Cooking effects on iron and proteins content of beans (Phaseolus Vulgaris L.) by GF AAS and MALDI-TOF MS

The effects of domestic cooking on proteins, organic compounds and Fe distribution in beans (Phaseolus vulgaris L.) were investigated. Sequential extraction with different extractant solutions (mixture of methanol and chloroform 1:2 v/v, water, 0.5 mol L-1 NaCl, 70% v/v ethanol and 0.5 mol L-1 NaOH) were used for extracting lipids, albumins, globulins, prolamins and glutelins, respectively. Iron determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS), proteins by Bradford method and organic compounds by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) were carried out in this work. High concentration of albumins, globulins and glutelins were found in raw beans, while in the cooked beans, albumins and glutelins are main proteins types. The MALDI-TOF MS spectra of raw and cooked beans revealed that the domestic cooking altered the molecular weight of the organic compounds, since that in the cooked beans were found compounds between 2 and 3.5 kDa, which were not presented in the raw beans. Besides this, in cooked beans were also observed the presence of four compounds of high molecular weight (12-16 kDa), being that in the raw grains there is only one (ca. 15.2 kDa). In raw grains is possible to observe that Fe is mainly associated to albumins, globulins and glutelins. For cooked grains, Fe is associated to albumins and globulins.Os efeitos do cozimento doméstico na distribuição de proteínas, compostos orgânicos e Fe em feijão (Phaseolus vulgaris L.) foram investigados. Extração seqüencial com diferentes agentes extratores (mistura de metanol e clorofórmio 1:2 v/v, água, NaCl, etanol e NaOH) foi usada para extrair lipídeos, albuminas, globulinas, prolaminas e glutelinas, respectivamente. A determinação de Fe por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS), de proteínas pelo método de Bradford e compostos orgânicos por espectrometria de massas por tempo de vôo acoplada à ionização dessortiva de matriz por laser (MALDI-TOF MS) foram feitas nesse trabalho. Altas concentrações de albuminas, globulinas e glutelínas foram encontradas em feijão cru, enquanto que em grãos cozidos, albuminas e glutelínas foram os principais tipos de proteínas. Os espectros de MALDI-TOF MS do feijão cru e cozido revelaram que o cozimento doméstico alterou os pesos moleculares dos compostos orgânicos, uma vez que nos grãos cozidos foram encontrados compostos entre 2 e 3,5 kDa, os quais não estavam presentes no feijão cru. Além disso, no feijão cozido foi também observada a presença de quatro compostos de alto peso molecular (12-16 kDa), sendo que em grãos crus há somente um (ca.15,2 kDa). Nos grãos crus foi possível observar que Fe está principalmente associado a albuminas, globulinas e glutelínas. Para os grãos cozidos, Fe está presente em alta concentração em albuminas e globulinas.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Universidade de São Paulo Instituto de Química Departamento de Química FundamentalUNIFESPSciEL

Effects of Iron Enrichment of Adzuki Bean (Vigna angularis) Sprouts on Elemental Translocation, Concentrations of Proteins, Distribution of Fe-Metalloproteins, and Fe Bioaccessibility

Iron (Fe) is an essential element for human nutrition, and its deficiency or low hemoglobin levels are a global health issue. Strategies aimed at increasing the amounts of essential elementals in agricultural products, as sprouts of adzuki bean (Vigna angularis), can be a way to minimize deficiencies, mainly in the populations of developing countries. Therefore, in this work was evaluated: production of Fe-enriched adzuki bean sproutsFe accumulation and translocation in plants in different culture media enriched with different Fe masses (500, 1000, 2000, and 3000 mu g)and effects of the enrichment by means of 3000 mu g Fe-III-ethylenediaminetetraacetic acid (Fe-III-EDTA): on the distribution of Ca, Cu, Fe, K, P, Mg, S, and Zn in different parts of the planton protein concentrations (albumins, globulins, prolamins, and glutelins) and their association with Fe in edible parts of the plant (stems)and on Fe bioaccessibility in the edible part of the plant (stems). The enrichment via FeIII-EDTA favored the translocation and increased Fe content of sprouts (75%), besides promoting interactions of Fe with albumins (141%), globulins (180%), and glutelins (93%). In the bioaccessibility assays, Fe was 83% bioaccessible in Fe-enriched sprouts.Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo/FAPESPUniv Fed Sao Paulo, Rua Prof Artur Riedel 275, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Rua Prof Artur Riedel 275, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilFAPESP: 2015/01128-6FAPESP: 2015/15510-0Web of Scienc

Association of dental enamel lead levels with risk factors for environmental exposure

OBJECTIVE: To analyze household risk factors associated with high lead levels in surface dental enamel. METHODS: A cross-sectional study was conducted with 160 Brazilian adolescents aged 14-18 years living in poor neighborhoods in the city of Bauru, southeastern Brazil, from August to December 2008. Body lead concentrations were assessed in surface dental enamel acid-etch microbiopsies. Dental enamel lead levels were measured by graphite furnace atomic absorption spectrometry and phosphorus levels were measured by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. The parents answered a questionnaire about their children's potential early (05 years old) exposure to well-known lead sources. Logistic regression was used to identify associations between dental enamel lead levels and each environmental risk factor studied. Social and familial covariables were included in the models. RESULTS: The results suggest that the adolescents studied were exposed to lead sources during their first years of life. Risk factors associated with high dental enamel lead levels were living in or close to a contaminated area (OR = 4.49; 95% CI: 1.69;11.97); and member of the household worked in the manufacturing of paints, paint pigments, ceramics or batteries (OR = 3.43; 95% CI: 1.31;9.00). Home-based use of lead-glazed ceramics, low-quality pirated toys, anticorrosive paint on gates and/or sale of used car batteries (OR = 1.31; 95% CI: 0.56;3.03) and smoking (OR = 1.66; 95% CI: 0.52;5.28) were not found to be associated with high dental enamel lead levels. CONCLUSIONS: Surface dental enamel can be used as a marker of past environmental exposure to lead and lead concentrations detected are associated to well-known sources of lead contamination.OBJETIVO: Analizar factores de riesgo en el ambiente domiciliar asociados con altos niveles de plomo en el esmalte dental superficial. MÉTODOS: Se realizó estudio transversal con 160 adolescentes brasileros (14 a 18 años), residentes en urbanizaciones pobres del municipio de Bauru, SP, de agosto a diciembre de 2008. La concentración de plomo en el esmalte dental fue evaluada por micro biopsias ácidas del esmalte dental superficial, cuantificada por espectrometría de absorción atómica con horno de grafito y la concentración de fósforo fue medida por espectrometría de absorción óptica con plasma inductivamente acoplado. Los padres de los adolescentes respondieron a cuestionario sobre posible exposición previa (5 primeros años de vida del adolescente) al plomo producto de fuentes de contaminación bien conocidas. Se usó regresión logística para identificar asociaciones entre concentración de plomo en el esmalte y factores de riesgo ambientales. Covariables familiares y sociales fueron incluidas en los modelos. RESULTADOS: Los resultados sugieren que los jóvenes evaluados fueron expuestos a fuentes de plomo durante sus primeros años de vida. Los factores de riesgo asociados con el resultado fueron residir en área contaminada por plomo o en sus proximidades (OR=4,49; IC 95%: 1,69;11,97) y haber convivido, en el mismo domicilio, con persona que trabajaba en fábrica de tintas, pigmentos, cerámicas o baterías (OR= 3,43; IC 95%: 1,31;9,00). Haber usado, en casa, cerámica vitrificada, juegos de baja calidad o piratas, haber aplicado zircón en portones de hierro sin cobertura esmaltada o almacenar baterías de carro usadas en la residencia (OR= 1,31; IC 95%: 0,56-3,03) y hábito de fumar no fueron asociados con altas concentraciones de plomo en el esmalte dental (OR=1,66; IC 95%: 0,52;5,28). CONCLUSIONES: El esmalte dental superficial puede ser utilizado como marcador de exposición ambiental pasada al plomo y las concentraciones encontradas de dicho metal están relacionadas con fuentes bien conocidas de contaminación por plomo.OBJETIVO: Analisar fatores de risco no ambiente domiciliar associados com altos níveis de chumbo no esmalte dentário superficial. MÉTODOS: Estudo transversal conduzido com 160 adolescentes brasileiros (14 a 18 anos), residentes em bairros pobres do município de Bauru, SP, de agosto a dezembro de 2008. A concentração de chumbo no esmalte dentário foi avaliada por microbiópsias ácidas do esmalte dentário superficial, quantificada por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite e a concentração de fósforo foi medida por espectrometria de absorção óptica com plasma indutivamente acoplado. Os pais dos adolescentes responderam a questionário sobre possível exposição prévia (cinco primeiros anos de vida do adolescente) a chumbo decorrente de fontes de contaminação bem conhecidas. Usou-se regressão logística para identificar associações entre concentração de chumbo no esmalte e fatores de risco ambientais. Covariáveis familiares e sociais foram incluídas nos modelos. RESULTADOS: Os resultados sugerem que os jovens avaliados foram expostos a fontes de chumbo durante seus primeiros anos de vida. Os fatores de risco associados com o desfecho foram residir em área contaminada por chumbo ou nas suas proximidades (OR = 4,49; IC 95%: 1,69;11,97) e ter convivido, no mesmo domicílio, com pessoa que trabalhava em fábrica de tintas, pigmentos, cerâmicas ou baterias (OR = 3,43; IC 95%: 1,31;9,00). Ter usado, em casa, cerâmica vitrificada, brinquedos de baixa qualidade ou piratas, ter aplicado zarcão em portões de ferro sem cobertura esmaltada ou armazenar baterias de carro usadas na residência (OR = 1,31; IC 95%: 0,56;3,03) e hábito de fumar não foram associados com altas concentrações de chumbo no esmalte dentário (OR = 1,66; IC 95%: 0,52;5,28). CONCLUSÕES: O esmalte dentário superficial pode ser utilizado como marcador de exposição ambiental passada ao chumbo e as concentrações encontradas desse metal estão ligadas a fontes bem conhecidas de contaminação por chumbo

Study of influence of conservation processes in the distribution of elemental species in coconut water by atomic absorption spectrometry and optical emission spectrometry

A água de coco é um isotônico natural, uma bebida pouco calórica e muito nutritiva, representando 1,4 % do mercado de refrigerantes e de isotônicos artificiais. Aliado ao crescente mercado interno e externo, surge os processos de conservação com o intuito de preservação da água de coco fora do fruto, facilitando a comercialização e aumentando o tempo de vida de prateleira. Considerando o pressuposto, esse trabalho teve como objetivo principal avaliar a influência dos processos de conservação, ultrafiltração, congelamento e pasteurização, na concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se e Zn em água de coco. As determinações foram feitas por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado e espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica. Investigação no sentido de determinar espécies livres de Se4+ e Se6+, em água de coco, por geração de hidretos e pré-concentração na superfície de um tubo de grafite modificada com Ir também foi objetivo desse trabalho. Os estudos foram realizados por meio das determinações das concentrações totais dos elementos e em diferentes frações (filtrado e resíduo), obtidas após ultrafiltração com membrana de celulose (0,100 e 0,025 µm). Em todos os processos de conservação estudados, exceto na ultrafiltração, as concentrações totais dos elementos de interesse foram preservadas. A ultrafiltração com filtro de 0,025 μm promoveu a retenção de uma quantidade significativa de Fe (30%) e Zn (50 %). A influência dos processos de conservação, com base na distribuição dos elementos de interesse, mostrou uma tendência de variação na distribuição de Cu, Fe e Zn na água de coco pasteurizada e em todos os elementos na congelada, sobretudo para aquelas com tempo de congelamento superior a 30 dias. A especiação de Se6+ e Se4+ foi feita após redução do Se6+ com 2,0 mol L-1 HCl + 1 mol L-1 KBr e aquecimento por microondas focalizadas em microfrascos, apresentando cerca de 95 % de eficiência na redução na ausência da amostra de água de coco.The coconut water is a natural isotonic, nutritive and low caloric drink, corresponding to 1.4 % of the soft drink and artificial isotonic market store. The conservation processes of the coconut water appear in association to the expansion of the internal and external market, increasing the shelf-life of the product and its comercialization. The objective of this work was evaluate the influence of the conservation processes, such as, ultrafiltration, freezing and pasteurization based on the concentrations of Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se and Zn in the coconut water. The determinations were done by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry and electrothermal atomic absorption spectrometry. The investigation of free-species of Se4+ and Se6+, in coconut water, by hydride generation and pre-concentration on the modified graphite tube surface with Ir was also the aim of this project. The studies were carried out through the determinations of the total concentration of the interest elements and in different fractions (filtrate and residue), obtained after ultrafiltration with cellulose membrane filters (0.100 and 0.025 µm). In all processes of conservation studied, except the ultrafiltration, the total concentrations were preserved. The ultrafiltration with filters of 0.025 µm promoted the retention of significant concentration of Fe (30%) e Zn (50%). Considering the distribuituion of the interest elements, the influence of the conservation processes showed a tendency of the variation in the Cu, Fe and Zn distribuition for the pasteurized coconut water, and for all elements in the frozen, mainly for frozen samples storaged for more than 30 days. The speciation of Se4+ and Se6+ was carried out after reduction of Se6+ with 2 mol L-1 HCl + 1 mol L-1 KBr and using microvials heated in a focused microwave. The reduction efficiency of the Se6+ to Se4+ was 95 %, in absence of coconut water

Chemical speciation in Brazilnut, coconut and cupuassu

Nesse trabalho foram realizados estudos para o fracionamento e especiação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn em castanha-do-pará (Bertholletia excelsa H. B. K), polpa de coco (Cocos nucifera L.) e semente de cupuaçu (Theobroma grandiflorum). A extração seqüencial sólido-líquido combinada com GF AAS foi utilizada para o fracionamento e determinação dos elementos associados às frações proteicas. As concentrações de proteínas encontradas nos extratos de castanha-do-pará (6 a 76 mg g-1) foram maiores do que aquelas encontradas nos extratos de semente de cupuaçu (2 a 27 mg g-1) e de polpa de coco (1 a 12 mg g-1). A preliminar relação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn associado a diferentes grupos de proteínas foi observada, indicando a possível interação desses elementos com albuminas, globulinas, prolaminas e glutelínas. O acoplamento on-line SEC-UV e off-line SEC-UV GFAAS foi aplicado com sucesso para a identificação das espécies de Cu, Fe, Mn, Se e Zn nos extratos de água, NaCl e NaOH de castanha-do-pará, polpa de coco e semente de cupuaçu. Em geral, os elementos de interesse encontram-se associados a espécies de pesos moleculares inferiores a 13 kDa nos extratos de água e NaCl e a 28 kDa nos extratos de NaOH. A combinação das informações obtidas desse acoplamento com os espectros de massas do MALDI-TOF da castanha-do-pará confirmam a associação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn com duas espécies presentes no extrato de água de 6 kDa (Fe, Mn and Zn) e 11 kDa (Cu, Mn and Se).In this work, studies were done for the fractionation and speciation of Cu, Fe, Mn, Se and Zn in Brazil-nut (Bertholletia excelsa H.B.K.), cupuassu (Theobroma grandiflorum) seeds and coconut (Cocos nucifera L.) pulp. The sequential solid-liquid extraction combined with GF AAS was used to fractionation and determination of elements associated to proteins fractions. The determined protein concentrations in extractants of Brazil-nut (6 a 76 mg g-1) are higher than those observed for extractants of cupuassu seeds (2 a 27 mg g-1) and coconut pulp (1 a 12 mg g-1). The preliminary relationship of Cu, Fe, Mn, Se and Zn associated to different proteins groups was observed, indicating a possible interation of these elements with albumins, globulins, prolamins and glutelins. The on-line SEC-UV and off-line SEC-UV GFAAS hyphenation was applied with sucess for the identification of Cu, Fe, Mn, Se and Zn species in the water, NaCl and NaOH extractants of Brazil-nut, cupuassu seeds and coconut pulp. In general, the interest elements were found associated to species of molecular weights lower than 13 kDa for water and NaCl extractants and 28 kDa for NaOH extractants. The combination of the informations of this hyphenation with MALDI-TOF mass spectra of the Brazil-nut gave confirmation of the association of the Cu, Fe, Mn, Se and Zn with two water-soluble species of 6 kDa (Fe, Mn and Zn) and 11 kDa (Cu, Mn and Se)

Study of influence of conservation processes in the distribution of elemental species in coconut water by atomic absorption spectrometry and optical emission spectrometry

A água de coco é um isotônico natural, uma bebida pouco calórica e muito nutritiva, representando 1,4 % do mercado de refrigerantes e de isotônicos artificiais. Aliado ao crescente mercado interno e externo, surge os processos de conservação com o intuito de preservação da água de coco fora do fruto, facilitando a comercialização e aumentando o tempo de vida de prateleira. Considerando o pressuposto, esse trabalho teve como objetivo principal avaliar a influência dos processos de conservação, ultrafiltração, congelamento e pasteurização, na concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se e Zn em água de coco. As determinações foram feitas por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado e espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica. Investigação no sentido de determinar espécies livres de Se4+ e Se6+, em água de coco, por geração de hidretos e pré-concentração na superfície de um tubo de grafite modificada com Ir também foi objetivo desse trabalho. Os estudos foram realizados por meio das determinações das concentrações totais dos elementos e em diferentes frações (filtrado e resíduo), obtidas após ultrafiltração com membrana de celulose (0,100 e 0,025 µm). Em todos os processos de conservação estudados, exceto na ultrafiltração, as concentrações totais dos elementos de interesse foram preservadas. A ultrafiltração com filtro de 0,025 μm promoveu a retenção de uma quantidade significativa de Fe (30%) e Zn (50 %). A influência dos processos de conservação, com base na distribuição dos elementos de interesse, mostrou uma tendência de variação na distribuição de Cu, Fe e Zn na água de coco pasteurizada e em todos os elementos na congelada, sobretudo para aquelas com tempo de congelamento superior a 30 dias. A especiação de Se6+ e Se4+ foi feita após redução do Se6+ com 2,0 mol L-1 HCl + 1 mol L-1 KBr e aquecimento por microondas focalizadas em microfrascos, apresentando cerca de 95 % de eficiência na redução na ausência da amostra de água de coco.The coconut water is a natural isotonic, nutritive and low caloric drink, corresponding to 1.4 % of the soft drink and artificial isotonic market store. The conservation processes of the coconut water appear in association to the expansion of the internal and external market, increasing the shelf-life of the product and its comercialization. The objective of this work was evaluate the influence of the conservation processes, such as, ultrafiltration, freezing and pasteurization based on the concentrations of Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se and Zn in the coconut water. The determinations were done by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry and electrothermal atomic absorption spectrometry. The investigation of free-species of Se4+ and Se6+, in coconut water, by hydride generation and pre-concentration on the modified graphite tube surface with Ir was also the aim of this project. The studies were carried out through the determinations of the total concentration of the interest elements and in different fractions (filtrate and residue), obtained after ultrafiltration with cellulose membrane filters (0.100 and 0.025 µm). In all processes of conservation studied, except the ultrafiltration, the total concentrations were preserved. The ultrafiltration with filters of 0.025 µm promoted the retention of significant concentration of Fe (30%) e Zn (50%). Considering the distribuituion of the interest elements, the influence of the conservation processes showed a tendency of the variation in the Cu, Fe and Zn distribuition for the pasteurized coconut water, and for all elements in the frozen, mainly for frozen samples storaged for more than 30 days. The speciation of Se4+ and Se6+ was carried out after reduction of Se6+ with 2 mol L-1 HCl + 1 mol L-1 KBr and using microvials heated in a focused microwave. The reduction efficiency of the Se6+ to Se4+ was 95 %, in absence of coconut water

Total determination and direct chemical speciation of Hg in fish by solid sampling GF AAS

Simple and rapid analytical procedures for the direct determination of total Hg and for direct chemical speciation of Hg(2+) and methylmercury (MHg) in fish were proposed after careful optimization of the heating program and the addition of appropriate chemical modifiers by solid sampling graphite furnace atomic absorption spectrometry (SS-GF AAS). the total determination was done using Ir film and 5 mu g Pd + 3 mu g Mg solution as permanent and co-injected chemical modifiers, respectively. for direct chemical speciation, 5 mu g Pd + 3 mu g Mg or 5 mu g Pd + 3 mu g Mg + 0.5% w/v Triton X-100 solutions were used as co-injected chemical modifiers. the accuracy of both procedures was verified using the certified reference material (CRM) of tuna fish (CE-464), lobster hepatopancreas (TORT-2) and dogfish (DOLT-2). the certified and the found concentrations were statistically concordant (Student's t-test). the total Hg concentration in the tuna fish candidate reference material produced in our laboratory was 2.66 +/- 0.15 mg kg(-1). in the sample ground in a cryogenic mill, the Hg(2+) concentrations were 0.553 and 0.559 mg kg(-1) and by the difference between the total Hg and Hg(2+) concentration was obtained the MHg concentration, 5.11 and 4.73 g kg(-1), using Pd + Mg and Pd + Mg + Triton respectively. These results reveal a high concentration of the methylated species that it is most toxic Hg species.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Universidade Federal de São Paulo, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilUniv São Paulo, Inst Quim, Dept Quim, BR-05513970 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilFAPESP: 2007/56504-6Web of Scienc