Metale toxice în banane după prăbușirea barajului din Brazilia: risc pentru copiii mici, avertizează cercetătorii

Sursa foto: Sciencedaily

Mai mult de un deceniu după deversarea catastrofală a deșeurilor miniere în Brazilia, cercetările recente arată că metalele toxice continuă să pătrundă în alimente cultivate în soluri afectate. Un studiu coordonat de cercetători din Universitatea din São Paulo, Universitatea Federală din Espírito Santo și Universitatea din Santiago de Compostela investighează transferul elementelor potențial toxice din nămolurile miniere în plante comestibile și evaluează riscul pentru sănătatea umană.

Context: de la prăbușirea barajului Fundão la alimentele de pe masă

Prăbușirea barajului de decantare Fundão din statul Minas Gerais, petrecută în noiembrie 2015, a expus părți ale fluviului Doce și a estuarului acestuia la un volum masiv de nămol minier bogat în oxizi de fier. Zona studiată, în jurul orașului Linhares din statul Espírito Santo, a fost afectată de aceste deșeuri permanente, iar echipa de cercetare și-a propus să verifice dacă recoltele locale reprezintă un pericol consumatorilor.

Specii și elemente analizate

Studiul s-a concentrat pe trei culturi cultivate în soluri afectate: banane, manioc (cassava) și pulpa de cacao. Echipa a măsurat concentrațiile următoarelor elemente potențial toxice: cadmiu, crom, cupru, nichel și plumb, elemente frecvent asociate cu oxizii de fier prezenți în nămolurile rezultate din activitatea minieră. Rezultatele au arătat că aceste elemente pot migra din sol în plante, inclusiv în părțile comestibile ale acestora.

Unde se acumulează elementele în plante

Distribuția elementelor în biomasa plantelor a variat în funcție de specie. La banane și la manioc, majoritatea elementelor potențial toxice (cu excepția cromului) s-au regăsit în concentrații mai mari în părțile subterane — rădăcini și tuberculi. În schimb, la cocao s-a observat un comportament diferit: concentrații mai ridicate au fost detectate în tulpini, frunze și fructe. Studiul a notat în mod special că în pulpa de cacao concentrațiile de cupru și plumb au depășit limitele stabilite de Organizația pentru Alimentație și Agricultură a Națiunilor Unite (FAO).

Metodologie: cum au fost evaluate contaminările

Cercetătorii au aplicat o metodologie atentă pentru a determina cantitățile reale de elemente în fiecare parte a plantei. Probe de sol și de plante au fost recoltate, plantele au fost spălate și cântărite în stare proaspătă, apoi uscate și cântărite din nou. Rădăcini, tulpini, frunze și fructe decojite au fost măcinate separat pentru analiză. Pulberea de plantă a fost dizolvată prin tratamente acide pentru a obține o soluție în care concentrațiile au fost măsurate. Ulterior, aceste valori au fost convertite și exprimate în miligrame pe kilogram de biomasă uscată (mg/kg de biomasa uscată).

Observații ale autorilor

Tiago Osório, agronom și profesor în Departamentul de Știința Solului la Colegiul de Agricultură Luiz de Queiroz al Universității din São Paulo (ESALQ-USP), a relatat că grupul a monitorizat efectele prăbușirii barajului încă din primele săptămâni: primele probe au fost obținute la șapte zile după accident și, de îndată, cercetătorii au identificat riscul iminent de contaminare a solului, apei, peștilor și plantelor. Întrebarea majoră la care s-au străduit să răspundă a fost însă dacă această contaminare reprezintă un pericol real pentru sănătatea umană.

Evaluarea riscului pentru copii și adulți

Pentru a determina posibilele consecințe asupra sănătății, echipa a calculat un set de indicatori utilizați în evaluările de risc: coeficientul de risc (RQ), indicele de risc (RI) și indicele total de risc necarcinogen (TRI) pentru consumul de banane, rădăcini de manioc și pulpă de cacao. Analiza a diferențiat două categorii demografice: copii (sub șase ani) și adulți (peste 18 ani).

Ce semnifică aceste indicatori

RQ compară aportul estimat zilnic al unei persoane pentru un anumit element cu doza de referință considerată sigură. TRI indică potențialul de risc necarcinogen asociat expunerii la elemente potențial toxice; valori ale TRI sub 1 sunt interpretate ca un risc necarcinogen scăzut.

Doze de referință și limite comparate

Cercetătorii au folosit în evaluare doze de referință și limite de prezență în alimente descrise în literatura de specialitate, având în vedere parametrii recunoscuți pentru elementele studiului. Valorile menționate în analiza echipei sunt următoarele:

• 0.05 mg/kg-1 pentru prezența cadmiului în fructe
• 0.1 mg/kg-1 pentru prezența cadmiului în tuberculi
• 0.5-1.0 mg/kg-1 pentru prezența cromului
• 20.0 mg/kg-1 pentru cupru
• 0.5-1.0 mg/kg-1 pentru nichel
• 0.8-2.3 mg/kg-1 pentru plumb
• 50.0 mg/kg-1 pentru zinc

Aceste praguri au servit drept referință pentru evaluarea dacă nivelurile detectate în părțile comestibile ale plantelor depășesc recomandările și, astfel, pot genera riscuri pentru consumatori.

Rezultatele evaluării de risc

Majoritatea metalelor au prezentat valori ale TRI sub 1 pentru adulți, ceea ce indică absența unui risc non-carcinogen imediat pentru consumatorii adulți ai alimentelor provenite din estuarul fluviului Doce. Totuși, pentru copii sub șase ani cercetătorii au constatat că TRI asociat consumului de banane a depășit pragul de 1, semnalând un posibil risc pentru sănătatea acestor copii.

Driverul principal al acestui rezultat a fost prezența unor niveluri ridicate de plumb în partea comestibilă a bananelor; de asemenea, concentrațiile de cadmiu în banane au depășit recomandările FAO. Echipa avertizează că expunerea prelungită, chiar la niveluri scăzute, poate avea efecte cumulative și poate afecta dezvoltarea cerebrală infantilă, diminuând potențialul de inteligență și contribuind la probleme de atenție și comportament.

Mecanismele de transfer din nămol în plante

Amanda Duim, autoarea principală a studiului și doctorandă la ESALQ-USP, explică că cercetarea reușește să lege în mod direct riscul pentru sănătatea umană de mișcarea elementelor din nămolurile miniere, prin sol și apă, către plante. Ea subliniază corelația dintre conținutul de oxizi de fier din sol — componenta principală a nămolului — și cantitatea acestor constituenți regăsiți în plante.

Începând din 2019, Duim și colegii săi au investigat capacitatea speciilor sălbatice și cultivate de a influența dizolvarea oxizilor de fier și de a determina modul în care elementele asociate cu nămolul intră în plante. Partea proiectului dedicată speciilor native a urmărit să identifice plante potrivite pentru remedierea mediilor contaminate, iar alte componente au analizat dacă speciile cultivate transferă PTE (elemente potențial toxice) către părțile comestibile.

Riscuri pe termen lung: cancer și efecte cumulative

Cercetătoarea Tamires Cherubin, doctor în științe ale sănătății și coautoare a studiului, atrage atenția asupra faptului că deși aceste elemente sunt prezente natural în mediu, nivelurile crescute după un accident de amploarea celui din Mariana impun precauții suplimentare. Metodele standard de evaluare țin cont de biodisponibilitatea elementelor, deoarece anumite concentrații pot duce la tulburări renale și cardiace, disconfort gastrointestinal sau afecțiuni pulmonare la inhalare. Efecte pe termen scurt pot include, de asemenea, iritații cutanate și oculare.

Cherubin avertizează că expunerea pe termen lung, în contextul unei speranțe de viață medii în Brazilia de aproximativ 75 de ani, ar putea genera riscuri carcinogene, deoarece există posibilitatea producerii unor daune directe și indirecte ADN-ului. Astfel, ar putea crește probabilitatea apariției cancerelor care afectează sistemul nervos central, tractul digestiv și țesuturile hematopoietice, în funcție de capacitatea organismului de a absorbi și metaboliza aceste elemente disponibile în mediu.

Relevanța academică și recunoaștere

Studiul face parte din teza de doctorat a Amandei Duim și a generat șapte publicații internaționale. Teza a fost recunoscută în 2025 prin două premii importante: Premiul Tezei USP pentru Sustenabilitate și Premiul Tezei Capes, acordat de Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) din cadrul Ministerului Educației din Brazilia. Suportul financiar pentru cercetare a fost oferit de Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) printr-o bursă doctorală.

Publicare și referințe

Detaliile studiului au fost publicate în revista Environmental Geochemistry and Health (2025, vol. 47, nr. 11), într-un articol semnat de Amanda Duim Ferreira, Heloisa Farineli Corveloni, Alexys Friol Boim, Hermano Melo Queiroz, Tamires Patrícia Souza, Xosé L. Otero, Ângelo Fraga Bernardino și Tiago Osorio Ferreira. DOI-ul lucrării este 10.1007/s10653-025-02770-9.

Pentru informații suplimentare, textul de prezentare al FAPESP este disponibil online, iar lucrările științifice pot fi consultate prin linkul DOI al publicației. Echipa de cercetare subliniază necesitatea monitorizării continue a producției agricole din zonele afectate și a evaluărilor de sănătate publică adaptate consumului local și vulnerabilității copiilor.

Surse citate: ScienceDaily – Toxic metals found in bananas after Brazil mining disaster, fișa FAPESP a proiectului și articolul științific publicat cu DOI: 10.1007/s10653-025-02770-9.