Avaliação do enriquecimento de cogumelos com selênio e efeitos antagônicos com elementos tóxicos

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dc.contributor.advisorNaozuka, Juliana [UNIFESP]
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5893830039262141pt_BR
dc.contributor.authorOliveira, Aline Pereira de [UNIFESP]
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2016677332008674pt_BR
dc.date.accessioned2022-06-07T16:24:29Z
dc.date.available2022-06-07T16:24:29Z
dc.date.issued2022-05-20
dc.description.abstractOs cogumelos são organismos bioacumuladores e frequentemente são utilizados em estudos voltados ao enriquecimento com Se, bem como bioindicadores e/ou biorremediadores de poluição ambiental. Estudos têm mostrado que o Se desempenha um papel protetivo eficiente contra a toxicidade de alguns elementos tóxicos, como Cd, Hg e Pb. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar o enriquecimento de cogumelo salmão (Pleurotus djamor) e shimeji branco (Pleurotus ostreatus) com Se e o seu papel protetor contra a toxicidade de Cd, Hg e Pb. Para tanto, os efeitos da suplementação do meio de cultivo com Se(IV), Se(VI), Cd, Hg e Pb foram estudados de acordo com as alterações nas características morfológicas dos cogumelos, bioacumulação elementar, distribuição de elementos essenciais (imageamento químico), bioacessibilidade, distribuição de espécies orgânicas e inorgânicas de Se e Hg e distribuição proteica. A suplementação do meio de cultivo com Se(IV) favoreceu a absorção e bioacumulação de Se nos cogumelos, variando de 19±4 μg/g (shimeji branco) a 76±2 μg/g (cogumelo salmão). Após o enriquecimento, as concentrações de K, Mg, Mn, P, S e Zn foram mantidas em relação ao grupo controle sendo produzidos cogumelos enriquecidos com Se, morfologicamente similares ao grupo controle e comercialmente aceitáveis. Diferenças na distribuição elementar espacial foram encontradas em estudos de imageamento por LIBS, revelando ser uma ferramenta analítica promissora para visualização rápida dos efeitos do enriquecimento de cogumelos. O enriquecimento com Se(IV) não alterou a bioacessibilidade de Ca, Cu, K e Mn e aumentou principalmente Mg (12%) e Zn (14%) no cogumelo salmão comparado ao grupo controle. Os resultados de distribuição de Se associado às proteínas indicaram que a suplementação com Se(IV) promoveu a interação de Se principalmente com albuminas (4,5±0,4) μg/g e glutelinas (11,1±0,4) μg/g no shimeji branco e cogumelo salmão, respectivamente. Na comparação da suplementação com diferentes espécies de Se, a adição de Se(IV) ao meio de cultivo foi mais eficiente que Se(VI) para o enriquecimento de shimeji branco, considerando a concentração total. As diferentes espécies de cogumelos foram capazes de bioconverter uma fração das espécies inorgânicas de Se adicionadas ao meio de cultivo para SeMet. Adicionalmente, a suplementação do meio de cultivo com Se(IV) e Se(VI) favoreceu a formação de cogumelos com elevadas frações de espécies solúveis bioacessíveis (>95%). Nos estudos voltados à avaliação do papel protetor do Se contra a toxicidade de Cd, Hg e Pb, os efeitos positivos mais significativos nas características morfológicas ocorreram com a adição de Se ao meio de cultivo contaminado com Hg. Em cogumelo salmão e shimeji branco, verificou-se que a suplementação do meio de cultivo com adição simultânea de Se(IV) (51,2 μg/g) e baixas concentrações de Cd, Hg e Pb favoreceu o acúmulo de espécies de Se(IV) nos cogumelos, indicando uma possível relação antagônica entre os elementos tóxicos e os mecanismos de bioconversão de Se(IV) a SeMet. Além disso, uma relação antagônica principalmente entre Se(IV) e o acúmulo de MeHg foi observada. Em conclusão, o enriquecimento com Se mostrou-se promissor do ponto de vista nutricional, e para a remediação da contaminação de cogumelos contribuindo para a segurança alimentar através da redução da exposição ao Cd e, principalmente, Hg.pt_BR
dc.description.abstractMushrooms are bioaccumulative organisms frequently used for Se enrichment as well as bioindicators and/or for bioremediation of environmental pollution. Studies have shown that Se plays an efficient protective role against the toxicity of some toxic elements, such as Cd, Hg, and Pb. Thus, the aim of this work was to evaluate the Se enrichment of pink oyster (Pleurotus djamor) and white oyster (Pleurotus ostreatus) mushrooms and its protective role against Cd, Hg, and Pb toxicity. For this, the effects of supplementing the growth medium with Se(IV), Se(VI), Cd, Hg, and Pb were studied based on changes in mushroom morphology, elemental bioaccumulation, essential elements distribution (chemical imaging), bioaccessibility, organic and inorganic Se as well as Hg species and protein distribution. The growth medium supplementation with Se(IV) favored Se uptake and bioaccumulation in mushrooms, ranging from 19±4 μg g-1 (white oyster mushrooms) to 76±2 μg g-1 (pink oyster mushrooms). After enrichment, K, Mg, Mn, P, S, and Zn concentrations were maintained in relation to the control group, producing commercially acceptable Se-enriched mushrooms morphologically similar to the control group. Differences in spatial elemental distribution were evaluated by LIBS imaging which is a promising analytical tool for quick visualization of mushroom enrichment effects. Enrichment with Se(IV) did not change Ca, Cu, K, and Mn bioaccessibility and increased mainly Mg (12%) and Zn (14%) bioaccessibility in pink oyster mushrooms compared to the control group. Protein-bound Se distribution indicated that Se(IV) supplementation promoted the Se interaction mainly with albumins (4.5±0.4) μg g-1 and glutelins (11.1±0.4) μg g-1 in white oyster and pink oyster mushroom, respectively. Concerning substrate supplementation using different Se species, adding Se(IV) to the growth substrate was more efficient than Se(VI) to produce Se-enriched white oyster mushroom taking into account the total concentration. Both mushroom species bioconverted a fraction of inorganic Se added to the substrate to SeMet. In addition, Se(IV) and Se(VI) supplementation favored the development of mushrooms with high fractions of bioaccessible soluble species of Se (>95%). In studies aimed at evaluating the protective role of Se against Cd, Hg and Pb toxicity, the most significant positive effects on morphology occurred with the addition of Se to Hg-contaminated substrates. It was found that Se(IV) (51.2 μg g-1) and low concentrations of Cd, Hg, and Pb supplementation, simultaneously, favored the accumulation of Se(IV) species in both mushroom species, indicating a possible antagonistic relationship between toxic elements and bioconvertion mechanisms from Se(IV) to SeMet. Furthermore, an antagonistic relationship mainly between Se(IV) and MeHg accumulation was observed. In conclusion, Se enrichment proved to be promising from a nutritional point of view, and for remediation of mushroom contamination purposes, contributing to food security due to reduced exposure to Cd and, mainly, Hg.en
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipIDFAPESP: 2017/05009-7pt_BR
dc.description.sponsorshipIDFAPESP: 2019/00663-6pt_BR
dc.format.extent172 f.pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11600/63935
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de São Paulopt_BR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesspt_BR
dc.subjectEspeciação químicapt_BR
dc.subjectAntagonismopt_BR
dc.subjectMetais tóxicospt_BR
dc.subjectSelêniopt_BR
dc.subjectCogumelospt_BR
dc.subjectMushroomsen
dc.subjectSeleniumen
dc.subjectToxic metalsen
dc.subjectAntagonismen
dc.subjectChemical speciationen
dc.titleAvaliação do enriquecimento de cogumelos com selênio e efeitos antagônicos com elementos tóxicospt_BR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesispt_BR
unifesp.campusInstituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF)pt_BR
unifesp.graduateProgramQuímica - Ciência e Tecnologia da Sustentabilidadept_BR
unifesp.knowledgeAreaCiências da Sustentabilidadept_BR
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