evaluacion de riesgo a la salud por la presencia de metales

EVALUACION DE RIESGO A LA SALUD POR LA PRESENCIA DE
METALES PESADOS EN PESCADO DE EL “LAGUITO”
DE NUEVO LAREDO TAMULIPAS
Olga RAMOS, Néstor GUEVARA, Bárbara MACIAS, Yessica ORTIZ
Unidad Academica Multidisciplinaria Agronomia y Ciencias,
Laboratorio Ambienta Universidad Autonoma de Tamaulipas
Cd. Victoria Tamaulipas, Mexico, Codigo Postal 87149
correo electronico: oramos@uat.edu.mx.
Palabras clave: toxicidad, índice de peligrosidad, dosis de referencia
RESUMEN
Se realizo un estudio de laboratorio y campo para determinar la presencia de
metales pesados en varias muestras de pescados de las especies Bagre
(Ictalarus punctatus) y Tilapia (Oreochromis nilaticus) colectadas en el Laguito
Nuevo Laredo Tamaulipas para determinar el riesgo a la salud humana. Se
tomo una muestra de tejido muscular para analizarse según la NOM-117-SSA1
1994. Se calculo la media del peso y de la longitud. Y los resultados obtenidos
se compararon con los límites máximos permisibles publicados en la NOM-031SSA1-1993 y para aquellos metales que no existen valor de referencia se
calculo su valor guía de acuerdo con la metodología. El análisis de riego se
realizo de acuerdo a modelo propuesto por la EPA (USEPA. 1989) De los
metales evaluados se encontró que el Hg rebasa los límites máximos
permisibles, en cuanto al resto de los metales el Mn y Cu sobrepasaron los
valores guías calculados. Se determino un índice de peligro global de 2.3604 lo
que indica un riego potencial a la salud, esto significa que una persona adulta
que consuma el pescado proveniente del “Laguito” puede sufrir los efectos
adversos característicos de estos metales. De los metales evaluados el Hg
contribuye con el mayor índice de peligro (2.3552). Por lo que se puede inferir
un mayor riesgo asociado a la presencia de este metal para los consumidores
del pescado. Por lo tanto existe un riesgo potencial a la salud por la presencia
de metales pesados si se consume pescado.
INTRODUCCION
El desarrollo industrial y la agricultura moderna han contribuido
significativamente al bienestar de la humanidad. La industria es indispensable
para las economías nacionales y la agricultura es esencial para producir
comida y fibras. Uno puede argumentar que los avances en la industrialización
y la agricultura tienen beneficios positivos para el bienestar de las personas
incluyendo la salud pública. Sin embargo los efectos de ambos la industria y la
agricultura han creado innumerables efectos adversos para la calida del
ambiente y la integridad de los ecosistemas.
Estas actividades humanas producen la contaminación potencial de los
ambiente, esto siempre
se ha realizado en diferentes e infortunadas
situaciones, donde gente inocente y otras formas de vida se exponen a
1
sustancias peligrosas que han sido depositadas o manejadas de una manera
inadecuada afectando la salud humana y el medioambiente (Tshounwou et al
1996)
Hoy en día la mayoría de los problemas ambientales que se presentan se
atribuyen a las descargas de residuos químicos susceptibles de interactuar con
el medioambiente y por consecuencia causar efectos adversos al ecosistema
El municipio de Nuevo Laredo, Tamaulipas es una zona industrial en la cual se
encuentra enclavo un cuerpo de agua denominado el “Laguito”, en el cual se
sospecha de varias descargas clandestinas sobre el referido cuerpo de agua,
en las cuales se presupone tiene niveles altos de contaminación para los
usuarios primarios (pescadores y bañistas) los principales contaminates que se
sospecha contaminan el agua son metales pesados.
Dichos metales en el medio acuoso presentan una elevada biodisponibilidad y
son fácilmente absorbidos por la biota acuática. (Biodisponibilidad: capacidad
de interacción con el sistema biológico). Las algas marinas bioconcentran
aluminio, mercurio, cobre, manganeso, níquel y zinc. La biota acuática
bioacumula
principalmente
cadmio,
mercurio
y
manganeso.
La
biodisponibilidad y la bioconcentración de los metales son significativamente
superiores en el medio acuoso respecto del terrestre y de la atmósfera.
Los metales potencialmente peligrosos son el bario, cadmio, cobre, plomo,
manganeso, níquel, cinc, vanadio y estaño, deben mantenerse bajo control.
Una lista de principales metales de interés toxicológico puede se el aluminio
Antimonio, Arsénico, Bario, Berilio, Cadmio, Cromo, Cobalto, Cobre, Estaño,
Hierro, Litio, Manganeso, Mercurio, Molibdeno, Níquel, Plomo, Selenio, Talio,
Zinc.
Una exposición aguda puede darse a través de agua de consumo humano,
alimentos o exposición ocupacional. Presentándose como síntomas el
síndrome gastrointestinal agudo, disfunción renal, neurotoxicidad, entre otros.
Una exposición prolongada se puede dar a través de agua de consumo
humano, por vía aérea o por contacto con suelos contaminados. Los síntomas
serian el desarrollo de distintos tipos de cáncer; hiperqueratosis, hiper e
hipopigmentación de la piel en el caso particular del arsénico; inflamación
crónica de las vías respiratorias; insuficiencia renal; dermatitis; síntomas
neurológicos; daño reproductivo: fetotoxicidad, teratogenicidad, aborto
espontáneo.
No se ha estudiado la concentración y distribución de contaminates en peces
especialmente el potente neurotoxicante
metilmercurio (MeHg) el cual
normalmente constituye por lo menos el 90 % del mercurio total (THg)
encontrado en peces. Ya que el metilmercurio se biomagnifica a través de las
cadenas alimenticias, las concentraciones en los peces depredadores puede
estar tres veces mas grande que en al agua, por lo tanto es importante
2
determinar la concentración de
consumidos.
THg en peces en lugares donde
son
El mercurio es muy toxico para al salud humana y animales. El mercurio es un
residuo peligroso que se genera de las compañías manufactureras de aparatos
eléctricos, de producción farmacéuticos, pinturas, plásticos, y baterías de
mercurio. El mercurio es también usado en la producción catalítica de cloruro
de vinil y uretano, y el 40 % de metales contenidos en los pesticidas. El
mercurio se considera como un toxico sistemático. A diferencias del arsénico
las formas orgánicas del mercurio (metilmercurio) son mas toxicas que las
inorgánicas (Capbell et al 2003)
Otro metal de consideración como parte integrante de numerosas enzimas, el
cobre es un elemento traza esencial. La intoxicación se produce
fundamentalmente por inhalación de polvos y "humos" de cobre. Las
intoxicaciones por ingesta son raras, dado que produce vómitos. La toxicidad
de esta sustancia se basa en el enlace de los iones de cobre libres a ciertas
proteínas, lo que afecta sus funciones fisiológicas por inhalación del polvo y
humo de cobre. La inhalación de los "humos" o del polvo produce hemorragia
nasal y de las mucosas, pudiendo conducir a la perforación del tabique nasal.
Los niños menores están mucho más expuestos (peligro de muerte) cuando
hay un alto contenido de cobre en el agua potable. La muerte se presenta por
cirrosis hepática (Emsley, 2001)
Tanto el ser humano como los demás mamíferos asimilan el 30% del cobre
contenido en los alimentos por vía estomacal, del cual aproximadamente del
5% es realmente resorbido. El resto se elimina nuevamente por vía biliar. Esta
sustancia se acumula en el hígado, en el cerebro y en los riñones. Estudios
epidemiológicos han encontrado una relación entre las personas expuestas al
cobre y cancer además de una enfermedad llamada Wilson la cual se
caracteriza por el exceso de acumulación de cobre en el hígado, cerebro,
riñones y corneas presentándose anomalías en dichos órganos los pacientes
que la padecen esta enfermedad no pueden excretar el cobre causando una
sobre carga en la bilis. (Klaassen y Watkins, 2003)
También otro metal importante es el manganeso que es uno de los 3 elementos
trazas tóxicos esenciales, los cual significa que no es solo necesario para la
supervivencia de los seres humanos sino que es también toxico cuando esta
presente en elevadas concentraciones los humanos. Cuando la gente no
cumple con la ración diaria recomendada su salud disminuirá pero cuando la
toma es demasiado alta, problemas de salud aparecerán la toma de Mn en los
humanos mayoritariamente tiene lugar a través de la comida como lo son las
espinacas, y hierbas las comidas que contienen mas concentraciones de Mg
son el arroz, el huevo, aceite de oliva y frutos secos. En exceso puede causar:
desordenes en el sistema nervioso central, disturbios emocionales. (Klaassen y
Watkins, 2003)
3
MATERIALES Y MÉTODOS
Muestreo y conservación de la muestra.
El muestreo de los ejemplares se realizo en dos fechas, Octubre 2003 y
Octubre 2004, en el “Laguito” de Nuevo Laredo, Tamaulipas las muestras
fueron colectadas mediante el uso de una red de pesca, las especies
estudiadas fueros Bagre (Ictalarus punctatus) y Tilapia (Oreochromis nilaticus)
ambas especies comestibles estas fueron identificadas, pesadas y medidas.
Para su traslado al laboratorio ambiental de la Unida Académica
Multidisciplinaría Agronomía y Ciencias de la Universidad Autónoma de
Tamaulipas, se almacenaron en hielo y a su llegada se guardaron en el
congelador hasta su análisis. Donde fueron fileteados individualmente para
obtener una muestra representativa de tejido muscular utilizando un bisturí para
su disección y analizarse según la especie según la NOM-117-SSA1 1994.
Digestión y análisis de la muestra.
En base a la NOM-117-SSA1 1994 se utilizo una digestión por vía húmeda con
reflujo de ácido nítrico concentrado para la determinación del mercurio, hierro,
zinc, manganeso, y cobre. Una vez digerido se analizó con el
espectrofotómetro de absorción atómica, las concentraciones fueron
expresadas en mg/kg
Análisis de la información.
Los resultados obtenidos se agruparon en base a la fecha de muestreo así
como por especies. Se calculo la media del peso y de la longitud. Los
resultados obtenidos fueron comparados con los límites máximos permisibles
publicados en la NOM-031-SSA1-1993 y para aquellos metales en los cuales
no existe tal valor de referencia se calculo su correspondiente valor guía de
acuerdo a lo establecido por la OMS (1995), como se describe a continuación:
VG = (IDT x pc x p)/C
Donde:
IDT = Ingesta diaria tolerable = NOAEL o LOAEL/Factores de incertidumbre
pc = peso corporal (70 kg para adultos)
p = fracción de IDT asignada a el pescado (10 %)
C = consumo diario pescado (0.0065 Kg/día)
La evaluación del riesgo a la salud se realizó utilizando los resultados del
monitoreo de pescado antes descrito, tomando en cuenta las recomendaciones
de la USEPA (1989), asumiendo un modelo toxicológico aditivo en los efectos
tóxicos de los componentes presentes en las muestras de tejido analizadas. De
acuerdo con este organismo se calculó un Índice de peligro sistémico (IP) total,
el cual se obtuvo de la sumatoria de los IP calculados para cada metal
detectado, con la siguiente ecuacione:
4
IP = Dosis de exposición/Dosis de referencia
Dosis de exposición = (C)(TI)(TA)/PC
Donde:
C = Concentración promedio del metal (mg/Kg)
TI = Tasa de ingestión diaria de pescado (0.0065 Kg/día)
TA = Tasa de absorción del metal por el tracto gastrointestinal (10 %)
Para obtener la información sobre las dosis de referencia de los metales
encontrados se realizó una revisión literatura. En el caso donde no se encontró
tal información, se tomo en cuenta el correspondiente valor guía calculado
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se analizaron un total de 16 muestras de tejido consumible que representan a
dos especies de pescado. Incluyendo 5 bagres de canal (ictalarus punctatus),
11 Tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), las medidas fueron de 21-47 cm,
120 - 964.4 gramos y 12 - 42 cm, 20.3-1172.8 g respectivamente para cada
especie. Siendo la mayoría de ellos de talla comercial.
La tabla I presenta los niveles de mercurio, Fe, Zn, Mn y Cu en las muestras
colectadas de Oreochromis niloticus (tilapia) e Ictalurus punctatus (bagre de
canal).
Los resultados indican la presencia de mercurio (THg) en casi todas las
muestras analizadas, las concentraciones van desde 0.025 a 550 mg/kg en
ambas especies. Las dos especies son de importancia alimenticia en la región.
Los hábitos depredador carnívoro de Oreochromis niloticus y el tipo de
alimentación de Ictalurus punctatus, herbívoro, invertebrados y detritos no es
consistente en las concentraciones encontradas, L.M. Campbell (2003) reporta
una relación directa entre los hábitos alimenticios y las concentraciones de
contaminantes. Probablemente por las concentraciones a la cual se encuentra
el metal en el medio, producto de las descargas antropogénicas de la zona
industrial de la ciudad como lo manifiesta la dirección de recursos naturales y
medio ambiente del estado de Tamaulipas en un reporte donde evalúan la
calidad del agua del sitio, rebasando los límites máximos permisibles para los
criterios ecológicos de la calidad del agua en Aluminio total y fierro. En el
mencionado reporte
se registra una estrecha relación entre las
concentraciones presentes en agua y en sedimento. Por ejemplo la
concentración de aluminio en agua es 0.71 mg/L y en sedimento es de 17
819.30 mg/Kg. Lo cual indica la movilidad de los metales del agua al
sedimento, tanto por medios físicos como biológicos y su entrada a la cadena
trófica.
En el presente trabajo no se detecto la presencia de arsénico, cadmio y cromo
en ninguna de las muestras.
Se observó la presencia en algunas muestras de Fe, Zn, Mn y Cu. Pese a que
una muestra de hierro presentan concentración de 402 mg Fe / kg, no se
evaluó el riesgo toxicológico debido a que no se encuentran listado en las
5
agencias ATDSR e IRIS. El Zn se observo concentración promedio de 4.78
mg/kg, la dosis de ingesta diaria calculada es de 4.4 X 10-5. La agencia de
protección ambiental sugiere la ingesta diaria aceptable o dosis de referencia
(RfD) oral de 0.3 mg/kg/día. En el caso del Cu y el Mn se calcularon valores
guía por no existir en la literatura reporte de concentraciones máximas
permisibles, tales valores calculados fueron 1.19 mg/Kg y 0.0073 mg/Kg
respectivamente y así mismo la dosis de exposición para el cobre fue de
3.25x10-5 mg/Kg día y para el Mn de 3.7143x10-5 mg/Kg día por lo tanto los
valores guía no fueron sobrepasados para estos metales. Sin embargo la dosis
de exposición para el Hg ( 7.0655x10-4 mg/Kg día) resulto por encima de la
dosis de referencia para este metal (3x10-4 mg/Kg día).
Tabla I. Concentraciones de Fe, Zn, Mn, Cu, Hg, As, Cd, Cr presentes en muestras de peces
colectadas en el Laguito, Nuevo Laredo, Tamaulipas.
Oreochromis
niloticus
L = 12 cm.
P = 20.3 g
L = 23 cm.
P = 243 g
L = 29 cm.
P = 183.3 g
L = 32 cm.
P = 678 g
L = 29.5 cm.
P = 168 g
L = 42 cm.
P = 1172.8 g
L = 41 cm
P = 1141.9 g
L = 29 cm
P = 225 g
L = 29 cm
P = 518.3 g
L = 40.8 cm
P = 552.2 g
L = 28.5 cm
P = 216.3 g
Ictalarus
punctatus
L = 47 cm
P = 762.3 g
L = 35 cm
P = 472.5 g
L = 44 cm
P = 864.4 g
L = 34 cm
P = 360 g
L = 21 cm
P = 120 g
Fe
Zn
Mn
Cu
Hg
As
Cd
14
n.d.
1.0
n.d
n.d
-
n.d
7.5
n.d
n.d
0.05
Nd
nd
nd
402
n.d
8.0
5.0
2.9
-
-
-
31
n.d
2.0
4.0
0.3
-
-
-
139
n.d
10
4
2.9
-
-
-
45
n.d
2.0
3
273
-
-
-
n.d
6.6
n.d
n.d
0.08
Nd
nd
nd
10.75
7.5
n.d
n.d
n.d
Nd
nd
nd
n.d
7.75
n.d
n.d
n.d
Nd
nd
nd
n.d
6.75
n.d
n.d
0.05
Nd
nd
nd
13
5.75
n.d
n.d
0.025
Nd
nd
nd
n.d
7.20
n.d
n.d
11.58
Nd
nd
nd
6.5
14
n.d
n.d
5.15
Nd
nd
nd
8.25
13.5
n.d
n.d
0.125
Nd
nd
nd
48
n.d
3.0
3.0
550
-
-
-
63
n.d
2.0
2.0
143
-
-
-
-
Cr
-
nd No detectable.
Evaluación dosis respuesta para efectos sistémicos.
Como resultados de la evaluación dosis respuesta del presente trabajo, se
obtuvieron los IP para Hg, Cu, Mn y Zn con los valores de 2.3554, 2.7311x10-5,
5.0881x10-3 y 1.4795x10-4 respectivamente, dando un IP total de 2.3604. De
acuerdo con la USEPA (1989) si un IP es superior a la unidad, se considera
que existe un riesgo potencial a la salud para la población expuesta a un
determinado xenobiótico o grupo de xenobióticos. Por lo tanto con los
resultados obtenidos se infiere que existe un riesgo potencial a la salud por la
presencia de metales pesados si se consume pescado del “Laguito” Nuevo
6
Laredo. Así mismo se puede observar que la contribución mas importante en el
IP global la hace el Hg por lo que se puede decir que el mayor riesgo esta
asociado a la presencia de este metal.
De acuerdo a la SEMARNAT el Laguito es un área recreativa de la ciudad de
Nuevo Laredo, pescadores deportivos hacen uso de él así como bañistas, por
lo que las rutas de exposición potenciales son el consumo de pescado y
absorción por piel debido al contacto con el agua de los bañistas. La ruta de
exposición por consumo de agua queda descartada puesto que carece de
importancia como fuente de abastecimiento.
CONCLUSIONES
Existe un riesgo potencial a la salud por la presencia de metales pesados si se
consume pescado del “Laguito” Nuevo Laredo
El futuro no es plácido. La industria química sigue creando a gran velocidad
nuevos compuestos que en la mayoría de los casos irán a parar ríos y
finalmente al mar, por lo que es de esperar que la cantidad de contaminantes
en el medio marino aumente sin cesar. Lamentablemente, es de esperarse que
muchos de éstos incidan negativamente en las poblaciones de peces y demás
vida marina hoy diezmada por otras causas, además de los daños a la salud
humana.
REFERENCIAS
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