constituída por três
tubos concêntricos por onde passam os fluxos do argônio principal, auxiliar e nebulizado.
O fluxo do argônio principal é responsável pela manutenção do plasma e proteção das
paredes da tocha contra a fusão; o fluxo nebulizador introduz a amostra no plasma e o
fluxo auxiliar tem a função de direcionar o aerossol da amostra para dentro do plasma
(BOSS, FREDEEN, 1999; BOUMANS, 1987; SKOOG, LEARY,1992). A Figura 5 mostra a
tocha do ICP-OES.
36
Figura 5 : Tocha do ICP-OES.
4.3.1.2- Análise das amostras de cabelo e quantificação de Cu, Fe, Zn e Mn por ICP-OES.
Os elementos foram analisados por Espectrometria de Emissão Atômica com
Plasma Induzido (ICP OES), no equipamento ICP OES Modelo Vista- MPX CCD
simultâneo, axial da VARIAN com um sistema de amostragem automático (SPS- 5). O
controle das condições operacionais do ICP-OES foi realizada com o software ICP-Expert
Vista (Varian, 2002). As condições gerais de operação do espectrômetro utilizadas são
apresentadas na Tabela 2.
37
Tabela 2: condições gerais de operação do espectrômetro
CARACTERÍSTICAS CONDIÇÕES INSTRUMENTAIS
RADIO FREQUENCIA DO GERADOR 40 MHz
DETECTOR CCD (70908 PIXELS EM ARRANJOS
LINEARES)
DIAMETRO INTERNO DO TUBO
CENTRAL DA TOCHA 2,3 mm
SISTEMA ÓTICO
POLICROMADOR GRADE DE DIFRAÇÃO ECHELLE +
PRISMA DE DISPERSÃO DE CaF2
DENSIDADE DA GRADE DE DIFRAÇÃO 95 LINHAS mm-1
FAIXA DE COMPRIMENTOS DE ONDA 167 – 785 nm
DISTANCIA FOCAL 400 nm
FENDA DE ENTRADA ALTURA = 0,029 mm; LARGURA = 0,051
mm
SISTEMA DE INTRODUÇÃO DE
AMOSTRAS
CAMARA DE NEBULIZAÇÃO CICLONICA
NEBULIZADOR CONCENTRICO
PARAMETROS OPERACIONAIS
POTENCIA APLICADA 1,0 KW
TEMPO DE INTEGRAÇÃO DO SINAL 1,0 s
VAZÃO DO GÁS DO PLASMA 15 L.min-1
VAZÃO DO GÁS AUXILIAR 1,5 L.min -1
VAZÃO DO GÁS DE NEBULIZAÇÃO 0,7 L.min-1
38
Os elementos determinados foram: Cu, Fe, Mn e Zn. Os comprimentos de ondas de
cada elemento estão apresentados o quadro 2 e seus limites de detecção no ICP OES
estão dispostos no quadro 1.
Quadro 1:Limite de detecção (mg.Kg-1)
Quadro 2: Comprimento de onda (nm) dos elementos determinados por ICP OES
O aparelho foi calibrado para as análises com o uso de um padrão multielementar
que são soluções contendo todos os metais que se quer analisar, sendo necessário
apenas diluir para as concentrações de interesse. As soluções foram introduzidas por um
sistema de bomba peristáltica em um atomizador de câmara ciclônica através de um
nebulizador pneumático de tubo concêntrico.
4.3.1.3- Limite de detecção e limite de quantificação.
Quando são realizadas medidas em amostras com baixos níveis de analitos, torna-
se importante saber qual o menor valor de concentração do analito que pode ser
detectado pelo método, definindo-se assim a sensibilidade do método através do cálculo
do limite de detecção e limite de quantificação (BOSS, FREDEEN, 1999; BOUMANS,
1987; SKOOG, LEARY,1992).
O limite de detecção é definido como a menor quantidade de um analito que pode
ser detectado em uma amostra.
Mn 0,002 Fe 0,004
Cu 0,002 Zn 0,002
Cu 327,395 Mn 257,610
Fe 238,204 Zn 213,857
39
O limite de quantificação é a menor quantidade de um analito que pode ser
quantitativamente determinada com adequada exatidão e precisão.
4.3.2. Determinação de Hg total por espectrometria de absorção atômica por vapor frio.
(CVAAS)
4.3.2.1- Princípio da técnica
O Hg total das amostras de cabelo foi quantificado usando o método que envolve
redução e espectrometria de absorção atômica por vapor frio (CVAAS) (sistema aberto de
circulação do fluxo de ar) utilizando o aparelho Automatic Mercury Analyzer Model Hg-201
(Método Akagi). É, em princípio, semelhante ao sistema de circulação convencional e este
método comporta as seguintes etapas: redução de íons Hg2+
na solução da amostra com
cloreto estanhoso para gerar vapor de mercúrio elementar (Hg0
); e a introdução de vapor
de mercúrio na célula de foto-absorção para a medida de absorbância a 253,7 nm.
Porém, diferente do sistema convencional fechado no qual o vapor de mercúrio
elementar gerado é continuamente circulado com uma bomba de diafragma por um
recipiente reator, um tubo moldado em U empacotado com um agente secante, e a célula
de foto-absorção, o presente método usa um sistema aberto de circulação do fluxo de ar
como mostrado na Figura 10 (SOUZA, 2004).
O aparato constitui um sistema fechado e inclui uma bomba de diafragma,
recipiente de reação, armadilha de gás ácido, armadilha de umidade (banho de gelo), e
uma válvula de 4-estágios. Durante sua operação, o vapor elementar gerado pela adição
de cloreto estanhoso é circulado via válvula de 4-estágios a uma taxa de fluxo de 1-1,5
L/min por 30 segundos para homogeneizar a concentração na fase gasosa. A válvula de
4-estágios é então girada 90° para introduzir a fase gasosa toda de uma vez na célula de
40
foto-absorção. A medição é completada dentro de um minuto por amostra com este
aparato que pode medir até mesmo 0,1 ng de mercúrio com alta precisão (SOUZA, 2004).
Adicionalmente, no método para preparar a solução da amostra, a forma de
digestão úmida convencional é melhorada pelo uso de um frasco de 50 mL com um longo
pescoço (pelo menos 10 cm), como um balão volumétrico de paredes grossas
com uma
rolha de vidro, como também um sistema misto de ácidos com uma taxa aumentada de
ácido sulfúrico, HNO3-HClO
4-H
2SO
4 (1+1+5), que já contém ácido perclórico, para a
digestão das amostras de cabelo (SOUZA, 2004).
Isto é novo na digestão da amostra que pode ser completada em um tempo
relativamente curto sem perda de mercúrio. É um método simples onde a amostra é
submetida à digestão úmida em uma chapa elétrica a 200-230°C durante 30 minutos e
após resfriada tem seu volume fixo completado com água. Este método pode ser aplicado
diretamente à digestão de amostras não só de cabelo, mas de sangue, e peixe, além de
várias amostras sólidas como sedimento e solo. Não é necessário um condensador de
refluxo durante o aquecimento (SOUZA, 2004).
Figura 6. Diagrama Esquemático de Redução/Espectrometria de Absorção
Atômica por Vapor Frio (CVAAS) (Sistema de Circulação Aberta de Fluxo de ar).
Fonte: SOUZA (2004)
41
4.3.2.2- Análise das amostras de cabelo e quantificação por espectrometria de absorção
atômica por vapor frio (CVAAS).
O procedimento de digestão para as amostras de cabelo para a análise de Hg foi o
método Akagi (AKAGI et al., 1996). Adicionou-se aproximadamente 0,2 g da amostras em
um tubo digestor, acrescido dos seguintes reagentes, nesta ordem: 0,5 mL de água
ultrapura, 0,5 mL de HNO3, 0,5 mL de HCLO4 e 0,5 mL de H2SO4. Em seguida foi
realizada a decomposição química das amostras em bloco digestor na temperatura de 90
ºC por 30 minutos. Depois de resfriada a solução-amostra digerida, aferiu-se a 10 mL com
água ultrapura e retirou-se 5 mL, completando-se novamente para 10 mL, para ser feita a
leitura no aparelho.
A amostra digerida foi injetada no frasco de reação, sendo adicionado 1 mL de
cloreto estanhoso 10% (reduz o Hg2+ para Hg0 ) e o anti-espumante. O vapor de mercúrio
foi carregado por uma bomba de ar e neutralizado com uma solução de NaOH 5 N, para
evitar o ataque ácido á célula. Esse procedimento repete-se por 30 segundos, com
posterior lavagem a célula e detecção no aparelho.
4.3.2.3- Recuperação Analítica para os metais
Neste trabalho a validação da metodologia utilizada, foi feita através da
recuperação analítica dos metais, usando medidas de referência da amostra certificada
IAEA 086 e IAEA 085 (para recuperação do mercúrio) para cabelo (Trace Elements in
Human Hair). Obteve-se um excelente resultado percentual de recuperação para o Cobre
e Mercúrio e bons resultados para ferro, manganês e zinco. A Tabela 3 mostra os
resultados obtidos na análise da amostra certificada para cabelo, IAEA 086 (n= 10):
42
Tabela 3: resultados obtidos na análise da amostra certificada para cabelo, IAEA 086 e IAEA 085.
Elementos Valor certificado (mg.kg-1)
Valor obtido (mg.kg-1)
Recuperação%
Hg 23,2 23,35 100,6
Cu 17,6 20,51 116,53
Fe 123 110,51 89,84
Mn 9,6 8,56 89,25
Zn 167 146,114 87,49
4.4 - Tratamento estatístico
Os dados experimentais obtidos neste estudo, juntamente com o conjunto de
informações oriundas do questionário epidemiológico, tais como gênero, idade, tipo de
água consumida, hábito de fumar, montou-se uma matriz de resultados que foram
tratados utilizando-se os programas STATISTICA 6.0 e MINITAB 15.
A finalidade principal do tratamento estatístico, a partir de uma matriz de resultados
obtidos de uma amostragem, é poder tirar considerações do comportamento apresentado
pelas variáveis na amostra e fazer generalizações pelas transferências de conclusões da
amostra para a população. Esta parte é abordada na estatística de interferência. Este
estudo abrange a estatística descritiva, análise de regressão, correlações lineares e
multivariadas.
4.4.1- Análise descritiva
Para o tratamento dos dados analíticos obtidos neste estudo, inicialmente foi feito
um estudo das medidas de tendência central, baseada na média aritmética e mediana, e
para medidas de variabilidade utilizou-se o desvio padrão, a amplitude e o coeficiente de
variação a fim de comparar os valores encontrados, com os de outros trabalhos
realizados.
43
4.4.1.1- Média aritmética
Dentre os termos estatísticos mais usados, destaca-se a média aritmética, sendo
uma das principais estatísticas de medida central usada em artigos. É definida como a
razão entre a somatória das medidas pela quantidade de observações (DOWNING;
CLARK, 2000).
4.4.1.2- Mediana
Mediana, outra medida de tendência central, simplesmente representa o ponto
central de um conjunto de dados, tem a função de resumir os dados e representar o
centro da freqüência das observações (DOWNING; CLARK, 2000).
4.4.1.3- Desvio padrão
Desvio padrão é uma estatística descritiva de medida de dispersão e tem o
significado de medir o quanto, em média, os valores estão se afastando da média de seus
valores. Ele é definido pela raiz quadrada da razão entre a somatória dos desvios das
medidas e o número das partes de uma população de dados, N-1 (MILLER; MILLER,
1984).
4.4.2 - Análise de regressão e correlação
Com a finalidade de explicar fatos baseados nas observações para fazer
estimativas e predições sobre ocorrências futuras, deve-se atentar para as variáveis
significativas e o modo como elas se relacionam.
As análises de regressão e correlação são técnicas estatísticas que permitem
montar modelos do fenômeno e avaliar sua qualidade. A regressão fornece as equações
que relacionam as variáveis consideradas; com essa equação faz-se a predição sobre o
comportamento futuro do fenômeno; a correlação mede o grau (ou a qualidade), da
relação entre essas mesmas variáveis (DOWNING; CLARK, 2000).
44
A regressão linear simples, na prática, é um tipo de regressão muito utilizada, uma
vez que permite obter uma equação, onde o fenômeno é explicado pelo comportamento
de uma única variável independente, com uma equação do 1º grau do tipo apresentado
pela equação Y=aX+b .
O coeficiente de correlação (r) representa a relação entre duas variáveis. Existe
relação diretamente proporcional quando este é positivo. Se a relação é inversamente
proporcional, a correlação é negativa. Existem várias fórmulas para o cálculo do
coeficiente de correlação, porém, o modo mais simples de obtê-lo é pela raiz quadrada do
coeficiente de determinação (R2), conforme a equação 1
R2=100. r2 (1)
Costuma-se classificar o coeficiente, conforme seu valor, como apresentado na
Tabela 4.
Tabela 4 - Níveis de correlação
Valor Correlação Resultado
R= 1 Perfeita correlação
R=próxima de ± 0,9 Forte correlação, de excelente a boa.
R= próxima de ± 0,1 Fraca correlação, de ruim a péssima.
R=0 Correlação nula
Fonte: COSTA,1998
Nas publicações científicas, este é o critério mais utilizado.
4.4.3- Análise multivariada
Neste trabalho, foram utilizadas também as técnicas estatísticas: análise
hierárquica de agrupamentos (AHA) e análise de componentes principais (ACP), essas
serão apresentadas resumidamente a seguir.
45
4.4.3.1- Matriz de dados
Os dados consistem em n medidas de diferentes propriedades (variáveis)
executadas sobre m amostras (objetos), de modo que a esta série de dados pode ser
representada na forma de uma matriz de dimensão mxn (m linhas correspondentes as
amostras e n colunas correspondentes as variáveis):
A j-ésima variável é representada por um vetor coluna. O i-ésimo objeto, ou seja, uma
amostra qualquer, é representado por um vetor linha chamado vetor resposta e assim
pode ser descrito como um ponto no espaço n-dimensional (MINGOTI, 2005).
4.4.3.2. Padronização e escalamento
Muitas vezes, a variância das variáveis da matriz apresenta amplitude
extremamente diferente uma das outras. Nestes casos, a aplicação de técnicas
estatísticas multivariadas poderá ser influenciada pelas variáveis de maior variância o que
dificulta a extração de informação do sistema estudado. Uma maneira de resolver estes
problemas, mantendo a informação estatística dos dados, é realizar a transformação dos
dados originais da matriz de modo a balancear a variância das variáveis. Uma das
transformações mais comuns é padronizar os dados pela média e desvio padrão de cada
variável (Equação 2), gerando novas variáveis centradas no zero e com variâncias iguais
a 1. Este tipo de padronização é conhecido como autoescalamento (MINGOTI, 2005).
X
46
4.4.3.3. Medidas de similaridade e dissimilaridade
Cada objeto é representado por um ponto no espaço n-dimensional e, portanto,
pode ser agrupado com outros que estejam próximos e mais se assemelham a ele. O
critério de melhor associação que pode ser utilizado é a medida de distância Euclidiana,
que a interpretação básica dada é: menores distâncias entre os pontos estão associadas
a um elevado grau de similaridade, enquanto que maiores distâncias indicam o
comportamento oposto (MINGOTI, 2005; MOITA NETO; MOITA, 1998).
4.4.3.4. Análise de componentes principais (ACP)
A análise por componentes principais (ACP) é um dos métodos mais comuns
empregados na análise de informações, sendo principalmente utilizada pela sua
capacidade de compressão dos dados em função da existência de correlação entre
diversas variáveis medidas.
Esta técnica estatística consiste essencialmente em reescrever as variáveis
originais da matriz em novas variáveis a partir de uma transformação de coordenadas de
modo a obter um número menor de variáveis capaz de conter as informações de todas as
utilizadas. Essa técnica estatística objetiva principalmente explicar a estrutura de variância
e covariância das variáveis pela construção de combinações lineares das variáveis
originais (MINGOTI, 2005), denominadas componentes principais (CP).
Considerando notação matriz, as componentes principais (CP) podem ser obtidas a
partir da seguinte expressão:
47
X = P T, (3)
onde X é a matriz original dos dados, T é a matriz de scores das componentes principais
que contém as coordenadas dos elementos da matriz novo sistema de eixos e P é a
matriz dos loadings, onde os elementos de cada coluna correspondem aos coeficientes
das combinações lineares das variáveis.
As componentes principais são combinações lineares das variáveis originais e são
obtidas em ordem decrescente de máxima variância de forma que a componente principal
1 (CP1) detém mais informação estatística que a componente principal 2 (CP2), que por
sua vez tem mais informação estatística que a componente principal 3 (CP3) e assim
sucessivamente.
Desta forma, ao utilizar a técnica ACP, é necessário avaliar o quanto de
informação das variáveis originais está preservado nas componentes principais obtidas e
isto pode ser feito pela variância total explicada pelas mesmas. O primeiro componente
principal apresenta a maior variância possível dos dados e por isso preserva mais
informação do sistema (MASSART et al., 1997, MOITA NETO, MOITA, 1998).
A grande aplicabilidade da análise de componentes principais remete ao fato que
frequentemente se obtém mais de 90 % das informações contidas nas n-variáveis
originais em apenas dois ou três componentes principais. O gráfico da componente
principal 1 versus a componente principal 2 fornece uma janela privilegiada
(estatisticamente) para observação dos pontos no espaço n dimensional (MOITA NETO,
MOITA, 1998).
4.4.3.5- Análise Hierárquica de Agrupamentos (AHA)
A técnica de análise hierárquica de agrupamentos (AHA) é uma técnica estatística
que objetiva identificar os possíveis agrupamentos (cluster) dos elementos de uma matriz
em grupos de forma que os elementos pertencentes a um mesmo grupo sejam similares
48
entre si em relação às variáveis e os elementos em grupos diferentes sejam heterogêneos
às estas mesmas variáveis. Ou seja, esta técnica estatística possibilita determinar
similaridades e dissimilaridades de uma série de dados (MINGOTI, 2005).
A AHA consiste em transformar a informação de cada elemento da matriz,
representada num sistema de coordenadas de n variáveis, em uma coordenada
dimensional. Para isto, utilizam-se as distâncias entre os elementos da matriz os quais
são representados em diagramas conhecidos como dendograma. Há várias maneiras de
medir essa distância, entretanto, a mais amplamente utilizada é a distância euclidiana:
onde a e b são dois pontos no espaço n-dimensional e Xaj é a j-ésima coordenada da
amostra.
O índice de similaridade entre os elementos da matriz é calculada pela seguinte
expressão:
onde dij é a distância entre os pontos i e j e dmax é a distância máxima entre qualquer par
de pontos.
Os dendrogramas são especialmente úteis na visualização de semelhanças entre
amostras ou objetos representados por pontos em espaço com dimensão maior do que
três, onde a representação de gráficos convencionais não é possível (MOITA NETO,
MOITA, 1998). Os dendogramas representam as similaridades/dissimilaridades entre os
pares de elementos da matriz. Os índices de similaridades são calculados para os pares
de elementos da matriz e os mais próximos são conectados formando um grupamento.
Esse processo é repetido até que todos os elementos sejam conectados formando um
único agrupamento. A etapa seguinte é definir o tipo de agrupamento entre um elemento
49
e um grupo ou entre grupos de elementos. Há vários métodos de agrupamentos
hierárquicos: ligação simples ou vizinho mais próximo (single linkage), ligação completa
ou vizinho mais distante (complete linkage) e média (aritmética ou ponderada) das
distâncias (average linkage) (MINGOTI, 2005).
50
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nos diversos trabalhos acadêmicos feitos sobre a quantificação dos metais nos
seres humanos, têm-se observado alguns fatores que afetam as quantidades desses
elementos no cabelo: a idade, o gênero, dietas alimentares, o uso de produtos de fácil
absorção que contenham na sua fórmula elementos tóxicos (possível influência do
tabaco), por exemplo, (CARVALHO, 2005).
Dessa forma, avaliaram-se os teores de Cu, Fe, Zn, Mn e Hg na comunidade de
Barreiras e compararam-se os resultados deste estudo com valores encontrados na
literatura nacional e internacional. Também se estudou a influência do tipo de água e
hábitos alimentares dessa comunidade.
5.1 Aspectos gerais da comunidade de Barreiras
O resumo das características da população de Barreiras foi extraído das questões
de 1 a 4 do questionário epidemiológico (anexo 1, pág 69), o que possibilitou obter as
seguintes informações: observou-se que de um universo de 25 indivíduos pesquisados,
12% tem mais de 65 anos, 4% estão entre 61 a 65 anos, 4% entre 56 a 60 anos, 4% entre
46 a 50 anos, 12% entre 36 a 40 anos, 8% entre 31 a 35 anos, 24% entre 26 a 30 anos,
16% entre 21 a 25 anos e 16% entre 16 e 20 anos. A maior parte dos indivíduos
entrevistados está na faixa etária de 21 a 25 anos e 16 a 20 anos. Deste universo, 8%
são do sexo masculino e 92% do sexo feminino. A Figura 7 mostra a distribuição
percentual dos indivíduos segundo sua faixa etária e o gênero.
51
Figura 7: Distribuição percentual da faixa etária dos indivíduos e o gênero.
Em relação ao nível de escolaridade da população estudada, 72% possuem ensino
fundamental (sendo 16% completo e 56% incompleto) e 28% possuem o ensino médio
(sendo 24% incompleto e 4% completo), tendo a população um nível educacional restrito.
A Figura 8 mostra a distribuição percentual do nível de escolaridade da população
amostral.
52
Figura 8: Distribuição percentual do nível de escolaridade da população
No que se refere à profissão exercida pelos indivíduos pesquisados, 4% são
pescadoras, 8% são lavradoras, 68% trabalham no lar, destes 8% são do sexo masculino
e 60% do sexo feminino e 20% exercem outras profissões não elencadas no questionário.
A Figura 9 mostra a distribuição percentual da profissão atual exercida pelos
entrevistados.
Figura 9: Distribuição percentual da profissão atual exercida pelos entrevistados.
Superior Médio Fundamental Analfabeto
53
No que se refere ao uso e escoadouro da instalação sanitária, 20% dos indivíduos
usam fossa como esgoto sanitário e 80% usam o terreno em que moram para essa
finalidade. A Figura 10 mostra a distribuição percentual da instalação sanitária dos
entrevistados.
Figura 10: Distribuição percentual da instalação sanitária dos entrevistados.
Em relação ao abastecimento de água e o consumo de água dos indivíduos deste
estudo, observou-se que o 100% dos entrevistados utilizam poço para o abastecimento
de água, e, quanto ao consumo de água dos entrevistados, 64% consomem água filtrada,
32% água não filtrada e 4 % água fervida. As Figuras 11 e 12 mostram a distribuição
percentual do tipo de abastecimento de água e a distribuição percentual do tipo de água
consumida pelos entrevistados, respectivamente.
54
Figura 11: Distribuição percentual do tipo de abastecimento de água
Figura 12: Distribuição percentual do tipo de água consumida pelos entrevistados
55
No que diz respeito aos cuidados que os indivíduos pesquisados têm ao lavarem
frutas e verduras, 32 % as lavam com água, vinagre, ou com água e água sanitária, 48%
lavam com água, sem tratamento e 20% lavam os alimentos com água filtrada ou fervida.
A Figura 13 mostra a distribuição percentual do tipo de tratamento que os indivíduos
utilizam com frutas e verduras.
Figura 13: Distribuição percentual do tipo de tratamento que os indivíduos utilizam com
frutas e verduras.
As questões 8,13,15-17, 21 e 22 do questionário (anexo 1, pág. 69), referem-se a
perguntas cujas possibilidades de resposta eram somente “sim” e “não”, por isso foram
agrupadas em um único gráfico, sendo cada barra horizontal referente a 100% dos
entrevistados. Ao serem questionados se mantinham contatos com produtos químicos
diariamente, 56% afirmam que sim, enquanto 44% dizem não. No que se refere ao
consumo de verduras cruas, 84% consomem e 16% não. Os indivíduos entrevistados,
12% são fumantes e 88% não, 20% consomem bebidas alcoólicas e 80% não, 100% não
usam drogas, 24% tomam medicamentos diariamente e 76% não. 84% utilizam plantas
medicinais para tratamento de doenças e 16% não. A Figura 14 mostra o gráfico com as
respostas das questões 8, 13, 15-17, 21 e 22 do questionário.
56
Figura 14: Distribuição percentual referente ao consumo de bebida alcoólica, fumo,
medicação, contato com produtos químicos, consumo de verdura crua e uso de plantas
medicinais.
No que se refere aos hábitos alimentares dos entrevistados, observou-se as
seguintes informações: 96% consomem farinha diariamente e 4% consomem de 1 a 2
vezes na semana, 12% consomem feijão diariamente, 24% de 3 a 6 vezes na semana,
48% de 1 a 2 vezes na semana e 16% raramente o consomem. 8% consomem ovos
diariamente, 16% de 3 a 6 vezes na semana, 20% de 1 a 2 vezes na semana e 56%
raramente. 92% consomem arroz diariamente e 8% consomem raramente o consomem.
52% consomem peixe diariamente, 32% de 3 a 6 vezes na semana, 12% de 1 a 2 vezes
na semana e apenas 4% raramente o consomem. Quanto ao consumo de carne, 16%
consomem diariamente, 8% de 6 a 9 vezes na semana, 8% de 3 a 6 vezes na semana,
64% de 1 a 2 vezes na semana e 4% raramente o consomem.4% consomem frango
diariamente, 8% de 3 a 6 vezes na semana, 28% de 1 a 2 vezes na semana e 60%
raramente o consomem. 100% dos entrevistados consomem café diariamente. 92%
57
consomem leite diariamente e 8 % de 1 a 2 vezes na semana.60 % consomem frutas
diariamente, 12% de 3 a 6 vezes na semana, 20% de 1 a 2 vezes na semana e 8 %
raramente as consomem. 4% consomem castanha do Pará de 1 a 2 vezes na semana e
96% raramente a consomem. A Figura 15 mostra a distribuição percentual dos hábitos
alimentares dos indivíduos entrevistados.
Figura 15: Distribuição percentual dos hábitos alimentares dos indivíduos
entrevistados.
Quanto às doenças contraídas pelos indivíduos, pelo menos uma vez, obtiveram-se
as seguintes informações: 4% tem ou já tiveram diabetes e 96% não; 100% nunca tiveram
câncer, hanseníase, epilepsia, AVC, sífilis, gonorréia, leishmaniose e tuberculose. 16%
tem ou já tiverem hipertensão arterial e 84% não; 12% tem ou já tiveram hepatite e 88%
não; 32% tem ou já tiveram malária e 68% não e 8% já tiveram ou tem outras doenças
não elencadas no questionário e 92% não. A Figura 16 mostra a distribuição percentual
dos indivíduos que tem ou já tiveram algumas das doenças abaixo:
58
Figura 16: Distribuição percentual dos indivíduos que tem ou já tiveram algumas das
doenças elencadas
5.2- Análise descritiva dos metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg nas amostras de
cabelo.
Os resultados da composição mineral (média ± desvio padrão médio) das amostras
de cabelo de Barreiras do Tapajós/Pará estão apresentados na Tabela 05. Um total de
quatro elementos foram identificados e quantificados por ICP OES: cobre (Cu), ferro (Fe),
manganês (Mn) e zinco (Zn). O mercúrio (Hg), entretanto, foi quantificado por CVAAS.
59
Tabela 5: resultados da quantificação dos metais nas amostras de cabelo de Barreiras do
Tapajós/Pará
Amostras Cu Fe Mn Zn Hg
CBT01 DIL 76,02±0,45 157,14±42,75 5,53±1,54 470,16±16,71 10,7
CBT02 DIL 184,05±22,77 83,86±16,19 10,99±0,83 261,95±25,87 7
CBT03DIL 98,31±0,63 82,59±17,25 5,84±0,94 217,47±40,99 0
CBT04DIL 92,12±16,50 76,44±13,62 6,15±0,08 230,74±1,94 10,61
CBT05DIL 94,05±10,314 51,27±15,73 4,51±1,32 248,59±47,25 11,4
CBT06DIL 92,02±15,89 65,89±30,72 11,23±0,09 168,12±9,81 0
CBT07DIL 87,27±6,321 96,571±0,1 16,69±6,34 591,64±75,53 2,5
CBT08DIL 95,63±4,36 225,24±2,98 7,31±1,28 192,39±0,81 0
CBT09DIL 69,72±5,723 180,80±34,25 7,00±1,30 172,11±10,26 0
CBT10DIL 85,15 148,47 8,09 301,15 29,2
CBT11DIL 62,56±5,35 64,91±36,17 9,50±0,70 178,59±18,74 9,2
CBT12DIL 84,17±9,26 38,49±3,04 5,47±0,453 659,80±16,99 5,74
CBT13DIL 107,75±14,73 52,27±0,07 1,82±0,003 412,74±16,01 7
CBT14DIL 80,18 139,48 2,65 209,38 0
CBT15DIL 102,13 72,57 5,86 180,07 17,08
CBT16DIL 82,15 166,47 3,33 281,31 18,09
CBT17DIL 111,37 173,39 5,23 236,72 9,9
CBT18DIL 67,47 72,11 4,98 148,78 26,7
CBT19DIL 83,64 61,51 4,89 268,89 3,5
CBT20DIL 87,06±0,98 62,20±0,486 7,38±0,57 135,03±10,19 19,4
CBT21DIL 99,22±2,01 83,35±8,16 14,15±0,16 297,32±5,99 0
CBT22DIL 97,28 86,50 8,37 625,69 14,4
CBT23DIL 113,36 90,44 13,09 475,09 0
CBT24DIL 91,35±0,028 78,36±2,96 1,87±0,85 174,07±46,20 0
CBT25DIL 77,94 64,25 1,64 273,80 2,95
∑ (mg.Kg-1) 2322,07 2473,63 173,69 7411,64 205,37
Média*±SD 92,88±4,59 98,98±9,82 6,94±0,78 296,46±30,62 8,21
Mínimo* 62,56 38,49 1,64 135,03 0
Máximo* 184,05 225,24 16,69 659,80 29,2
Mediana* 91,36 82,60 5,86 248,6 7
CV% 24,72 49,60 59,16 51,66 104,81
*(mg.Kg-1)
60
Os elementos mais abundantes nas amostras foram o Zinco (7411,64 mg.Kg-1) e o
Ferro (2473,63 mg.Kg-1), isto pode ser justificado, baseado nas informações extraídas dos
resultados do questionário epidemiológico, pelo fato da população consumir muitos
alimentos que são fontes de ferro e zinco, como peixe, feijão e frutas. Estudos evidenciam
que o consumo de feijão associado com a ingestão de frutas, principalmente as ricas em
vitamina C, aumenta a absorção de ferro no organismo. Frutas como abacaxi e acerola
potencializam a absorção de ferro (SOARES, et al, 2004). Nos alimentos, o zinco está
presente em maiores quantidades nas carnes vermelhas e nas ostras, considerada a
fonte mais rica deste mineral. Outros alimentos, como os ovos, a carne de frango, o leite e
derivados também são fontes de zinco (DOMENE, 2001). Outro fator que pode estar
associado à abundância de ferro e zinco encontrada nas amostras de cabelos dos
indivíduos, é que a região de Barreiras é foco de mineração, e esta é uma fonte de
contaminação antropogênica, que influência na concentração de ferro e zinco nos solos,
plantas, água, podendo ser fonte de contaminação ambiental (AZEVEDO e CHASIN,
2003).
5.2.1- Cobre
O valor médio da concentração de cobre nas amostras de cabelo foi de 92,88
mg.Kg-1, superior ao encontrado por Caldas (2005), 32,01 mg.Kg-1, em amostras de
cabelo de indivíduos da comunidade ribeirinha do Rio Pindobal-Pará. Também foi superior
ao valor médio encontrado por Barrera et al. (2001), 20,60 mg.Kg-1. Igualmente superior
ao valor médio encontrados por Ferreira et al (2007), em amostras de cabelo de
indivíduos da cidade de Moscol, que foi de 33,3 mg.Kg-1.
Os valores mínimo e máximo para a concentração de Cobre deste trabalho estão
na faixa de 62,56- 184,05 mg.Kg-1, superiores aos encontrados por Hadla et al. (2007)
que ficaram na faixa de 7,2-32,8 mg.Kg-1.
61
Entretanto, pesquisas realizadas por Almeida (2003), na comunidade ribeirinha de
São Luís do Tapajós, geograficamente bem próximo a comunidade estudada, apresentou
valor médio da concentração de cobre em amostras de cabelo muito superior ao
encontrado nesta pesquisa, 458,03 mg.Kg-1.
5.2.2- Ferro
O valor médio da concentração de Ferro nas amostras de cabelo foi 98,98 mg.Kg-1,
aproximadamente 5 vezes maior ao valor médio encontrado por Junior (2007) em
amostras de cabelos de indivíduos de Altamira-Pará. Também foi superior ao valor médio
encontrado por Caldas (2005), 47,72 mg.Kg-1, em amostras de cabelo de indivíduos
moradores da comunidade ribeirinha do rio Pindobal-Pará.
Estudos realizados por Chojnacka e Górecka (2006) para verificar a influência dos
hábitos de vida, da população do norte e sul da polônia, nas concentrações dos
elementos no cabelo humano, evidênciaram que a concentração de Ferro e Manganês
está relacionada com os hábitos de vida da população, concluindo que estes hábitos
influenciam mais do que gênero. O valor médio de Fe encontrado por eles foi de 22
mg.Kg-1, inferior, portanto, ao do presente estudo (98,98 mg.Kg-1).
Os valores mínimo e máximo para a concentração de Ferro deste trabalho estão na
faixa de 38,49- 225,24 mg.Kg-1, sendo o superiores também aos encontrados por Pinheiro
(2007) em amostras de cabelo da população de Tucuruí-Pará que ficaram na faixa de 10-
47 mg.Kg-1.
5.2.3- Manganês
O valor médio da concentração de manganês nas amostras de cabelo foi de
6,94mg.Kg-1, muito inferior aos valores encontrados por Caldas (2005), em amostras de
cabelos de indivíduos moradores da comunidade ribeirinha do rio Pindobal-Pará.
62
Comparando o valor médio da concentração de manganês deste estudo, com os
valores encontrados por Menezes-filho (2009), em amostras de cabelo de um grupo-
controle em Salvador- Bahia, 1,37 mg.Kg-1, com a comunidade da aldeia de Cotegipe,
cidade de Simões Filho- Bahia, 9,96 mg.Kg-1, observa-se que foi superior ao do grupo-
controle e um pouco inferior ao da comunidade exposta. Foi inferior ao valor médio de Mn
encontrados por Chojnacka e Górecka (2006) em amostra de cabelo de indivíduos do
norte e sul da polônia, 0,802 mg.Kg-1.
Os valores mínimo e máximo da concentração de manganês deste trabalho estão
na faixa de 1,64- 16,69 mg.Kg-1, superiores também aos encontrados por PINHEIRO
(2007) em amostras de cabelo da população de Tucuruí-Pará que ficaram na faixa de
0,24-1,0 mg.Kg-1
5.2.4- Zinco
O valor médio da concentração de zinco nas amostras de cabelo foi de 296,46
mg.Kg-1 , superior ao valor encontrado por Junior (2007), 166, 84 mg.Kg-1, que avaliou o
teor de zinco em amostras de cabelo de indivíduos de Altamira-Pará. Foi igualmente
superior ao valor médio encontrados por Ferreira et al (2007), em amostras de cabelo de
indivíduos da cidade de Moscol, que foi de 161,7 mg.Kg-1. Skalnaya e Demidov (2007)
também estudaram o teor de zinco em cabelos, de indivíduos da cidade de Moscol, sendo
comparados valores do grupo controle com grupo de obesos e diabéticos. Os valores
médios encontrados para os três grupos, respectivamente, foram 186,1 mg.Kg-1 , 170,2
mg.Kg-1 e 159,2 mg.Kg-1 , sendo inferiores aos deste estudo. Observa-se que os valores
de zinco foram menores em diabético e obeso, se comparados ao do grupo controle.
Comparando-se os valores médios deste trabalho aos estudos realizados por
Barrera et al. (2001), observou-se que este encontrou valor médio para zinco de 201,64
mg.Kg-1, próximo ao deste estudo (296,46 mg.Kg-1).
63
Os valores mínimo e máximo para a concentração de zinco deste trabalho, estão
na faixa de 135,03- 659,80 mg.Kg-1, superiores também aos encontrados por Pinheiro
(2007) em amostras de cabelo da população de Tucuruí-Pará que ficaram na faixa de
125-240 mg.Kg-1. Também foram superiores aos encontrados por Hadla et al. (2007) que
obtiveram valores na ordem de 100,0-161,4 mg.Kg-1.
5.2.5- Mercúrio
O valor médio da concentração de mercúrio nas amostras de cabelo foi de 8,21
mg.Kg-1 superior ao Limite de Tolerância Biológico (LTB), que é 6,0 mg.Kg-1, adotado pela
Organização Mundial de saúde,(WHO,1999). Porém, foi inferior ao valor médio
encontrado por Souza (2007), 11, 27 mg.Kg-1 em cabelos de indivíduos de Barreiras do
Tapajós-Pará, e ao valor encontrado por Pinheiro et.al (2002), 13,3 mg.Kg-1, em amostras
de cabelo na mesma comunidade. Pesquisa realizada por Almeida (2003), na
comunidade ribeirinha de São Luís do Tapajós, geograficamente bem próxima a
comunidade estudada, apresentou valor médio da concentração de mercúrio em amostras
de cabelo superior ao encontrado nesta pesquisa, 13,62 mg.Kg-1
Entretanto, o valor médio deste estudo foi superior ao encontrado por Caldas
(2005), 2,96 mg.Kg-1, em amostras de cabelos de indivíduos da comunidade ribeirinha de
Pindobal-Pará. Carvalho (2005), que usou a mesma matriz biológica em indivíduos de
Altamira-Pará, obteve o valor médio de 5,99 mg.Kg-1. Estudos realizados também em
Altamira-Pará por Junior (2007), obtiveram valor médio de Hg em amostra de cabelo igual
a 1,13 mg.Kg-1, igualmente inferior ao deste estudo.
Skalnaya e Demidov (2007) estudaram o teor de mercúrio em cabelos de
indivíduos da cidade de Moscol, sendo comparados valores do grupo controle com grupo
de obesos e pessoas com diabete. Os valores médios encontrados para os três grupos,
respectivamente, foram 0,62 mg.Kg-1 , 1,06 mg.Kg-1 e 1,21 mg.Kg-1. Observa-se que o
teor de mercúrio foi superior em obesos e em indivíduos com diabete.
64
Analisando os fatores ambientais que possivelmente influenciam na concentração
de mercúrio encontrada nas amostras de cabelos dos indivíduos de Barreiras, observa-se
que, como a maioria dos entrevistados consume peixe diariamente, este fato pode ser o
que justifica o valor médio de Hg superior ao Limite de Tolerância Biológico (6,0 mg.Kg-1),
pois segundo Nevado et al. (2010), algumas espécies de peixes, como o Tucurané, por
exemplo, encontradas no Rio Tapajós, estão com a concentração de mercúrio superior ao
limite de 0,5 mg.Kg-1 adotado pela organização mundial de saúde (WHO,1991).
Observa-se na Tabela 05, que a média não é adequada para representar a
tendência central do conjunto de dados pois, verifica-se que o coeficiente de variação
para os elementos foram acima de 50%, indicando uma alta variabilidade dos dados.
Assim, observa-se que a medida de tendência central mais apropriada para retirar as
conclusões seria a mediana, excluindo os outlaids.
5.3- Análise descritiva dos resultados através de Boxplots
5.3.1- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do consumo ou não de
bebida alcoólica
Analisou-se os teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do consumo ou não de
bebida alcoólica. O boxplot plot obtido pode ser visto na figura 17:
65
Não
Bebe
(Hg)
Bebe
(Hg)
Não B
ebe(
Zn)
Bebe
(Zn)
Não
Bebe
(Mn)
Bebe
(Mn)
Não
Bebe
(Fe)
Bebe
(Fe)
Não B
ebe(
Cu)
Bebe
(Cu)
700
600
500
400
300
200
100
0
Co
nce
ntr
açã
o (
pp
m)
Figura 17: Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de
indivíduos que consomem e não consomem bebida alcoólica.
É possível observar que, os maiores valores encontrados foram o de zinco. Estes
valores, no grupo de indivíduos que consomem bebida alcoólica, apresentou maior
variabilidade dos dados, embora os valores das medianas nos dois grupos não possuam
grandes diferenças. Os menores valores encontrados foram dos teores de manganês e
mercúrio, que apresentaram também as menores variabilidades.
Os teores de zinco, do indivíduo 17 (625,69 mg.Kg-1) que não consome bebida
alcoólica, de ferro, do indivíduo 7 (225,24 mg.Kg-1) e de cobre, do indivíduo 2 (184,05
mg.Kg-1) são dados suspeitos. Este fato pode ser devido a alguma contaminação na fase
do preparo das amostras, ou mesmo alguma irregularidade nas condições intrumentais do
aparelho, o que pode ter ocasionado um comprimento de onda elevado,
consequentemente, um valor anômalo da concentração.
De um modo geral, não foi possível vericar diferenças significativas entre os teores
de Cu, Fe. Mn, Zn e Hg para indivíduos que consomem ou não bebida alcoólica. Porém,
66
trabalhos de pesquisa evidênciam que o parâmetro “ingestão de álcool” afetam os teores
de metais no cabelo (FRAZÃO, 2008).
5.3.2- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do fumo.
O teor dos metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg foram analisados também em função do
fumo (possível influência do tabagismo no teor dos metais). O boxplot obtido pode ser
visto na figura 18.
Não
Fum
a(Hg)
Fuma(Hg)
Não Fu
ma(Zn
)
Fuma(Zn
)
Não
Fum
a(Mn)
Fuma(Mn)
Não Fu
ma(
Fe)
Fuma(
Fe)
Não
Fum
a(Cu)
Fuma(Cu)
700
600
500
400
300
200
100
0
Co
nce
ntra
çã
o (
pp
m)
Figura 18: Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de
indivíduos que fumam e não fumam.
Através da análise exploratória dos dados, observa-se que os maiores valores são
os teores de zinco, que também possuem a maior variabilidade. As menores
concentrações são as de manganês, que apresentaram a menor variabilidade dos dados.
Ao comparar as concentrações de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em indivíduos que fumam e
não fumam, não foi possível verificar diferença significativa dos teores nesses dois grupos
67
em questão, embora trabalhos científicos evidenciem que o tabagismo influencía no teor
de metais, tanto no cabelo como no sangue (CARVALHO, 2005).
5.3.3- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg por grupos de indivíiduos que tem
ou já tiveram malária e indivíduos que nunca tiveram malária.
O quadro epidemiológico atual no Brasil, particularmente na região amazônica,
caracteriza-se pela existência simultânea de doenças degenerativas e endêmicas como a
malária. Os indivíduos, que desenvolvem atividades em assentamentos na região
amazônica, e outras, relacionadas ao desmatamento, exploração mineral, extrativismo
vegetal estão mais expostos à doença.
É importante, portanto, a quantificação de metais, através dos resultados de
análises dos metais presentes em amostras de cabelo de indivíduos com e sem malária,
para analisar e verificar quais metais que influenciam nesta endemia. O boxplot obtido
pode ser visto na figura 19:
Não
Teve
Malár
ia(H
g)
Teve
Malár
ia(H
g)
Não T
eve
Malár
ia(Z
n)
Teve
Malár
ia(Z
n)
Não T
eve M
alár
ia(M
n)
Teve
Malár
ia(M
n)
Não T
eve
Malár
ia(F
e)
Teve
Malár
ia(F
e)
Não T
eve
Malár
ia(C
u)
Teve
Malár
ia(C
u)
700
600
500
400
300
200
100
0
Co
nce
ntr
açã
o (
pp
m)
Figura 19: Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em cabelo de
indivíduos que nunca tiveram malária e indivíduos que tem ou tiveram malária.
68
Observa-se que os maiores valores são os teores de zinco, bem como a maior
variabilidade. Porém, estes resultados mostram que não houve diferenças significativas
das concentrações de metais em indivíduos que tem ou já tiveram malária e indivíduos
que nunca tiveram malária. Convém salientar, que o número de indivíduos para cada
grupo é muito pequeno, por isso não se pode fazer conclusões bem consolidadas.
5.3.4- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função do consumo de peixe.
Alguns estudos indicam a dieta da população, como fator que influencia na
concentração de metais presente em amostras de cabelo, que inclui o grande consumo
de peixe como fonte principal de proteínas (SCHULZ, 2009). Segundo Nevado et al.
(2010), espécies de peixes, como o Tucurané, encontradas no Rio Tapajós, estão com a
concentração de mercúrio superior ao limite de 0,5 mg.Kg-1 adotado pela organização
mundial de saúde (WHO,1991). Uma grande quantidade de peixes ingerida,
semanalmente, pode ocasionar contaminação, não só mercurial, mas também por demais
metais. O boxplot do consumo semanal de peixe em função da concentração dos metais
estudados pode ser visto na figura 20:
1a2v
z(Hg)
3a6v
z(Hg)
Diár
io(H
g)
1a2(
Zn)
3a6(
Zn)
Diário
(Zn)
1a2
vz(M
n)
3a6
vz(M
n)
Diário
(Mn)
1a2
vz(F
e)
3a6v
z(Fe
)
Diár
io(F
e)
1a2 vz
(cu)
3a6
Vz(C
u)
Diár
io(c
u)
700
600
500
400
300
200
100
0
Co
nce
ntr
açã
o (
pp
m)
Figura 20: Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em função do
consumo semanal de peixe.
69
Observa-se, entretanto, que as concentrações dos metais não apresentaram
grandes diferenças em indivíduos que consomem peixes diariamente, três a seis vezes
por semana e de uma á duas vezes por semana, com exceção dos teores de ferro, em
indivíduos que consomem peixes de três a seis vezes por semana, que apresentaram
maiores valores, quando aos indivíduos que consomem peixe diariamente, e, de uma à
duas vezes por semana. Esta aparente contradição pode ser explicada pelo fato de os
peixes não estarem com concentrações muito acima do limite estabelecido pela
organização mundial de saúde (NEVADO, 2010).
Dessa forma, neste estudo em particular, o consumo de peixe não influenciou na
concentração dos metais estudados.
5.3.5- Análise dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg em função da faixa etária.
Na figura 21, estão apresentados os resultados da análise exploratória dos dados
referentes as concentrações dos metais Cu, Fe, Mn, Zn e Hg nas diferentes faixas
etárias, a saber : 16 a 20 anos, 21 a 25 anos, 26 a 30 anos, 31 a 40 anos, 46 a 65 anos e
66 a 72 anos.
As concentrações de cobre em amostras de cabelo dos indivíduos, apresentaram
maiores valores na faixa etária de 66 a 72 anos. As concentrações de cobre, na faixa de
16 a 20 anos, apresentaram valores um pouco acima de 100 mg.Kg-1, mantendo-se até a
faixa de 26 a 30 anos. Observa-se um decrécimo na concentração de cobre na faixa de
31 a 40 anos. A menor variabilidade dos dados foi encontrada na faixa de 46 a 65 anos.
As concentrações de ferro em amostras de cabelo dos indivíduos, apresentaram
maiores valores na faixa etária de 16 a 20 anos, um pouco abaixo de 200 mg.Kg-1.
Observa-se um decrécimo na concentração de ferro na faixa de 21 a 25 anos, sendo os
menores valores e o de menor variabilidade dos dados. Um aumento na concentração de
70
ferro pode ser observada na faixa de 26 a 30 anos, aumentando até a última faixa etária,
66 a 72 anos.
Em relação às concentrações de manganês, não observou-se grandes diferenças
entre as faixas etárias dos indivíduos.
As concentrações de zinco em amostras de cabelo dos indivíduos, apresentaram
maiores valores na faixa etária de 31 a 40 anos, acima de 600 mg.Kg-1. Observa-se um
decrécimo na concentração de ferro na faixa de 21 a 25 anos.Os valores de menor
variabilidade são encontrados na faixa etária de 66 a 72 anos.
Em relação às concentrações de mercúrio, não observou-se grandes diferenças
entre as faixas etárias dos indivíduos.
O boxplot obtido pode ser visto na figura 21, abaixo:
66-7
2(Hg )
46-6
5(Hg )
31-4
0(Hg )
26-3
0(Hg
)
21-2
5(Hg)
16-2
0(Hg)
66-7
2(Zn)
46-6
5(Zn)
31-4
0(Zn)
26-3
0(Zn)
21-2
5(Zn)
16-2
0(Zn)
66-7
2(M
n)
46-6
5(M
n)
31-4
0(M
n)
26-3
0(M
n)
21-2
5(M
n)
16-2
0(M
n)
66-7
2(F e)
46-6
5(F e)
31-4
0(F e)
26-3
0(F e)
21-2
5(Fe
)
16-2
0(Fe
)
66-7
2(Cu)
46-6
5(Cu)
31-4
0(cu
)
26-3
0(Cu)
21-2
5(Cu)
16-2
0(Cu )
700
600
500
400
300
200
100
0
Co
nce
ntr
açã
o (
pp
m)
Figura 21: Boxplots dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn e Hg (mg.Kg-¹), em função da
faixa etária dos indivíduos.
71
5.4- Análise da correlação entre os teor de cobre, ferro, manganês, zinco e
mercúrio no cabelo e a idade dos indivíduos.
5.4.1- Análise do coeficiente de Pearson (r) e significância (p) para os metais Cu, Fe,
Mn, Zn e Hg e a idade dos indivíduos.
A análise de correlação foi feita entre os teores de cobre, ferro, manganês, zinco e
mercúrio nas amostras de cabelo com a idade dos indivíduos residentes na comunidade
ribeirinha de Barreiras do Tapajós. O resultado pode ser visto na tabela 6.
Tabela 6: Matriz de correlação de Pearson (r) e a significância (p) entre os metais Cu, Fe,
Mn, Zn e Hg.
Cu Fe Mn Zn Hg Idade
Cu 1
Fe -0,080 0,706
1
Mn 0,260 0,209
-0,023 0,914
1
Zn 0,075 0,722
-0,136 0,516
0,180 0,277
1
Hg -0,139 0,508
-0,015 0,943
-0,165 0,431
-0,072 0,731
1
Idade 0,175 0,402
0,282 0,172
-0,161 0,443
-0,150 0,474
0,185 0,375
1
Todos os pares de elementos obtiveram índice de correlações menores que 50%
(r > 0,50) e significância maior que 5% (p > 0,05), por isso foram desconsideradas por não
influenciarem no estudo, já que os dados da matriz de correlação só são relavantes,
72
quando os resultados apresentam pares com as melhores correlações (r > 0,50) e
significância (p < 0,05).
5.5. Análise Multivariada (PCA e HCA)
Foram aplicadas a PCA e a HCA à matriz de dados gerada (25x5), em todas as 25
amostras de cabelo dos indivíduos de Barreiras do Tapajós e 5 elementos químicos (Cu,
Fe, Mn, Zn e Hg). Os gráficos de scores e loadings mostram a similaridade e
dissimilaridade destes teores de metais. A confirmação dos resultados obtidos pela PCA é
feita pelo dendrograma, com o objetivo de melhor visualização destes teores.
As representações gráficas das componentes principais permitem a caracterização
dos metais presentes nas amostras de cabelo, sendo aqui apresentadas.
Resultados da estimativa de variância (autovalores) são apresentados na Tabela 7,
pode observar que os três componentes principais (PCs) foram responsáveis por explicar
70,2% da variância total, o primeiro responsável por 30,8%, o segundo, por 21,1% e o
terceiro por 18,3%. E nota-se na Figura 22, no gráfico dos “scores”, que o quadrante
formado pela parte positiva da primeira componente e positiva da segunda componente
separou o um grupo formado pelos indivíduos 7, 12, 13 e 22. O quadrante formado pela
parte negativa da primeira componente e a parte positiva da segunda componente,
separou um grupo formado pelos indivíduos 4, 5, 10, 11, 15, 18, 19, 20 e 25. O quadrante
formado pela parte negativa de CP1 e negativa de CP2, separou um grupo formado pelos
indivíduos 1, 8, 9, 14, 16, 17 e 24. Por fim, o quadrante formado pela parte positiva da
primeira componente e negativa da segunda componente, separou um grupo formado
pelos indivíduos 2, 3, 6, 21 e 23. Vale ressaltar que essa separação tem uma explicação
de 30,8%, este valor é baixo para se fazer uma discriminação mais precisa desses grupos
através dessa componente, pois os trabalhos que fazem discriminação de amostras por
73
análise de componente principal, indicam que para uma boa discriminação, a primeira
componente deve acumular valores acima de 50% de explicação.
3210-1-2
2
1
0
-1
-2
-3
CP1 (30,8%)
CP
2 (
21,1
%)
25
24 23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
1110
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Figura 22: Gráfico dos scores utilizando as 25 amostras de cabelos da comunidade de
Barreiras e 5 elementos químicos.
Tabela 7. Estimação da variância (autovalores) e porcentagem proporcional e cumulativa
da variância total (%) obtidos por componentes principais, considerando as 25 amostras
de cabelo dos indivíduos de Barreiras e 5 elementos químicos.
Componentes
Principais
Autovalores
(Eigenvalue)
% proporção % acumulação
(Cumulative)
PC1 1,5379 30,8 30,8
PC2 1,0562 21,1 51,9
PC3 0,9135 18,3 70,2
A tabela 8 mostra os valores dos loadings das variáveis para os componentes
principais PC1, PC2 e PC3.
74
Tabela 8: “Loadings” das variáveis nos três primeiros componentes principais
Variáveis Componentes
1 2 3
Cu 0,482 -0,181 -0,565 Fe -0,207 -0,751 0,498 Mn 0,601 -0,114 0,256 Hg -0,367 0,495 0,158 Zn 0,478 0,380 0,586
Observa-se pela sobreposição do gráfico dos scores (figura 22), no gráfico dos
loadings (figura 23) e com base nos dados dos loadings, apresentados na Tabela 6, que
as variáveis responsáveis pela formação do grupo I são os metais Hg e Fe, enquanto que
para o grupo II são os metais Zn, Mn e Cu.
0,500,250,00-0,25-0,50
0,50
0,25
0,00
-0,25
-0,50
-0,75
CP1
CP
2
Hg
Zn
Mn
Fe
Cu
Figura 23: Gráfico dos loadings utilizando as 25 amostras de cabelos da comunidade de
Barreiras e 5 elementos químicos.
Na busca de uma melhor explicação para a formação dos grupos formados no
gráfico dos scores, utilizou-se a análise por agrupamento hierárquico (AAH). Na figura 24
observa-se a formação de cinco grupos: grupo I, cor vermelha, (1,16,17,8 e 9), grupo II,
75
cor amarela (6, 21, 7 e 23), grupo III, cor azul, (3, 24, 19, 25 e 14), grupo IV, cor lilás, (4,
5, 15, 20 e 11) e grupo V, cor laranja, (12, 22, 13, 10, 18).
Verifca-se que, no grupo I, há uma similaridade da concentração de ferro entre os
individuos deste grupo, já que estes apresentaram maiores valores para a concentração
de ferro, se comparado aos demais grupos. Segundo informações do questionário
epidemiológico, os indivíduos deste grupo apresentam, também, similaridade quanto ao
consumo de peixe, pois consomem peixe de três a seis vezes por semana, com exceção
do indivíduo 1.
Observando o grupo II, cor amarela (6, 21, 7 e 23), verifca-se que há uma
similaridade da concentração de manganês entre os individuos deste grupo, pelo fato
destes apresentarem os maiores teores de manganês, se comparado com os demais
grupos. Baseando-se em informações do questionário epidemiológico, os indivíduos do
grupo II, apresentaram, também, similaridade quanto a faixa etária, já que a maioria dos
indivíduos pertencem a faixa etária de 26 a 30 anos, exceto o indivíduo 4.
Analisando o grupo III, cor azul, (3, 24, 19, 25 e 14), verifca-se que há uma
similaridade da concentração de mercúrio entre os individuos deste grupo, já que estes
indivíduos apresentaram os menores teores de mercúrio, se comparado com os demais.
Além disso, os indivíduos deste grupo apresentaram similaridade quanto ao consumo de
peixe: a maioria dos indivíduos, exceto o indivíduo 3, consomem peixe de três a seis
vezes por semana, segundo os dados do questionário.
Através da observação do grupo IV, cor lilás, (4, 5, 15, 20 e 11), verifca-se que há
uma similaridade da concentração de mercúrio entre os individuos deste grupo, por serem
indivíduos que possuem a maior concentração de mercúrio nas amostras de cabelo. De
acordo com os dados do questionário, estes indivíduos não fumam (exceto o indivíduo
11), não consomem álcool (exceto o indivíduo 11) e nunca tiveram malária (exceto o
indivíduo 15), sendo estes fatos, também, uma possível explicação de similaridade.
76
Observando, por fim, o grupo V, cor laranja, (12, 22, 13, 10, 18), verifca-se que há
uma similaridade da concentração de zinco entre os individuos deste grupo, por serem os
indivíduos que apresentaram os maiores valores para concentração de zinco nas
amostras de cabelo. Outra similaridade entre estes indivíduos, é em relação a faixa etária:
a maioria encontra-se na faixa etária de 35 a 46 anos, exceto o indivíduo 18. Nesta
análise de agrupamento, verifica-se que a amostra 2 apresenta menor similaridade com
as outras amostras. A figura 28 mostra o dendograma obtido:
21810132212112015541425192432372169817161
0,00
33,33
66,67
100,00
Amostras
Sim
ila
rid
ad
e
Figura 24: Dendograma utilizando as 25 amostras de cabelos e os 5 elementos
químicos.
77
6-CONCLUSÕES
Em Barreiras do Tapajós, 52% das amostras de cabelo dos indivíduos desta
pesquisa apresentaram valores de concentração de mercúrio maior que o limite de
tolerância biológico, 6,0 mg.Kg-1.
O valor médio para concentração de Hg, foi inferior ao encontrado em amostras de
cabelos de indivíduos de Barreiras do Tapajós-Pará dos anos anteriores.
Apesar do nível de mercúrio estar, aparentemente, diminuindo, estes valores ainda
estão acima daquele estipulado pela Organização Mundial de Saúde e não se pode
descartar os riscos desses indivíduos apresentarem problemas relacionados a
contaminação mercurial, sobretudo, os indivíduos 10 (29,2 mg.Kg-1) e 18 (26,7 mg.Kg-1),
por possuírem a concentração de mercúrio aproximadamente 5 vezes maior que o limite
de tolerância biológico.
O consumo de peixes, que é um hábito da região, foi considerado fator responsável
pelos valores acima do limite de tolerância biológico, pois de acordo com a revisão
bibliográfica feita este ano na região do Tapajós, a concentração de mercúrio nos
músculos de peixes como o Tucunaré, ainda está acima do limite de 0,5 mg.Kg-1 adotado
pela organização mundial de saúde.
Os valores médios das concentrações de cobre, 92,88 mg.Kg- , Ferro, 98,98
mg.Kg-1 e zinco, 296,46 mg.Kg-1, em amostras de cabelos, estão acima da média
encontrada em outros estudos.
O valor médio da concentração de manganês nas amostras de cabelo foi de
6,94mg.Kg-1, dentro dos valores encontrados em outros estudos.
De acordo com a análise dos boxplots, não observou-se influência do consumo de
álcool, do fumo e influência da malária na concentração dos metais estudados.
Não foi encontrada correlação entre a concentração dos metais Cu, Fe, Mn, Zn e
Hg com a idade dos indivíduos deste estudo. Supõe-se que tal correlação não exista
78
devido as pessoas não estarem expostas a altas concentrações do metal. Também não
foi encontrada correlação entre os metais nas amostras de cabelo. Geralmente, é difícil
relacionar os teores de metais, encontrado em amostras de cabelo, para eventos
metabólicos específicos no corpo.
79
7- REFERÊNCIAIS
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8- ANEXO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
QUESTIONÁRIO COMUNIDADE :
NOME DO PARTICIPANTE: Idade:
___________ Sexo: ( ) M ( ) F
Escolaridade:
( ) Não alfabetizado ( ) 2º grau incompleto
( ) 1º grau incompleto ( ) 2º grau completo
( )1º grau completo ( ) Curso superior
Profissão atual :___________________ Há quanto tempo? ____________
Profissão anterior:_________________ Por quanto tempo? ____________
Você tem ou teve contato com produtos químicos durante suas atividades?
( ) Não ( ) Sim Qual o produto químico? _________________
Uso e escoadouro da instalação sanitária:
( ) Rede pública ( ) Córrego ( )Outros:______________
( ) Fossa ( ) Terreno
Abastecimento de água :
( ) Rede pública ( ) Outros ___________________
( ) Poço ou cisterna ( ) Mina
Tipo de água utilizada para beber:
( ) Filtrada ( ) Outros:____________________
( )Não filtrada ( ) Fervida
Consome verduras cruas?
( ) Sim ( ) Não
As frutas e verduras consumidas tem algum preparo especial?
( ) Lavadas (água filtrada/fervida)
( ) Lavadas (água sem tratamento)
86
( ) Lavadas (água + vinagre/água sanitária)
( ) Não
Você fuma? ( ) Sim ( ) Não
Consome bebida alcoólica? ( ) Sim ( ) Não
Usa frequentemente alguma droga? ( ) Sim ( ) Não
Usa tintura de cabelo?
( )Não ( ) Semanalmente ( ) Mensalmente ( ) Anualmente
Quantas vezes na semana você come os alimentos abaixo?
Diariamente 6 a 9 vezes
3 a 6 vezes
1 a 2 vezes
Raramente
Farinha
Feijão
Ovos
Arroz
Peixe
Carne de gado
Frango
Café
Leite
Frutas
Castanha-do-Pará
Qual ou quais das doenças abaixo você já teve ou está em tratamento?
( ) Diabetes ( ) Câncer ( ) Hanseníase ( ) Hipertensão arterial
( ) Convulsão/apilepsia ( ) Hepatite ( ) Derrame cerebral ( ) Malária
( ) Sífilis ( ) Leishmaniose ( ) Tuberculose ( ) Gonorréia
Outra (s):____________________________________________________________
Toma algum medicamento diariamente? ( ) Sim ( ) Não
Usa plantas medicinais para tratamento de doenças? ( ) Sim ( ) Não
Livros Grátis( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download: Baixar livros de AdministraçãoBaixar livros de AgronomiaBaixar livros de ArquiteturaBaixar livros de ArtesBaixar livros de AstronomiaBaixar livros de Biologia GeralBaixar livros de Ciência da ComputaçãoBaixar livros de Ciência da InformaçãoBaixar livros de Ciência PolíticaBaixar livros de Ciências da SaúdeBaixar livros de ComunicaçãoBaixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNEBaixar livros de Defesa civilBaixar livros de DireitoBaixar livros de Direitos humanosBaixar livros de EconomiaBaixar livros de Economia DomésticaBaixar livros de EducaçãoBaixar livros de Educação - TrânsitoBaixar livros de Educação FísicaBaixar livros de Engenharia AeroespacialBaixar livros de FarmáciaBaixar livros de FilosofiaBaixar livros de FísicaBaixar livros de GeociênciasBaixar livros de GeografiaBaixar livros de HistóriaBaixar livros de Línguas
Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemáticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterináriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MúsicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuímicaBaixar livros de Saúde ColetivaBaixar livros de Serviço SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo