Bioacumulação de chumbo em plantas de cenoura (Daucus carota) e seus efeitos na saúde humana

Autores

  • Lívia Oliveira Correia Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Jordan Neris Brizi Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Paulo Cesar Lima Marrocos Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC); Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Fermin Garcia Velasco Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Francisco Martinez Luzardo Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Diango Montalvan Olivares Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Ohana Nadine de Almeida Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Herick Macedo Santos Universidade Estadual de Santa Cruz

Palavras-chave:

Bioacumulação de chumbo, cenoura, biocinética, risco a saúde

Resumo

Na atualidade, o aumento das atividades agrícolas, industriais e de mineração têm contribuído para a elevação dos teores de Pb no solo, representando sérios riscos à saúde humana. O presente trabalho objetiva estudar os efeitos que diferentes concentrações de Pb no solo provocam no desenvolvimento de plantas de cenoura e o risco à saúde humana derivado de seu consumo. O experimento foi realizado em condições controladas em casa de vegetação durante 120 dias e as plantas foram cultivadas com diferentes concentrações de Pb no solo. Nas raízes e parte aérea da cenoura foram determinados os teores de Pb, P, K, Fe, Zn, Mn, utilizando um Espectrômetro de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES) e de N usando o método de Kjeldahl. Foram estimados os teores de Pb nos tecidos humanos utilizando os modelos biocinéticos publicados na literatura e implementados no código computacional MCFLUX. As plantas de cenoura apresentaram características hiperacumuladoras de Pb e mostraram redução na biomassa da cenoura e desequilíbrio na absorção de nutrientes pela interferência do Pb. A maior parte do Pb absorvido pela planta foi acumulada na raiz que é a fração comestível da cenoura. Com base na dieta media da população brasileira foi possível estimar que inclusive para cenouras cultivadas em solos com teores abaixo do limite máximo estabelecido (CONAMA 420/2009) são atingidas concentrações de Pb em sangue e outros órgãos em níveis tóxicos elevados. Como resultado do trabalho se infere a necessidade de revisão das normas reguladoras de metais no solo.

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Biografia do Autor

Lívia Oliveira Correia, Universidade Estadual de Santa Cruz

Doutoranda no Programa de Desenvolvimento e Meio Ambiente. UESC.

Jordan Neris Brizi, Universidade Estadual de Santa Cruz

Discente de Graduação em Química, Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas

Paulo Cesar Lima Marrocos, Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC); Universidade Estadual de Santa Cruz

Pesquisador CEPLAC e Docente da Universidade Estadual de Santa Cruz, Departamento de Filosofia e Ciências Humanas.

Fermin Garcia Velasco, Universidade Estadual de Santa Cruz

Professor Pleno. Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas. UESC. Docente do programa PRODEMA.

Francisco Martinez Luzardo, Universidade Estadual de Santa Cruz

Professor Titular da Universidade Estadual de Santa Cruz, Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas.

Diango Montalvan Olivares, Universidade Estadual de Santa Cruz

Mestre em Física na Universidade Estadual de Santa Cruz

Ohana Nadine de Almeida, Universidade Estadual de Santa Cruz

Mestranda em Química na Universidade Estadual de Santa Cruz

Herick Macedo Santos, Universidade Estadual de Santa Cruz

Mestrando em Química na Universidade Estadual de Santa Cruz

Referências

Adamu CI, Nganje TN, Edet A. 2015. Heavy metal contamination and health risk assessment associated with abandoned barite mines in Cross River State, southeastern Nigeria. Environmental Nanotechnology, Monitoring e Management 3 10–21.

Adesodun JK, Atayese MO, Agbaje TA, Osadiaye BA, Mafe OF, Soretire AA. 2010. Phytoremediation potentials of sunflowers (Tithonia diversifolia and Helianthus annus) for metals in soils contaminated with zinc and lead nitrates, IA (ed) Handbook of phytoremediation, 207, pp 195-201.

Ali H , Naseer M , Sajad MA. 2012. Phytoremediation of heavy metals by Trifolium alexandrinum. International Journal of Environmental Sciences Volume 2, No 3.

Almeida AAF, Mielke MS, Gomes FP, Gomes LMC, Mangabeira PAO, Valle RR. 2011. Phytoremediation of Cd, Pb and Cr by woody plants. In: Golubev IA (ed) Handbook of phytoremediation. Nova Science Publishers, New York, pp 529–550.

Almeida AAF, Valle RR, Mielke MS, Gomes FP. 2007. Tolerance and prospection of phytoremediator woody species of Cd, Pb, Cu and Cr. Braz J Plant Physiol 19:83–98.

Alves LQ, de Jesus RM, de Almeida A. F., Souza VL, Mangabeira PAO. 2014. Effects of lead on anatomy, ultrastructure and concentration of nutrients in plants Oxycaryum cubense (Poep. & Kunth) Palla: a species with phytoremediator potential in contaminated watersheds. Environ Sci Pollut Res, 21: 6558.

Andrade AFM, Amaral Sobrinho NMB, Magalhães MOL, Nascimento VS, Mazur N. 2008. Zinco, chumbo e cádmio em plantas de arroz (Oryza Sativa L.) cultivadas em solo após adição de resíduo siderúrgico. Ciência Rural, Santa Maria, v.38, n.7, p.1877-1885.

Arruda-Neto JD, de Oliveira MC, Sarkis JE, Bordini P, Manso-Guevara MV, Garcia F, Prado GR, Krug FJ, Mesa J, Bittencourt-Oliveira MC, Garcia C, Rodrigues TE, Shtejer K, Genofre GC. 2009. Study of environmental burden of lead in children using teeth as bioindicator. Environ Int. Apr; 35(3):614-8.

ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry) - US Department of Health and Human Services, Public Health Service. 1999. Toxicological profile for lead. Atlanta, Georgia: U.S. Department of Health and Human Services.

Babaeian E, Homaeea M, Rahnemaiea R. 2015. Chelate-enhanced Phytoextraction and Phytostabilization of Lead Contaminated Soils by Carrot, Daucus Carrota. Archives of Agronomy and Soil Science. 10.1080/03650340.2015.1060320.

Bertoli AC, Carvalho R, Cannata MG, Bastos AR, Augusto AS. 2011. Toxidez do chumbo no teor e translocação de nutrientes em tomateiro. Biotemas, 24 (4): 7-15.

Birchall A, James AC. 1989. A microcomputer algorithm for solving first-order compartmental models involving recycling. Health Phys; 56:857–68.

Brasil. Ministério do Trabalho/Secretaria de Segurança e Saúde no Trabalho. 1994. Portaria N.º 24, DE 29 de dezembro de 1994. D.O.U. de 30/12/94 – Seção 1 – págs. 21.278 e 21.280. Disponível em: http://redsang.ial.sp.gov.br/site/docs_leis/st/st13.pdf. Acesso em: 02 de outubro de 2016.

Cao S, Duan X, Zhao X, Chen Y, Wang B, Sun C, Zheng B, Wei F. 2016. Health risks of children's cumulative and aggregative exposure to metals and metalloids in a typical urban environment in China. Chemosphere 147, 404 e 411.

Centers for Disease Control - CDC. 1991. Preventíng Lead Poisoning in Young Children - A Statement by the Centers for Diasease Control, Atlanta, Ga. US-DHHS No 99-2230, Washington, DC, Govemment Printing Office.

Centers for Disease Control - CDC. 2012. Low level lead exposure harms children: a renewed call for primary prevention. Report of the Advisory Committee on Childhood Lead Poisoning Prevention of the Centers for Disease Control and Prevention. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, CDC; 2012. Available at. Disponívem em: http://www.cdc.gov/nceh/lead/ACCLPP/Final_Document_030712.pdf. Acesso em 22 de outubro de 2016.

Chehregani A, Noori M, Yazdi HL. 2009. Phytoremediation of heavy-metal-polluted soils: Screening for new accumulator plants in Angouran mine (Iran) and evaluation of removal ability. Ecotoxicology and Environmental Safety 72, 1349–1353.

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução nº 420, de 28 de dezembro de 2009. Disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=620 . Acesso em: 24 julho. 2016. Disponível em: http://www.dtsc.ca.gov/PollutionPrevention/ToxicsInProducts/index.cfm. Acessado em: 20 abril de 2016.

Cunha FG, Figueiredo BR, Paoliello MMB, Capitani EM, Sakuma AM. 2005. Human and environmental lead contamination in the Uppar Ribeira Valley, Southeastern Brazil. Terrae, v. 2, n. 1-2, p. 28-36.

Duc M, Kaminsky P, Klein M. 1994. Intoxication par le plomb et sessals. In Encyclopedie medecine chirurgie toxicologie pathologie professionnelle. Paris : Editions Techniques.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Sistemas de Produção – EMBRAPA. 2008. Produção de hortaliças. ISSN 1678-880X Versão Eletrônica Jun./2008. Disponível em https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Cenoura/Cenoura_Daucus_Carota/deficiencias_nutricionais.html. Acesso em 28 de outubro de 2016.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. 1999. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. Brasília: Embrapa Comunicação para Transferência de Tecnologia. 370 p.

Fahr M, Laplaze L., Bendaou N, Hocher V, Mzibri ME, Bogusz D., Smouni, A. 2013. Effect of lead on root growth. Front Plant Sci., V 4: 175.

Filgueira FAR, Obeid PC, Morais HJ, Santos WV, Fontes RR. 1999. Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. 5ª aproximação, 359p.

Flora G, Gupta D, Tiwari A. 2012. Toxicity of lead: A review with recent updates. Interdiscip Toxicol; Vol. 5(2): 47–58.

Flora SJS, Flora G, Saxena G. 2006. Environmental occurrence, health eff ects and management of lead poisoning. (In: José, S. C, José, S., eds. Lead. Amsterdam: Elsevier Science B.V. pp. 158–228.

Flora SJS, Pachauri V, Saxena G. 2011. Arsenic, cadmium and lead. Reproductive and Developmental Toxicology. Academic Press pp 415–438.

Freitas CU, Capitani EM, Gouveia N, Simonetti MH, Silva MRP, Kira CS, Sakuma AM, Carvalho MFH, Duran MC, Tiglea P, Abreu MH. 2007. Lead exposure in an urban community: investigation of risk factors anda assessment of the impact of lead abatement measures. Environment Research, v. 103, n. 3, p. 338-344.

Garcia F, Barionia A, Arruda-Neto JDT, Deppmana A, Miliana F, Mesa J, Rodriguez O. 2006. Uranium levels in the diet of São Paulo City residents. Environment International. Volume 32, Issue 5, July, Pages 697–703.

Gomes MP, Marques TCLLSM, Nogueira MOG, Castro EM, Soares AM. 2011. Ecophysiological and anatomical changes due to uptake and accumulation of heavy metal in Brachiaria decumbens. Sci Agric 68:566–573.

Goyer RA. 1991. Toxic effects of metals — lead. Em: Amdur MO, Dull J, Klaassen CD, eds. Casareh and Doull’s toxicology — the basic science of poisons. 4ª ed. New York: Pergamon Press; Pp. 639–646.

Grosse SD, Matte TD, Schwartz J, Jackson RJ. 2002. Economic gains resulting from the reduction in children’s exposure to lead in the United States. Environ Health Perspect 110, 563-569.

Health Canada. 2009. Memorandum: DRAFT Interim CSD Guidance on a TRV for Lead (Pb) and Interpretation of Pb Bioaccessibility Data for Federal Contaminated Site Human Health Risk Assessment in Canada. Health Canada Contaminated Sites Division. Ottawa, Ontario.

Health Canada. 2011. Draft Human Health State of the Science Report on Lead. Health Canada. Ottawa, Ontario.

Huang JW, Cunninghan SD. 1996. Lead phytoextraction: species variation in lead uptake and translocation. New Phytol 134:75–84.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. 2009. Pesquisa de Orçamento Familiar 2008-2009. Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/ Acesso em: 15 de outubro de 2016.

International Agency for Research on Cancer - IARC. 2006. Agents classified by the iarc monographs. Volumes 1–117. Disponível em: http://monographs.iarc.fr/eng/classification/. Acesso em: 12 de janeiro de 2016.

International Commission on Radiological Protection - ICRP. 1993. Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides - Part 2 Ingestion Dose Coefficients. ICRP Publication 67. Ann. ICRP 23 (3-4).

Jangid AP, John PJ, Yadav D, Mishra S, Sharma P. 2012. Impact of chronic lead exposure on selected biological markers. Indian J Clin Biochem 27: 83–89.

Kabata-Pendias, A., Pendias, H. Trace elements in soils and plants. Boca Raton: CRC, 315 p, 1984.

Kibria MG, Islam M, Osman KT. 2009. Effects of lead on growth and mineral nutrition of Amaranthus gangeticus L. and Amaranthus oleracea L. Soil Environ 28:1–6.

Kim YY, Yang YY, Lee Y. 2002. Pb and Cd uptake in rice roots. Physiol Plant 116:368–372.

Lee JH. 2013. An overview of phytoremediation as a potentially promising technology for environmental pollution control. Biotechnology and Bioprocess Engineering 18: 431-439.

Legget RW. 1994. Basis for the ICRP's age-specific biokinetic model for uranium. Health Phys, 67 (1994), pp. 589–610.

Lima FS, Nascimento CWA, Accioly AMA, Sousa CS, Cunha Filho, FF. 2013. Bioconcentração de chumbo e micronutrientes em hortaliças cultivadas em solo contaminado. Revista Ciência Agronômica, v. 44, n. 2, p. 234-241.

Liu J, Leng X, Wang M, Zhu Z, Dai Q. 2011. Iron plaque formation on roots of different rice cultivars and the relation with lead uptake. Ecotoxicol. Environ. Saf. 74 1304–1309.

Liu XM, Song QJ, Tang Y, Li WL, Xu JM, Wu JJ, Wang F, Brookes PC. 2013. Human health risk assessment of heavy metals in soil-vegetable system: a multi-medium analysis. Science of the Total Environment.463-464, 530-540.

Magna GAM, Machado SL, Portella RB, Carvalho MF. 2014. Avaliação da exposição ao Pb e Cd em crianças de 0 a 17 anos por consumo de alimentos vegetais cultivados em solos contaminados no município de Santo Amaro (BA). Eng Sanit Ambient. Edição Especial, 3-12.

Mahmood A, Malik RN. 2014. Human health risk assessment of heavy metals via consumption of contaminated vegetables collected from different irrigation sources in Lahore, Pakistan. Arabian Journal of Chemistry, 7, 91–99.

Needleman HL, Gatsonis CAC. 1990. Low-level lead exposure and the IQ of children: A meta-analysis of modern studies. The Journal of the American Medical Association, 263, 673-678. doi: 10.1001/jama.1990.03440050067035.

Neves ACO, Nunes FP, Carvalho FA, Fernandes GW. 2016. Neglect of ecosystems services by mining, and the worst environmental disaster in Brazil. Natureza e Conservação. 14. 24-27.

Paiva HN, Carvalho JG, Siqueira JO. 2002. Índice de translocação de nutrientes em mudas de cedro (Cedrela fissilis Vell.) e de ipê-roxo (tabebuia impetiginosa (mart.) standl.) submetidas a doses crescentes de cádmio, níquel e chumbo. R. Árvore, Viçosa-MG, v.26, n.4, p.467-473.

Paoliello MM, Capitani EM, Cunha FG, Matsuo T, Carvalho MF, Sakuma A, Figueiredo BR. 2002. Exposure of children to lead and cadmium from a mining area of Brazil. Environmental Research, v. 88, n. 2, p. 120-128.

Press WH, Teukolsky SA, Vettrling WT, Flannery BP. 1992. Numerical Recipes in FORTRAN, “The Art of Scientific Computing”. 2nd ed., Cambridge University Press.

Rabinowitz MB, Wetherill GW & Kopple JD 1976. Kinetic analysis of lead metabolism in healthy humans. The Journal of Clinical Investigation 58(2):260-270.

Saryan LA, Zenz C. 1994. Lead and its compounds. Em: Zenz OC, Dickerson B, Horvath EP, eds. Occupational medicine. 3ª ed. St. Louis: Mosby-Year Book,. Pp. 506–541.

Segura FR, Nunes EA, Paniz FP, Paulelli ACC, Rodrigues GB, Braga GUL, Filho WRP, Barbosa Jr. F, Cerchiaro G, Silva FF, Batista BL. 2016. Potential risks of the residue from Samarco's mine dam burst (Bento Rodrigues, Brazil). Environmental Pollution V 218, Pages 813–825.

Sharma P, Dubey RS. 2005. Lead toxicity in plants. Braz J Plant Physiol 17:35–52.

Singh R, Gautam N, Mishra A, Gupta R. 2011. Heavy metals and living systems: An overview. Indian Journal of Pharmacology, Vol 43, Issue 3.

Tedesco JM, Gianello C, Bissani AC, Bohnen H, Volkweiss SJ. 1995. Análise de Solo, Plantas e Outros Materiais, 2a ed., Porto Alegre.

Thomson J. 2016. Toxic Residents: Health and Citizenship at Love Canal. Journal of Social History. pp. 1–20.

US Environmental Protection Agency. 2004. Lead and compounds (inorganic) (CASRN 7439-92-1). Integrated Risk Information System. US EPA Office of Research and Development. National Center for Environmental Assessment. Washington, U.S.A. July 8. Disponível em: Https://cfpub.epa.gov/ncea/iris/iris_documents/documents/subst/0277_summary.pdf#nameddest=rfd. Acesso em 27 de agosto de 2016.

USEPA IRIS. 2016. United States, Environmental Protection Agency, Integrated Risk Information System. Disponível em: https://www.epa.gov/iris. Acesso em: 01 de novembro de 2016.

Van der Merwe MJ, Osorio S, Moritz T, Nunes-Nesi A, Fernie AR. 2009. Decreased Mitochondrial Activities of Malate Dehydrogenase and Fumarase in Tomato Lead to Altered Root Growth and Architecture via Diverse Mechanisms. Plant Physiology, February, Vol. 149, pp. 653–669.

Verma S, Dubey RS. 2003. Lead toxicity induces lipid peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in growing rice plants. Plant Sci 164:645–655.

Völgyesi P, Jordan G, Zacháry D, Szabó C, Bartha A, Matschullat J. 2014. Attic dust reflects long-term airborne contamination of an industrial area: A case study from Ajka, Hungary. Applied Geochemistry 46, 19–29.

Walker WM, Miller JE, Hassett JJ. 1997. Effect of lead and cadmium upon the calcium, magnesium, potassium, and phosphorus concentration in young corn plants. Soil Sci 124:145–151.

Wilk A, Kalisinska E, Kosik-Bogacka DI, Romanowski M, Rozanski J, Ciechanowski K, Słojewski M, Łanocha-Arendarczyk N. 2016. Cadmium, lead and mercury concentrations in pathologically altered human kidneys. Environ Geochem Health. doi:10.1007/s10653-016-9860-y.

Wilson B, Pyatt FB. 2007. Heavy Metal Bioaccumulation by the Important Food Plant, Olea europaea L., in an Ancient Metalliferous Polluted Area of Cyprus. Bull Environ Contam Toxicol, 78:390–394.

World Health Organization - WHO. 1995. Environmental health criteria 165: inorganic lead. Em: IPCS (International Programme on Chemical Safety). Geneva: WHO.

Yilmaz O. 2012. Cadmium and lead levels in human liver and kidney samples obtained from Bursa Province. International Journal of Environmental Health Research 12, 181–185.

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Arquivos adicionais

Publicado

2016-12-19

Como Citar

CORREIA, L. O.; BRIZI, J. N.; MARROCOS, P. C. L.; VELASCO, F. G.; LUZARDO, F. M.; OLIVARES, D. M.; DE ALMEIDA, O. N.; SANTOS, H. M. Bioacumulação de chumbo em plantas de cenoura (Daucus carota) e seus efeitos na saúde humana. Gaia Scientia, [S. l.], v. 10, n. 4, 2016. Disponível em: https://periodicos.ufpb.br/ojs2/index.php/gaia/article/view/31306. Acesso em: 19 dez. 2024.

Edição

Seção

Ciências Ambientais