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dc.creatorSilva Junior, Ediu Carlos da-
dc.date.accessioned2021-01-12T17:19:45Z-
dc.date.available2021-01-12T17:19:45Z-
dc.date.issued2021-12-12-
dc.date.submitted2020-08-19-
dc.identifier.citationSILVA JÚNIOR, E. C. da S. Selenium, barium, arsenic and iodine in Brazil nut agroecosystems: soil-nut-human relationship. 2020. 227 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/45991-
dc.description.abstractBrazil nut (Bertholletia excelsa) is considered one of the most important non-timber products of the Amazon region, as its nuts are a food appreciated by local communities and internationally. The nuts of the Brazil nut tree are recognized worldwide as the richest food in selenium (Se), but there are also studies reporting high levels of barium (Ba). All over the world, there are situations of both deficiency and toxicity of Se in soils, reflected in the levels present in the food grown in these soils. The same occurs for arsenic (As), Ba and iodine (I), the first of which is important because the region is located in a basin whose soils are influenced by sediments from the Andes (volcanic). The interest with Ba is due to evidence of the presence of the mineral hollandite (Ba2Mn8O16) in reasonable quantities in Amazonian soils, which hypothetically is the cause for high concentrations of this element in the nuts. Iodine is a little researched element in the country and in the Amazon region, therefore, new information about it in soils serves as a basis for future research with biofortification. Consequently, the present study seeks to better understand and geographically characterize the contents of Se, Ba, As and I and their availability present in soils in the Amazon region, verifying the accumulation in Brazil nuts, as well as its spatial distribution in the seeds. Finally, the bioaccessible fraction of these elements are quantified in nuts from different sites. Samples of soil and nuts were previously collected in their natural production environment in native forest and farms established in different regions of the Amazon basin during the harvest season in the region between 2014 and 2017, covering sites in the states of Acre, Rondônia, Mato Grosso, Amazonas, Roraima, Amapá, and Pará. Analyzes of the total concentration of Se, Ba, As, I and other relevant trace elements in the soil and nuts were performed. Available and soluble fractions of Se and As in the soil were extracted and in vitro bioaccessibility analyzes of Se and Ba in Brazil nuts with a simulation of the gastrointestinal tract using a standardized technique. In addition, a 2D mapping study was carried out using two complementary techniques of μ-XRF (benchtop equipment and synchrotron light) to verify the spatial distribution of Se, Ba, Br, S, and P in Brazil nuts. The main results showed that soil pH and CEC are indirectly the main chemical attributes that influence As fractions in the studied soils. The total concentrations of Se in the soil vary from 0.05 to 2.48 mg kg-1 and, therefore, are within the safe range according to the Brazilian legislation. For Ba, the concentrations in the soil varied from 8 to 765 mg kg-1 and thus, reach levels above the prevention value (150 mg kg-1), with abnormal levels in the Western Amazon. The average I-TMAH in the superficial layer of the studied sites is 5.43 mg kg-1, which is above the world average of 2.8 mg kg-1. The μ-XRF technique in both approaches, with benchtop equipment and synchrotron, agree in terms of results obtained and showed that Se accumulated mainly in the tissue of the external parenchyma of the seeds of the Brazil nut forming a "ring" around the seed. The accumulation of Ba tends to behave similarly, but it is concentrated in a ring located more externally in the seed, around the epidermis. Our findings showed that the bioaccessibility of Se in the simulated gastric phase (GP) is lower than in the small intestine phase (SI-T1 and SI-T2), whereas for Ba the opposite occurs. The individual bioaccessible contents of Se and Ba in Brazil nuts vary widely between and within the studied sites, but the recommendation to ingest 1-3 nuts per day can be considered safe, considering the currently estimated uptake limits for Se and Ba.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsrestrictAccesspt_BR
dc.subjectCastanha-da-amazôniapt_BR
dc.subjectSelênio - Bioacessibilidadept_BR
dc.subjectGeoquímicapt_BR
dc.subjectCastanhas - Nutriçãopt_BR
dc.subjectBrazilian nutspt_BR
dc.subjectSelenium - Bioaccessibilitypt_BR
dc.subjectGeochemistrypt_BR
dc.subjectNuts - Nutritionpt_BR
dc.titleSelenium, barium, arsenic and iodine in Brazil nut agroecosystems: soil-nut-human relationshippt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Guilherme, Luiz Roberto Guimarães-
dc.contributor.advisor-co1Du Laing, Gijs-
dc.contributor.advisor-co2Reis, André Rodrigues dos-
dc.contributor.referee1Van de Wiele, Tom-
dc.contributor.referee2Boeckx, Pascal-
dc.contributor.referee3Smolders, Erik-
dc.contributor.referee4Marques, João José Granate de Sá e Melo-
dc.contributor.referee5Ramos, Silvio Junio-
dc.contributor.referee5Wadt, Lucia Helena de Oliveira-
dc.description.resumoA castanha-da-amazônia (Bertholletia excelsa) é considerada um dos produtos não madeireiros mais importantes da região Amazônica, visto que suas amêndoas constituem um alimento apreciado pelas comunidades locais e internacionalmente. A amêndoa da castanha-da-amazônia é reconhecida no mundo inteiro como o alimento mais rico em selênio (Se), porém há também estudos reportando elevados níveis de Bário (Ba). No mundo inteiro, há situações tanto de deficiência, como de toxidez de Se em solos, com reflexo nos teores presente nos alimentos cultivados nestes solos. O mesmo ocorre para o arsênio (As), Ba e iodo (I) sendo que o primeiro se torna importante devido à região situar-se em uma bacia cujos solos sofrem influência de sedimentos (vulcânicos) dos Andes. O interesse com o Ba se deve a evidências da presença do mineral holandita (Ba2Mn8O16) em quantidades razoáveis em solos Amazônicos, que hipoteticamente é a causa para elevadas concentrações deste elemento na castanha-da-amazônia. Já o I é um elemento pouco pesquisado no país e região Amazônica, portanto novas informações deste em solos servem como base para pesquisas futuras com biofortificação. Assim, o presente estudo busca conhecer melhor e caracterizar geograficamente os teores e a disponibilidade de Se, Ba, As e I presentes em solos da região Amazônica, verificando a acumulação na castanha-da-amazônia, bem como sua distribuição espacial nas sementes. Finalmente a fração bioacessível destes elementos é quantificada em amêndoas provenientes de diversos sítios. Amostras de solo e amêndoas foram previamente coletadas em seu ambiente natural de produção em floresta nativa e em cultivos estabelecidos em diferentes regiões da bacia Amazônica durante a época de colheita da castanha na região, entre 2014 e 2017, abrangendo sítios nos estados do Acre, Rondônia, Mato Grosso, Amazonas, Roraima, Amapá e Pará. Foram realizadas análises de teores totais de Se, Ba, As, I e outros elementos traços relevantes no solo e em castanhas, das frações disponíveis e solúveis de Se e As no solo, bem como análises de bioacessibilidade in vitro de Se e Ba na castanha-da-amazônia com simulação do trato gastrointestinal mediante técnica padronizada. Para complementar, foi feito um estudo de mapeamento em 2D utilizando duas técnicas complementares de μ-XRF (equipamento de bancada e luz síncrotron) para verificação da distribuição espacial de Se, Ba, Br, S e P em amêndoas de castanha-da-amazônia. Os principais resultados mostraram que o pH do solo e a CTC são, indiretamente, os principais atributos químicos que influenciam as frações de As nos solos estudados. As concentrações de Se total no solo variam de 0,05 a 2,48 mg kg-1, estando, portanto, dentro da faixa segura de acordo com a legislação Brasileira. Para Ba, as concentrações no solo variaram de 8 a 765 mg kg-1 e, portanto, atingem níveis superiores ao valor de prevenção (150 mg kg-1), com teores anormais na Amazônia Ocidental. O I-TMAH médio na camada superficial dos locais estudados é de 5,43 mg kg-1, o que está acima da média mundial de 2,8 mg kg-1. A técnica μ-XRF, em ambas as abordagens, com equipamento de bancada e síncrotron, revelou resultados concordantes, mostrando que o Se está acumulado principalmente no tecido do parênquima externo das sementes de castanha-da-amazônia formando um “anel” ao redor da semente. O acúmulo de Ba tende a ter comportamento semelhante, mas este concentra-se em um anel localizado mais externamente na semente, ao redor da epiderme. Os resultados gerais mostraram que a bioacessibilidade do Se na fase gástrica simulada (GP) é menor do que na fase do intestino delgado (SI-T1 e SI-T2), enquanto para Ba ocorre o contrário. Os conteúdos bioacessíveis individuais de Se e Ba em castanhas-da-amazônia variam amplamente entre e dentro dos locais estudados, mas a recomendação de ingestão de 1-3 castanhas por dia pode ser considerada segura, considerando os limites de absorção atuais estimados para Se e Ba.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciência do Solopt_BR
dc.subject.cnpqCiência do Solopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0031643362079170pt_BR
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