Centro de isótopos estáveis ambientais em ciências da vida - Ducatti, Carlos [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2001)
Introdução A técnica de traçadores com isótopos estáveis tem apresentado como uma excelente ferramenta de trabalho nas diversas áreas das ciências básicas e aplicadas. Dos isótopos empregados, os não radioativos de hidrogênio (1H, 2H), de carbono (12C, 13C), de nitrogênio (14N, 15N), de oxigênio (16O, 17O, 18O) e de enxofre (32S, 33S, 34S, 36S), denominados isótopos estáveis ambientais tem sido os mais utilizados em Ciências da Vida, uma vez que são os isótopos estáveis dos elementos básicos que compõe a estrutura do carbohidrato, lípidos, proteínas, aminoácidos, ácidos nucleícos (DNA, RNA) e fazem parte em mais de 90% de todos os tecidos vivos (CHONS). Da mesma maneira, esses isótopos participam dos grandes ciclos naturais, tais como o ciclo da água, do dióxido de carbono, do nitrogênio e oxigênio, essenciais para a vida. A versatilidade do uso destes isótopos e a ausência da radioatividade, recentemente os tem tornado potencialmente úteis nas ciências médicas, biológicas, biomédicas e biológicas correlatas, uma vez que são inócuos aos seres humanos e ao meio ambiente. Recentemente o Departamento de Clínica Médica/FMRP/USP/Ribeirão Preto iniciou trabalhos com isótopos estáveis do carbono-13 e nitrogênio-15 em Clínica Médica Atualmente, ao nível internacional as principais aplicações relevantes referem as áreas de geologia, geoquímica, geocronologia, paleontologia, mineralogia, hidrologia, exploração de petróleo, ciências do solo, pesquisa com a alimentação, bioquímica, farmacologia, fisiologia e química clínica. Ao nível nacional destacam alguns setores da hidrologia e algumas áreas da agronomia, desenvolvidas e centralizadas na Seção de Isótopos Estáveis e Hidrologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura/USP/Piracicaba/SP. De uma forma sistemática, as áreas de geociências, geoquímica e química orgânica são monitoradas pela IPEN/USP/CENPES/Petrobrás/RJ, e Universidades Federal do Rio de Janeiro. Ao nível de Brasil e de outros países da América Latina ainda são inexistentes os estudos sistemáticos com os isótopos estáveis no homem, meio ambiente, animais de pequeno e grande porte, devido principalmente à falta de centros especializados e recursos humanos para tais fins. O Campus Universitário de Botucatu/UNESP torna-se, neste sentido, um centro privilegiado no Estado de São Paulo, pois polariza um Campus interdisciplinar essencialmente médico, biomédico, médico veterinário, biológico, zootécnico, agrícola e florestal, agregando a Faculdade de Medicina, a Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, o Instituto de Biociências e a Faculdade de Ciências Agronômicas. O Centro de Isótopos Estáveis Ambientais em Ciências da Vida está sendo implantado desde julho/94 com recursos da Fundação Banco do Brasil, processo no. 10/4434-21, destinados à aquisição de equipamentos de grande porte tais como espectrômetro de massas e periféricos, unidade produtora de nitrogênio líquido, etc. Agrega também recursos da UNESP, processo no. 836/95-IB, destinados à construção do prédio de 310,63 m2 e também recursos da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, processo no. 1995/7652-3 para complementação da infra-estrutura básica. Atualmente toda esta infra-estrutura já está consolidada e em operacionalidade. Objetivos Aplicação prática dos isótopos estáveis de 13C, 2H, 18O, 15N e suas razões isotópicas ao nível de variação natural (delta per mil) e ao nível de compostos enriquecidos (átomos %) nas áreas científicas citadas a descoberto. A formação de recursos humanos nestas áreas afins, ao nível de ensino, pesquisa e extensão. Auto suficiência em nitrogênio líquido para as quatro unidades universitárias do Campus de Botucatu. Captação de recursos a médio e longo prazo, através da comercialização das análises isotópicas de carbono-13, nitrogênio-15, oxigênio-18 e deutério. Captação de recursos a médio e longo prazo, através da comercialização do excedente da produção de nitrogênio líquido. Trabalhos em andamento A disciplina de Isótopos Estáveis Ambientais ao nível de Mestrado e Doutorado, ministrada anualmente no primeiro semestre no Instituto de Biociências, orienta e desenvolve os seguintes projetos: Subprodutos das plantas do ciclo fotossintético C3, adulterados ou misturados com subprodutos das plantas do ciclo fotossintético C4. Adulteração do café com milho. Adulteração do vinagre de vinho com álcool de cana. Adulteração do vinho tinto com álcool ou açucar de cana. Mel de laranjeira adulterado com xarope de milho. Diferentes dietas ou rações a base de subprodutos de C3 e C4 na produção de carne de interesse comercial em frangos, ovos e peixes. Quantificação do paladar de alimentação em animais de grande porte por gramíneas e leguminosas. Tempo de incorporação do carbono-13 em músulo de interesse comercial de aves e peixes. Translocação de fotoassimilados do carbono na produção de frutos de maracujá. Discriminação isotópica do carbono-13 com plantas do Ciclo C3 e Ciclo C4, através do modelo de Farguhar. Níveis tróficos de peixes, mensurados através do nitrogênio-15 e carbono-13. Análise estatística de dados isotópicos outliers. Apoio técnico com a produção de nitrogênio líquido, para a utilização na estocagem de semem, tecidos de origem vegetal e origem animal, microorganismos, embriões humanos, etc.