O rastreio de químicos para sempre na cadeia alimentar mostra que nem todos os isómeros se distribuem igualmente
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Quando os químicos da Universidade de Buffalo analisaram amostras de água, peixe e ovos de aves, não ficaram surpreendidos por encontrarem muitas substâncias per e polifluoroalquílicas (PFAS). Afinal de contas, estes "químicos eternos" aparecem em quase todo o lado no ambiente.
Mas ficaram intrigados com o facto de um dos pFAS mais perigosos - o ácido perfluorooctanossulfónico (PFOS), outrora utilizado em panelas antiaderentes e espuma de combate a incêndios - aparecer em formas estruturais ligeiramente diferentes, conhecidas como isómeros, dependendo da amostra.
Mais de metade dos PFOS detectados nas águas residuais e no peixe de supermercado eram isómeros ramificados, que são esféricos e compactos e se dissolvem mais facilmente na água. No entanto, na gema de ovo de aves que comem peixe, os PFOS eram quase 90% lineares, uma forma alongada que tende a ligar-se às proteínas e a permanecer nos tecidos durante mais tempo.
"No seu conjunto, estes resultados sugerem que, à medida que os PFOS se deslocam na cadeia alimentar - da água para os peixes e para as aves - os seus isómeros lineares tornam-se mais predominantes do que os isómeros ramificados", afirma a autora correspondente do estudo, Diana Aga, doutorada, diretora do Instituto RENEW da UB e Professora Distinta da SUNY e Presidente da Cátedra Henry M. Woodburn do Departamento de Química da UB.
Os isómeros de um determinado composto mantêm a mesma fórmula química, mas a disposição única dos seus átomos constituintes pode fazer com que se comportem de forma muito diferente. Por exemplo, um isómero da metanfetamina é uma substância controlada, outro é utilizado em inaladores nasais de venda livre.
No entanto, os regulamentos americanos e europeus continuam a aconselhar que se juntem todos os isómeros ao medir os PFAS.
"O nosso estudo é mais uma prova de que os isómeros de PFAS podem ser bioacumulados a taxas diferentes e não devem ser tratados como se fossem todos iguais", afirma Aga.
Este trabalho, que abrangeu dois estudos, foi apoiado pela National Science Foundation e pela Environmental Protection Agency dos EUA.
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Técnicas avançadas de separação ajudam a classificar os isómeros
A distinção entre diferentes isómeros de PFAS requer espetrometria de mobilidade de iões cíclicos. Esta técnica analítica avançada separa os isómeros com base nas suas diferenças de forma que influenciam a forma como se movem através de um tubo cheio de gás, como o azoto.
Imaginemos que temos duas folhas de papel - uma plana e outra amassada numa bola - e as deixamos cair. São feitas do mesmo material e pesam o mesmo, mas a que está amachucada vai bater primeiro no chão.
Da mesma forma, a espetrometria de mobilidade iónica cíclica distingue os isómeros da mesma molécula com base no seu tempo de deriva, o tempo que os isómeros de PFOS demoram a viajar através do tubo para chegar ao detetor. As formas mais compactas e esféricas dos isómeros ramificados significam que se deslocam mais rapidamente através do gás inerte no interior do tubo do que os isómeros lineares alongados.
O instrumento de espetrometria de mobilidade de iões cíclicos do Instituto RENEW, apoiado pelo Gabinete do Vice-Presidente Sénior para a Investigação, Inovação e Desenvolvimento Económico da UB, analisou os PFAS em sete amostras de peixe de supermercado não congeladas. Estas incluíam peixes bentónicos que vivem no fundo, como o peixe-gato azul, o bacalhau e a arinca, e peixes pelágicos que vivem em águas abertas, como a truta arco-íris, o salmão e a tilápia.
Publicados no Journal of Agriculture and Food Chemistry da American Chemical Society, os resultados de Aga mostraram que, em geral, existem mais tipos de isómeros ramificados de PFOS nos peixes bentónicos do que nos peixes pelágicos. Os peixes bentónicos continham dois tipos adicionais de isómeros ramificados de PFOS não detectados nas amostras pelágicas.
A combinação de isómeros ramificados e lineares levou a que os peixes bentónicos apresentassem uma concentração total de PFOS significativamente mais elevada do que os peixes pelágicos. As espécies de peixes bentónicos também apresentam geralmente proporções mais elevadas de PFAS de cadeia mais longa, como o PFOA e o PFNA, que têm oito e nove carbonos, respetivamente.
"Estes resultados sugerem que os consumidores que comem frequentemente espécies que vivem no fundo do mar podem ter uma maior exposição aos PFAS", afirma Mindula Wijayahena, estudante de doutoramento no laboratório de Aga e primeira autora do estudo.
Mistura de isómeros invertida nas aves
A equipa de Aga identificou isómeros de PFOS em águas residuais e ovos de aves num estudo separado publicado no Journal of the American Society for Mass Spectrometry .
As águas residuais provinham de uma instalação municipal de tratamento de águas residuais do condado de Erie, enquanto as gemas de ovos foram recolhidas de ninhos abandonados perto do porto de Buffalo. Os ovos eram de corvos-marinhos de crista dupla, uma ave aquática norte-americana que se alimenta de peixe.
Nas amostras de águas residuais, mais de metade dos PFOS eram ramificados. Mas nas gemas dos ovos dos corvos-marinhos de crista dupla, quase 90% dos PFOS eram lineares.
"Embora saibamos que os isómeros lineares tendem a acumular-se mais nos tecidos do que os ramificados, a razão pela qual os ovos se inclinaram tanto para os lineares justifica uma investigação mais aprofundada", afirma a estudante de doutoramento Jenise Paddayuman, primeira autora do estudo. "Ainda assim, os resultados dão uma ideia do destino ambiental do PFOS e sugerem que os isómeros lineares persistem mais à medida que o PFOS percorre o seu caminho através do ambiente."
Agora que os químicos têm as ferramentas para distinguir os isómeros de PFAS, Aga diz que pode ser altura de examinar as diferenças nos seus efeitos toxicológicos, o que poderia apoiar a necessidade de os regular de forma diferente.
"Por exemplo, se as provas continuarem a mostrar que os isómeros ramificados não se bioacumulam tanto como os lineares, então talvez comecemos a conceber mais moléculas para assumirem a estrutura ramificada", afirma. "É algo em que podemos pensar no futuro".
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Mindula K. Wijayahena, Rawikan Kachangoon, Cheyanne Witmer, Joshua S. Wallace, Jitlada Vichapong, Diana S. Aga; "PFAS Isomers Matter: Distribution Patterns of Linear and Branched PFOS and PFOA in Consumed Fish Revealed by Cyclic Ion Mobility Separation"; Journal of Agricultural and Food Chemistry, Volume 73, 2025-10-6
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