Toxicologia Ambiental e dos Alimentos

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Toxicologia Ambiental e dos Alimentos
Prof. Diego Rissi Carvalhosa
Descrição
O estudo dos agentes tóxicos presentes no meio ambiente e em
alimentos e os danos à saúde humana e ao meio ambiente decorrentes
da exposição a esses agentes.
Propósito
O conhecimento dos riscos relacionados à presença de agentes tóxicos
como contaminantes no meio ambiente e nos alimentos é de grande
importância para avaliar os danos causados à saúde humana e aos
ecossistemas. A Toxicologia Ambiental e a Toxicologia de Alimentos
são áreas de atuação em que os conhecimentos da toxicidade das
substâncias químicas permitem aos profissionais identificar os danos
ao meio ambiente causados por agentes tóxicos, bem como prevenir
possíveis danos à saúde humana por meio de medidas de controle da
presença de contaminantes no meio ambiente.
Objetivos
Módulo 1
Conceitos fundamentais da Toxicologia
Ambiental
Identificar os conceitos fundamentais da Toxicologia Ambiental e os
principais agentes tóxicos presentes no ar, no solo e nas águas.
Módulo 2
Ecotoxicologia
Identificar os danos ao meio ambiente causados por agentes tóxicos.
Módulo 3
Toxicologia de Alimentos
Reconhecer os mecanismos de contaminação dos alimentos e os
seus principais contaminantes.
A Toxicologia Ambiental e a Toxicologia de Alimentos são duas das
grandes áreas da Toxicologia que estudam os danos aos
organismos vivos, incluindo o ser humano, decorrentes da presença
de contaminantes no meio ambiente e nos alimentos.
Os dois princípios básicos dessas áreas são:
A sobrevivências dos seres humanos depende de alimentos
de qualidade e do bem-estar de outros organismos (espécies
vegetais, microrganismos, outros animais).
Os danos aos organismos podem ser causados por agentes
tóxicos gerados pela atividade humana (agentes
antropogênicos), como a atividade industrial, por exemplo; ou
Introdução
1 - Conceitos fundamentais da Toxicologia Ambiental
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car os conceitos fundamentais da
Toxicologia Ambiental e os principais agentes tóxicos presentes no ar, no solo e nas águas.
contaminantes de origem natural, já presentes no meio
ambiente.
Diante da presença desses contaminantes e seus prejuízos aos
organismos, será que é possível, no mundo atual, vivermos livres de
substâncias químicas tóxicas?
A resposta é não! Mas os estudos de Toxicologia Ambiental e
Toxicologia de Alimentos nos permitem prevenir ou evitar os danos
aos organismos expostos aos contaminantes ambientais.
Diante disso, serão abordados os principais contaminantes
presentes nos diferentes compartimentos ambientais (solo, água e
ar) e nos alimentos, os danos causados ao meio ambiente pela
contaminação com agentes tóxicos e as medidas de controle para
monitorização, redução e prevenção desses danos.
Orientações sobre unidade de medida
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos
juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia e didáticas. No
entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o
número e a unidade (ex.: 25 km). Logo, os relatórios técnicos e
demais materiais escritos por você devem seguir o padrão
internacional de separação dos números e das unidades.
Toxicologia Ambiental
Atualmente, a população mundial enfrenta um grande desafio diante dos
problemas ambientais sofridos por nosso planeta. A chave desse
desafio é como manter o estilo de vida moderno em um planeta
habitável, utilizando os recursos naturais de forma sustentável e sem
causar danos ao meio ambiente.
Diante desse problema, que envolve vários segmentos da sociedade,
discutiremos aqui os impactos dos contaminantes ambientais, também
chamados de poluentes, e veremos como os estudos de Toxicologia
Ambiental nos permitem identificar, prevenir e eliminar os riscos à saúde
humana e ao meio ambiente.
Os estudos de Toxicologia Ambiental possuem dois objetivos principais:
Prevenção da exposição a agentes tóxicos por meio da avaliação
de risco.
Proposição de medidas de prevenção.
Atenção
A poluição ambiental não está relacionada somente aos contaminantes
químicos, mas também à desfiguração da paisagem e à erosão de
monumentos e edificações, além da contaminação de alimentos.
Para uma melhor compreensão deste módulo, destacam-se algumas
definições que nos remetem aos estudos de Ecologia:
Ecossistema 
Conjunto de organismos que vivem em determinado local e
interagem entre si e com o meio, formando um sistema estável.
Cada ecossistema é formado por várias populações de espécies
diferentes, constituindo uma comunidade.
Nome dado à diversidade de animais de uma determinada
região.
Nome dado à diversidade de espécies vegetais de uma
determinada região.
Substâncias que excedem as concentrações normais e causam
efeitos tóxicos ao ecossistema.
Principais fatos históricos relacionados à
contaminação ambiental
A preocupação do homem com a natureza remonta à história, desde os
relatos de Francisco de Assis (1181 a 1226), conhecidamente um
amante da natureza e dos animais, que já na época falava da
importância do cuidado com o meio ambiente.
O primeiro grande alerta para os impactos da atividade humana sobre o
meio ambiente teve início no século XVIII, durante a Revolução
Industrial. O surgimento de muitas indústrias e os dejetos da atividade
modificaram drasticamente os ambientes naturais e causaram danos à
saúde da população.
Saiba mais
Fauna 
Flora 
Contaminantes ou poluentes 
O movimento ambientalista organizado teve início após o lançamento
das duas bombas atômicas nas cidades de Hiroshima e Nagasaki,
durante a Segunda Guerra Mundial (1945). Esse episódio nos mostra
como a atividade humana pode destruir o meio ambiente e todos os
seres vivos. Os danos causados pela radiação deixam marcas até os
dias de hoje.
O marco da Toxicologia Ambiental foi a publicação, em 1962, do livro
Silent Spring (em português, Primavera Silenciosa), que levanta a
questão dos danos associados ao lançamento indiscriminado de
substâncias químicas no meio ambiente. Em um dos seus capítulos,
intitulado “Elixir da morte”, destaca-se o trecho a seguir:
A Toxicologia Ambiental se baseia em conhecer a natureza e o
potencial tóxico das substâncias químicas liberadas no meio ambiente.
Conceitos gerais
Um conceito básico que precisamos destacar é a interação entre os
compartimentos ambientais (ar, água e solo). Um agente tóxico pode
circular entre esses compartimentos de acordo com o seu ciclo
biogeoquímico.
Nós podemos entrar em contato com os agentes tóxicos presentes no
meio ambiente por meio da água, do ar e do solo (diretamente ou
mediante a ingestão de alimentos cultivados em solos contaminados).
Ciclo biogeoquímico
É a forma como as substâncias químicas se movimentam entre os seres
vivos e o meio ambiente. Os principais ciclos biogeoquímicos para os
organismos vivos são o ciclo da água, do carbono, do nitrogênio, do fósforo
e do enxofre, todos essenciais à vida.
Distribuição dos poluentes entre os compartimentos ambientais.
Os compartimentos ambientais são intimamente interligados. Uma
substância química lançada na atmosfera, dependendo de suas
características físico-químicas, pode sedimentar-se no solo e ser
lixiviada para um aquífero, ou pode ainda ser transportada pelos ventos
por longas distâncias. Um composto químico lançado nos rios pode
volatilizar e contaminar a atmosfera e, em seguida, ser precipitado junto
com a chuva.
Um outro ponto de destaque é que as substâncias químicas são
lançadas no meio ambiente sob a forma de misturas complexas e
podem sofrer processos de transformação, formando inúmeros
produtos que, por vezes, são mais tóxicos que o composto de origem.
Lixiviada para um aquífero
O processo de lixiviação consiste na lavagem da camada superficial do solo
pelo escoamento de águas superficiais, como a chuva, por exemplo. O
lixiviado contendo as substâncias químicas sedimentadas podem
contaminar os aquíferos (rios, riachos, lagos, lagoasque servem de fontes
de água para consumo).
Assim, estamos expostos a incontáveis compostos
químicos, muitos com estrutura química e efeitos
tóxicos ainda desconhecidos.
Já que estamos falando dos danos ocasionados por agentes tóxicos
presentes no meio ambiente, é importante compreender os seguintes
conceitos:
Risco
Probabilidade de um agente tóxico causar um dano potencial sob
determinada condição específica de exposição, ou seja, em termos
práticos, a capacidade de o agente entrar em contato com o organismo
e causar um efeito tóxico.
Segurança
Probabilidade de um agente tóxico não causar dano sob determinada
condição de exposição, ou seja, o agente entra em contato, mas sua
toxicidade é baixa, ou a concentração que o organismo está exposto é
pequena e não causa efeitos tóxicos severos.
Contaminação ambiental
A contaminação ambiental pode ocorrer por diferentes meios, que
podem alterar as condições físicas do ambiente (aumento ou redução
da temperatura, por exemplo); que podem interferir biologicamente nos
organismos vivos de um meio, causando infecções ou competindo por
nutrientes; e que podem interagir quimicamente com o meio, causando
efeitos tóxicos aos organismos vivos. Como exemplos de meios de
contaminação ambiental, podemos citar:
Físicos
Calor, ruído e radiação.
Biológicos
Vírus, bactérias, protozoários e fungos.
Químicos
Fármacos, agrotóxicos, hormônios, drogas de abuso e rejeitos
industriais.
As fontes de poluição ambiental podem ser de origem natural ou
antropogênica, devido à atividade humana. Vamos conhecer alguns
exemplos:
Fontes naturais de
poluição ambiental
Atividade
vulcânica.
Incêndios
florestais não
causados pelo
homem.
Alta proliferação
de algas tóxicas
(maré vermelha).
Presença de
elementos tóxicos
na formação
rochosa (chumbo,
arsênio, mercúrio).
Fontes antropogênicas
de poluição ambiental
Doméstica e
urbana: esgoto,
lixo, escapamento
dos veículos.
Industrial: dejetos
industriais,
efluentes, queima
de combustível.
Agropecuária:
fertilizantes,
agrotóxicos,
queimadas.
Poluentes do ar atmosférico

A atmosfera que envolve nosso planeta é formada por uma camada de
gases dividida em troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera,
ionosfera e exosfera. A troposfera é a camada onde o ar é mais denso e
onde ocorre o efeito estufa.
Efeito estufa
O efeito estufa é um fenômeno natural que permite a vida no planeta Terra,
pois os gases presentes na atmosfera absorvem a radiação solar irradiada
pela superfície da Terra, impedindo que todo o calor retorne ao espaço.
Sem o efeito estufa, a temperatura na Terra seria muito baixa, em torno de
-18°C, ou seja, seria impossível o desenvolvimento dos seres vivos.
Saiba mais
O lançamento excessivo de gases poluentes no ar atmosférico tem
intensificado o efeito estufa e é um dos principais problemas
relacionados às mudanças climáticas e ao aquecimento global.
A poluição atmosférica difere dos outros tipos, pois afeta toda a
população de um determinado local. Por exemplo, quando uma fonte de
água está contaminada, pode-se buscar água em outro local, ou ainda,
descontaminar aquela água. Com o ar atmosférico, isso não é possível.
Classi�cação dos poluentes atmosféricos
A qualidade do ar atmosférico é medida de acordo com a quantidade de
poluentes presentes na troposfera. Há uma variedade enorme de
substâncias que podem alterar a qualidade do ar, e uma forma de
classificar esses poluentes é em primários e secundários. Veja a seguir.
Poluentes primários
Emitidos diretamente na
atmosfera por fonte de
emissão conhecida.
Exemplos: monóxido de
carbono (CO), óxidos de
enxofre (SOx), óxidos de
nitrogênio (NOx),
hidrocarbonetos
poliaromáticos (HPAs) e
material particulado
(MP).
Poluentes secundários
Formados na atmosfera
a partir de reações dos
poluentes primários
entre si e com
componentes naturais
da atmosfera. Exemplo:
formação de ácido
sulfúrico que precipita
na forma de chuva
ácida.
Fontes de emissão de poluentes
Nos grandes centros urbanos, as principais fontes de emissão de
poluentes do ar são as indústrias e os veículos automotores. Sendo
assim, as fontes são classificadas como:
Fontes estacionárias (�xas)
Indústrias: emitem principalmente óxidos de enxofre e material
particulado.
Fontes móveis
Veículos: emitem principalmente monóxido de carbono, hidrocarbonetos
e óxidos de nitrogênio.
Efeitos tóxicos causados pelos poluentes
atmosféricos
A Organização Mundial de Saúde (OMS) considera um ar atmosférico
livre de poluentes como um dos fatores mais importante para a
manutenção da saúde humana.

O grupo de maior risco entre a população é aquele
mais susceptível à ação dos poluentes, como os
idosos, as crianças, as gestantes, portadores de
doenças pulmonares e cardíacas.
Os efeitos tóxicos mais frequentes causados por poluentes do ar
atmosféricos são:
Efeitos agudos
Lacrimejamento, dificuldade de respiração e redução da capacidade
física.
Efeitos crônicos
Asma brônquica, câncer de pulmão, enfisema pulmonar e doenças
cardiovasculares.
Curiosidade
Um dos episódios históricos mais dramáticos relacionado à poluição
atmosférica ocorreu em Londres, na Inglaterra, no ano de 1952. A alta
emissão de poluentes pela queima de diesel dos veículos, a queima de
carvão nas lareiras e as condições meteorológicas desfavoráveis à
dissipação dos poluentes, fizeram com que a cidade ficasse tomada por
uma densa nuvem de fumaça tóxica. Estima-se que 3.500 pessoas
tenham morrido dos efeitos agudos e cerca de 12.000 pessoas tenham
morrido em decorrência de agravos à saúde relacionados à exposição
aos poluentes. O fato ficou conhecido como “Big Smoke” (em português,
grande fumaça) (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO, 2014).
Avaliação da qualidade do ar
Aparelho detector de poluição do ar em parque.
Como vimos, a poluição do ar é um problema de saúde que acompanha
o homem há muitos anos. Por isso, em todos os países são
estabelecidos padrões de qualidade do ar baseados na determinação de
concentrações máximas permitidas de poluentes.
Os procedimentos de medição e avaliação do agente
tóxico no ambiente, com vistas a avaliar a exposição e
os riscos à saúde da população, quando comparados
com referências apropriadas (padrões de qualidade do
ar), são chamados de monitorização ambiental.
No Brasil, o órgão responsável por estabelecer os padrões mínimos de
qualidade do ar é o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama). A
Resolução Conama nº 491/2018 estabelece os padrões de qualidade do
ar, conforme descritos na tabela abaixo:
Poluente
Atmosférico
Período de
referência
PI-1
mg/m³
Material
Particulado - MP10
24 horas 120
Anual 40
Material
Particulado - MP2,5
24 horas 60
Anual¹ 20
Poluente
Atmosférico
Período de
referência
PI-1
mg/m³
Material
Particulado - SO2
24 horas 125
Anual 40
Material
Particulado - NO2
1 hora² 260
Anual¹ 60
Ozônio - O3 8 horas³ 140
Fumaça
24 horas 120
Anual¹ 40
Monóxido de
Carbono - CO
8 horas³ -
Partículas Totais
em Suspensão -
PTS
24 horas -
Anual4 -
Chumbo - Pb 5 Anual¹ -
Tabela: Padrões nacionais de qualidade do ar.
Extraída de: BRASIL, 2018.
1
1 - média aritmética
anual
ppm – partes por milhão
2
2 - média horária
Pl- padrões de qualidade do ar
intermediários, valores
temporários a serem
cumpridos em etapas.
3
3 - máxima média móvel obtida
no dia
PF – padrão de qualidade do ar
final, valores guia definidos
pela OMS.
4
4 - média geométrica anual
MP10 – partículas suspensas
no ar com diâmetro em torno
de 10 µm
5
5 - medido nas partículas totais
em suspensão
MP2,5 - partículas suspensas
no ar com diâmetro em torno
de 2,5 µm
Outra maneira de se avaliar a qualidade do ar é por meio da utilização de
bioindicadores, que são alterações que podem ser observadas no
ambiente, como o aumento ou diminuição de determinada espécie
vegetal ou a diminuição da população de determinado inseto. Esses
indicadores podem estar relacionados ao aumento da poluiçãoatmosférica. A utilização sistemática de bioindicadores para avaliar a
qualidade do ar é chamada de biomonitoramento.
A determinação de agentes tóxicos em fluidos corporais humanos
também é uma ferramenta para se avaliar a presença de poluentes no ar
e o grau de exposição da população. Esse procedimento é chamado de
biomonitoramento humano.
Saiba mais
A poluição atmosférica possui impactos locais, mas também tem uma
importância global quando se observam efeitos como chuva ácida,
destruição da camada de ozônio e efeito estufa. Todos esses
fenômenos têm se agravado em nosso planeta e estão diretamente
relacionados ao aumento da emissão de poluentes no ar.
A importância da monitorização
ambiental
Neste vídeo, o especialista apresenta os principais procedimentos da
monitorização ambiental, bem como a atuação dos profissionais da
área.
Poluentes da água e do solo
A contaminação da água e do solo pode ocorrer por depósito de
poluentes presentes no ar atmosférico, que retornam à superfície
terrestre. As atividades humanas também podem ser fontes de
contaminação direta e alguns agentes tóxicos podem existir
naturalmente em altas concentrações nos compartimentos ambientais,
dependendo da região.
Curiosidade

Um dos episódios mais graves associado à exposição a agentes tóxicos
presentes na natureza ocorreu em Bangladesh, onde mais da metade da
população foi exposta a altos níveis de arsênio inorgânico presente nas
águas de consumo obtidas de poços subterrâneos. No início da década
de 1990, foi registrado um grande surto de doenças de pele e câncer e,
em uma investigação minuciosa, descobriu-se que as águas
subterrâneas possuíam uma alta concentração de arsênio e que seu
consumo a longo prazo aumentava a ocorrência dessas doenças. Ainda
hoje, a população sofre os efeitos dessa exposição, sendo relatados,
com maior incidência, problemas como lesões cutâneas
(CHAKRABORTIA et al., 2015).
Transporte, distribuição e degradação dos
poluentes
A contaminação dos corpos aquáticos e do solo depende da
transferência dos agentes tóxicos entre os compartimentos ambientais.
As propriedades físico-químicas dos agentes, como polaridade,
hidrossolubilidade, pressão de vapor, densidade e estabilidade das
moléculas são determinantes para os processos de transferência e
distribuição dos poluentes. Veja a seguir como acontece o transporte de
poluentes no meio aquoso e no solo.
No meio aquoso
O transporte de poluentes se dá por meio de solução ou suspensão e a
distância percorrida depende de sua estabilidade química, do estado
físico e do fluxo do corpo d’agua. Geralmente as substâncias
hidrossolúveis se dissolvem na água e se distribuem ao longo da
superfície, enquanto as lipossolúveis se adsorvem ao material
particulado em suspensão.
No solo
O transporte de poluentes depende das características do solo, sendo
maior naqueles de maior porosidade, e depende também da
concentração do agente tóxico e de suas propriedades físico-químicas.
Os metais pesados, como o chumbo, chegam ao solo e são adsorvidos
por outros compostos minerais, ou ainda são sequestrados por
microrganismos presentes no solo.
Bioconcentração
É o fenômeno em que a concentração do agente tóxico no organismo é
maior que a concentração no compartimento ambiental do seu entorno.
Biomagni�cação
É definida como o acúmulo e a transferência das substâncias pela cadeia
alimentar, resultando em cargas corpóreas da substância maiores em
organismo de elevado nível trófico. Ou seja, um contaminante presente em
um corpo aquático, é assimilado por uma alga, e então um peixe se
alimenta dessa alga e metaboliza o contaminante. Nesse exemplo, o ser
humano, o organismo de maior nível trófico, alimenta-se do peixe e terá
uma maior concentração do contaminante quando comparado à alga.
Após a emissão (a partir das fontes poluidoras), a transferência e a
distribuição, os agentes tóxicos que chegam ao solo e aos corpos
aquáticos podem se acumular (bioacumulação). Esse acúmulo pode ser
direto (bioconcentração) ou indireto (biomagnificação). Esses dois
termos referem-se ao acúmulo das substâncias na biota, ou seja, nos
organismos vivos presentes no solo e nas águas. Por exemplo, o
acúmulo de mercúrio em peixes.
Nos processos de transferência e distribuição pelos
corpos aquáticos, pelo solo e pela biota, os poluentes
podem sofrer alterações químicas, sendo inativados ou
dando origem a metabólitos mais tóxicos. Esses
metabólitos podem também ter efeitos diferentes do
composto de origem.
Quando os poluentes são inativados e perdem a sua estrutura química
original, dizemos que foram degradados. Os processos de degradação
de contaminantes dos solos e da água são:
Degradação abiótica
São transformações
químicas e
fotoquímicas, como a
hidrólise (quebra pela
água), fotólise (quebra
pela luz) e
adsorção/complexação
com constituintes
orgânicos.
Degradação biótica
Transformações
realizadas pelo
metabolismo dos
organismos vivos
presentes em um meio
(biota). Também
chamado de
biodegradação.

Biodegradação
Esse processo elimina os contaminantes sem dispersá-los pelo meio,
transformando-os em produtos como água, gás carbônico e massa
microbiana.
As bactérias podem ser utilizadas para fazer a descontaminação do
ambiente mediante o processo de degradação biótica de compostos
tóxicos como pesticidas ou para fazer a acumulação de metal pesado
presente em solo e água. Esse processo é chamado de biorremediação.
Padrões de qualidade da água e do solo
Há uma grande variedade de substâncias químicas que podem estar
presentes na água e nos solos e que representam riscos à saúde
humana. O padrão de qualidade da água e do solo está relacionado à
concentração da substância no meio, a qual pode ser medida como
forma de avaliação. Essas substâncias geralmente são classificadas de
acordo com suas propriedades químicas ou finalidade de uso, como
segue:
 Substâncias químicas inorgânicas
Arsênio, chumbo, fluoreto, nitrito, entre outros.
 Substâncias químicas orgânicas
Benzeno, tolueno, tetracloreto de carbono, entre
outros.
A presença de altas concentrações de poluentes que representam
riscos à saúde humana nas águas de consumo é uma preocupação das
autoridades sanitárias. Em muitos países existem especificações
regulamentadas por leis para o controle dessas substâncias que podem
estar presentes na água, bem como medidas de tratamento e
desinfecção das águas distribuídas para consumo humano.
No Brasil, o Ministério da Saúde estabelece os padrões mínimos para a
qualidade da água de consumo na Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio
de 2021, baseada nos critérios estabelecidos pela OMS. A tabela a
seguir apresenta, dentre outros, o grupo de substâncias químicas
orgânicas controladas nas águas para consumo humano no Brasil.
(1)
(1) CAS é o número de referências das substâncias químicas adotado pelo
Chemical Abstract Service, uma divisão da Sociedade Americana de
Química.
(2)
(2) Valor Máximo Permitido
 Agrotóxicos e seus metabólitos
Aldicarbe, paraquate, aldrin, carbofurano, entre
outros.
 Produtos da desinfecção da água
Cloro residual livre, tri-halometanos, bromatos, entre
outros.
 Cianotoxinas
São as toxinas produzidas por algas — microcistina
e saxitoxinas.
Parâmetro CAS(1) Unidade
1,2-dicloroetano 107-06-2 μg/L
Acrilamida 79-06-1 μg/L
Benzeno 71-43-2 μg/L
Benzo[a]pireno 50-32-8 μg/L
Cloreto de Vinila 75-01-4 μg/L
Di(2-etilhexil)
ftalato
117-81-7 μg/L
Diclorometano 75-09-2 μg/L
Dioxano 123-91-1 μg/L
Epicloridrina 106-89-8 μg/L
Etilbenzeno 100-41-4 μg/L
Pentaclorofenol 87-86-5 μg/L
Tetracloreto de
carbono
56-23-5 μg/L
Tetracloroeteno 127-18-4 μg/L
Tolueno 108-88-3 μg/L
Tricloroeteno 79-01-6 μg/L
Xilenos 1330-20-7 μg/L
Tabela: Padrão de potabilidade para substâncias orgânicas que representam risco à saúde.
Extraída de: Brasil, 2021.
Os padrões de qualidade do solo são estabelecidos, no Brasil, pela
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária(Embrapa). Os parâmetros
avaliados são a degradação física, a degradação química e a
degradação biológica do solo. Esses dois últimos têm relação direta
com poluentes lançados e podem ser dosados para avaliar o grau de
exposição.
Os principais contaminantes dispostos no solo que representam riscos
à saúde humana são os metais, como o chumbo, arsênio, mercúrio e
cádmio; e os praguicidas.
Saiba mais
A degradação do solo é um problema relacionado à segurança
alimentar, pois muitas vezes a alta concentração de produtos químicos
lançados, como fertilizantes e praguicidas, pode acelerar o processo de
degradação e inviabilizar a produção agrícola.
Contaminantes presentes na água e no solo e o
risco para saúde humana
A presença de agentes tóxicos contaminando vários locais do meio
ambiente é uma grande preocupação mundial. Do ponto de vista da
Saúde Pública, o consumo de água contaminada é a principal fonte de
exposição para a população.
A gravidade e extensão dos efeitos tóxicos em seres humanos
resultantes da presença de contaminantes na água e no solo depende
de fatores como: extensão da contaminação, presença de grupos de
risco, possibilidade de contato com a população, toxicidade e
persistência das substâncias presentes.
Os efeitos tóxicos, na maioria dos casos, estão associados à exposição
crônica em pequenas concentrações dos contaminantes e provocam
efeitos tardios como o desenvolvimento de um câncer e distúrbios
neurológicos.
Com vimos, a variabilidade de fatores e o grande número de
contaminantes que representam riscos à saúde humana dificultam a
correlação do possível agente tóxico presente no ambiente e os danos
causados em seres humanos. Para tanto, há necessidade de estudos
epidemiológicos sistemáticos, a curto e longo prazo.
Saiba mais
O clorofórmio, um contaminante muito encontrado em águas para
consumo, se forma como um subproduto do processo de cloração da
água, em estações de tratamento. A Agência Americana de Proteção
Ambiental (do inglês, United States Environmental Protection Agency –
EPA) classifica o clorofórmio como um provável carcinógeno humano,
ou seja, uma substância que pode causar câncer.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Os contaminantes ambientais se distribuem pelos diversos
compartimentos do meio ambiente e podem se acumular nas
águas, no solo e em organismos vivos. Assinale a alternativa que
indica o termo referente ao acúmulo dos poluentes de forma direta.
Parabéns! A alternativa B está correta.
O termo para se referir ao acúmulo dos poluentes no meio ambiente
independentemente da forma é chamado de bioacumulação. Nas
situações em que o acúmulo é de forma direta, chamamos de
bioconcentração. A biomagnificação refere-se ao acúmulo e à
transferência do poluente ao longo da cadeia alimentar, ou seja, de
forma indireta. O termo distribuição está relacionado aos
movimentos do poluente pelos compartimentos ambientais.
Questão 2
A Biomagnificação
B Bioconcentração
C Bioacumulação
D Armazenamento ambiental
E Distribuição
A avaliação da qualidade do ar consiste em procedimentos para
determinar e medir os poluentes presentes no ar atmosférico com o
objetivo de minimizar os riscos ao meio ambiente e à saúde
humana. Assinale a alternativa que corresponde aos procedimentos
de avaliação da qualidade do ar.
Parabéns! A alternativa C está correta.
O termo específico para se referir aos procedimentos de
determinação e quantificação dos poluentes no ar é monitorização
ambiental. Biomonitoramento refere-se à utilização de
bioindicadores para avaliação da qualidade do ar, ou seja,
alterações que podem ocorrer em um ambiente poluído e que
indicam alta concentração de poluente no ar. A avaliação ambiental
é o termo geral de controle e monitoramento do ar.
A Biomonitoramento
B Avaliação ambiental
C Monitorização ambiental
D Bioindicação
E Biomarcação
2 - Ecotoxicologia
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car os danos ao meio ambiente causados por
agentes tóxicos.
Estudos ecotoxicológicos
O chamado desenvolvimento sustentável, ou seja, o atendimento às
necessidades de recursos da geração atual sem comprometer as
gerações futuras, é um grande desafio mundial, porém necessário para a
manutenção da vida na Terra.
Mas como é possível manter o desenvolvimento
tecnológico e industrial utilizando poucos recursos
naturais e gerando o mínimo de resíduos possíveis?
A resposta se encontra na pesquisa e desenvolvimento das chamadas
tecnologias de produção “verdes”. Até então os esforços estavam
concentrados em tratar os compartimentos ambientais contaminados,
mas atualmente, entende-se que é muito melhor produzir de forma a
poluir menos e utilizar menos recursos naturais.
Saiba mais
Práticas de reaproveitamento de resíduos para a geração de energia ou
obtenção de outros produtos têm sido cada vez mais utilizadas. Um
exemplo é a utilização do bagaço da cana-de-açúcar processada para
fabricação de etanol e açúcar refinado. O que no passado era
descartado, hoje pode ser utilizado para a fabricação de fibrocimento a
partir de uma tecnologia desenvolvida por um pesquisador brasileiro
(ROSA, 2010).
Dentro da problemática da poluição ambiental, os estudos para
compreender os efeitos tóxicos das substâncias químicas geradas pelo
homem (antropogênicos) e seus impactos no meio ambiente, assim
como propor medidas para conter, prever e tratar os danos causados,
estão inseridos na área da Ecotoxicologia.
Os estudos ecotoxicológicos nos permitem prever e quantificar os
fenômenos de bioacumulação: bioconcentração e biomagnificação.
Além disso, compreendem a avaliação da influência de fatores bióticos
e abióticos sobre os poluentes. Esses conceitos foram estudados no
módulo anterior e são parâmetros avaliados na Ecotoxicologia.
Os ecossistemas são muitos complexos, sendo difícil conhecer todos
os processos ecológicos decorrentes da presença de contaminantes.
Por isso, muitos estudos são baseados em modelos que permitem
estimar os problemas causados pelas substâncias e pelos produtos
formados a partir de sua interação com o meio ambiente.
Saiba mais
Assim como nos humanos, as substâncias químicas são metabolizadas
no meio ambiente por enzimas específicas presentes em diversas
espécies (algas, bactérias, fungos, plantas, mamíferos, peixes, entre
outros). A toxicidade de uma substância pode ser avaliada em estudos
ecotoxicológicos observando sua velocidade de metabolização no meio
ambiente, ou seja, em quanto tempo a substância é degradada ou
convertida em outros produtos.
Efeitos da atividade humana e dos
poluentes sobre os ecossistemas
A atividade humana pode alterar qualquer ecossistema causando:
Contaminação das águas devido ao despejo de esgoto
doméstico, efluentes das atividades industrial e agropecuária.
Emissão de poluentes no ar atmosférico provenientes da queima
de combustíveis fósseis.
Alterações no relevo que podem mudar o transporte de
substâncias químicas de uma região para outra.
Alterações quantitativas e qualitativas de espécies pela ação de
determinado poluente ou pela exploração indiscriminada de uma
região, como exemplo na mineração.
Curiosidade
A mineração é uma atividade econômica que tem um efeito devastador
sobre os ecossistemas e foi responsável pelos dois maiores desastres
ambientais na história do Brasil: o rompimento das barragens de
Mariana e Brumadinho, em Minas Gerais, nos anos de 2015 e 2019
respectivamente. Os impactos ambientais da mineração incluem o
aumento da turbidez da água e variação no seu pH, a contaminação do
solo e das águas com metais pesados, a redução do oxigênio dissolvido
nos ecossistemas aquáticos, o assoreamento de rios, a poluição do ar e
a destruição da fauna e da flora local.
A alteração da biodiversidade é a resposta mais frequente observada
frente à ação da poluição ambiental. Alterações no equilíbrio entre
espécies coexistentes podem ser utilizadascomo bioindicadores para
avaliar a presença de determinado poluente. Isto é, a ação de um agente
tóxico pode diminuir a população de uma determinada espécie,
enquanto a outra espécie apresenta crescimento.
Outro efeito importante dos poluentes sobre os sistemas biológicos é a
interação com as células, levando a uma alteração no seu metabolismo.
Essas alterações podem provocar reações em cadeia, que levam à
mutação ou à morte do organismo, resultando em mudanças que vão
desde os organismos mais simples até os níveis mais complexos da
natureza. Veja na figura a seguir.
Biodiversidade
Conjunto de todas as espécies de seres vivos existentes em uma
determinada região ou época.
Reação em cadeia causada por poluentes.
Nos estudos ecotoxicológicos, as respostas celulares
podem ser utilizadas como indicadores de uma
toxicidade específica de determinada substância.
Como exemplo, temos a resposta celular de alteração
da expressão gênica, que indica alterações no DNA, ou
seja, um efeito mutagênico do poluente.
Mais recentemente, têm sido relatados efeitos biológicos de poluentes
denominados desreguladores endócrinos. Essas substâncias são
capazes de potencializar a ação dos hormônios naturais dos
organismos e bloquear sua ação, síntese, transporte e metabolismo.
Mesmo uma exposição a pequenas concentrações pode causar danos a
longo prazo, como anormalidades dos órgãos sexuais. Um exemplo
desses poluentes são os hormônios sintéticos utilizados como
anticoncepcionais, que são excretados na forma de metabólitos e
despejados nas águas junto ao esgoto doméstico.
Os organismos vivos também possuem seus mecanismos de defesa
frente à ação dos poluentes. Esses mecanismos incluem processos
adaptativos como alterações em reações bioquímicas, agentes
antioxidantes e ativação de proteínas de defesa, como os anticorpos,
por exemplo.
Saiba mais
Um dos casos mais conhecidos de danos causados por poluentes ao
ecossistema foi o da contaminação da baía de Minamata, no Japão, na
década de 1950. O lançamento de mercúrio, por uma indústria de
cloreto de polivinila (PVC), contaminou a fauna marinha e foi a causa
direta da intoxicação das pessoas da região que se alimentavam dos
peixes e frutos do mar. Centenas de pessoas morreram e muitas
desenvolveram um quadro de neuropatia caracterizado por fraqueza
muscular, dormências dos membros, incoordenação motora, perda da
audição, dificuldade de fala e deficiências visuais. Por esse motivo, a
doença associada à exposição à altas concentrações de mercúrio ficou
conhecida como doença de Minamata (OGA; CAMARGO; BATISTUZZO,
2014, p. 140).
Avaliação do Potencial de
Periculosidade Ambiental (PPA)
Como vimos, os poluentes podem causar efeitos tóxicos aos
ecossistemas, apesar de, em alguns casos, não serem tóxicos aos
humanos de forma direta. Os métodos para avaliação da ecotoxicidade
visam estabelecer limites de segurança para a presença de
determinados poluentes no meio ambiente, especialmente, para aqueles
que são utilizados em atividades econômicas e são lançados de forma
frequente, como é o caso dos agrotóxicos.
Os dados de toxicidade são obtidos para cada poluente
a partir da relação entre as características das
substâncias e os efeitos causados, assim como a
probabilidade de causar danos em certas condições de
uso (avaliação de risco).
Ecotoxicidade
É a capacidade dos agentes tóxicos, quando lançados no meio ambiente,
de causar danos às populações e comunidades de organismos vivos e à
saúde humana.
No Brasil, o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos
Naturais Renováveis (Ibama) é o órgão responsável por estabelecer
critérios que permitam a utilização racional e segura de substâncias
químicas nos diversos ramos de atividade de modo a preservar a
qualidade dos recursos naturais.
Sede do Ibama.
Saiba mais
Sempre que um fabricante de um agrotóxico, por exemplo, deseja
registrar o seu produto para uso no território brasileiro, o Ibama solicita
uma série de estudos ou testes físico-químicos, toxicológicos e
ecotoxicológicos a serem realizados com o produto que será registrado
e utilizado no campo. Nesses estudos são avaliados além da toxicidade,
o potencial de transporte entre os diferentes compartimentos
ambientais e o grau de bioacumulação dos poluentes. A partir da
avaliação dos relatórios de estudos, é possível caracterizar o produto e
conhecer seu comportamento e destino ambiental, bem como sua
toxicidade a diferentes organismos (IBAMA, 2018).
Após a realização dos estudos para avaliação de risco, o produto é
classificado de acordo com o PPA em:
Classe I
Produto altamente perigoso ao meio ambiente.
Classe II
Produto muito perigoso ao meio ambiente.
Classe III
Produto perigoso ao meio ambiente.
Classe IV
Produto pouco perigoso ao meio ambiente.
A classificação quanto ao PPA também permite que sejam adotadas
frases de advertência no rótulo e na bula para produtos que obtenham
classificação mais restritiva (Classe I) para toxicidade a organismos não
alvo ou produtos que atendam a critérios específicos para transporte,
persistência e bioconcentração.
Avaliação de ambientes poluídos por
meio de biomarcadores
O uso de biomarcadores é uma técnica moderna para avaliação do grau
de exposição e dos danos causados pelos poluentes sobre o meio
ambiente. Trata-se da avaliação de alterações na resposta biológica dos
organismos vivos frente à exposição aos poluentes. Na prática, a
presença de determinado contaminante causa uma alteração no
organismo escolhido como biomarcador, alteração essa que pode ser
identificada e/ou medida e correlacionada à concentração do
contaminante naquele ambiente.
Exemplo
Podemos citar a avaliação da inibição da atividade de enzimas
esterases em pássaros causada pela ação de inseticidas
organofosforados e carbamatos, em regiões onde esses agentes são
utilizados. Esse é um tipo de biomarcador específico para determinado
agente e efeito.
Os biomarcadores utilizados podem ser alterações biológicas causadas
em espécies animais e vegetais, bem como em microrganismos
existentes em ambientes terrestres e aquáticos. O quadro a seguir
apresenta os principais biomarcadores em espécies aquáticas.
Biomarcador Organismo Poluente
Inibição da Ache1
Peixes, moluscos e
crustáceos
Inseticidas
organofosforado
carbamatos
Indução de
metalotioneínas
Peixes
Metais como Zn
Cu, Cd, Hg
Indução de EROD2
ou CYP450-1A3
Peixes
PAH6, PCB7
planares, dioxina
Inibição da ALA-D4 Peixes Chumbo
Indução de
vitelogenina5
Peixes jovens e
machos
Estrogênios
Formação de
adutos de DNA
Peixes e moluscos
PAHs, praguicid
amino triazinas
Principais biomarcadores utilizados em ambientes aquáticos.
Extraído de: Oga, Camargo e Batistuzzo, 2014, p. 139.
1
Enzima acetilcolinesterase.
2
Etoxiresorufina O-desetilase – marcador da atividade enzimática da
subfamília de enzimas hepáticas CYP1A.
3
Subfamília de enzimas hepáticas que compõem o sistema oxidativo
microssomal, responsável pela metabolização de xenobióticos.
4
ALA-D – ácido delta aminolevulínico desidratase – enzima envolvida no
processo de síntese do heme da hemoglobina.
5
Lipoglicoproteína geralmente encontrada em peixes fêmeas em processo
de formação dos ovos.
6
Hidrocarboneto aromático policíclico.
7
Bifenilas policloradas.
As dioxinas, os PCBs e os PAHs são contaminantes estáveis,
persistentes, altamente tóxicos, cancerígenos e teratogênicos. Por isso
a presença desses poluentes em altas concentrações em
compartimentos ambientais configuram alto risco aos ecossistemas e
à saúde humana.
Manejo de resíduos tóxicos
Como vimos, o despejo de resíduos gerados a partir das atividades
humana é a principal fonte de poluição do meio ambiente. Uma das
formas de minimizar esse problema é o correto gerenciamento dos
resíduos tóxicos, de forma a identificar, classificar, inativar quando
possível e dar a destinação adequada. No Brasil, a classificação de um
resíduo como tóxico é feita de acordo comos requisitos da série de
normas ABNT NBR 10.000, que estabelece os seguintes parâmetros:
1
Ensaios de lixiviação.
2
Natureza e concentração da
substância tóxica.
3
Potencial de migração para o
meio ambiente.
4
Persistência e potencial de
degradação.
5
Potencial de bioacumulação.
6
Efeitos nocivos.
7
d b d
Alguns contaminantes, dado o conhecimento dos seus efeitos tóxicos e
da persistência no meio ambiente, devem ser tratados de forma especial
quanto ao gerenciamento e à descontaminação de possíveis áreas
contaminadas. São esses:
inseticidas organoclorados;
bifenilas policloradas (PCBs);
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos; e
metais pesados.
Saiba mais
Um dos casos de contaminação ambiental e humana por inseticidas
organoclorados, desconhecido por muitas pessoas, aconteceu na
cidade de Duque de Caxias, Rio de Janeiro, em uma área federal
conhecida como Cidade dos Meninos. No ano de 1947, parte do terreno
foi cedido para instalação de uma fábrica de inseticidas organoclorados,
em especial o hexaclorociclohexano (HCH). O problema é que, após
fechamento da fábrica em 1961, foram abandonadas cerca de 300
toneladas do HCH a céu aberto. Os resíduos foram disseminados pelas
águas, pelo ar, pelo solo e pelos organismos vivos, incluindo os animais
e as pessoas que habitavam a região. Por se tratar de um contaminante
persistente, que se bioacumula por longos períodos, ainda hoje a
população local sofre com os efeitos tóxicos do HCH (BRASIL, 2002).
Os destinos dos resíduos variam de acordo com a composição química,
podendo ser enviados a diferentes aterros, incinerados, reciclados e
submetidos a tratamento térmico para descontaminação (resíduos de
saúde).
Uma vez mal destinado, um resíduo pode causar um dano potencial ao
ecossistema local. Em alguns casos, é possível utilizar tecnologias de
remediação na tentativa de minimizar ou eliminar os efeitos dos
contaminantes. Essas tecnologias de remediação são divididas em:
Dados sobre dose ou
concentração letal (DL50 e
CL50) em cobaias.
retenção e imobilização do contaminante;
mobilização do contaminante; e
destruição do contaminante.
Essas técnicas de remedição incluem a utilização de produtos químicos
para inativação do contaminante, lavagem do solo contaminado,
remoção de contaminantes de água por processos físicos de filtração,
entre outros. Uma alternativa que pode ser aplicada é a utilização de
microrganismos na remoção de poluentes, em um processo chamado
de biorremediação. Além dos microrganismos, as plantas também
podem ser utilizadas para remoção de poluentes do solo e sedimentos
em um processo chamado de fitorremediação.
Curiosidade
O maior projeto de biorremediação da história foi para conter o petróleo
derramado pelo navio Exxon Valdez, no Alasca, em 1989. O processo
consistiu na estimulação do crescimento de microrganismos locais
capazes de degradar os hidrocarbonetos do petróleo (PRITCHARD et al.,
1992).
A importância dos estudos
ecotoxicológicos para manutenção
da vida na Terra
Neste vídeo, o especialista apresenta como os estudos
ecotoxicológicos contribuem para a preservação do meio ambiente e
para a proteção à saúde humana.

Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Os poluentes presentes no meio ambiente podem causar efeito
tóxicos aos organismos vivos expostos, incluindo os seres
humanos. A respeito dos efeitos biológicos causados por
poluentes, assinale a alternativa que indica a denominação dada às
substâncias que podem causar alterações hormonais.
Parabéns! A alternativa E está correta.
Alterações na função, síntese e efeitos dos hormônios podem ser
causadas pelos desreguladores endócrinos. Substâncias
genotóxicas causam alterações no DNA, enquanto os teratogênicos
e carcinogênicos levam à má-formação fetal e ao desenvolvimento
de câncer, respectivamente. Substâncias irritantes geralmente
causam lesões no local de contato do agente tóxico.
Questão 2
Os inseticidas organofosforados são agentes tóxicos que causam
danos aos organismos vivos, podendo levar à morte em certas
condições de exposição. O mecanismo de ação tóxica dessa classe
de substâncias pode ser utilizado como biomarcador para a
avaliação de ambientes contaminados. A esse respeito, assinale a
alternativa que corresponde ao biomarcador utilizado para avaliar a
presença de inseticidas organofosforados em ambientes aquáticos.
A Genotóxicos
B Teratogênicos
C Carcinogênicos
D Irritantes
E Desreguladores endócrinos
Parabéns! A alternativa C está correta.
Os inseticidas organofosforados agem por inibição da enzima
acetilcolinesterase, por isso é utilizada como biomarcador para
esse poluente. Metalotioneínas são induzidas pela presença de
metais pesados e a enzima ALA-D é inibida pelo metal chumbo. A
atividade de enzimas peroxidases é utilizada como biomarcador em
animais terrestres para avaliar a presença do gás dióxido de
enxofre. A indução de enzimas hepática em peixes é causada por
dioxinas, PCBs e PAHs.
A Indução de metalotioneínas em moluscos.
B Inibição da ALA-D em peixes.
C Inibição da enzima de acetilcolinesterase em peixes.
D Atividade da peroxidase em baleias.
E Indução de enzimas hepáticas em peixes.
3 - Toxicologia de Alimentos
Ao �nal deste módulo, você será capaz reconhecer os mecanismos de contaminação dos
alimentos e os seus principais contaminantes.
Fundamentos da Toxicologia de
Alimentos
O grande número de substâncias naturais e artificiais de importância
toxicológica associado ao elevado número de compostos sintéticos
introduzidos no ambiente humano, contaminando nossos alimentos nas
últimas décadas, exigiu uma maior atenção da Toxicologia voltada aos
alimentos.
Essa área de atuação da Toxicologia estuda as substâncias tóxicas
presentes em alimentos, sejam elas de origem natural ou sintéticas,
inerentes ou adicionadas a esse substrato.
Resumindo
A Toxicologia de Alimentos tem como objetivos:
Conhecer as substâncias potencialmente tóxicas presentes nos
alimentos, podendo responder, desse modo, como elas surgem
nos comestíveis e quais seus efeitos tóxicos quando ingeridas.
Estabelecer medidas para evitar que essas substâncias sejam
ingeridas a níveis que imponham risco à saúde da população.
Podemos conceituar os alimentos como uma mistura complexa de
compostos químicos, sendo constituída por substâncias nutrientes e
não nutrientes. As substâncias nutrientes são divididas da seguinte
forma:
Macronutrientes Micronutrientes
São as substâncias que
contêm valor calórico,
como proteínas,
carboidratos e lipídeos.
São representados
pelos minerais e
vitaminas.
Em contrapartida, são as substâncias não nutrientes que predominam
nos alimentos, sendo principalmente de origem natural. Veja um
exemplo!
Não nutrientes
Em alguns alimentos, as substâncias não nutritivas podem ser
consideradas antinutricionais, pois agem como antienzimas, antivitaminas
ou sequestradores de minerais, interferindo na disponibilidade de algum
nutriente. São exemplos os inibidores de tripsina e quimiotripsina (enzimas
digestivas) encontrados no feijão e a tiaminase (enzima que degrada a
vitamina B1) presente em alguns peixes.
Exemplo
No café foram identificados 600 diferentes compostos, sem valor
nutricional, mas essenciais para o desenvolvimento e sobrevivência da
planta. Esses compostos, além de exercerem função metabólica
importante para o crescimento da planta, também conferem as
propriedades organolépticas ao fruto. Porém, devemos lembrar que
dentre essas substâncias pode haver algumas que apresentem,
dependendo da dose consumida, efeitos tóxicos aos seres humanos.
Outras possibilidades de ocorrência de substâncias tóxicas nos
alimentos, além da origem natural, decorrem da geração ou
adicionamento desses compostos durante o processamento, a
conservação e o armazenamento. Desse modo, podemos classificar
xenobióticos presentes nos alimentos em:
Agentes tóxicos naturalmente presentesnos alimentos.
Agentes tóxicos adicionados intencionalmente aos alimentos
(aditivos intencionais).
Agentes tóxicos adicionados acidentalmente aos alimentos
(contaminantes).

A seguir, veremos as características e exemplos dessas substâncias
que estão intimamente relacionadas às intoxicações causadas pelo
consumo de alimentos.
Agentes tóxicos naturalmente
presentes em alimentos
Conforme abordamos no primeiro tópico, algumas substâncias tóxicas
podem fazer parte da constituição de alguns alimentos, logo a
exposição a esses xenobióticos pode acarretar risco à saúde dos
consumidores. Dentre essas substâncias, podemos destacar:
Glicosídeos cianogênicos
São compostos orgânicos constituídos por uma porção açúcar e outra
não açúcar, que denominamos aglicona. Quando o grupamento aglicona
é representado por hidroxinitrilas (cianidrinas), classificamos esse
composto como glicosídeo cianogênico. Uma característica marcante
dos glicosídeos é a facilidade que se hidrolisam, portanto, a partir de
uma reação de hidrólise, ocorre a liberação do açúcar e da cianidrina.
Esta, por sua vez, origina o ácido cianídrico, responsável pela toxicidade
do composto. Atualmente, sabemos que mais de 2 mil espécies são
cianogênicas, com destaques para a mandioca brava, a ameixa, o
pêssego e a maçã.
Atenção
Quando a concentração de cianeto nesses vegetais ultrapassar 20mg
por 100g do produto, o risco de intoxicação é alto.
Oxalatos
São sais normalmente resultantes de reações químicas entre ácido
oxálico e sódio ou potássio, formando sais hidrossolúveis. Num
contexto de alto consumo, a combinação do ácido oxálico com o cálcio
presente no sangue produz hipocalcemia (diminuição dos níveis de
cálcio sérico) caracterizada por fraqueza muscular, convulsões e
irritabilidade e confusão mental.
Além disso, o oxalato de cálcio formado pode obstruir os túbulos renais
causando a formação de cálculos renais e até insuficiência renal. Os
oxalatos são encontrados em inúmeros produtos de origem vegetal
como espinafre, beterraba, cenoura, feijão, alface, amendoim e cacau.
Nitratos
O íon nitrato (NO3-) tem a capacidade de formar sais hidrossolúveis com
átomos de sódio, potássio e cálcio. A concentração desses sais nos
vegetais depende das variedades genéticas, características do solo e os
níveis de nitrato na água.
Durante o armazenamento, à temperatura ambiente, de vegetais com
elevadas concentrações de nitratos (espinafre, aipo, berinjela, beterraba,
brócolis etc.) pode ocorrer conversão microbiológica desses sais a
nitritos. Sabemos que esses compostos são agentes oxidantes, capazes
de oxidar a hemoglobina e convertê-la a metemoglobina.
Outros agentes tóxicos que podem ser formados a partir do íon nitrato,
tanto no alimento quanto no organismo humano, são as nitrosaminas
(compostos carcinogênicos).
Desse modo, a ingestão de altas concentrações de
nitrato ou baixas concentrações com elevada
frequência, pode tornar-se um risco de intoxicações,
por ser a presença do íon, o ponto de partida para a
formação de substâncias tóxicas.
A metemoglobina se origina de uma hemoglobina que foi oxidada,
mudando sua configuração de ferro heme do estado ferroso (Fe2+) para
o férrico (Fe3+). Dessa forma, a metemoglobina, ou “hemoglobina
oxidada”, torna-se não funcional, pois não tem a capacidade de se ligar
ao oxigênio e transportá-lo pelo organismo.
Atenção
É importante lembrarmos que os nitratos, além de possuírem ocorrência
natural nos comestíveis, também são utilizados como aditivos
intencionais de alimentos, nas formas de sais de sódio e potássio, em
conservas, carnes e queijos. As funções desses sais, na industrialização
desses alimentos, são: conferir cor e sabor a carnes e peixes curados,
prevenir o estufamento de queijos e atuar como conservante em
produtos enlatados.
Carcinógenos
Já se comprovou que inúmeras substâncias extraídas de vegetais são
capazes de produzir câncer experimentalmente. Por exemplo, alguns
alcaloides pirrolizidínicos encontrados na planta confrei, amplamente
difundida no Brasil, a qual é atribuída propriedade terapêutica, quando
utilizada de maneira prolongada pode propiciar o surgimento de câncer
de bexiga e fígado.
Compostos glicosídicos (cicasina) e fenólicos (safrol)
são alguns exemplos de carcinógenos encontrados em
plantas existentes no país e que são consumidas pela
população.
Confrei.
Agentes tóxicos adicionados
intencionalmente aos alimentos
(aditivos intencionais)
Didaticamente, podemos conceituar o termo aditivo intencional como
sendo uma substância ou mistura de substâncias adicionadas
intencionalmente ao alimento durante a sua produção, processamento,
armazenamento ou acondicionamento com um objetivo específico.
Conforme a finalidade com que são utilizados, os aditivos intencionais
podem ser divididos em:
Nutricionais
Suprir necessidades nutritivas, como vitaminas, minerais e enzimas.
Sensoriais
Conferir ou intensificar as propriedades organolépticas (flavorizantes,
acidulantes, corantes e aromatizantes).
Conservantes
Prevenir alterações indesejáveis.
Auxiliares no processamento do alimento
Reduzir custos na preparação (espessantes, umectantes e
antioxidantes).
De acordo com o risco que podem proporcionar pela ingestão do
alimento em que foram adicionados, os aditivos podem ser
classificados como GRAS (sigla em inglês para geralmente
reconhecidos como seguros) ou não-GRAS. Vejamos:
Para os aditivos GRAS não há limitação de uso, devido à baixa
possibilidade de causarem intoxicações. Enquadramos nessa
categoria substâncias como: açúcar, sal, condimentos, vitaminas,
iodeto de potássio, cálcio, ferro, magnésio e fósforo.
Para os aditivos não-GRAS são estabelecidos alguns índices de
segurança tais como: o Limite Máximo Permitido (LMP) , a
Ingestão Diária Aceitável (IDA) e a Ingestão Semanal Aceitável
(ISA). Caso esses índices sejam ultrapassados, configura-se uma
contaminação direta do alimento por aditivos intencionais não-
GRAS, ou seja, essas substâncias adicionadas em excesso deixam
de ser tratadas como aditivos e passam a ser denominadas
contaminantes. Os principais representantes dessa categoria são
os nitritos e nitratos.
Limite Máximo Permitido (LMP)
É a concentração máxima permitida de uma substância presente no
alimento, expressa em mg/kg de alimento.
Saiba mais
Ingestão Diária Aceitável é a quantidade máxima de aditivo ou
substância presente no alimento, que pode ser ingerida diariamente
durante a existência do indivíduo, sem provocar risco de intoxicação.
Pode ser expressa em miligrama de substância por quilograma de peso
corpóreo do indivíduo exposto por dia (mg/kg/dia).
Agentes tóxicos adicionados
acidentalmente aos alimentos
(contaminantes)
Consideramos um contaminante qualquer substância indesejável
presente no alimento proveniente das operações realizadas no cultivo
dos vegetais, na criação dos animais, nos tratamentos zoossanitários
ou fitossanitários, ou resultante da contaminação ambiental e/ou da
contaminação de equipamentos utilizados na elaboração e na
conservação dos alimentos.
Nesse cenário, em razão das técnicas de produção, processamento e
armazenagem, a contaminação química dos alimentos pode ocorrer de
forma direta ou indireta, veja as definições e logo a seguir a
esquematização na figura.
São aquelas que ocorrem desde a manipulação da matéria-prima
até a obtenção do produto final. São subdivididas em
contaminação inevitável (incontrolável) e evitável (controlável). A
inevitável faz referência às substâncias que podem se tornar
parte do alimento durante a produção, o processamento e o
armazenamento. Temos como exemplos importantes as
micotoxinas e alguns metais tóxicos contaminantes do meio
ambiente (ar, água e solo) que poderão ser incorporados a
organismos produtores de alimentos. A evitável está diretamente
relacionada ao acréscimo excessivo de aditivos alimentares.
Contaminações diretas 
São decorrentes de práticas utilizadas para a obtençãoda
matéria-prima ou devido à contaminação do alimento por
componentes da embalagem durante o período de
armazenagem. Destaque para praguicidas, hormônios que
estimulam o crescimento de animais e medicamentos
veterinários.
Contaminação química dos alimentos durante processamento, conservação e armazenagem.
Produção de toxinas por microrganismos
Os alimentos, em especial aqueles com alto teor de carboidratos, são
substratos para proliferação de microrganismos. O estabelecimento e o
desenvolvimento dessa microbiota sobre os alimentos são
influenciados pela composição química do alimento, pela temperatura e
pela umidade do ambiente. Dependendo desses fatores, determinados
microrganismos irão prevalecer sobre os alimentos, podendo produzir
substâncias potencialmente tóxicas quando em contato com o nosso
organismo.
Contaminações indiretas 
Espiga de milho contaminada.
Nesse cenário, destacamos as toxinas produzidas por fungos
(micotoxinas). Essas toxinas são produtos do metabolismo de fungos
não patogênicos que frequentemente contaminam produtos
alimentícios e rações de animais. A contaminação dos alimentos pelos
fungos pode ocorrer nas inúmeras etapas de produção, desde a lavoura
até as fases de processamento e armazenamento. Além disso, as
micotoxinas apresentam relativa estabilidade durante o processamento
de alimentos, inclusive ao tratamento térmico, e, portanto, podem ser
encontradas no produto processado.
No Brasil, as principais micotoxinas envolvidas na contaminação de
grãos (milho, arroz e trigo) e leguminosas são: aflatoxinas, zearalenona,
fumonisinas e ocratoxina. No quadro a seguir, abordaremos, de maneira
resumida, as características mais significativas dessas toxinas.
Micotoxina
Fungo produtor
(gênero)
Alimento
(substrato)
Zearalenona Fusarium Milho
Micotoxina
Fungo produtor
(gênero)
Alimento
(substrato)
Fumonisinas Fusarium Milho e arroz
Aflatoxinas
Aspergillus flavus e
A. parasiticus
Castanhas,
amendoim, milh
cereais
Ocratoxina A
Aspergillus e
Penicillium
Cereais em gera
Quadro: Características das principais toxinas contaminantes de alimentos e rações animais.
Extraído de Midio e Martins, 2000, p. 64, adaptado por Diego Rissi Carvalhosa.
Incorporação de metais tóxicos
Os agentes tóxicos minerais presentes nos alimentos normalmente são
decorrentes de contaminação ambiental, principalmente da água. Nesse
contexto, a qualidade da água é essencial e determina a qualidade de
muitos alimentos, pois quando contaminada por metais tóxicos, esses
contaminantes podem ser incorporados aos diferentes produtos
alimentícios.
Além disso, é importante lembrarmos que a
contaminação direta dos alimentos por metais é
considerada incontrolável, em virtude da ampla
aplicação industrial e vasta presença desses minerais
na superfície terrestre, o que resulta na persistência
desses compostos como contaminantes do meio
ambiente.
Metais tóxicos
Consideramos metal tóxico todo aquele que pertence a um grupo de
elementos que não possui características benéficas e nem essenciais para
o organismo vivo, produzindo efeitos danosos para as funções metabólicas
normais, mesmo quando presentes em baixíssimas concentrações.
Os principais metais tóxicos que podem estar presentes nos alimentos
são o cádmio, o chumbo e o mercúrio. Geralmente, o mecanismo de
toxicidade desses compostos é a inativação de enzimas e proteínas,
pois esses metais tendem a reagir com grupamentos amino e sulfidrila
das proteínas, inibindo suas funções fisiológicas.
Ademais, alguns metais tóxicos podem competir com elementos
essenciais e substituí-los no metabolismo enzimático, promovendo
alterações homeostáticas importantes. Em seguida, veremos os
aspectos relacionados à contaminação e à toxicidade dos metais
elencados nesse tópico.
Metais tóxicos
Fontes de
contaminação
Alimentos
implicados
Chumbo
Pigmentos de
tintas,
combustíveis,
agrotóxicos, ligas
metálicas e
indústrias de vidro.
Vegetais
produzidos em
áreas industriais
produtos de orig
animal (leite, ovo
pescados).
Cádmio Fertilizantes,
pigmentos de
tintas, ligas
metálicas e
Soja, carne
processada,
mariscos e
caranguejos.
Metais tóxicos
Fontes de
contaminação
Alimentos
implicados
indústrias de
plástico.
Mercúrio
Tintas, garimpos,
indústrias químicas
e de amalgamação.
Pescados de ág
doce e salgada.
Quadro: Características dos principais metais tóxicos contaminantes de alimentos.
Elaborado por: Diego Rissi Carvalhosa.
Contaminantes indiretos
Os contaminantes indiretos são provenientes de substâncias
administradas no organismo (vegetal ou animal) produtor do alimento,
ou seja, eles decorrem dos processos empregados para a obtenção da
matéria-prima alimentar.
Exemplo
Diversos inseticidas são aplicados nos grãos e cereais durante o cultivo,
portanto, os resíduos desses compostos podem manter-se
incorporados aos produtos alimentícios. Já nos alimentos de origem
animal, como carnes, ovos e leite, é possível detectar os produtos de
uso veterinário como os hormônios, agentes anabolizantes, antibióticos,
entre outros.
Não podemos nos esquecer de que também são considerados
contaminantes indiretos os componentes de embalagens que migram
para os alimentos. A seguir, abordaremos resumidamente os
promotores de crescimento, os praguicidas e os migrantes das
embalagens.
Promotores de crescimento
Nesta categoria se enquadram os compostos químicos utilizados com a
finalidade de propiciar o rápido crescimento e a engorda de animais
produtores de alimentos. Nesse cenário, chamamos a atenção sobre o
uso de antibióticos e hormônios anabolizantes.
Frequentemente, animais destinados ao abate (bovinos, suínos e aves)
são sujeitos ao confinamento e à alimentação artificial. Essa situação
resulta em estresse e déficit do sistema imunológico. Desse modo, os
animais se tornam mais suscetíveis às infecções virais, bacterianas e
parasitárias, que reduzem de maneira significativa seu crescimento e
sua engorda.
Portanto, a administração profilática de fármacos de ação
antibacteriana, antiviral ou antiparasitária visa contornar a baixa
imunidade dos animais e as precárias condições sanitárias a que grande
parte é submetida. Também são amplamente utilizados os hormônios
anabolizantes que atuam sobre o metabolismo animal desempenhando
ação anabólica sobre os ossos e as proteínas, aumentando a taxa de
crescimento, bem como acelerando o abate dos animais.
Comentário
A regulamentação da utilização de promotores de crescimento no Brasil
está a cargo do Ministério da Agricultura, que restringe e controla o uso
indiscriminado dessas substâncias com o objetivo de evitar que esses
compostos, mesmo em baixas concentrações, atinjam a população
consumidora por intermédio do alimento contaminado.
Praguicidas
Os praguicidas (agrotóxicos) podem ser classificados, de acordo com a
sua finalidade, como inseticidas, fungicidas, herbicidas, nematicidas,
entre outros. A presença de resíduos desses compostos nos alimentos
é resultado da aplicação desses produtos durante a produção no campo
e/ou armazenamento pós-colheita.
Sabemos que o uso inadequado de praguicidas pode acarretar a
presença de resíduos nos alimentos acima dos limites permitidos,
representando uma violação legal, podendo também oferecer risco à
saúde da população. É importante enfatizarmos que os praguicidas não
são, geralmente, compostos que apresentam seletividade para o
enfrentamento das pragas a que se destinam. Por isso, também são
chamados de biocidas, pois tanto o homem quanto os demais
vertebrados são expostos a essas substâncias, sofrendo os efeitos
dessa exposição, por meio das intoxicações que frequentemente são
observadas.
Comentário
A ausência de especificidade desses compostos exige restrições na sua
aplicação, especialmente em relação à dosagem e à frequência de uso.
No Brasil, existem dois programas de monitoramento de resíduos em
alimentos: o Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicosem
Alimentos (PARA), coordenado pela Agência Nacional de Vigilância
Sanitária (Anvisa), e o Plano Nacional de Controle de Resíduos e
Contaminantes (PNCRC), do Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento.
Atualmente, os praguicidas mais empregados são aqueles utilizados
para o controle de insetos, ácaros e fungos. Nesse âmbito, encontramos
uma grande variedade de inseticidas no mercado, e os principais são: os
organofosforados, os nitrogenados (carbamatos) e os piretroides. Os
dois primeiros agem inibindo a enzima acetilcolinesterase, enquanto o
último altera a transmissão de impulsos nervosos, provocando paralisia
e alterações neurológicas.
Saiba mais
Esses inseticidas são amplamente empregados por apresentarem
pouca estabilidade química, portanto baixo efeito residual. Isso significa
que são compostos não persistentes (não permanecem no meio
ambiente). Foram sintetizados para substituir os inseticidas
organoclorados, que a partir da década de 70 foram proibidos por
apresentarem elevado efeito residual e persistente no solo, nos
alimentos e até nos organismos vivos (bioacumulação em tecido
adiposo).
Incorporação de compostos das embalagens
Nas últimas décadas, a indústria alimentícia tem acondicionado, cada
vez mais, seus produtos em material plástico. Sabemos que as
substâncias constituintes desse material sintético podem ser liberadas,
contaminando o produto embalado. Em função de que essa
contaminação pode ocorrer?
Características físico-químicas dos alimentos
O pH, o teor de lipídeos e o teor alcoólico.
Condições de armazenamento
O tempo, a temperatura e a umidade aos quais o alimento foi exposto.
A migração dos componentes do plástico para os alimentos pode ser
tão baixa que não observaremos efeitos nocivos nos organismos
expostos à curto prazo. Porém, após longos períodos de ingestão de
alimentos contaminados, poderão ocorrer manifestações tóxicas
consideráveis.
Nesse contexto, existe a necessidade de um controle rigoroso da
liberação dessas embalagens. Esse controle tem a finalidade de verificar
a compatibilidade do alimento com a embalagem, sua não interferência
com as características organolépticas do alimento e a taxa de migração
dos constituintes dos materiais plásticos para os alimentos.
Como contaminantes de interesse toxicológico, eventualmente
presentes nos alimentos em virtude de migração, podemos citar: cloreto
de vinila (PVC), estireno, acrilonitrila, 1,3-butadieno e diversos solventes
orgânicos utilizados na fabricação de plásticos. Destacamos o cloreto
de vinila e o estireno, compostos comprovadamente carcinogênicos.
Os riscos dos alimentos
contaminados
Neste vídeo, veremos os riscos dos alimentos contaminados
entendendo quem são os principais contaminantes que trazem risco à
saúde humana e como eles chegam até nós.

Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Em relação aos xenobióticos adicionados acidentalmente aos
alimentos, assinale a afirmativa correta.
A
Praguicidas, antibióticos, hormônios e toxinas são
considerados contaminantes indiretos.
B
A contaminação indireta ocorre quando substâncias
químicas são adicionadas acidentalmente durante o
manuseamento da matéria-prima para a obtenção
do produto alimentício final.
Parabéns! A alternativa D está correta.
A contaminação direta é caracterizada pela adição, intencional ou
acidental, de substâncias químicas com o objetivo de fomentar os
processos de obtenção do produto alimentar. Nesse cenário,
enquadram-se as toxinas, os metais pesados e os aditivos
alimentares.
Questão 2
Acerca da migração dos componentes da embalagem plástica para
os alimentos, assinale a alternativa correta.
C Metais pesados e praguicidas são exemplos de
contaminantes diretos.
D
A contaminação direta ocorre quando substâncias
químicas são adicionadas intencionalmente ou
acidentalmente durante as operações que visam à
obtenção do produto alimentício final.
E
Resíduos de antibióticos e hormônios não são
considerados contaminantes alimentícios
A
Os constituintes das embalagens plásticas são
inertes e, portanto, não representam risco
toxicológico aos consumidores.
B
A temperatura, a umidade e o tempo decorrido de
estocagem dos alimentos determinam a taxa de
incorporação dos componentes da embalagem
plástica para os comestíveis, sendo irrelevantes as
propriedades físico-químicas do alimento.
C
A exposição aguda e crônica aos migrantes da
embalagem plástica para os alimentos é
insignificativa.
Parabéns! A alternativa E está correta.
Os compostos químicos que migram de embalagens
(principalmente as de plástico) para o produto embalado são
classificados como contaminantes indiretos. A taxa desse tipo de
contaminante deve ser rigorosamente controlada, uma vez que,
mesmo que liberem apenas pequenas quantidades que não são
nocivas imediatamente ao organismo, a longo prazo a exposição a
alimentos contaminados com essas substâncias pode gerar efeitos
tóxicos.
Considerações �nais
Conforme estudado ao longo do conteúdo, vimos em todos os módulos
que a presença de poluentes nos diversos compartimentos ambientais,
incluindo os alimentos, é um grande problema que afeta o meio
ambiente e a saúde humana. Os conhecimentos da Toxicologia
Ambiental e da Toxicologia de Alimentos somados aos estudos
Ecotoxicológicos são uma resposta para o problema da poluição
ambiental.
As propriedades dos contaminantes ambientais, seus movimentos pelos
compartimentos e seus efeitos tóxicos são a chave para o
desenvolvimento de tecnologias que visam minimizar a presença
dessas substâncias, bem como estabelecer medidas para o controle da
D
Os principais contaminantes dos alimentos,
provenientes das embalagens plásticas, são os
solventes inorgânicos, as micotoxinas e os metais
tóxicos residuais.
E
O controle estrito da incorporação de substâncias
químicas das embalagens aos produtos alimentícios
tem a finalidade de avaliar a adequação da
embalagem, a taxa de migração dos compostos
contaminantes e sua interferência nas
características sensoriais dos alimentos.
utilização e destinação adequada. Com isso, será possível alcançar em
parte o tão falado desenvolvimento sustentável, proporcionando às
próximas gerações um planeta mais limpo e um alimento saudável,
livres de substâncias tóxicas.
Podcast
Neste podcast, você ouvirá sobre os principais conceitos da Toxicologia
Ambiental e da Toxicologia dos Alimentos.

Explore +
Pesquise e assista ao vídeo “UFSC explica: agrotóxicos” sobre os
resíduos de agrotóxicos em alimentos e veja quais as consequências do
uso destes praguicidas a curto, médio e longo prazo.
Pesquise e assista ao vídeo “Segurança alimentar e o uso de
defensivos”. Essa palestra foi gravada durante o Fórum Internacional de
Inovação para a Sustentabilidade da Agricultura, em Brasília em 2019. A
palestrante é a Dra. Elizabeth Nascimento, professora da Faculdade de
Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo. A apresentação
aborda, de maneira brilhante, a importância da Toxicologia dos
alimentos.
Referências
ARRUDA, A. D.; BERETTA, A. L. R. Z. Micotoxinas e seus efeitos à saúde
humana: revisão de literatura. Revista Brasileira de Análises Clínicas, v.
51. p. 286-288, 2019.
BRASIL. Ministério da Saúde. Conselho Nacional do Meio Ambiente.
Resolução nº 491, de 19 de novembro de 2018. Diário Oficial da União:
seção 1, Brasília, DF, ano 155, n. 233, p. 155-156, 21 nov. 2018.
BRASIL. Ministério da Saúde. Gabinete do Ministro. Portaria nº 888, de 4
de maio de 2021. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, ano 159,
n. 85, p. 126-136 , 7 maio 2021.
BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Políticas de Saúde. Atuação
do Ministério da Saúde no caso de contaminação ambiental por
pesticidas organoclorados, na Cidade dos Meninos, município de
Duque de Caxias, RJ. Brasília: Ministério da Saúde, 2002.
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CHAKRABORTIA,D. et al. Groundwater arsenic contamination in
Bangladesh—21 Years of research. Journal of Trace Elements Medicine
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NATURAIS RENOVÁVEIS. IBAMA. Avaliação do Potencial de
Periculosidade Ambiental (PPA) de Agrotóxicos e afins. Consultado na
internet em: 21 ago. 2021.
MIDIO, A. F.; MARTINS, D. I. Toxicologia de Alimentos. São Paulo: Livraria
Varela, 2000.
MOREAU, R. L. de M.; SIQUEIRA, M. E. P. B. de. Toxicologia Analítica. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
OGA, S.; CAMARGO, M. M. de A.; BATISTUZZO, J. A. de O. (Org.).
Fundamentos de Toxicologia. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2014.
PRITCHARD, P. H. et al. Oil spill bioremediation: experiences, lessons
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SILVA, J. A. Tópicos da Tecnologia de Alimentos. São Paulo: Livraria
Varela, 2000.
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