ipen AUTARQUIA ASSOCIADA À UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS ESSENCIAIS E TÓXICOS EM COGUMELOS COMESTÍVEIS POR ANÁLISE POR ATIVAÇÃO COM NÊUTRONS PATRICIA LANDIM DA COSTA MOURA Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear-Apllcações. Orientadora: Dra. Vera Akiko Malhara São Paulo 2008 Autarquia Associada à Universidade de São Paulo DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS ESSENCIAIS E TÓXICOS EM COGUMELOS COMESTÍVEIS POR ANÁLISE POR ATIVAÇÃO COM NÊUTRONS PATRICIA LANDIM DA COSTA MOURA Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear - Aplicações. Orientadora: Dra. Vera Akiko Malhara SAO PAULO -2008- A memoria de Eugenia COMISSÃO IWIOAAL DE EiE»«!áa£AR/SP-fPEÉ AGRADECIMENTOS À Dra. Vera Akiko Maihara, pela orientação e esclarecimentos no decorrer deste trabalho, pela paciência e amizade. Ao Laboratório de Analise por Ativação Neutrônica (LAN) do IPEN-CNEN/SP, pela oportunidade concedida para realizar o trabalho experimental. Às minhas filhas Caroline e Beatriz, meu esposo Cláudio pela compreensão de minha ausência no decorrer desta pesquisa. Às amigas Lílian e Paola. presentes em muitos momentos nessa jornada, incentivando, apoiando e compartilhando momentos difíceis e agradáveis. Aos meus pais, pelas orações, pela educação que me deram e incentivo, em todos os momentos de minha vida. A todos de minha grande família, meus irmãos, irmãs, sobrinhos, sobrinhas, tios, tias, primos, primas, cunhados, cunhadas e em especial a minha sobrinha Luciana pelo auxilio no Inglês e a todos que torceram pela conclusão deste trabalho. Às amigas Cláudia. Eliane. Edineide. Selma e Roseane pela amizade e convívio. A Orlando e "Chiquinha", pelo apoio e incentivo. Ao Dr Rubens, pelas sugestões, apoio e amizade. E em especial meu agradecimento a DEUS, por estar sempre presente em minha vida. enchendo-me de forças para concluir este trabalho e continuar lutando em busca de novos conhecimentos. "Você não pode provar uma definição. O que você pode fazer é mostrar que ela faz sentido." Albert Einstein COMtSSAO m.\mNL DE E^f M^iiydEAR/SP-tF^ DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS ESSENCIAIS E TÓXICOS EM COGUMELOS COMESTÍVEIS POR ANÁLISE POR ATIVAÇÃO COM NÊUTRONS PATRICIA LANDIM DA COSTA MOURA RESUMO Neste trabalho foram determinados os elementos As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, K, Na, Rb, Se e Zn presentes em cogumelos comestíveis adquiridos em grandes centros de compra (supermercados), mercados municipais da cidade de São Paulo e diretamente de produtores da região de Mogi das Cruzes, Suzano, Juquitiba e Mirandópolis. A técnica analítica empregada para a determinação dos elementos nos cogumelos comestíveis foi a Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA). Foram adquiridas espécies dos gêneros Agaricus, Lentinus e Pleurotus no período de novembro de 2006 a março de 2007. Cerca de 150 a 200 mg das amostras de cogumelo liofilizado foram irradiadas em flu.\o de nêutrons térmicos de 10''cm""s'' por 8 horas no reator nuclear de pesquisa lEA-Rl do IPEN/CNEN/SP. Para a validação da metodologia com relação à exatidão e à precisão foram analisados quatro materiais de referência: lNCT-MPH-2 Mixed Polish Herbs e INCT-TL-1 Tea Leaves, NIST SRM 1577b Bovine Liver e Mushroom da IAEA. Foi verificada uma variação nas concentrações dos elementos determinados entre os diferentes gêneros. Em algumas amostras apresentaram o elemento arsênio, em baixas concentrações, possivelmente de uma contaminação no cultivo pelo uso de pesticidas nos substratos de onde os cogumelos retiram seus nutrientes. Os resultados mostram que as amostras das espécies de cogumelos analisadas podem ser consideradas como boa fonte nutricional, principalmente devido aos baixos teores de Na, sendo também uma boa fonte de K, Fe e Zn. ESSENTIAL AND TOXIC ELEMENT DETERMINATION IN EDIBLE MUSHROOMS BY NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS PATRICIA LANDIM DA COSTA MOURA ABSTRACT In this study concentrations of As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, K, Na, Rb, Se and Zn were detennined in edible mushrooms acquired from commercial establishments m the city of São Paulo and directly from Mogi das Cruzes, Suzano, Juquitiba and Mirandópolis producers. The analytical techimique used for determining these elements in edible mushrooms was Instrumental Neutron Activation Analysis (fNAA). Species of the Agaricus, Lentinus and Pleurotus genera were acquired during the period from November, 2006 to March, 2007. About 150 to 200 mg of freeze-dried mushrooms were in-adiated in a neutron flux of lO'" cm'" s' for 8 hours in the 1EA-R1 nuclear research reactor at IPEN- CNEN/SP. In order to evaluate the precision and accuracy of the methodology, four reference materials: INCT-MPH-2 Mixed Polish Herbs and INCT-TL-1 Tea Leaves, NIST SRM 1577b Bovine Liver, and the material Mushroom from IAEA were analyzed. Results showed some variation in the element concentrations among the different genera. In some samples, arsenic was found but in low concentrations. Arsenic is probably derived from the contamination from pesticides used in the cultivation, in their the substrates where musluooms uptake their nutrients. Although there are element concentration variations, mushrooms can still be considered a very rich nutritional source, mainly because of their low concentratios of Na, and due to the good source of K, Fe and Zn. mmhi COMISSÃO DE E«isiVèt>Ja-E^R/sp-iPî« SUMARIO Página CAPÍTULO 1 01 1.INTRODUÇÃO 01 CAPÍTULO 2 09 2.CONSIDERAÇOES GERAIS SOBRE COGUMELOS 09 2.1 Cogumelos 09 2.2 Cogumelos tóxicos, venenosos e alucinógenos 13 2.3 Cogumelos comestíveis 17 2.3.1 As propriedades dos cogumelos comestíveis 20 2.3.2 Cultivo dos cogumelos comestíveis 24 2.3.3 O cultivo de cogumelos: Gênero Agaricus 27 2.3.4 O cultivo de cogumelos: Gênero Pleurotus 31 2.3.5 O cultivo de cogumelos: Gênero Lentinus 36 CAPÍTULO 3 41 3.1 METODOLOGIA 41 3.1.1 Princípios da análise por ativação com nêutrons (NAA) 41 3.2 PARTE EXPERIMENTAL 50 3.2.1 Aquisição das amostras de cogumelos 50 3.2.2 Preparação das amostras 52 3.2.3 Preparação das amostras para irradiação 55 3.2.4 Preparação dos padrões sintéticos dos elementos 55 3.2.5 Preparação dos materiais de referência para análise 56 3.2.6 Irradiação das amostras e dos padrões sintéticos 57 3.2.7 Medições das atividades gama induzidas 57 CAPÍTULO 4 59 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 60 4.1 Validação da metodologia 60 4.2 Determinação dos valores dos limites de detecção 64 4.3 Determinação dos elementos presentes nos cogumelos comestíveis 66 4.4. Arsênio em cogumelos 70 4.5. Bromo em cogumelos 73 4.6. Césio em cogumelos 74 4.7. Cobalto em cogumelos 75 4.8. Crômio em cogumelos 76 4.9. Ferro em cogumelos 78 4.10. Potássio em cogumelos 80 4.11. Rubidio em cogumelos 81 4.12. Selênio em cogumelos 82 4.13. Sódio em cogumelos 84 4.14. Zinco em cogumelos 86 4.15. Considerações Finais 88 CAPÍTULO 5 94 CONCLUSÃO 94 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 96 LISTA DE FIGURAS Figura Página 2.1 Classificação do Reino Fungi 09 2.2 Partes do cogumelo 11 2.3 Diferentes tipos de píleo 12 2.4 Diferentes tipos de estipe 12 2.5 Espécie de cogumelo P. ciibensis 16 2.6 Espécie de cogumelo Amanita muscaria 16 2.7 Espécie de cogumelo Amanita venia .................................................................................................17 2.8 Cogumelo Agaricus blazei 19 2.9 Cogumelo Agaricus bisporus 25 2.10 Composto a base de palha 29 2.11 Galpão com cogumelos em canteiros 30 2.12 Sacos de Polietileno com cogumelos 30 2.13 Colheita manual de Agaricus bisporus 31 2.14 Cogumelo Pleurotus ostreatus 32 2.15 Troncos colocados sob florestas para o cultivo de cogumelos Pleurotus 35 2.16 Cogumelos Lentinus edodes em troncos de árvores 36 2.17 Serragem com Lentinus edodes 39 3.1 Seqüência de eventos do mecanismo da reação nuclear do tipo ( n. y ) 43 3.2 Foto das amostras de cogumelos 50 3.3 Lavagem do cogumelo com água Milli-Q 53 COMISSÃO WAf lèNAL