Determinação de iodo em rações de cachorro no Rio de Janeiro

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1 Relatório de Acompanhamento de Projeto de Pesquisa Determinação de iodo em rações de cachorro no Rio de Janeiro Fernanda McComb de Oliveira Bolsista de Iniciação Científica pelo PIBIC - CNPq Orientadora: Tatiana Dillenburg Saint Pierre Junho de 2017

2 Resumo Sabe-se que as diferentes classificações de rações para cachorros estão relacionadas à porcentagem de proteína animal presente. A ração super-premium é composta por 100% da proteína animal, concluindo-se que é mais bem digerida do que as outras que possuem proteína vegetal em sua composição, por volta de 30% na standard e 20% na premium. Sendo assim, é possível que essa diferença de absorção pelo organismo possa estar influenciando na incidência significativade hipotireoidismo em cães, pois o valor recomendado é de 12 e 15 μg de iodo por quilo de massa corporal. 4,5 Portanto, inicialmente, as análises se deram através da extração do iodo com hidróxido de amônio, porém, a fim de garantir bons resultados, as amostras também serão analisadas através da digestão com ácido nítrico, possibilitando uma comparação entre os resultados. Os valores foram obtidos através do espectrômetro de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), devido a sua alta sensibilidade em relação aos métodos clássicos de determinação de iodo. Com isso, fazendo os cálculos relacionados à massa corporal de um cão adulto de porte médio (por ex. um labrador de 24 kg), de acordo com as recomendações do fabricante, a ingestão diária de iodo por massa corporal, utilizando essas rações seria: Standard (315 g de ração/dia) de 1,84 a 62,08 µg I; Premium (271 g de ração/dia) de 8,24 a 35,79 µg I; Super-Premium (255 g de ração/dia) de 8,93 a 61,94 µg I, verificando-se que existem rações que estão fora da faixa do valor recomendado. Introdução Considerando o iodo como um elemento essencial para a manutenção do organismo animal e a compreensão de que tanto seu excesso quanto sua deficiência na dieta são nocivas para a saúde, esse estudo foi conduzido pela incidência significativa¹ de hipotireoidismo em cães no estado do Rio de Janeiro, uma vez que o hipertireoidismo não é uma doença tão comum em animais². A tireóide é a glândula mais importante na regulação do metabolismo animal, produzindo hormônios que possuem inúmeros efeitos metabólicos³. O hipotireoidismo 1 surge quando há uma diminuição da produção dos hormônios da tireóide, ou mesmo quando a tireóide cessa a produção

3 de hormônios por completo, devido a uma atrofia na mesma. A produção da tireóide sofre influência da hipófise, do hipotálamo e da própria tireóide. Já o hipertireoidismo 6 é um distúrbio metabólico sistêmico resultante da produção excessiva de hormônios tireoidianos. Geralmente, essa produção excessiva é decorrente de tumores benignos, já que os tumores malignos correspondem a apenas 5% dos casos. O hipotireoidismo é diagnosticável através de dosagens dos hormônios T3 e T4 no sangue e a maioria dos cães que sofrem da doença respondem prontamente ao tratamento com hormônios sintéticos. A endocrinopatia pode ocorrer sempre que houver distúrbios no eixo hipotálamohipófise-tireóide, porém, mais de 95% dos casos ocorre devido a uma destruição da glândula tireóide. 1 Os sintomas 1 do hipotireoidismo são queda de pêlos, aumento de peso/obesidade, diminuição do rítmo cardíaco, anemia, entre outros, enquanto do hipertireoidismo 6 são perda de peso, polifagia e hiperatividade. Diante desse quadro preocupante, é de extrema importância realizar o estudo necessário para avaliar os possíveis riscos na ingestão de algumas rações, levando em conta, também, uma probabilidade de um desequilíbrio da iodação do sal como elo entre a elevada incidência dessa condição em cachorros no Brasil, uma vez que a dose recomendada é de 12 e 15 μg de iodo por quilo de massa corporal. Portanto, a análise será feita através do espectrômetro de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), devido a sua alta sensibilidade em relação aos métodos clássicos de determinação de iodo. Objetivo O objetivo dessa pesquisa foi verificar, através de análises químicas de amostras de alimentos para cães, se as concentrações determinadas de iodo estão concordantes com os valores informados no rótulo, a fim de alertar a sociedade para uma possível relação com problemas de tireoide (figura 1) em cães.

4 Figura 1: Glândula tireóide em cães 7 Materiais - Tubos Falcon de 50,00 ml; - Micropipetas volumétricas de volumes fixos e de volumes variáveis; - Dispensador de água ultrapura (resistividade mínima 18 MΩ cm, MilliQ); - HNO3 bidestilado abaixo da temperatura de ebulição; - Peróxido de hidrogênio; - NH3(amônia em solução 25% PA); - Amostras de referência certificadas: Tomato Leaves (NIST 1537a), Apple Leaves (NIST 1515), (DORM 4) Fish Tissue, (NIST 1567a) Wheat Flour e IMEP-19 Rice Amostras Para a primeira parte do projeto, foram obtidas 67 amostras de diferentes marcas e tipos de alimentos para cães no comércio local, sendo 14 premium, 29 super-premium e 24 standard.

5 Equipamentos - Espectrômetro de ICP-MS (NexIon 300X, PerkinElmer, EUA) - Chapa de aquecimento (Fisatom, Brasil) - Centrifuga (KC5, Kindly, EUA) - Balança analítica (Adventurer, Ohaus, EUA) Metodologia As amostras foram moidas e homogeneizadas em um processador de alimentos doméstico. Uma quantidade aproximada de 1 g foi pesada e submetida à extração com 10 ml de uma solução aquosa 500 mmol L -1 de amônia, sob aquecimento durante quatro horas, a 100 ºC. Depois de esfriada à temperatura ambiente, as soluções das amostras foram centrifugadas durante 15 minutos a 4000 rpm, e diluídas até 10 ml. As amostras foram analisadas em um espectrômetro de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) (NexIon 300X, PerkinElmer, EUA) no modo padrão, sem o uso de célula de reação. As condições operacionais foram otimizadas diariamente, através do Daily Performance Check. Todas as amostras foram determinadas em triplicata usando calibração externa e Rh como padrão interno para correções de flutuação. A exatidão do método foi avaliada através da análise dos materiais de referência certificados: Tomato Leaves (NIST 1537a) e Apple Leaves (NIST 1515). Resultados e discussão Através das análises, foi possível verificar que nas rações standard há uma faixa de concentração de iodo de 0,14 a 4,73 mg/kg (figura 2), enquanto nas rações premium as faixas de concentração de iodo variaram de 0,73 a 3,17 mg/kg (figura 3), e nas super-premium de 0,84 a 5,83 mg/kg (figura 4). O controle de qualidade foi realizado pela análise de materiais de referência certificados (Tomato Leaves 1537a - NIST, Apple Leaves NIST), e os resultados foram concordantes com os valores certificados.

6 6 I Standard Iodine Concentration (mg/kg) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 Namo2 Namo1 RB16 Dog feed RB38 Figura 2: Gráfico da concentração de iodo em mg/kg nas rações comuns Iodine Concentration (mg/kg) I Premium N RBR N RB22 RB24 RB29 RB30 RB33 RB35 RB36 RB04 RB05 RB06 RB09 Dog feed Figura 3: Gráfico da concentração de iodo em mg/kg nas rações premium

7 Iodine Concentration (mg/kg) RB11 RB12 RB13 RB14 RB15 Taz3 RBH RBK RB17 RB18 RB19 RB20 RB21 RB23 I Super-Premium RB25 Dog feed Figura 4: Gráfico da concentração de iodo em mg/kg nas rações super-premium RB26 RB27 RB28 RB31 RB32 RB34 RB39 RB40 RB01 RB01 RB02 RB03 RB07 RB08 RB10 Como os resultados obtidos são em miligramas de iodo por quilo de ração e o intuito da análise é descobrir se o produto contém a dose recomendada 4 de iodo em microgramas por quilo de massa corporal do animal, tomou-se como exemplo um cão da raça labrador adulto (um cão de porte médio de 24 kg), e os valores diários recomendados em sites de algumas rações foram anotados para esse cálculo. Os resultados se encontram nas tabelas 1, 2 e 3.

8 Standard mg/kg µg/kg S1 0,15 1, S2 2,46 29,97146 S3 1,66 20,29432 S4 2,66 32,523 S5 3,03 37,02381 S6 2,91 35,48963 S7 4,73 57,76576 S8 2,23 27,20017 S9 2,48 30,25632 S10 2,57 31,42018 Namo2 4,44 54,2579 Namo1 4,13 50,35938 RB16 3,86 47, ,76 33, ,71 33, ,53 30, ,40 29, ,25 3, ,70 45, ,49 30, ,33 16, ,06 37, ,16 14,20021 RB38 1,29 15,69178 Tabela 1: Valores em µg/kg de iodo por massa corporal nas rações standard analisadas Premium mg/kg µg/kg N ,17 35,83222 RBR 2,60 29,34704 N ,03 11,59278 RB22 1,91 21,59343 RB24 2,25 25,35356 RB29 1,63 18,42424 RB30 0,61 6, RB33 2,37 26,71232 RB35 0,36 4, RB36 3,57 40,33383 RB04 0,838 9, RB05 1,065 12,03013 RB06 0,730 8, RB09 1,232 13,9077 Tabela 2: Valores em µg/kg de iodo por massa corporal nas rações premium analisadas

9 Super-Premium mg/kg µg/kg RB11 2,65 28,11021 RB12 2,95 31,36854 RB13 2,90 30,80542 RB14 2,83 30,09 RB15 4,60 48,86438 Taz3 4,70 49,895 RBH 1,55 16,47229 RBK 5,83 61,94375 RB17 3,06 32,48771 RB18 5,02 53,34458 RB19 3,82 40,60875 RB20 3,43 36,41542 RB21 2,51 26,70417 RB23 1,80 19,14625 RB25 4,34 46,07708 RB26 1,51 16,01188 RB27 2,40 25,44688 RB28 2,46 26,16583 RB31 1,23 13,06521 RB32 1,62 17,24792 RB34 3,37 35,84875 RB39 1,83 19,43313 RB40 1,57 16,70604 RB01 1,061 11,27346 RB02 0,905 9, RB03 0,841 8, RB07 1,495 15,88468 RB08 2,122 22,54227 RB10 2,448 26,01032 Tabela 3: Valores em µg/kg de iodo por massa corporal nas rações super-premium analisadas Na segunda parte do projeto, outras 10 rações foram obtidas e o procedimento para análise com a solução de amônia se repetiu, mas para a análise comparativa que será feita como estudo futuro, que também será determinada por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), foram pesados aproximadamente 250 mg de cada amostra, e em seguida, foram acidificadas com 2,5 ml de ácido nítrico bidistilado, sendo deixadas a descansar durante a noite à temperatura ambiente e aquecidas, em frascos fechados no bloco de digestão a 100 C durante 5 h. Posteriormente, adicionou-se peróxido de hidrogênio supra-pur e as amostras foram

10 aquecidas novamente a 100 C durante 15 min. Após o resfriamento, as amostras foram adequadamente diluídas com água ultra pura.o controle de qualidade foi realizado pela análise de materiais de referência certificados (DORM 4 Fish Tissue, NIST 1567a Wheat Flour e IMEP-19 Rice). O Iodo foi quantificado usando uma solução de calibração monoelementar em um espectrômetro ICP-MS (DRC II, PerkinElmer, EUA) no modo padrão, sem o uso de células de reação. Todas as amostras foram determinadas em triplicata usando (Rh) como padrão interno para correção de interferência não espectral. Em relação a análises em outro método como ICP-OES, foi constatado, inicialmente, que não há sensibilidade devido a faixa de concentração de iodo nas amostras e, assim, manteve-se o processo apenas em ICP-MS. Porém, como estudo futuro, será feita uma nova tentativa com uma diluição menor da amostra, visando alcançar uma faixa de concentração maior para ser sensível à leitura. Com relação às interferências, existem quatro tipos: poliatômicas, bivalentes, óxidos e isobáricas. No equipamento, são selecionados os isótopos para a determinação que apresentem máxima abundância e mínimas interferências. Quando existe interferência, esta pode ser eliminada no procedimento de preparo da amostra, porém esse procedimento é sujeito a contaminações e mais demorado, ou utilizando o aparelho no modo de correção de interferências com a célula de reação dinâmica (DRC), que deve ser otimizado de acordo com o interferente e o gás utilizado. O modo utilizado foi o standard e o gás utilizado foi o argônio. Através das análises, foi visto que, para as rações standard foi encontrada uma faixa de concentração de iodo de 0,14 a 4,73 mg/kg, enquanto para as rações premium, as concentrações de iodo variaram de 0,73 a 3,17 mg/kg, e para as super-premium, de 0,84 a 5,83 mg/kg. Fazendo os cálculos relacionados à massa corporal de um cão adulto de porte médio (por ex. um labrador de 24 kg), de acordo com as recomendações do fabricante, a ingestão diária de iodo por massa corporal, utilizando essas rações seria: Standard (315 g de ração/dia) de 1,8 a 62,1 µg I; Premium (271 g de ração/dia) de 8,2 a 35,8 µg I; Super-Premium (255 g de ração/dia) de 8,9 a 62,0 µg I. Foi medido um LD instrumental de 0,0428 µg/kg e um LQ instrumental de 0,1428 µg/kg, enquanto o LD da amostra foi de 0,002 mg/kg e o LQ foi de 0,007 mg/kg. Com os dados encontrados acima, pôde-se verificar que existem rações que estão fora da dose diária recomendada de iodo (de 12 e 15 μg por quilo de massa corporal), logo, podem acarretar problemas na tireóide, como citado no livro de Belshaw 4.

11 Conclusão O controle de qualidade foi realizado pela análise de materiais de referência certificados (Tomato Leaves NIST 1537a, Apple Leaves NIST 1515), e os resultados foram concordantes com os valores certificados. A análise das amostras mostrou que algumas rações oferecem mais do que o dobro do valor recomendado, outras oferecem menos e outras estão entre o valor recomendado 4 de 12 e 15 μg por quilo de massa corporal. Bibliografia Belshaw B.F., Cooper T.F. & Becker D.V. Jr. The iodine requirement and influences of iodine intake on iodine metabolism in the adult beagle. Endocrinology, 95: