Análise estatística de dados isotópicos de carbono-13 e nitrogênio-15 para a rastreabilidade em camarões.

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1 Análise estatística de dados isotópicos de carbono-13 e nitrogênio-15 para a rastreabilidade em camarões. Maria Márcia Pereira S 1 artori 1 Cibele Regina de Souza-Kruliski 2 Juliana Célia Denadai 1 Evandro Tadeu Silva 2 Léa Silvia Sant Ana 3 Carlos Ducatti 1 1 Introdução A análise isotópica tem se mostrado uma ferramenta de suma importância ao processo de rastreabilidade, no entanto, existem divergências nas análises estatísticas dos resultados, uma vez que os dados são dependentes e advindos de vários elementos químicos tais como Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio e Enxofre (CHON S). Como a rastreabilidade pode ser observada por mais de um isótopo é necessário estabelecer a análise propícia para esses dados e avaliar a necessidade da análise conjunta das variáveis. Portanto foram usados dados de carbono-13 e de nitrogênio-15 de camarões da espécie Xiphopenaeus kroyeri (Sete Barbas), os quais foram submetidos à análise estatística univariada (Anova) e multivariada (Componentes principais). 2 Material e métodos Dados referentes aos camarões Após coleta os exemplares de camarão sete barbas (Xiphopenaeus kroyeri) os exemplares foram descascados, separados em músculo, casca e estômago, secos, moídos e pesados. Após a pesagem as cápsulas foram submetidas à combustão total sob fluxo contínuo de hélio, a uma temperatura de 1050º C no analisador elementar Flash 2000 Organic Elemental Analyzer EA for IRMS, acoplado ao conflo IV e ao espectrômetro de massa Delta V Advantage Isotope Ratio MS, todos da marca Thermo Scientific, para determinação da 1 Depto de Física e Biofísica, CIE/IBB.UNESP/Botucatu. mmpsartori@ibb.unesp.br 2 CIE/IBB.UNESP/Botucatu. 3 Depto de Gestão e Tecnologia Agroindustrial, FCA/UNESP/Botucatu.

2 composição isotópica das amostras. Os resultados foram expressos em notação δ e δ, em relação aos respectivos padrões: Peedee Belemnite (PDB) para o carbono e ar atmosférico para o nitrogênio, com erro analítico da ordem de 0,2 ( / 12 C) e 0,3 ( / 14 N), respectivamente. Análises Estatísticas dos Dados de Rastreabilidade A primeira fase consistiu em analisar separadamente os dados de isótopos estáveis de carbono-13 e de nitrogênio-15, entre partes, utilizando a análise de variância univariada (ANOVA) e complementada pelo teste de Tukey. Essa análise foi realizada para verificar a influência da taxa de erro tipo I descrita por Hair et al. [2], verificando assim se as variáveis são perfeitamente correlacionadas. Podendo também verificar resultados pontuais. Na segunda fase os dados foram explorados pela análise multivariada de componentes principais, sendo avaliada a comparação do tipo de sexo, diferenças entre as cidades de e para as diferentes partes (músculo, casca e estômago). Pois a avaliação da rastreabilidade sugere a comparação conjunta das variáveis Nitrogênio e Carbono. Finalizou-se com a avaliação dos resultados obtidos pelos métodos e a definição do método mais propício a ser usado para dados de rastreabilidade em camarões pelos isótopos estáveis de carbono-13 e nitrogênio Resultados e Discussão Os valores de δ e δ de músculo, casca e estômago, por estado, estão dispostos na Tabela 3. Observou-se, em média, maior enriquecimento do carbono-13 nos animais de com relação ao músculo e a casca do camarão, no entanto para o estômago os camarões mais enriquecidos em carbono-13 foram os de (Tabela 3). Para o nitrogênio-15 obteve-se, em média, maior enriquecimento dos camarões de sendo o tecido mais enriquecido o músculo, seguido do estômago e da casca, houve um enriquecimento em torno de 2 de um tecido para o outro. Esses dados corroboram com Schmidt [5], que analisaram o krill, uma espécie de camarão encontrado no Oceano Antártico, encontrando diferenças isotópicas de 1-2 de δ entre os tecidos glândula digestiva (estômago) e segmentos abdominais (músculo), que afirmaram que as diferenças isotópicas entre os tecidos analisados não são específicos apenas do krill, mas para todos os organismos consumidores.

3 Tabela 3. Média e desvio padrão dos valores de δ e δ dos tecidos do camarão sete barbas em -SP e - SP Espécie: Xiphopenaeus Kroyeri Cidades Músculo Casca Estômago -18,61±0,65 B 12,27±0,25 A -17,71±0,72 B 8,40±0,50 A -18,84±1,20 A 10,68±0,45 A -17,99±0,31 A 11,88±0,25 B -16,57±0,75 A 8,46±0,52 A -19,44±0,68 B 10,28±0,39 B Médias seguidas de letras distintas, na mesma coluna, diferem significativamente pelo teste de Tukey (P<0,05). A diferença estatística entre os camarões coletados em e, referente aos dados de estômago, evidenciou que este orgão pode ser considerado um possível indicador geográfico, o enriquecimento pode ser causado por diferença de alimentação, resultado das diferentes correntes marítimas. Análise da rastreabilidade por componentes principais Pela análise conjunta das variáveis nitrogênio-15 e carbono-13, para o músculo, podese observar que a primeira componente principal tem maior representação da variável carbono (0,997) e a segunda componente a variável nitrogênio (0,997). Note que há diferença entre os grupos de resposta dos camarões de e, no entanto algumas amostras apresentaram resultados semelhantes, Figura 1. Para a casca pode-se observar que a primeira componente principal tem maior representação da variável carbono (0,991) e a segunda componente a variável nitrogênio (0,991). Note que não há diferença entre os grupos de resposta dos camarões de e, no entanto pode ser observado pela primeira componente uma melhor distinção, o mesmo não acontece com a segunda componente, nesse caso, várias amostras apresentam comportamento semelhante, Figura 2. Para o estômago pode-se observar que a primeira componente principal tem maior representação da variável nitrogênio (0,971) e a segunda componente, a variável carbono (0,971). Note que não há diferença entre os grupos de resposta dos camarões de e, porém, a maioria da amostras apresenta comportamento semelhante, Figura 3. Pode-se verificar que não há influencia do sexo no sinal isotópico pela análise conjunta das variáveis, nitrogênio-15 e carbono-13, do músculo, casca e estômago dos camarões coletados (Figuras 4, 5, e 6).

4 Pode-se ressaltar a necessidade de análise de carbono-13 e nitrogênio-15 para a rastreabilidade de camarões, além do mais, a análise conjunta dos dados, mostrou resultado mais propício para problemas com mais de uma variável dependente, o que pode ser confirmado por Sartori [4], Denadai [1] e Oliveira [3] os quais aplicaram técnicas multivariadas para analisar a troca isotópica em aves. A análise multivariada de componentes principais apresentou resultado viável com relação a analise isotópica, pois tecidos como a casca, tem troca isotópica lenta e o estômago sofre influência da alimentação que pode estar contida nele. Sendo assim o músculo é considerado o melhor tecido para avaliar a rastreabilidade de camarões pelos isótopos de carbono-13 e nitrogênio ,5-5,0-10,0-5,5-10,5-6,0-11,0-6,5-7,0-11,5 18,0 18,5 19,0 19,5 Figura 1. Análise de componentes principais nitrogênio-15, do músculo de e. 20,0 20,5-7, Figura 2. Análise de componentes principais nitrogênio-15, da casca de e ,5-9,5 15,0-10,0 14,5-10,5 14,0-11,0 13, Figura 3. Análise de componentes principais nitrogênio-15, do estômago de e ,5 18,0 18,5 19,0 19,5 Figura 4. Análise de componentes principais nitrogênio-15, do músculo de camarões sete barbas com relação ao sexo. 20,0 20,5

5 -5,0 15,5 15,0-5,5-6,0-6,5 14,5 14,0-7,0 13,5-7, Figura 5: Análise de componentes principais das variáveis, carbono- 13 e nitrogênio-15, da casca de camarões sete barbas com relação ao sexo , Figura 6. Análise de componentes principais das variáveis, carbono- 13 e nitrogênio-15, do estômago de camarões sete barbas com relação ao sexo Conclusão A rastreabilidade por isótopos estáveis deve ser avaliada por mais de uma variável como o carbono-13 e o nitrogênio-15. A análise estatística adequada para problemas com mais de uma variável dependente, nesse caso carbono-13 e nitrogênio-15, pode ser a análise multivariada de componentes principais. Referências [1] DENADAI, J.C.; DUCATTI, C.; SARTORI, J. R.; PEZZATO, A.C.; MÓRI C.; GOTTMANN, R.; MITUO, M.A.O. Rastreabilidade da farinha de carne e ossos bovinos em ovos de poedeiras alimentadas com ingredientes alternativos Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.44, n.1, p.1-7, [2] HAIR, J.F.; ANDERSON; R.E. TATHAM; R.L.; BLACK, W.C. Análise Multivariada de Dados. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, [3] OLIVEIRA, R.P.; DUCATTI, C.; PEZZATO, A.C.; DENADAI, J.C.; CRUZ, V.C.; SARTORI, J.R.; CARRIJO, A.S.; CALDARA, F.R. Traceability of poultry offal meal in broiler feeding using isotopic analysis (δ and δ ) of different tissues. Revista Brasileira de Ciência Avícola, v. 12, n.1, p , [4] SARTORI, M.M.P., Multivariate analysis from data stable isotopes of the traceability process in birds. Acta scientiarum. Animal science, 2012 (aceito para publicação). [5] SCHMIDT K.; MCCLELLAND J.W.; MENTE E. et al. Trophic-level interpretation based on δ values: implications of tissue-specific fractionation and amino acid composition. Marine Ecology Progress Series, v. 266, p , 2004.