Análise colorimétrica das concentrações de fósforo em alimentos para animais através de imagem em substituição à espectrofotometria

Abstract

A avaliação das concentrações de fósforo em alimentos para animais é um ponto chave para suprimento nutricional, utilização eficiente de insumos e redução da sua excreção urinária e fecal. Os métodos padrão para a quantificação de fósforo em alimentos são baseados em prévia digestão em ácidos nitrico:perclórico e reações colorimétricas de intensidade de azul, em espectrofotometria a 725nm. A aquisição e operacionalização de um equipamento de espectrofotometria é um desafio, principalmente quando se avalia um alto quantitativo de amostras, o que é comum na avaliação de alimentos para animais. Objetivou-se avaliar o uso de imagens de smartphone ou de scanner como substituição à espectrofotometria na quantificação de fósforo em soluções minerais de alimentos para animais. Foram avaliadas 48 amostras de alimentos, sendo forragens, ingredientes da alimentação animal e concentrados comerciais, divididas em 3 grupos de 16 amostras. Após digestão ácida e diluições, as soluções minerais tiveram o fósforo dosado por reação colorimétrica do fósforo-molibdato e suas soluções de leitura sistematizadas em microplacas de ELISA com 96 poços, sendo 4 rodadas de análise realizadas de forma subsequente, com amostras e padrões pipetados em quadruplicatas por placa. Foram gerados padrões de 0 a 1,4 a cada 0,2 mg de fósforo na solução de leitura. Os valores de absorbância de cada cubeta foram obtidas em espectrofotômetro de microplacas e imagens de smartphone e scanner foram obtidas sequencialmente. As imagens foram segmentadas e em cada cubeta foi amostrada um círculo de 10 pixels de diâmetro, sendo obtidos os valores de mínimo, máximo, média, mediana e desvio padrão das camadas vermelho, verde e azul (RGB). Foram realizadas estimativas das concentrações de fósforo utilizando-se a regressão linear entre a absorbância em função das concentrações de fósforo nos padrões e alternativas substituindo a absorbância por cada um dos parâmetros avaliados nas imagens, exceto desvio padrão. Foram calculadas a repetibilidade e os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ). A absorbância se relacionou negativamente com os parâmetros RGB das imagens, sendo observada maior dispersão nas imagens de scanner em comparação ao smartphone. Maior desvio padrão entre os pixels foi observado nas imagens de scanner. Menores valores de repetibilidade, LOD e LOQ de 19%, 0,003 e 0,010 mg foram observados usando a absorbância como preditor. As imagens obtidas através de um de smartphone apresentaram de um modo geral, valores inferiores de repetibilidade, LOD e LOQ em comparação ao scanner. Os parâmetros média da camada vermelha e média e mediana da camada verde, em imagens de smartphone, apresentaram maior potencial por desempenho próximo, porém inferior ao observado com a absorbância. Conclui-se que imagens de smartphone apresentaram potencial superior ao scanner como uso em substituição à espectrofotometria para a dosagem de fósforo pelo método colorimétrico de fósforo-molibdato. As camadas vermelho e verde se mostraram com maior potencial preditivo e sensibilidade para limites de detecção e quantificação inferiores ao azul. O aprimoramento de técnicas do uso de smartphone para desempenhos equivalentes ao da espectrofotometria pode viabilizar o uso de smartphones para dosar fósforo em amostras de alimentos para animais.