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  • Agrotóxicos e vinhaça destroem predadores aquáticos e desequilibram rios e lagoas

    Agrotóxicos e vinhaça destroem predadores aquáticos e desequilibram rios e lagoas

    Uma pesquisa da Universidade de São Paulo (USP) identificou que a combinação de agrotóxicos e vinhaça, resíduo líquido da produção de etanol de cana-de-açúcar, elimina predadores aquáticos, compromete funções ecológicas essenciais e desequilibra ecossistemas de rios, lagos e lagoas. O estudo ganha relevância diante da expansão do setor sucroenergético brasileiro, que depende do uso intensivo de defensivos agrícolas em áreas próximas a corpos d’água.

    Pesquisadores enchendo os tanques experimentais (mesocosmos) instalados a céu aberto próximo a áreas agrícolas para análise da água e monitoramento dos macroinvertebrados como larvas, insetos, moluscos e minhocas. Foto: Allan Pretti Ogura

    Os pesquisadores testaram os efeitos do inseticida fipronil, do herbicida 2,4-D e da vinhaça, aplicados isoladamente e em conjunto,sobre macroinvertebrados bentônicos, grupo que inclui larvas de insetos, moluscos e minhocas. Esses organismos desempenham papéis críticos no ecossistema aquático: decompõem matéria orgânica, ciclam nutrientes e controlam populações de outras espécies. Nos experimentos, a exposição aos contaminantes provocou o desaparecimento de predadores e perturbou profundamente o equilíbrio ecológico.

    Os resultados integram o artigo científico “Impacts of pesticides and vinasse on the composition and functional diversity of aquatic macroinvertebrates exposed in a mesocosm system”, assinado pela professora Raquel Aparecida Moreira, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA/USP), e pelo pesquisador Thandy Junio da Silva Pinto, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), entre outros autores.

    Experimento monitorou fauna aquática por 150 dias em área rural de São Paulo

    A equipe conduziu o estudo em tanques experimentais a céu aberto, chamados mesocosmos. Eles estão instalados no município de Itirapina (SP), onde a cana-de-açúcar domina a economia local. Os pesquisadores coletaram e analisaram amostras de água e monitoraram os macroinvertebrados aos 7, 14, 28, 75 e 150 dias após a exposição aos contaminantes.

    A professora Raquel Moreira destaca que os resultados confirmaram a toxicidade da vinhaça e seu elevado potencial de impacto ambiental, especialmente quando agricultores a aplicam junto com agrotóxicos. Uma prática corrente na agricultura brasileira. Amplamente usada como fertilizante por fertirrigação, a vinhaça concentra altos níveis de potássio, magnésio, fósforo e nitrogênio.

    “É justamente a elevada carga de nutrientes e de matéria orgânica que compromete o ecossistema aquático”, afirma a pesquisadora. A vinhaça analisada apresentou Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) de 46.500 miligramas por litro e Demanda Química de Oxigênio (DQO) de 107.000 mg/L. Valores que indicam enorme quantidade de matéria orgânica e alto consumo de oxigênio na água.

    “A redução do oxigênio pode ter consequências graves. Se os níveis caem muito, peixes e outros organismos aquáticos morrem por asfixia. Por isso, a DBO é um dos principais parâmetros para medir a qualidade da água e o grau de poluição de rios e lagoas”, explica Raquel.

    Vinhaça prolonga ação do fipronil e acelera formação de subprodutos tóxicos do 2,4-D

    Thandy da Silva Pinto identificou outro efeito preocupante: nos tanques em que os pesquisadores aplicaram a vinhaça junto aos agrotóxicos, o fipronil permaneceu mais tempo na água, enquanto o 2,4-D se degradou mais rapidamente em metabólitos que podem ser tão ou mais tóxicos do que a molécula original.

    “Na prática, o ecossistema deixa de funcionar de forma equilibrada, mesmo que nem todas as espécies desapareçam”, diz o pesquisador.

    O fipronil se mostrou o contaminante mais letal. Nos tanques expostos ao inseticida, predadores desapareceram completamente. Resultado que se repetiu quando os dois agrotóxicos atuaram em conjunto. Nos tanques com 2,4-D, os pesquisadores registraram aumento de coletores-catadores, organismos que consomem partículas orgânicas, e queda acentuada de raspadores, grupo fundamental no controle de algas. Sobretudo na amostragem dos 75 dias.

    Nos ambientes com vinhaça exclusiva, predadores dominaram o ambiente e coletores-catadores regrediram. Quando a combinação de vinhaça e agrotóxicos entrou em cena, os coletores-catadores resistiram até o sétimo dia. Mas depois os grupos funcionais sofreram mudanças significativas, evidenciando o efeito potencializado dos poluentes combinados.

    Pesquisadores defendem monitoramento contínuo e regras mais rígidas para uso próximo a rios

    Diante dos resultados, os pesquisadores reforçam a necessidade de monitoramento contínuo e de critérios mais rigorosos para o uso combinado de agrotóxicos e fertilizantes em áreas próximas a corpos d’água.

    Visão geral dos mesocosmos instalados próximos a áreas agrícolas. Foto: Allan Pretti Ogura

    Para eles, a adoção de práticas agrícolas mais sustentáveis é fundamental para reduzir os riscos de contaminação e evitar impactos duradouros sobre a biodiversidade e o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos.

    Baseado no texto de Ivanir Ferreira/Jornal da USP

  • Fluoxetina contamina rios e lagos: pesquisa brasileira apresenta solução

    Fluoxetina contamina rios e lagos: pesquisa brasileira apresenta solução

    Pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e da Universidade de São Paulo (USP) testaram com sucesso uma técnica de irradiação por feixe de elétrons capaz de eliminar resíduos do antidepressivo fluoxetina da água. O método produz compostos altamente reativos que atacam e degradam as moléculas do medicamento, reduzindo a toxicidade para peixes e outros organismos aquáticos.

    Os resultados constam de artigo publicado na revista científica Radiation Physics and Chemistry. Segundo o engenheiro bioquímico Flávio Tominaga, primeiro autor do trabalho, a fluoxetina preocupa pesquisadores por ser um dos fármacos mais consumidos no mundo para o tratamento de depressão e ansiedade. E por resistir às etapas convencionais de tratamento de esgoto.

    “Devido ao seu elevado consumo, persistência no ambiente e remoção incompleta nas estações convencionais de tratamento, esse fármaco aparece com frequência em águas superficiais”, afirma Tominaga. No ambiente aquático, o medicamento funciona como um contaminante emergente e provoca alterações comportamentais, fisiológicas e reprodutivas em peixes e invertebrados, mesmo em concentrações baixas.

    Como a técnica funciona

    O método utiliza um acelerador de elétrons para gerar radiação ionizante sobre a solução aquosa contaminada. Esse processo provoca a radiólise da água, ou seja, a quebra das ligações químicas da molécula H₂O , que libera radicais livres altamente reativos. Esses radicais atacam e fragmentam as moléculas da fluoxetina e do surfactante associado ao fármaco, tanto de forma isolada quanto em mistura.

    Acelerador de elétrons usado para irradiar amostras de água contaminadas com fluoxetina. A técnica apresenta elevado potencial para aplicação em estações de tratamento de efluentes e de esgoto. Foto: Cedida pelo pesquisador

    “Essa técnica se insere nos chamados processos oxidativos avançados (POAs) e tem potencial promissor para remover contaminantes orgânicos persistentes”, explica o pesquisador.

    Os ensaios ecotoxicológicos confirmaram redução significativa da toxicidade da solução após o tratamento. Embora a mineralização completa das moléculas não ocorra, o que indica a formação de subprodutos, esses compostos apresentam toxicidade inferior à da mistura original.

    Aplicação prática e cenário internacional

    O Ipen, vinculado à Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), já conta com uma unidade móvel equipada com acelerador de elétrons. Esse equipamento permite testar o tratamento diretamente em estações de efluentes, com operação em fluxo contínuo e volumes consideráveis.

    Coreia do Sul, China, Japão e países europeus já empregam a tecnologia principalmente no tratamento de efluentes industriais, lodos de esgoto e na remoção de micropoluentes orgânicos persistentes. “Essas experiências demonstram que a tecnologia é tecnicamente viável, segura e escalonável”, conclui Tominaga.

    O estudo contou com a coordenação de Sueli Ivone Borrely (Ipen) e a colaboração de Antonio Carlos Silva Costa Teixeira, da Escola Politécnica da USP, além dos pesquisadores Roberta Frinhani Nunes e Vanessa Silva Granadeiro Garcia.

    Texto: Júlio Bernardes/Jornal da USP

  • Óleo de pequi melhora hidratação da pele, confirmam testes clínicos

    Óleo de pequi melhora hidratação da pele, confirmam testes clínicos

    Pesquisadores da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP desenvolveram uma tecnologia capaz de transformar o óleo de pequi em cosmético hidratante de alta eficácia. O grupo encapsulou o óleo em nanoestruturas chamadas lipossomas, incorporando-o a géis e outras bases aquosa. Algo até então inviável por conta da incompatibilidade do óleo com a água e de seu odor marcante.

    Os testes clínicos confirmaram os benefícios: apenas duas horas após a aplicação do gel com as nanoestruturas, os participantes apresentaram hidratação imediata e significativa da pele, melhora da função barreira cutânea e maior suavidade na textura superficial. Os resultados constam de artigo publicado na revista científica Pharmaceutics.

    A farmacêutica Letícia Kakuda, responsável pela pesquisa e doutoranda sob orientação dos professores Patrícia Maia Campos e Wanderley Oliveira, explica que a escolha do pequi combinou motivação científica e cultural. “O pequi é um símbolo do Cerrado e da biodiversidade brasileira, já usado na alimentação e na medicina popular, mas ainda pouco explorado em produtos de alto valor agregado”, afirma.

    Da polpa ao nanossistema

    O processo começa com a extração do óleo da polpa do fruto por método mecânico a frio, prensas que trituram o fruto em baixas temperaturas. Essa técnica preserva os nutrientes, antioxidantes e demais propriedades naturais da matéria-prima. O óleo de pequi concentra ácidos graxos, carotenoides, tocoferóis (vitamina E) e antioxidantes naturais, combinação com alto apelo para cuidados com pele e cabelos.

    Para contornar a incompatibilidade com sistemas aquosos, a equipe recorreu aos lipossomas. Elas são estruturas esféricas nanométricas formadas por camadas de lipídios semelhantes às das membranas celulares. “Eles têm água no interior e no meio externo e, entre essas duas regiões, existe uma dupla camada lipídica onde podemos incorporar substâncias com afinidade por óleo, como o óleo de pequi”, descreve Letícia.

    Além da versão líquida, os pesquisadores desenvolveram uma versão em pó, chamada lipossoma liofilizado. O processo retira a água das nanoestruturas, transformando-as em pó que, ao receber reidratação, reconstitui lipossomas com características praticamente idênticas às originais. Segundo a pesquisadora, o formato facilita o armazenamento, o transporte e a incorporação em fórmulas, com maior estabilidade físico-química e microbiológica em relação à versão aquosa.

    Menos óleo, mais eficiência

    As nanoestruturas protegem o óleo de pequi da luz, do oxigênio e da temperatura, reduzindo oxidação e degradação ao longo do tempo. Outro ponto de destaque é a possibilidade de usar concentrações menores do ativo na fórmula sem perder eficácia. “Ao organizar o óleo em sistemas nanoestruturados, abre-se a possibilidade de usar menores concentrações. E ainda assim, alcançar uma eficácia igual ou superior em estudos clínicos”, afirma Letícia.

    A composição lipídica dos lipossomas também tem afinidade com os lipídios da camada mais externa da pele, o que favorece a tolerabilidade e reduz o risco de irritação. O resultado são estruturas biocompatíveis com a barreira cutânea que contribuem para melhor desempenho do produto final. Incluindo hidratação, redução da perda transepidérmica de água e suavização do microrrelevo cutâneo.

    Apesar dos resultados promissores, o produto ainda deve levar algum tempo para chegar ao mercado. A equipe avaliou apenas os efeitos imediatos. Os próximos estudos preveem testes com o óleo encapsulado em outros sistemas lipídicos nanoestruturados e análises de uso prolongado. Especialmente em pele madura, com foco em hidratação, função barreira, manchas, poros, oleosidade e densidade dérmica ao longo do tempo.

    Carolina Castro/Jornal da USP

  • Brasil acumula déficit bilionário de carbono no solo causado pela agropecuária

    Brasil acumula déficit bilionário de carbono no solo causado pela agropecuária

    A conversão de vegetação nativa em áreas agropecuárias nos seis biomas brasileiros resultou em um déficit alarmante de 1,4 bilhão de toneladas de carbono na camada superficial do solo (0 a 30 centímetros). Essa perda equivale à emissão de 5,2 bilhões de toneladas de CO₂ equivalente, segundo estudo inédito publicado na revista científica Nature Communications.

    A pesquisa foi desenvolvida por cientistas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP), do Centro de Estudos de Carbono em Agricultura Tropical (CCarbon/USP), da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) e da Embrapa. E avaliou mais de 370 estudos científicos para traçar o primeiro mapeamento completo do estoque de carbono no Brasil antes das intervenções humanas.

    Metodologia abrangente revela escala do problema

    Os pesquisadores analisaram 4.290 amostras de solo coletadas em diferentes profundidades em áreas de vegetação nativa e de uso agropecuário em todo o país. O trabalho permitiu calcular as diferenças no estoque de carbono orgânico entre os seis biomas brasileiros, cinco tipos de solo e diversos níveis de intensificação do manejo agrícola.

    “Ao mesmo tempo em que quantifica o problema, a pesquisa aponta oportunidades de incremento de carbono com a mudança de práticas agropecuárias, iniciativas de políticas públicas ou ações privadas”, explica Luis Gustavo Barioni, pesquisador da Embrapa e coautor do estudo.

    Segundo João Marcos Villela, primeiro autor do artigo e bolsista da Esalq/USP, o trabalho estabelece uma linha de base sobre a perda de carbono no Brasil. “Esse trabalho serve como ponto de referência para ações futuras”, afirma Villela. Ele destaca que o CCarbon aprovou um projeto para ampliar a coleta de dados de forma padronizada em todo o território nacional.

    Clima determina perdas e ganhos de carbono

    A análise confirmou que o clima exerce papel fundamental no balanço de perdas e armazenamento de carbono orgânico no solo. Regiões mais frias e úmidas, como Pampa e Mata Atlântica, apresentaram maiores estoques de carbono. Isso em comparação aos biomas de clima tropical, como Cerrado, Pantanal, Caatinga e Amazônia.

    Os dados também revelaram que áreas com maior estoque inicial de carbono sofreram perdas mais significativas quando convertidas para uso agropecuário. Portanto, estabelecendo uma correlação direta entre potencial de armazenamento e vulnerabilidade à degradação.

    Práticas sustentáveis reduzem perdas pela metade

    Um dos achados mais relevantes do estudo refere-se ao impacto das diferentes práticas agrícolas na retenção de carbono. A conversão de vegetação nativa em monocultura resultou em perda média de 22% na matéria orgânica do solo. Enquanto em sistemas agrícolas integrados a redução foi de apenas 8,6%.

    O sistema de plantio direto também demonstrou maior eficiência na preservação do carbono, com perda de 11,4%, contra 21,4% no cultivo convencional. Uma diferença de 47% entre as duas técnicas de manejo.

    Cerrado e Mata Atlântica concentram 72% do potencial de recuperação

    A quantificação do déficit de carbono permitiu aos pesquisadores mapear as regiões com maior potencial de recarbonização. Aproximadamente 72% da capacidade de recuperação está concentrada em dois biomas. O Cerrado, com potencial de 0,53 bilhão de toneladas de carbono, e a Mata Atlântica, com 0,48 bilhão de toneladas.

    “Entender qual a diferença dessa diversidade de climas, biomas e sistemas produtivos, tanto no âmbito de perdas quanto de ganhos, serve para direcionar soluções mais adaptadas”, destaca Villela.

    Impacto nas metas climáticas brasileiras

    O estudo indica que, ao recarbonizar apenas um terço do potencial estimado, o Brasil poderá alcançar a meta de redução de emissões entre 59% e 67% estabelecida nas Contribuições Nacionalmente Determinadas (NDCs) do Acordo de Paris até 2035.

    Daniel Potma, pesquisador da Embrapa Agricultura Digital e vinculado à UEPG durante o estudo, ressalta a importância dos dados para o mercado de carbono brasileiro. “Conhecendo o tamanho do ‘pote’, 1,4 bilhão de toneladas de carbono, é possível saber quanto isso vale em termos de recursos, o que poderá ser um chamariz para atrair investimentos na economia da descarbonização”, afirma.

    Ciência brasileira ganha reconhecimento internacional

    A publicação na Nature Communications, periódico de alto impacto científico, fortalece o reconhecimento da pesquisa brasileira sobre emissões de gases de efeito estufa na agropecuária nacional. Segundo Barioni, informações confiáveis obtidas em âmbito nacional são fundamentais para respaldar a diplomacia brasileira nas negociações climáticas globais.

    O estudo contou com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Além de parceria privada com Bayer e Shell Brasil. O banco de dados completo foi disponibilizado em formato aberto para utilização em futuras pesquisas.

  • Embrapa e USP desenvolvem embalagem biodegradável usando pele de peixe

    Embrapa e USP desenvolvem embalagem biodegradável usando pele de peixe

    Pesquisadores da Embrapa Pecuária Sudeste e da Universidade de São Paulo (USP) criaram um biofilme biodegradável que pode revolucionar o setor de embalagens alimentícias. O material utiliza como matéria-prima a pele do tambatinga, peixe amazônico rico em colágeno.

    A espécie, resultado do cruzamento entre tambaqui (Colossoma macropomum) e pirapitinga (Piaractus brachypomus), destaca-se pelo rápido crescimento e pela composição proteica de alta qualidade. Sua origem tropical garante níveis elevados de aminoácidos, o que melhora as propriedades funcionais e estruturais da gelatina extraída.

    Colágeno extraído de pele de tambatinga gera material transparente e resistente

    O projeto, que conta com apoio da FAPESP através do Centro de Pesquisa em Alimentos (FoRC), busca substituir parcialmente os filmes plásticos derivados de petróleo. Os cientistas publicaram os resultados na revista científica Foods.

    “Trabalhamos há mais de 25 anos no desenvolvimento de filmes à base de biopolímeros, como proteínas e polissacarídeos, com o objetivo de aplicar esse material em embalagens de alimentos e diminuir o impacto ambiental”, explica Paulo José do Amaral Sobral, professor do Departamento de Engenharia de Alimentos da USP em Pirassununga.

    O zootecnista Manuel Antonio Chagas Jacintho e a engenheira de alimentos Fernanda Ramalho Procopio, ambos da Embrapa, lideraram a pesquisa experimental.

    Processo de produção combina água quente e ácido acético

    Os pesquisadores iniciaram o processo com a limpeza das peles e a extração da gelatina. A equipe utilizou água quente e ácido acético para remover impurezas. Na etapa seguinte, os cientistas prepararam os filmes com uma proporção de 2 gramas de gelatina para cada 100 gramas de solução formadora.

    O resultado surpreendeu: um material transparente, flexível e com superfícies uniformes. O biofilme demonstrou excelente resistência mecânica e capacidade superior de bloquear raios ultravioleta. Além disso, apresentou menor permeabilidade ao vapor de água em comparação com outros materiais à base de gelatina já estudados.

    Tecnologia transforma resíduo industrial em produto de alto valor agregado

    As descobertas destacam o potencial da pele de peixe, geralmente descartada como resíduo industrial, para se tornar matéria-prima renovável e sustentável. A pesquisa agrega valor econômico ao setor da aquicultura e promove uma cadeia produtiva mais responsável ambientalmente.

    Entretanto, o material apresenta uma limitação: sensibilidade à umidade. “Por esse motivo, por enquanto, eles só têm aplicação em produtos desidratados, como nozes e castanhas”, afirma Sobral.

    A equipe já planeja novos estudos para expandir as aplicações do biopolímero. Os cientistas pretendem testar o material em embalagens de diversos alimentos, produtos farmacêuticos e biomédicos. O objetivo é consolidar uma alternativa viável aos plásticos convencionais e fortalecer a sustentabilidade na indústria de embalagens brasileira.

    Thais Szegö | Agência FAPESP

  • Composto do brócolis protege rins de pacientes diabéticos, aponta pesquisa da USP

    Composto do brócolis protege rins de pacientes diabéticos, aponta pesquisa da USP

    Pesquisadores brasileiros descobriram que o L-sulforafano, composto natural presente no brócolis, pode proteger os rins contra danos causados pela hiperglicemia, condição típica do diabetes. O estudo, conduzido pela Universidade Federal de Jataí (UFJ) e pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP, revela como essa substância ativa um importante mecanismo de defesa celular.

    A hiperglicemia representa uma das principais causas de doença renal crônica e falência renal no mundo. Antes que os primeiros sintomas apareçam, o rim já sofre alterações estruturais e perde função progressivamente. Esse processo frequentemente evolui para quadros graves que exigem diálise ou transplante.

    Como o excesso de glicose danifica os rins

    A professora Rita de Cássia Aleixo Tostes Passaglia, do Departamento de Farmacologia da FMRP e orientadora do estudo, explica que o diabetes mellitus lidera as causas de doença renal crônica no mundo. “A hiperglicemia constitui o sintoma principal do diabetes”, afirma.

    A nefropatia diabética, complicação que danifica os rins devido aos níveis elevados e prolongados de açúcar no sangue, começa de forma silenciosa. “Os sintomas só aparecem quando a doença já alcançou estágio avançado. Uma vez que a condição se estabelece, ela progride continuamente e pode levar à necessidade de diálise ou transplante”, alerta a pesquisadora.

    A conexão entre rim e sistema cardiovascular agrava ainda mais o quadro. A doença renal diabética frequentemente acompanha hipertensão arterial e doenças cardiovasculares. A hipertensão pode causar disfunção renal, enquanto o rim comprometido também piora o quadro cardiovascular, criando um ciclo vicioso.

    Estudos epidemiológicos e clínicos já demonstraram a ligação entre controle glicêmico e prevenção da nefropatia. Há décadas cientistas investigam como a hiperglicemia danifica o rim.

    Mecanismos de lesão renal

    Entre os mecanismos mais aceitos está a formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs), que danificam proteínas e estruturas renais. O sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) também se ativa, aumentando a pressão nos glomérulos, redes de capilares sanguíneos dentro dos rins que filtram o sangue para remover resíduos e excesso de água.

    O estresse oxidativo representa outro fator crítico. Ele se caracteriza pelo aumento de radicais livres capazes de lesionar células filtrantes do rim. Esse estresse ativa enzimas antioxidantes — proteínas que protegem as células contra danos das espécies reativas de oxigênio — como superóxido dismutase e catalase, que tentam evitar oxidação de proteínas, danos ao DNA e deposição de colágeno que leva à fibrose. Entretanto, em situação de hiperglicemia crônica, essa resposta não basta.

    Metodologia do estudo

    O professor Rafael Menezes da Costa, do Instituto de Ciências da Saúde da UFJ, conduziu a pesquisa durante pós-doutorado no Departamento de Farmacologia da FMRP sob supervisão da professora Rita. A equipe utilizou ratos Wistar que receberam dieta rica em açúcar durante 12 semanas, modelo que reproduz alterações metabólicas semelhantes às observadas em humanos com diabetes.

    “Nas últimas quatro semanas, administramos L-sulforafano para avaliar se essa via poderia reverter os danos renais já instalados”, explica Costa.

    Os pesquisadores avaliaram marcadores essenciais para medir estresse oxidativo e inflamação. A análise incluiu produção de radicais livres, como superóxido e peróxido de hidrogênio; atividade de enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT); grau de oxidação de proteínas; análises estruturais do rim; e parâmetros de função renal, como creatinina e taxa de filtração glomerular.

    Impacto da hiperglicemia nos rins

    Os resultados mostraram que a glicose elevada provocou uma série de alterações prejudiciais. “Os rins apresentaram dilatação dos túbulos, acúmulo de colágeno e expansão da matriz glomerular, sinais que indicam o início de um processo de fibrose”, informa o pesquisador.

    O grupo observou também aumento expressivo de proteínas oxidadas e perda da função renal. A queda da taxa de filtração glomerular e o aumento da creatinina evidenciaram o problema. Os rins mostraram elevado nível de estresse oxidativo, com alta produção de radicais livres capazes de danificar lipídios, proteínas e DNA, levando à morte celular.

    Representação esquemática dos efeitos da hiperglicemia no rim. Foto: retirada do artigo e editada pelo professor Rafael Menezes da Costa

    Outro achado importante revelou a queda da atividade do Nrf2. Quando permanece no citoplasma, e não migra para o núcleo das células, esse fator não consegue ativar os genes que comandam a produção das enzimas antioxidantes. Sem essa ativação, a defesa celular contra os radicais livres fica comprometida.

    L-sulforafano reverte danos estruturais

    O tratamento mudou o cenário. Costa afirma que o L-sulforafano reativou o Nrf2, permitindo que o fator antioxidante voltasse ao núcleo das células. O composto também restaurou a expressão das enzimas responsáveis por neutralizar radicais livres.

    Essa reativação reduziu a produção exagerada de moléculas reativas, diminuiu a oxidação de proteínas e atenuou as alterações estruturais mais marcantes, como acúmulo de colágeno, dilatação dos túbulos e primeiros sinais de fibrose.

    O L-sulforafano também melhorou parâmetros funcionais, como creatinina sérica e taxa de filtração glomerular, sinais que indicam recuperação parcial da capacidade de filtração do sangue. “Isso ajuda a explicar por que muitos pacientes diabéticos desenvolvem insuficiência renal mesmo com algum controle da glicemia: quando o Nrf2 está inibido, a defesa antioxidante fica comprometida”, explica Costa.

    Descoberta de mecanismo adicional

    A professora Rita complementa que a análise também investigou um mecanismo molecular específico associado à hiperglicemia: a O-GlcNAcilação, modificação química que adiciona um açúcar (N-acetil-glucosamina) a proteínas citoplasmáticas e nucleares.

    “A hiperglicemia aumenta essa modificação, que está associada à resistência à insulina e a complicações diabéticas, como danos no coração e nervos”, explica a pesquisadora.

    Como proteína citoplasmática, o Nrf2 também sofre essa modificação em condições de glicose elevada, o que reduz sua atividade, diz Costa. A hiperglicemia não apenas aumenta os radicais livres, mas também desativa o sistema de defesa antioxidante ao modificar quimicamente o Nrf2.

    Perspectivas

    Os pesquisadores afirmam que o estudo indica que ativar o Nrf2, ou impedir sua modificação por O-GlcNAc, pode representar uma estratégia promissora para proteger os rins de pacientes com diabetes.

    Compostos naturais como o L-sulforafano ou moléculas sintéticas com o mesmo efeito são alternativas potenciais para investigações futuras. Os cientistas podem explorar essas substâncias como terapias adjuvantes para prevenir a nefropatia diabética.

    Os próximos passos incluem testar os achados em amostras humanas e avaliar outros ativadores da via Nrf2. “Queremos entender se o mesmo mecanismo observado em modelos experimentais também ocorre em pacientes diabéticos, e se compostos naturais poderiam produzir os mesmos efeitos benéficos”, acrescenta Rita.

    Com informações de

  • Pesquisadores da USP analisam riscos e benefícios dos pesticidas na produção de alimentos

    Pesquisadores da USP analisam riscos e benefícios dos pesticidas na produção de alimentos

    Pesquisadores do Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP), em Piracicaba (SP), lançaram a cartilha Do campo à mesa: o uso de pesticidas e a segurança dos alimentos. O material gratuito busca equilibrar produtividade agrícola, saúde pública e sustentabilidade, oferecendo informações claras sobre rastreabilidade e boas práticas no uso de defensivos químicos. O conteúdo está disponível para download no Portal de Livros Abertos da USP.

    Organizada por Laura Bordignon, Márcio Antônio Godoi Junior, Nicoli Gomes de Moraes e Kassio Ferreira Mendes, a publicação aborda a dualidade dos pesticidas na agricultura: embora sejam essenciais para garantir lavouras saudáveis e alta produtividade, exigem manejo responsável para evitar impactos à saúde humana e ao meio ambiente. Segundo os autores, a conscientização e a informação são fundamentais para melhorar continuamente a qualidade dos alimentos e a confiança do consumidor.

    A cartilha reúne figuras, gráficos e fluxogramas que explicam temas como comportamento dos pesticidas no ambiente, resíduos em alimentos, limites legais permitidos e métodos de detecção. O objetivo é auxiliar produtores, técnicos e consumidores a entender os aspectos legais e sanitários que envolvem o uso dessas substâncias.

    “Esperamos que o material estimule práticas mais seguras e conscientes no campo, reforçando a confiança na origem dos alimentos”, afirmam os organizadores.

    Rastreabilidade e segurança dos alimentos

    Um dos pontos centrais da publicação é a rastreabilidade, mecanismo que permite acompanhar a origem e o percurso dos produtos ao longo da cadeia produtiva. No Brasil, a rastreabilidade de frutas, legumes e verduras é obrigatória por lei, segundo a Instrução Normativa Conjunta, o que garante ao consumidor acesso a informações sobre quem produziu, quando e como o alimento foi cultivado — incluindo o uso de pesticidas.

    A iniciativa reforça a importância de transparência na cadeia produtiva e explica conceitos como:

    • Comportamento dos pesticidas: forma como os compostos se dispersam no ambiente.
    • Resíduos em alimentos: níveis de substâncias químicas presentes nos produtos que chegam à mesa.
    • Limites legais: normas e parâmetros definidos pela legislação brasileira para assegurar a segurança alimentar.

    Certificações e autoridades reguladoras

    O material também detalha o papel das certificadoras que fiscalizam boas práticas agrícolas, como:

    • GlobalG.A.P., que define padrões internacionais de produção segura e sustentável.
    • Rainforest Alliance Certified, voltada à proteção ambiental e aos direitos dos trabalhadores.
    • Certifica Minas Café, que adota critérios técnicos de conservação do solo, manejo responsável e redução de agrotóxicos.

    Além disso, a cartilha explica como os Limites Máximos de Resíduos (LMR) são definidos e verificados. Esses parâmetros medem, em miligramas por quilo de alimento (mg/kg), a quantidade máxima de pesticida permitida nos produtos, considerando o tipo de cultura, condições reais de cultivo e práticas agrícolas adequadas. Entre os órgãos responsáveis pela aferição dos LMR estão:

    • Codex Alimentarius,
    • FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação),
    • OMS (Organização Mundial da Saúde),
    • Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) e
    • Mapa (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento).

    A cartilha Do campo à mesa: o uso de pesticidas e a segurança dos alimentos está disponível para leitura e download gratuito no Portal de Livros Abertos da USP, com acesso livre para produtores, estudantes e consumidores interessados em entender melhor como o manejo responsável de pesticidas contribui para a segurança alimentar e ambiental.

  • Glifosato em plantações gera problemas respiratórios em comunidades da Amazônia

    Glifosato em plantações gera problemas respiratórios em comunidades da Amazônia

    Uma pesquisa da Universidade de São Paulo (USP) revelou um cenário alarmante no Baixo Tapajós, região amazônica onde plantações de soja em terras griladas estão expulsando comunidades tradicionais através do que especialistas chamam de “sufocamento”. O estudo, publicado na revista científica Environment and Planning E: Nature and Space, documenta os impactos do uso de agrotóxicos sobre indígenas, quilombolas e ribeirinhos.

    Durante 18 meses de trabalho etnográfico, o pesquisador Fabio Zuker, da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas (FFLCH) da USP, investigou como a aplicação intensiva de glifosato em monoculturas de soja está provocando dificuldades respiratórias, problemas alimentares e prejuízos econômicos às populações locais.

    Impactos diretos na saúde das comunidades

    O fenômeno do sufocamento acontece de forma literal e metafórica, segundo o pesquisador. “Literalmente, as pessoas não conseguem respirar devido à intensa aplicação de agrotóxicos. Elas se trancam em suas casas, relatando dificuldade para respirar”, explica Zuker.

    Do ponto de vista metafórico, o sufocamento representa a supressão da capacidade dessas comunidades manterem suas tradições, produções e relações com o território. O estudo mostra como o uso de agrotóxicos em terras griladas funciona como estratégia de expulsão das populações tradicionais da Amazônia.

    O mito do vazio amazônico

    A pesquisa questiona o imaginário de que a região amazônica estaria desocupada. Zuker demonstra que esse “vazio” é produzido intencionalmente, e não uma característica natural da floresta. “A ideia é que o vazio na Amazônia é produzido, e não natural. Foi criado ao longo da história, desde a Marcha para o Oeste no governo Vargas até o Plano de Integração Nacional da ditadura militar”, contextualiza o pesquisador.

    Segundo o estudo, pequenos fragmentos de mata e comunidades remanescentes criam uma “farsa” que esconde a real dimensão da devastação. Da beira das estradas, trechos de floresta mascaram os vastos campos de soja que dominam a paisagem.

    Beto, morador e trabalhador rural da região, relatou ao pesquisador: “Só tem umas casinhas ali, na beira da estrada. E nada mais. Antes havia uma comunidade grande aqui. Só umas árvores ali. É tudo soja atrás”.

    Grilagem e expansão do agronegócio

    O trabalho evidencia como a expansão do agronegócio na Amazônia está associada à grilagem de terras e ao uso indiscriminado de agrotóxicos, como o glifosato. A aplicação de glifosato em plantações de soja funciona como instrumento de morte química induzida, segundo a pesquisa.

    Os fragmentos florestais que sobrevivem são descritos como “bolhas” que restam aqui e ali, disfarçando a extensão real do desmatamento e da monocultura na região do Baixo Tapajós.

    Resistência dos povos tradicionais

    Apesar da violência, o estudo destaca processos de resistência dessas comunidades. “O que está colocado em jogo é uma tensão entre forças que levam à violência e ao apagamento, e a resistência constante de coletivos indígenas, quilombolas e ribeirinhos”, afirma Zuker.

    O pesquisador trabalhou especialmente com os tupinambás do Baixo Tapajós, resgatando a ideia de um “território vivo” em contraposição ao vazio. Nessa concepção, múltiplos seres não humanos têm papel fundamental na defesa territorial e na manutenção da biodiversidade.

    “Todos esses encantados, esses outros seres que compõem esse território de múltiplas formas de vida, não somem. Eles têm a possibilidade de reaparecer”, explica o pesquisador, referindo-se aos processos de retomada e mobilização contra o avanço do agronegócio.

    Propostas de solução

    Zuker defende que o desenvolvimento humano nas comunidades amazônicas deve ocorrer com a floresta em pé. “Nada indica que o desmatamento seja um caminho importante para que exista uma melhoria na vida dessas pessoas”, afirma.

    Entre as soluções propostas estão:

    • Melhores práticas regulatórias e fiscalização no uso de agrotóxicos.
    • Proibição da comercialização no Brasil de agrotóxicos vetados em seus países de origem.
    • Diálogo entre diferentes setores para promover respeito à existência ecológica e ao conhecimento local.

    O pesquisador alerta para a dificuldade de produzir conhecimento sobre os efeitos de substâncias invisíveis que agem no longo prazo, especialmente quando há repressão por parte de grupos com poder político e econômico na região.

    Complementaridade entre diferentes áreas do conhecimento

    O estudo representa um esforço de documentação que une ciências sociais e outras áreas do saber. “Junto com análises de ciências sociais, conseguimos demonstrar também a partir de narrativas, de histórias de vida, de casos, um padrão de violência local”, explica Zuker.

    Essa abordagem multidisciplinar evidencia a dimensão dos danos que os agrotóxicos como o glifosato causam em comunidades tradicionais da Amazônia e ajuda a combater o imaginário colonial de vazio que justifica a ocupação violenta desses territórios.

    O artigo científico completo está disponível na revista Environment and Planning E: Nature and Space.

    Com informações de Jean Silva, do Jornal da USP, em matéria que que pode ser acessada aqui.

  • Pesquisadores brasileiros desvendam enigma da ecologia que intriga cientistas há 70 anos

    Pesquisadores brasileiros desvendam enigma da ecologia que intriga cientistas há 70 anos

    Pesquisadores do ICTP-SAIFR desenvolveram um modelo matemático inédito que conecta os padrões de movimentação de animais com o crescimento e a estrutura de suas populações. O trabalho resolve um problema que desafia ecólogos desde a década de 1950 e promete orientar futuras políticas públicas de preservação ambiental.

    A revista científica Ecology Letters, uma das mais prestigiadas publicações da área, divulgou o estudo “O modelo logístico com áreas de vida” no dia 11 de dezembro. Rafael Menezes, pesquisador do ICTP-SAIFR e pós-doutorando com bolsa da Fapesp no Centro para Estudos de Sistemas Avançados (CASUS-HZDR), na Alemanha, assina o artigo como primeiro autor. Ricardo Martínez-García orienta a pesquisa.

    O ICTP-SAIFR funciona como um centro internacional de pesquisa no Instituto de Física Teórica (IFT) da Unesp. A Fapesp e outras instituições públicas e privadas financiam suas atividades. Menezes desenvolveu o modelo durante seu doutorado no Instituto de Biociências da USP.

    Como funcionam os modelos logísticos

    O matemático belga Pierre François Verhulst criou a equação logística em 1838. A fórmula estima com precisão o crescimento populacional e gera um gráfico em formato de “S”, que demonstra a existência de limites naturais para esse crescimento.

    “As populações não crescem indefinidamente”, explica Menezes. “Uma região atinge um ponto em que tantos animais a habitam que o alimento, o espaço e outros recursos se tornam insuficientes para todos. A população então alcança sua abundância máxima.”

    A inovação: áreas de vida e movimento animal

    O estudo relaciona, pela primeira vez de forma precisa, a movimentação animal com sua dinâmica populacional. Os pesquisadores descrevem como o crescimento ou declínio de uma população se conecta aos deslocamentos individuais de cada animal no espaço.

    Os cientistas alcançaram esse resultado ao considerar as chamadas “áreas de vida” – os espaços onde os animais vivem, encontram alimento e criam seus filhotes. A tecnologia moderna de rastreamento e as análises estatísticas avançadas permitem medir essas áreas com precisão extraordinária.

    Em 2020, Ricardo Martinez-Garcia liderou um estudo influente que já relacionava áreas de vida com a frequência de interações entre pares de indivíduos. Alguns coautores daquele trabalho também participaram da pesquisa atual. O novo estudo representa uma continuidade natural, explorando o caminho que o artigo de 2020 abriu.

    O desafio da complexidade

    A complexidade das interações entre indivíduos dificulta prever suas influências sobre a dinâmica populacional como um todo. A Física dos Sistemas Complexos contribui neste ponto, permitindo que os cientistas formulem modelos teóricos para explicar esses processos, além de desenvolver algoritmos e ferramentas computacionais para analisá-los.

    Os pesquisadores empregaram modelos estocásticos no trabalho de dezembro. Esses modelos representam de forma mais realista e menos simplificada aquilo que os cientistas observam na natureza.

    Além da equação original

    O artigo também avançou em relação à equação logística original de Verhulst. “O modelo original era determinístico. Nesses modelos, a história de uma população sempre se repete, desde que as condições iniciais permaneçam as mesmas”, explica Menezes. “No modelo estocástico, sempre existe um pouco de aleatoriedade, mesmo em condições idênticas.”

    O novo trabalho ampliou a perspectiva teórica em relação ao artigo de 2020. A análise expandiu de pares de animais para grandes quantidades de indivíduos e incluiu os efeitos dessas interações sobre as taxas de reprodução e mortalidade.

    Essa mudança de escala representou um desafio significativo. “Quando temos uma população inteira de animais, cada um possui seu próprio movimento e o número de interações cresce enormemente de forma rápida”, afirma Menezes.

    “A Física nos permitiu fazer uma síntese relativamente simples – e correta – disso. Identificamos e resumimos toda essa complexidade em apenas um número: o coeficiente de aglomeração para animais com áreas de vida. Os pesquisadores podem calcular esse coeficiente a partir de dados de rastreamento individual, como GPS”, descreve o cientista.

  • USP desenvolve primeira bateria de nióbio recarregável do mundo

    USP desenvolve primeira bateria de nióbio recarregável do mundo

    Pesquisadores da Universidade de São Paulo conseguiram superar um desafio que a ciência de materiais enfrentava há décadas: transformar o nióbio em uma bateria funcional, estável e recarregável. O mineral estratégico, abundante no Brasil e amplamente utilizado em ligas de alto desempenho, nunca havia sido aplicado com sucesso nesse tipo de dispositivo devido à sua química extremamente complexa.

    A equipe liderada pelo professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), desenvolveu uma tecnologia que controla a química do nióbio em baterias, uma descoberta inédita protegida por depósito de patente junto à USP. O avanço não representa apenas um novo dispositivo tecnológico, mas uma solução científica para um problema que bloqueava o desenvolvimento do setor há anos.

    O obstáculo químico do nióbio

    Os componentes ativos à base de nióbio se degradam rapidamente quando entram em contato com água e oxigênio. Esse comportamento químico, e não limitações de engenharia, impedia que o metal se tornasse viável para aplicação em baterias. A barreira permaneceu intransponível até que os pesquisadores brasileiros encontraram uma abordagem biomimética para o problema.

    A história da descoberta começou há cerca de dez anos, quando Crespilho atuava como professor visitante na Harvard University. Na época, ele estudava sistemas biomiméticos, processos inspirados em mecanismos biológicos capazes de controlar reações químicas extremamente delicadas, como as que ocorrem em enzimas e metaloproteínas.

    Crespilho, que também lidera o Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces da USP e integra o Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica e Sustentabilidade (INCT), sediado no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), aplicou esses conceitos ao desafio do nióbio.

    Como funciona a tecnologia NB-RAM

    “O nióbio funciona como um interruptor com muitos níveis, não apenas ligado e desligado. Cada nível armazena uma quantidade diferente de energia. Fora de um ambiente controlado, esse interruptor enferruja e quebra. Criamos uma caixa de proteção inteligente para ele. Essa caixa é o NB-RAM. Dentro dela, o interruptor pode mudar de nível várias vezes, de forma controlada, sem se degradar. Os sistemas biológicos fazem exatamente isso, e adaptamos esse princípio para a bateria de nióbio”, explica Crespilho.

    Professor Frank Crespilho. Foto: USP

    A sigla NB-RAM refere-se ao sistema de proteção que mantém o nióbio estável durante os ciclos de carga e descarga, permitindo que o metal opere em seu máximo potencial energético sem sofrer degradação química.

    Dois anos de refinamento para estabilidade

    Grande parte do avanço resulta de um trabalho extenso de otimização conduzido pela doutoranda Luana Italiano. A pesquisadora dedicou dois anos ao refinamento do sistema até alcançar estabilidade e reprodutibilidade. Características essenciais para que uma bateria possa ser produzida comercialmente.

    O Brasil detém as maiores reservas de nióbio do planeta, respondendo por aproximadamente 90% da produção mundial do mineral. No entanto, o país exporta principalmente o nióbio bruto ou em ligas básicas, com baixo valor agregado. O desenvolvimento de uma bateria baseada nesse elemento pode posicionar o Brasil na vanguarda da tecnologia energética. E criar uma nova cadeia de valor para o mineral estratégico.

    A descoberta abre caminho para uma nova geração de dispositivos de armazenamento de energia, com potencial aplicação em eletrônicos portáteis, veículos elétricos e sistemas de energia renovável. A equipe da USP continua trabalhando no aprimoramento da tecnologia e na busca por parceiros para viabilizar a produção em escala industrial.