Região de Interesse (ROI):

• Qual foi o tamanho da ROI definida?

• Por que essa região foi escolhida?

• Qual o impacto do tamanho da ROI na qualidade do modelo?

Para as medidas de absorção de radiação, utiliza-se a seguinte fórmula: A= log(Io/I) = εbc, onde A representa a absorbância, Io é a intensidade da radiação monocromática que incide na amostra e I é a intensidade da radiação transmitida pela amostra. A absortividade molar (ε) é uma grandeza específica da espécie absorvente e depende do comprimento de onda da radiação utilizado. A concentração é representada por c e b é o caminho óptico, por onde a radiação passa pela amostra (ROCHA; TEIXEIRA, 2004).

O princípio básico da espectrofotometria é baseado na absorção de radiação eletromagnética pelos elétrons das substâncias. Como pode ser observado na Figura 1, a energia radiante transmitida ou absorvida por uma solução é medida em diferentes comprimentos de onda e captada por um detector, com uma fotocélula, que converte a energia luminosa em um sinal elétrico proporcional à intensidade da luz. Esse sinal elétrico é amplificado, processado por um sistema eletrônico e finalmente convertido em um resultado quantitativo exibido no visor do espectrofotômetro (SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002).

Os resultados quantitativos podem ser determinados utilizando uma curva de calibração, que relaciona as concentrações conhecidas de uma substância chamada de padrão, com as respectivas absorbâncias medidas, permitindo assim, uma extensa aplicação na determinação de diferentes tipos de moléculas e íons em diferentes faixas de comprimento de onda, incluindo os açúcares redutores. A espectrofotometria de UV-Vis é considerada uma técnica de análise versátil e de fácil execução e uma ferramenta importante no controle de qualidade, pesquisa científica e aplicações clínicas (HARRIS, 2005).
 

Figura 1. Esquema de funcionamento de um espectrofotômetro de UV-Vis ( Fonte: Adaptada de ROSA, et al., 2019).

Salienta-se ainda que, a técnica espectroscópica UV-Vis permite uma análise rápida e não destrutiva da amostra, além de fornecer informações importantes em forma de espectros sobre a composição da amostra, sendo capaz de identificar alterações mínimas existentes em uma substância, e também é uma técnica de baixo custo e facilidade de implementação (PATEL, S. et al., 2022; DANTAS, 2024).

As determinações do teor de fenóis totais presentes nas amostras méis e extratos podem ser realizadas por espectrofotometria utilizando o método de Folin-Denis com modificações, no qual observa-se a mudança da coloração da solução de esverdeada para azul, cuja absorbância foi medida a 760 nm (SALGUEIRO, F. B., 2012).

Nesse sentido, vale destacar a busca e o desenvolvimento de novas ferramentas tecnológicas alternativas para facilitar e agilizar a realização de análises para quantificação de substâncias de interesse e que permita avaliações tanto qualitativas quanto quantitativas. Assim, o aplicativo para smartphones REDGIM apresenta-se como uma excelente opção para avaliação de compostos químicos de interesse em alimentos, uma vez que a metodologia de análise de imagens possibilita a quantificação de diferentes amostras após a realização de reações colorimétricas. Além disso, o sistema é de fácil operação, podendo ser instalado e utilizado no celular, o que possibilita que as análises sejam realizadas no local de coleta das amostras, evitando assim o deslocamento do material em estudo  para um centro de pesquisa e análise situado em locais distantes.   

HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa, 6. Ed, Rio de Janeiro, LTC, p.876, 2005.

LAU, I. L. S. Estudos preliminares para a determinação de açúcares redutores por método alternativo utilizando smartphone e espectrofotometria UV-VIS. Trabalho de conclusão de curso de licenciatura em Química do Instituto Federal do Paraná – Campus Irati. Irati, 48p. 2024.

PATEL, S. et al. A Review on “Uv Visible Spectrocopy”. v. 7, ed. 5. International Journal of Pharmaceutical Research and Applications, Índia, Sep-Oct 2022, p. 1144-1151.

ROCHA, F.R.P.; TEIXEIRA L.S.G.; Estratégias para aumento de sensibilidade em espectrofotometria. Quím Nova ,v.27, n.5, p.807, 2004.

ROSA, C. L.; MARTINS F. P.de O. S.; ARANTES, R. dos S. V.; SILVA, M.; OLIVEIRA, T. M.; SALIBA, W. A. Construção de espectrofotômetro visível para fins didáticos. Journal of Exact Sciences. v.21, n.1, p.20-25, 2019.

SALGUEIRO, F. B. Caracterização de méis brasileiros: físico-química, perfil de substâncias polares, atividade antioxidante e quimiometria. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Curso de Pós-Graduação em Química. Rio de Janeiro, 124p., 2012.

SKOOG, D. A.;

HOLLER, F. J.; NIEMAN, T .A. Princípios de Análise Instrumental. 5 Ed, Bookman, Porto Alegre, 2002.

 TOM, Justin. UV-Vis Spectroscopy: Principle, Strengths and Limitations and Applications. Technology Networks, 2021.

Esses dados de cor foram processados diretamente no aplicativo com os algoritmos embutidos de PLS (Partial Least Squares) e PCA (Análise de Componentes Principais), permitindo gerar modelos multivariados que relacionaram a intensidade da cor com a concentração de antioxidantes presentes nas amostras.

Além disso, a análise revelou uma correlação entre a cor mais escura dos méis e maior atividade antioxidante, indicativa da presença de flavonoides e compostos fenólicos como quercetina e crisina — associados à eficiência na neutralização dos radicais livres. A abordagem quimiométrica foi essencial para interpretar esses padrões de forma estatística e confiável, reforçando o papel do REDGIM como ferramenta acessível, portátil e eficiente para práticas investigativas em sala de aula.

REFERÊNCIAS

ROSA, T. R. et al. REDGIM como aplicativo de smartphone para aplicações quimiométricas por meio de análise de imagens: um uso em PLS. Química Nova, v. 45, n. 5, p. 550-559, 2022. DOI: 10.21577/0100-4042.20170861. Disponível em: https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170861. Acesso em: 16 jul. 2025.

Portabilidade: Pode ser usado em qualquer lugar, pelo fato de ser um aplicativo para smartphones.

Baixo Custo: Não são necessários equipamentos sofisticados, pois é utilizado somente o smartphone para realizar as análises.

Visibilidade direta: Os resultados são exibidos de imediato na tela do próprio smartphone, com os gráficos e os dados.

Apesar de ser uma ferramenta acessível e promissora para análise química via imagem, apresenta algumas limitações que precisam ser consideradas. Sua sensibilidade à luz ambiente pode afetar os resultados dos testes colorimétricos, assim como variações na distância e no posicionamento das amostras em relação à câmera. Os sensores dos smartphones não são calibrados cientificamente, o que compromete a linearidade das medições RGB. Além disso, o app possui interface pouco intuitiva para iniciantes e não permite exportar dados diretamente para outras plataformas, o que restringe análises estatísticas mais robustas. Por fim, a performance do REDGIM depende diretamente do hardware do dispositivo utilizado, o que pode gerar inconsistência entre diferentes aparelhos. Mesmo assim, seu potencial pedagógico e sua portabilidade continuam sendo pontos fortes para ambientes de ensino investigativo.

Fundamentos:

A cor de uma solução é um indicador da concentração de um analito (princípio da colorimetria). Câmeras de smartphones funcionam como sensores ópticos, capturando luz refletida/transmitida em três canais: R (vermelho), G (verde) e B (azul). Esses sinais RGB são convertidos em matrizes numéricas que representam a intensidade de cada cor em cada pixel.

Como o REDGIM detecta a atividade antioxidante?

A determinação de atividade antioxidante normalmente envolve um ensaio colorimétrico, onde a presença de antioxidantes descolore uma solução colorida. A intensidade da cor residual (RGB) após a reação antioxidante é capturada pelo app. O modelo PLS relaciona os valores de cor com a concentração do antioxidante ou com um índice de atividade antioxidante.

Na região amazônica, as espécies mais criadas são:

Jupará (Melipona Compressipes);

Urucu-boca-de-renda (Melípona seminigra);

Uruçu-boi (Melípona nebulosa);

Nariz-de-anta (Melíponalateralis);

Urucu-boca-de-ralo (Melíponarufiventris);

Beiço (Melíponaeburnea),

Jandaíra (Melípona fulva),

Canudo (Scaptotrigona sp).

Do ponto de vista ecológico, as abelhas sem ferrão promovem a biodiversidade ao realizarem a polinização cruzada, ou seja, transferem pólen entre flores de plantas geneticamente diferentes da mesma espécie. Esse processo fortalece a base genética das populações vegetais, aumentando sua variabilidade genética e das espécies, resistência a doenças e capacidade de adaptação às mudanças ambientais. Elas mantêm ativamente o funcionamento dos ecossistemas, pois, ao fertilizar flores de plantas nativas, garantem a reprodução de espécies vegetais fundamentais para cadeias alimentares inteiras, sustentando desde microrganismos até animais de grande porte.

Além disso, essas abelhas ajudam a manter a integridade dos habitats naturais, pois polinizam plantas que fixam o solo, regulam o microclima, protegem nascentes e alimentam outras espécies. Sua presença, portanto, está diretamente ligada à saúde ambiental de florestas, cerrados, campos e outros biomas.

No contexto agrícola, o papel das abelhas sem ferrão é igualmente vital. Elas são polinizadoras naturais de diversas culturas economicamente importantes. Ao visitarem as flores em busca de néctar e pólen, promovem o transporte do material genético entre as plantas, processo que resulta no aumento da produção de frutos e sementes e, muitas vezes, na melhoria da qualidade dos alimentos colhidos. Frutos mais bem formados, com maior teor de açúcar, maior tamanho, sabor, teor de óleo, textura da fibra, maior valor nutricional, formato mais uniforme e maior resistência pós-colheita - e, consequentemente, maior valor comercial estão diretamente associados à polinização eficiente.

Além disso, a adequada polinização agrícola não só melhora o rendimento das lavouras, mas também reduz a necessidade de insumos artificiais (como fertilizantes), tornando os sistemas produtivos mais eficientes, naturais e sustentáveis.

Além do papel direto na agricultura e no ambiente, as abelhas sem ferrão têm grande valor científico. Sua organização social (com divisão de trabalho, sobreposição de gerações e cuidado coletivo com os filhotes) as torna modelos ideais para pesquisas em biologia comportamental e conservação ambiental.

Outro ponto de destaque é que essas abelhas atuam de forma eficiente em campo aberto e também em estufas, adaptando-se a diferentes condições de cultivo.

Dentre todos os benefícios medicinais, a ação antioxidante do mel é uma de suas propriedades funcionais mais notáveis. Os antioxidantes combatem os radicais livres e as espécies reativas de oxigênio (como O₂⁻, OH·, e radicais peroxil), prevenindo danos oxidativos às células humanas, que estão associados a diversas doenças degenerativas como câncer, envelhecimento precoce ou Alzheimer. Os compostos antioxidantes do mel são, em sua maioria, hidrossolúveis, o que os torna altamente biodisponíveis no plasma sanguíneo.

culturas agrícolas no Brasil. Revista Delos, v. 17, n. 61, 2024.

SILVA, RA da et al. Composição e propriedades terapêuticas do mel de abelha. Alimentos e Nutrição

Araraquara, v. 17, n. 1, p. 113-120, 2008.

CARVALHO-ZILSE, Gislene Almeida et al. Criação de abelhas sem ferrão. ProVárzea/Ibama: Inpa,

2005.

Conceito de antioxidantes, radicais livres e estresse oxidativo. 

Os antioxidantes são substâncias químicas fundamentais para a manutenção da homeostase celular, atuando como agentes redutores que neutralizam espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (Halliwell; Gutteridge, 2015). Essas espécies reativas, popularmente conhecidas como radicais livres, são moléculas instáveis geradas continuamente durante processos metabólicos essenciais, como a respiração mitocondrial, ou induzidas por fatores externos como radiação ultravioleta e poluentes atmosféricos (López-Alarcón; Denisova, 2013). De acordo com Sies (2017, p. 45), “o desequilíbrio entre a produção de radicais livres e a capacidade antioxidante do organismo caracteriza o estresse oxidativo, condição patológica associada a danos biomoleculares cumulativos”.

Estudos recentes demonstram que o estresse oxidativo está intimamente relacionado ao desenvolvimento de diversas patologias crônicas. Butterfield et al. (2018) comprovaram que “o acúmulo de radicais livres no tecido nervoso está diretamente associado à neurodegeneração observada na doença de Alzheimer”. Paralelamente, Anderson et al. (2009) observaram que a produção excessiva de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) em adipócitos contribui para a resistência à insulina, mecanismo central no diabetes mellitus tipo 2. Esses achados reforçam a importância dos sistemas antioxidantes endógenos e exógenos na prevenção de danos celulares.

No contexto dos alimentos funcionais, o mel destaca-se como fonte importante de compostos bioativos com propriedades antioxidantes. Almeida-Muradian et al. (2020) analisaram méis brasileiros de abelhas sem ferrão e identificaram concentrações significativas de flavonoides e ácidos fenólicos, com destaque para a quercetina e o ácido cafeico. Esses compostos, segundo Bilikova et al. (2015, p. 465), “atuam sinergicamente na neutralização de radicais livres, demonstrando correlação positiva entre teor fenólico e atividade antioxidante”. Souza et al. (2022) complementam que "o perfil antioxidante do mel varia conforme a origem botânica, sendo méis de regiões tropicais particularmente ricos em polifenóis".

A ação protetora dos antioxidantes do mel ocorre através de múltiplos mecanismos. Como explica Jomova; Valko (2011), os flavonoides atuam principalmente por doação de elétrons, enquanto os ácidos fenólicos apresentam maior capacidade de quelação de metais de transição. Essa complementaridade de mecanismos justifica o crescente interesse científico no mel como alimento funcional. Contudo, é importante ressaltar que, conforme alertam Halliwell; Gutteridge (2015), “ o consumo de antioxidantes deve ser parte de uma abordagem nutricional equilibrada, considerando a complexidade dos sistemas redox biológicos”.

ALMEIDA-MURADIAN, L. B. et al. Physicochemical and antioxidant profile of stingless bee honey from Brazil. Journal of Apicultural Research, London, v. 59, n. 2, p. 213-219, 2020.

ANDERSON, E. J. et al. Mitochondrial hydrogen peroxide emission and cellular redox state link excess fat intake to insulin resistance in both rodents and humans. Journal of Clinical Investigation, Ann Arbor, v. 119, n. 3, p. 573-581, 2009.

BILIKOVA, K. et al. Authentication of honey based on a specific chemical composition. Food Chemistry, Amsterdam, v. 175, p. 463-468, 2015.

BUTTERFIELD, D. A. et al. Oxidative stress, amyloid-β peptide, and altered key molecular pathways in the pathogenesis and progression of Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease, Amsterdam, v. 62, n. 3, p. 1345-1367, 2018.

HALLIWELL, B.; GUTTERIDGE, J. M. C. Free radicals in biology and medicine. 5. ed. Oxford: Oxford University Press, 2015.

JOMOVA, K.; VALKO, M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology, Amsterdam, v. 283, n. 2-3, p. 65-87, 2011.

LÓPEZ-ALARCÓN, C.; DENISOVA, N. A. Methods to measure the antioxidant activity: a review. Current Medicinal Chemistry, Hilversum, v. 20, n. 30, p. 3797-3814, 2013.

SIES, H. Hydrogen peroxide as a central redox signaling molecule in physiological oxidative stress: oxidative eustress. Redox Biology, Amsterdam, v. 11, p. 613-619, 2017.

SOUZA, B. A. et al. Comparative study of phenolic compounds in stingless bee honeys. Food Chemistry,

Amsterdam, v. 374, p. 131658, 2022.

O mel produzido por abelhas sem ferrão (Meliponini), como a Jataí (Tetragonisca angustula), Uruçu (Melipona scutellaris) e Mandaguari (Scaptotrigona postica), tem despertado crescente interesse científico devido ao seu perfil químico singular e elevada atividade antioxidante. Estudos comparativos demonstram que esses méis tropicais apresentam teores de polifenóis significativamente superiores (cerca de 2-3 vezes maiores) quando comparados ao mel tradicional de Apis mellifera (Souza et al., 2022).

Os polifenóis constituem a principal classe de compostos responsáveis pela atividade antioxidante no mel de meliponíneos. Dentre estes, os flavonoides destacam-se por contribuírem com aproximadamente 70% da capacidade antioxidante total (Almeida-Muradian et al., 2020). A quercetina, abundante em méis de florada silvestre como Hyptis martiusii, tem demonstrado em estudos in vitro notável atividade anti-inflamatória, com redução significativa na produção de citocinas pró-inflamatórias (IL-6 e TNF-α) em modelos celulares (Oliveira et al., 2021). Já o kaempferol, característico de méis de assa-peixe (Vernonia spp.), apresenta reconhecida ação cardioprotetora, atuando na redução da peroxidação lipídica em membranas celulares (Silva et al., 2019).

Os ácidos fenólicos, que correspondem a 20-30% dos antioxidantes totais, desempenham papel complementar nesta atividade. O ácido cafeico, encontrado em elevadas concentrações no mel de jandaíra (Melipona subnitida), além de sua ação antioxidante, exibe comprovado efeito antimicrobiano contra cepas de Staphylococcus aureus (Pereira et al., 2020). O ácido p-cumárico, predominante em méis de florada de eucalipto, mostrou-se particularmente eficaz na inibição da peroxidação lipídica em sistemas modelo, com redução de até 80% na formação de malonaldeído (Melo et al., 2021).

As vitaminas presentes no mel atuam sinergicamente com os compostos fenólicos. A vitamina C (ácido ascórbico), encontrada em méis de frutas tropicais como o caju, participa do sistema de regeneração redox, enquanto a vitamina E (α-tocoferol), presente em méis ricos em lipídeos como os de coco, protege especificamente as membranas celulares contra danos oxidativos (Andrade et al., 2022).

A composição química desses méis é fortemente influenciada por fatores como origem botânica e processamento. Méis provenientes de regiões de Caatinga, com sua flora diversificada, apresentam maior variedade de polifenóis (Carvalho et al., 2021). Contudo, o aquecimento acima de 40°C pode levar à degradação de compostos termossensíveis como a apigenina, reduzindo significativamente a atividade antioxidante (Rodrigues et al., 2020).

A quantificação da capacidade antioxidante em alimentos, como o mel, é fundamental para compreender seu potencial na prevenção de danos celulares causados pelo estresse oxidativo. Estudos recentes demonstram que o consumo regular de alimentos ricos em antioxidantes está associado à redução do risco de doenças crônicas não transmissíveis (DCNTs), como câncer, diabetes mellitus tipo 2, doenças cardiovasculares e enfermidades neurodegenerativas, incluindo Alzheimer e Parkinson (Halliwell, 2012; López-Alarcón; Denisova, 2013). No caso específico do mel produzido por abelhas sem ferrão (Meliponini), essa avaliação ganha destaque devido à sua composição única, rica em polifenóis, flavonoides e ácidos fenólicos, que conferem atividade antioxidante superior em comparação ao mel de Apis mellifera (Almeida-Muradian et al., 2014).

Além dos benefícios à saúde, a análise da capacidade antioxidante do mel possui implicações práticas significativas. Do ponto de vista nutricional e funcional, méis com alta atividade antioxidante são classificados como alimentos funcionais, pois além de suas propriedades nutricionais básicas, oferecem efeitos metabólicos positivos, como modulação do sistema imunológico e proteção contra radicais livres (BRASIL, 2018). Essa característica agrega valor comercial ao produto, permitindo sua inserção em mercados premium de alimentos naturais e nutracêuticos, além de aplicações farmacêuticas e cosméticas (Souza et al., 2020).

A avaliação antioxidante também serve como ferramenta para garantir a qualidade e autenticidade do mel. Métodos como ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) e FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) permitem diferenciar méis puros de adulterados, identificar a origem botânica (ex.: méis de florada de eucalipto versus cítricos) e até mesmo inferir sobre condições ambientais, como tipo de solo e clima (Bilikova et al., 2015). Adicionalmente, esses dados são essenciais para pesquisas científicas que visam ao desenvolvimento de novos produtos, como suplementos alimentares e fitoterápicos baseados em mel (Khan et al., 2018).

A quantificação da capacidade antioxidante no mel não apenas valida seus benefícios à saúde, mas também fortalece seu controle de qualidade, rastreabilidade e aplicações tecnológicas. Futuros estudos devem explorar a padronização de métodos analíticos para méis tropicais, considerando sua diversidade química e peculiaridades regionais.