Niveles de metales pesados (Pb, Cd, Mo y Zn) en ganado bovino criado sobre pastos naturales en Colombia Bustamante J1, Chaparro A2, García C3, Peláez M4 Hernández W5 1
Dpto de Medicina Veterinaria y de Zootecnia, Facultad de Ciencias Agrarias – Universidad de Pamplona 2 Dpto de Química, Facultad de Ciencias Básicas – Universidad de Pamplona 3 Dpto de Biología, Facultad de Ciencias Básicas – Universidad de Pamplona; 4 Facultad de Ciencias Agropecuarias – Universidad Nacional – Sede Palmira; 5 Facultad de Medicina Veterinaria – Instituto Universitario de la Paz - Barrancabermeja RESUMEN: La contaminación de los alimentos por metales pesados es uno de los temas de mayor importancia a nivel mundial, debido a que estos metales no son biodegradables y tienden a bioacumularse en los tejidos animales, estableciéndose una cadena acumulativa que eleva peligrosamente su concentración, lo que constituye un riesgo para la salud. En este estudio se determinó cuantitativamente, por espectroscopia de absorción atómica, la concentración de Cd, Pb, Mo y Zn en hígado, músculo, piel, riñón y sangre de ganado bovino criado extensivamente cerca de explotaciones petroleras, sacrificados en los municipios de Barrancabermeja y Yondó (Magdalena medio) y en el municipio de Tibú (Región del Catatumbo - Norte de Santander). Los resultados obtenidos se compararon con los límites máximos permisibles establecidos por la Unión Europea (Comisión Económica Europea, 2006), y el codex alimentarius debido a que en Colombia no hay una normativa establecida para este fin. En general encontramos mayor concentración de todos los metales en Barrancabermeja que en Yondó, excepto el Zn que presentó mayores niveles en Yondó. Un número importante de muestras hepáticas (90 y 50%), renales (75 y 15%) y musculares (85 y 90%) de Barrancabermeja y de Yondó, superaron los valores permisibles de Pb tanto del Codex Alimentarius, como de la Unión Europea. Algo similar sucede con el Cd en Barrancabermeja, superando en el 85%, el 10% y la totalidad (100%) los valores permitidos por la Unión Europea en hígado, riñón y músculo respectivamente, mientras que en Yondó, 65% de las muestras hepáticas y todas las muestras musculares superan esos mismos límites. Para el municipio de Tibú se encontró que el 85% de muestras hepáticas, 70% renales, 60% musculares, 88% sangre y 45 % piel superaron los valores permisibles de Pb, Zn, Cd y Cu. En todas las muestras analizadas el Mo se encontraba por debajo de los límites máximos permitidos. Por ello se puede concluir que el consumo de carne y vísceras en Barrancabermeja, Yondó y en Tibú-Colombia, representa un grave riesgo para la salud humana, por su contaminación con metales pesados. Adicionalmente, se ve la necesidad de tener una norma propia, pues en Colombia, a diferencia de Europa, se consumen las vísceras y sangre en algunas regiones. Palabras claves: Bovinos, industria petrolera; metales pesados; pastoreo; vísceras.
INTRODUCCIÓN La actividad agropecuaria, especialmente la que se realiza en proximidades de la industria, de las explotaciones mineras y petrolíferas, así como el aumento del tráfico vehicular han influenciado sustancialmente la difusión de determinadas sustancias químicas al medio ambiente y entre ellos, debe prestarse una atención especial a los metales pesados por su marcada tendencia a acumularse en tejidos animales y en sus producciones (carne, huevos y leche). En 1972 la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció los ingresos semanales tolerables para ciertos elementos tóxicos como
mercurio, plomo y cadmio, y afirmó que el alimento ingerido supone el ingreso más importante de metales pesados para la especie humana. Samiullak en 1990 describió que los animales pueden ser utilizados como biomarcadores de contaminación ambiental, permitiendo establecer de una forma real el impacto de los agentes tóxicos sobre el animal vivo y sus producciones. Desde la década de los 70 países como Noruega, Alemania, Finlandia y USA, entre otros, han llevan a cabo estudios referentes a la evaluación de contaminantes en productos de origen animal. En la última década, se han adelantado estudios sobre la toxicidad por metales pesados en países como México, Brasil y Colombia. La presencia de elementos traza en animales de granja es de interés tanto para la salud de los animales como para la salud humana (Bowen, 1978; Nriagu, 1986). La exposición de la ganadería ya sea a altos niveles de metales tóxicos (como Cd y Pb) o inferior a óptimos niveles de microelementos esenciales (tales como Cu, Co y Zn) puede generar efectos adversos como alteraciones reproductivas, anormalidades fisiológicas, modificaciones de comportamiento o incluso la muerte (Bedwal et al, 1993; Frank et al, 2000; Tapiero y Tew, 2003; Dorton et al., 2003; Custer et al., 2004; Martelli y Moulis, 2004; Sharma et al., 2005). Metales acumulados en el ganado pueden ser transmitidos a personas que consumen la carne y pueden convertirse en un peligro para la salud pública. De todos los tejidos animales, el riñón y el hígado constituyen potenciales sitios orgánicos vulnerables a la bioacumulación de metales tóxicos como el Pb, Cd, Hg y As (Alonso et al., 2000, 2002), pero también puede servir como una fuente rica de microelementos esenciales (en particular Fe, Cu, Zn y Se) en la dieta humana (Vos et al., 1987; Arnold et al., 2006). Merece especial atención el tejido muscular bovino, por ser la principal fuente proteica que se consume en nuestros paises Latinoamericanos, así como el Riñón y el hígado, que son de bajo costo y son componente de la dieta en Colombia. Las regiones del Magdalena Medio y del Catatumbo en Colombia, no solo son reconocidas por sus actividades extractivas y de refinamiento de crudo. También son conocidas por sus vocaciones ganaderas especialmente bovinas, con enlaces comerciales de la cadena de cárnicos en buena parte del país. Los agroecosistemas predominantes son las pasturas tropicales, que se caracterizan por una alta población de gramíneas, especies que se han adaptado a estos suelos metalíferos con un alto contenido de aluminio (Casierra-Paredes, 2002). Sin embargo no son muchos los trabajos donde se mencionen los niveles de acumulación de metales pesados tóxicos, presentes en estas poblaciones vegetales y su significado ecológico-funcional en el trópico, en la medida que relacione estrés y adaptación, en referencia a niveles de organización, gradientes ambientales, tolerancia y adaptación (Sullivan, 1999). La contaminación ambiental generada por explotación de un recurso no renovable, como es el petróleo, ocasiona una alta emisión de tóxicos como los metales pesados que con el paso del tiempo afectan la sanidad de diferentes agroecosistemas con repercusiones en toda la red trófica (Hernández et al., 2008; Sánchez et al., 2007). Estas industrias extractivas originan persistencia y acumulación de metales pesados como
cadmio (Cd), cromo (Cr), plomo (Pb), vanadio (V), zinc (Zn), mercurio (Hg) y molibdeno (Mo) entre otros, en suelos y en poblaciones animales y vegetales. Pese a señales que nos envían indirectamente investigadores de las ciencias animales como Hernández (1997) y Martínez et al., (2013), quienes han proporcionado información que relaciona cambios observados en los sistemas de producción animal de esta región como consecuencia de la acumulación de metales pesados (Cd, Mo, Zn) en órganos y tejidos como hígado, riñón, musculo, piel y sangre, que están por encima de los límites permisibles en la normativa internacional (Alcocer et al., 2007; Madero y Marrugo, 2011). La detección de metales tóxicos en los alimentos ha cobrado importancia debido a su toxicidad y a su capacidad de bioacumulación en el organismo. Su presencia en los productos de origen animal es el paso previo al consumo y depósito en el hombre, como último eslabón de la cadena alimenticia. En el caso de los rumiantes la entrada de estos metales pesados puede iniciarse con los pastos consumidas, y que en muchas ocasiones tienen su origen en la actividad industrial desarrollada en las áreas donde los animales son criados (González-Montaña, 2009). Tanto a nivel nacional como internacional se han establecido una serie de normas con el fin de garantizar, en toda la cadena de producción, la inocuidad de los productos cárnicos y lácteos. Dentro de esta normativa cobra un papel destacado el control de los metales pesados en las producciones bovinas, con el fin de mitigar el impacto ambiental e incentivar una producción más limpia, unas buenas prácticas ganaderas y la llamada “agricultura orgánica” o “agricultura limpia” (Alcocer et al, 2007; Pulido, 2007). Frente al pobre desarrollo de estas alternativas de producción, debe hacerse énfasis en la implementación de estudios científicos, como el presente, que puedan permitir el acceso de la población a una alimentación más sana. El objetivo de este trabajo es determinar los niveles de Pb, Cd, Mo y Zn en riñón, hígado, músculo y piel de bovinos explotados y sacrificados en áreas de influencia de la explotación petrolífera como son el magdalena medio y el catatumbo y proporcionar una evaluación preliminar de los riesgos y beneficios potenciales del consumo de estos órganos por parte de la población local. También se determinan las lesiones histopatológicas provocadas en los tejidos muestreados en los animales de estudio y se realizan las respectivas correlaciones. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio se llevó a cabo en los municipios de Yondó, Barrancabermeja (Magdalena medio) y Tibú (Catatumbo), Colombia. Regiones destacadas por la cría de ganado de manera extensiva y donde la mayoría de los hatos consumen exclusivamente de pastos naturales. Además es importante señalar que son zonas influenciadas por la industria petroquímica, tanto de extracción como de procesado.
El número de animales a muestrear fue tomado de acuerdo con la densidad poblacional bovina de la región. En Yondó y Barrancabermeja se muestrearon 40 bovinos, en Tibú se muestrearon 20 (siguiendo la metodología empleada por Palavicino et al. (1991) y Alcocer et al. (2007). Siempre fueron bovinos adultos, de ambos sexos, de raza cebú y sus cruces, con pesos promedio superior a 380 kg. Los animales nacieron y fueron criados sobre pastos naturales, abrevados con aguas naturales y suplementados únicamente con bloques de sal marina (cloruro de sodio). El muestreo fue realizado durante el primer año en las dos primeras localidades y entre segundo y tercer año en Tibú. Sangre entera, hígado, riñón, músculo y piel fueron los órganos escogidos para el estudio. De cada animal fueron extraídos 20 ml de sangre, entera mediante jeringas plásticas, proveniente del desangrado a nivel de vena yugular. La muestra de hígado (30 g) fue tomada del lóbulo cuadrado, para el riñón se muestreó del órgano derecho (mediante corte transversal involucrando corteza y médula), la muestra del músculo se tomó del músculo diafragmático, a nivel de los pilares del diafragma (aproximadamente 10 cm2), así como una porción de piel, de la región metacarpiana o metatarsiana de aproximadamente 10 x 2 cm, teniendo en cuanta que de cada muestra se tomaron 3 submuestras, de unos 10 g. Para el corte de cada una las piezas se utilizaron cuchillos de poliestireno descartables. Las muestras fueron refrigeradas y enviadas inmediatamente al laboratorio de la Universidad de Pamplona para el análisis de los metales pesados: cadmio (Cd), plomo (Pb), molibdeno (Mo) y zinc (Zn). Los procesos de digestión y extracción se llevaron a cabo mediante el uso de un baño de ultrasonido BRANSON 1510R-MT y la cuantificación de los metales se realizó con un espectrómetro de absorción atómica con atomización en llama Perkin Elmer Aanalyst 300. Se utilizaron estándares analíticos de Cd (Merck®), Mo, Pb y Zn (Carlo Erba®), con concentración conocida 1000 ppm. A partir de esa solución madre se prepararon diferentes soluciones con concentraciones desde 0,5 ppb a 10 ppm. La evaluación de la exactitud del método se basó en la recuperación de cantidades conocidas de Cd, Mo, Pb y Zn en muestras con tres concentraciones diferentes, que fueron analizadas por triplicado de acuerdo a las condiciones óptimas. La recuperación fue superior al 97%. Se utilizó un diseño de bloques al azar para la selección de los bovinos y se empleó la prueba de Tukey para comparación de medias, intentando evaluar la posible diferencia entre las concentraciones de los metales entre las dos áreas de estudio. Todos los análisis estadísticos se desarrollaron en el programa SAS (Statistical Analisys System) versión 9.0 y la significación estadística se definió como p<0.05. Los resultados de expresan en ppm. RESULTADOS En general todos los metales estudiados presentaron valores más elevados en el municipio de Barrancabermeja que en Yondó. Así el Cd mostró mayores niveles de Cd, con carácter estadístico (p<0.05), en todos los muestras examinadas excepto en la
sangre (Tabla 1). De la misma manera, las concentraciones de Pb en hígado, riñón y piel fueron mayores estadísticamente (p<0.05) en Barrancabermeja, aunque en sangre y músculo la concentración de este elemento no mostró diferencia estadística (Tabla1). El molibdeno (Mo) presentó una concentración estadísticamente mayor en todos los órganos muestreados en Barrancabermeja (Tabla 2). El zinc (Zn) tuvo un comportamiento un tanto diferente. Si bien las mayores concentraciones en todos los órganos evaluados se presentaron en Yondó no hubo diferencia estadística (p>0.05) con relación con las muestras recogidas en Barrancabermeja (Tabla 2). Tabla 1. Concentraciones de Cd y Pb en las localidades de muestreo (Yondó y (Barrancabermeja). a, b. Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencia significativa (p<0.05).
CADMIO Hígado
Riñón
PLOMO
Músculo
Piel
Sangre
Hígado
Riñón
Músculo
Piel
Sangre
Barrancabermeja 0.63 ± 0.15a 0.80 ± 0.20a 0.41 ± 0.13a 0.28 ± 0.13a 0.19 ± 0.07a 0.62 ± 0.09a 0.54 ± 0.09a 0.24 ± 0.12a 0.33 ± 0.10a 0.12 ± 0.02a Yondó
b
b
b
a
b
b
b
a
b
a
0.52± 0.06 0.55 ± 0.05 0.20 ± 0.05 0.28 ± 0.14 0.15 ± 0.04 0.49 ± 0.08 0.38 ± 0.10 0.22 ± 0.08 0.29 ± 0.03 0.12 ± 0.03
Tabla 2. Concentración de Mo y Zn en ppm en las localidades de muestreo (Yondó y (Barrancabermeja). a, b. Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencia significativa (p<0.05).
MOLIBDENO Hígado
Riñón
Músculo
ZINC Piel
Sangre
Hígado
Riñón
Músculo
Piel
Sangre
Barrancabermeja 6.43 ± 2.05a 5.59 ± 2.04a 4.65 ± 2.59a 4.12 ± 2.53a 1.14 ± 1.14a 17.4 ± 8.66a 14.95 ± 7.38a 14.5 ± 8.78a 8.39 ± 6.75a 3.19 ± 1.93a Yondó
b b b b b b a a a 5.78 ± 1.01 5.01 ± 1.17 3.40 ± 0.95 2.27 ± 0.84 1.55 ± 0.55 33.83 ± 6.61 25.49 ± 5.47a 21.27 ± 5.85 11.00 ± 2.96 4.71 ± 1.40
Al comparar los valores encontrados con los límites permisibles en las normas mencionadas (Codex Alimentarius y Unión Europea) se observó que para el Pb el 50% de las muestras hepáticas, el 15% de las muestras renales y el 90% de musculares de los bovinos procedentes de Yondó superaron los valores indicados por la normativa anteriormente señalada. La cantidad de este metal no excedió estos límites en piel y sangre, cuando se compararon con ambas normas (Tabla 4). Tabla 3. Contenido de metales en los diferentes órganos en el municipio de Barrancabermeja y su comparación con los límites permitidos por la Comisión Europea y el Codex Alimentarius.
Concentración metal (ppm) Metal
Pb
Cd
Mo
Zn
n 0.43 - 0.83
20
0.31 - 0.71
20
0.24 ± 0.12
0.10 - 0.50
0.33 ± 0.10
0.16 - 0.56
0.12 ± 0.02
0.09 - 0.17
20
0.63 ± 0.15
0.23 - 0.87
20
0.80 ± 0.20
0.32 - 1.32
20
10
n. r.
1.0
0.41 ± 0.13
0.15 - 0.63
20
100
n. r.
0.05
0.28 ± 0.13
0.00- 0.53
20
0
n. r.
n. r.
0.19 ± 0.07
0.10 - 0.34
20
0
n. r.
n. r.
6.43 ± 2.05
3.45 - 10.25
20
0
n. r.
n. r.
5.59 ± 2.04
2.56 - 8.96
20
0
4.65 ± 2.59
1.28 - 9.68
20
0
n. r.
n. r.
4.12 ± 2.53
1.27 - 10.27
20
0
n. r.
n. r.
1.14 ± 1.14
0.10 - 4.90
20
0
n. r.
n. r.
Tejido Hígado Riñón Músculo Piel Sangre Hígado Riñón Músculo Piel Sangre Hígado Riñón Músculo Piel Sangre Hígado Riñón Músculo Piel Sangre
Valor de referencia
Muestras sobrepasan limite (%)
M ± DS
Intervalo
0.62 ± 0.09 0.54 ± 0.09
Codex alimentarius
Unión europea
90
0.5
0.5
75
0.5
0.5
20
85
0.1
0.1
20
5
0.5
0.5
0
0.5
0.5
85
n. r.
0.5
17.4 ± 8.66
4.97 - 30.97
20
0
n. r.
n. r.
14.95 ±7.38
1.45 - 25.45
20
0
n. r.
n. r.
14.5 ± 8.78
4.00 - 32.00
20
0
n. r.
n. r.
8.39 ±6.75
0.00 - 20.00
20
0
n. r.
n. r.
3.19 ±1.93
0.73 - 7.19
20
0
n. r.
n. r.
n. r.= no se reporta
Al analizar el Pb en el municipio de Barrancabermeja comprobamos que el 90% de las muestras de hígado, el 75% de las muestras de riñón, el 85% de las correspondientes a músculo y el 5% de piel exceden los límites permisibles por las dos normas señaladas (Tabla 3). Algo similar sucede con el Cd en el municipio de Barrancabermeja, así 85% de las muestras hepáticas, el 10% de las muestras renales y la totalidad (100%) de las musculares sobrepasan los valores señalados por la Unión Europea. En el municipio de Yondó el 65% de las muestras de hígado y todas las muestras de músculo superan los límites permisibles para este elemento en la Norma de la Unión Europea (Tabla 3). Para el Mo, así como también para el Zn, no se han establecido niveles máximos permisibles en ninguna de las dos normas, por lo tanto no podemos contrastar los valores hallados en este estudio. Tanto en los animales estudiados en Yondó como en los estudiados en Barrancabermeja los niveles de Zn en sangre se encuentran ligeramente por encima de los niveles sugeridos por Mc Dowell y Arthington (2005), aunque en hígado y músculo los niveles de Zn son inferiores a los que indican estos autores tanto para humanos como para rumiantes. Tabla 4. Contenido de metales en los diferentes órganos en el municipio de Yondó y su comparación con los límites permitidos por la Comisión Europea y el Codex Alimentarius.
Concentración metal (ppm) Metal
Pb
Cd
Mo
Zn
n
Muestras sobrepasan límite (%)
0.35 - 0.63
20
0.23 - 0.64
20
0.22±0.08
0.10 - 0.38
0.29±0.03
0.13 - 0.45
Tejido Hígado Riñón Múscul o Piel Sangre Hígado Riñón Múscul o Piel
M ± DS
Intervalo
0.49±0.08 0.38±0.10
Valor de referencia Codex alimentarius
Unión europea
50
0.5
0.5
15
0.5
0.5
20
90
0.1
0.1
20
0
0.5
0.5
0.12±0.03
0.09 - 0.21
20
0
0.5
0.5
0.52± 0.06
0.41 - 0.61
20
65
N. r.
0.5
0.55 ± 0.05
0.45 - 0.65
20
0
N. r.
1.0
0.20 ± 0.05
0.13 - 0.33
20
100
n. r.
0.05
0.28 ± 0.14
0.10 - 0.82
20
0
n. r.
n. r.
Sangre Hígado Riñón Múscul o Piel
0.15 ± 0.04
0.10 - 0.26
20
0
n. r.
n. r.
5.78±1.01
0.91- 7.91
20
0
n. r.
n. r.
5.01±1.17
2.17 - 6.57
20
0
n. r.
n. r.
3.40±0.95
1.58 - 5.17
20
0
n. r.
n. r.
2.27±0.84
1.02 - 3.82
20
0
n. r.
n. r.
Sangre Hígado Riñón Múscul o Piel
1.55±0.55
0.7 – 3.1
20
0
n. r.
n. r.
33.83±6.61
23.59 - 51.59
20
0
n. r.
n. r.
25.49±5.47
15.66 - 39.66
20
0
n. r.
n. r.
21.27±5.85
10.01 - 38.01
20
0
n. r.
n. r.
11.00 ±2.96
5.36 - 21.36
20
0
n. r.
n. r.
Sangre
4.71±1.40
3.08 - 8.46
20
0
n. r.
n. r.
n. r.= no se reporta
Con respecto a la región del Catatumbo, para los animales estudiados en el municipio de Tibú se encontró que: Cadmio Según la unión europea la concentración máxima permisible de Cd para la especie bovina es un valor no mayor en HIGADO (0,5 mg/kg), MÚSCULO (0,05 mg/kg), PIEL (0,05mgkg), RIÑÓN (1,0 mg/kg) y SANGRE (0,05 mg/kg) Reglamento 488/2014 de la Comisión, de 12 de mayo de 2014. De acuerdo a esto, los animales muestreados estarían por encima de este valor, en Hígado (85%), Músculo (60%), Piel (45%), Riñón (78%) y Sangre (66%), superaron los límites permitidos por la norma, lo que indica que el ambiente del cual provienen estos animales presentan un efecto contaminante para este metal. En la Figura XX, que ilustra estos resultados, se observa una mayor acumulación a nivel del hígado y riñones. No hay que olvidar que el aumento del contenido metálico de suelos y pastos está altamente influenciado por la contaminación producida por la industria minera, por el uso de fertilizantes, pinturas y antifriccionantes ricos en este metal (NRC, 1988).
TÍTULO DEL EJE
CONTENIDO DE Cadmio EN MUESTRAS DE BOVINOS (mg/kg)
2
SANGRE PIEL
1 0
HIGADO U.E
HIGADO
0,5
RES ULT ADO 1,64
OMS
0,05
PRO MED IO 88%
MUSCULO
0,05
0,66
0,06
60%
PIEL
0,05
0,48
0,05
45%
RIÑON
1
1,48
0,05
78%
SANGRE
0,05
0,62
0,05
66%
Fig 1. Concentración de Cd en tejidos Bovinos del municipio de Tibú (mg/Kg)
Molibdeno El Molibdeno, no fue detectado en ninguna de las muestras analizadas Plomo Según la unión europea la concentración máxima permisible de Pb en hígado (0,5 mg/kg), musculo (0,1 mg/kg), piel (0,5mgkg), riñón (0,5 mg/kg) y sangre (0,5mg/kg). En la figura 2, se observa que los valores promedios de concentración de Pb son muy elevadas en comparación a los hallazgos de la literatura extranjera. Es obvio que los valores determinados en este estudio son el reflejo de un ambiente altamente influenciado por procesos de contaminación ambiental. Es más, el número de muestras, específicamente provenientes de la Región, alcanzaron valores considerados como indicativos de intoxicación por Pb.
Título del eje
CONTENIDO DE PLOMO EN MUESTRAS DE BOVINOS (mg/kg)
20 SANGRE 10 0
PIEL HIGADO U.E 0,5
mg/kg 18,7
O.M.S 0,05
1
15,8
0,05
PIEL
0,5
12,6
0,05
RIÑON
0,5
17,8
0,05
SANGRE
0,5
14,02
0,05
HIGADO MUSCULO
Fig 2. Concentración de Pb en tejidos Bovinos del municipio de Tibú (mg/Kg)
En cuanto a las diferencias estadísticamente significativas (p ≤ 0,05) que nos muestra la figura 2, se observa que los bovinos presentan valores de Pb elevados. Con promedios de 15.8, 14,02 y 12,6 mg/kg respectivamente. A su vez los valores hepáticos y renales presentaron el promedio más alto (18,7 y 17,8), diferenciándose estadísticamente del resto de los grupos (p ≤ 0,05). Es evidente que estas diferencias se deberían a un contenido diferencial de Pb en los ambientes inmediatos de los bovinos muestreados en las regiones. Uno de los orígenes primarios de contaminación por Pb de tierras, aguas y vegetales son los procesos de combustión de gasolinas plomadas, junto con las emisiones de fundiciones e industrias en general (NRC, 1988).
Zinc Los promedios de Zn hepático observados en los bovinos de las regiones en estudio se ajustan a los reportados como normales por la literatura extranjera (25-50 mg/kg). CONTENIDO DE Zn EN MUESTRAS DE BOVINOS (mg/kg)
95
35,9 95 95
Título del eje
95
100 50 0
43,3 95 0,5 0,5 28,1 45,2 0,5 0,5 0,542,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 U.E
mg/k g
O.M. S
HIGADO
0,5
42,5
0,5
PRO MED IO 95
MUSCULO
0,5
45,2
0,5
95
PIEL
0,5
28,1
0,5
95
RIÑON
0,5
43,3
0,5
95
SANGRE
0,5
35,9
0,5
95
SANGRE PIEL HIGADO
Fig 3. Concentración de Zn en tejidos Bovinos del municipio de Tibú (mg/Kg) Al analizar el cuadro estadístico representado en la figura 3, se observa que no hay diferencias significativas entre las regiones estudiadas. Al respecto, se puede señalar que el contenido hepático de Zn no dependería directamente de las concentraciones de Zn en los alimentos debido a que en la mayoría de los estudios realizados en el país se considera a éste como un elemento crítico ya que en variadas oportunidades se ha encontrado como el segundo mineral deficitario en las praderas, después del fósforo. Este hecho se debería a mecanismos de control y acumulación de este mineral, cuya concentración sería afectada en una fase más posterior frente a deficiencias alimentarias más agudas del mineral (Miller et al, 1966).
RESULTADOS HISTOPATOLÓGICOS Identificación de daños histológicos y celulares en tejidos de los bovinos en estudio que presenten acumulación de metales tóxicos, mediante la observación a través de microscópica óptica. De las muestras tomadas en los municipios de Barrancabermeja y Yondó, de un mismo animal se tomaron muestras para ser analizadas por espectrofotometría de absorción atómica y otro par de muestras que se recolectaron en tubos ependorf y conservadas en glutaraldehído y formol. Primero se analizaron las muestras por espectrofotometría de absorción atómica, cuyos resultados ayudaron a clasificar e identificar las muestras que por los altos niveles encontrados de cada uno de los metales pesados evaluados ameritó su observación por microscopia, obteniendo los siguientes resultados:
Animales Del Municipio De Yondó
Figura 4. Tejido de riñón en donde se observa degeneración vacuolar, diagnóstico observado en las Muestras del municipio de Yondó.
Figura 5. Tejido de piel en donde se observa dermatitis perivascular, diagnóstico observado en las muestras del municipio de Yondó.
Animal Nº 72 Riñón: Glomerulonefritis proliferativa. Músculo: Degeneración hialina. Hígado: Hepatitis de interfase. Piel: Dermatitis perivascular con espongiosis Animal Nº 69 Riñón: Glomerulonefritis proliferativa. Hígado: cambio vacuolar. Piel: dermatitis perivascular. Animal Nº 73 Músculo: atrofia. Riñón: Glomerulonefritis crónica. Piel: dermatitis perivascular con espongiosis. Hígado: hepatitis de interfase. Animal Nº 80 Hígado: hepatitis de interfase (incipiente). Músculo: atrofia. Piel: dermatitis. Riñón: Glomerulonefritis proliferativa.
Animal Nº 74 Piel: dermatitis perivascular. Hígado: hepatitis de interfase crónica. Músculo: atrofia. Riñón: Glomerulonefritis proliferativa crónica.
Animal Nº 70 Piel: dermatitis perivascular hiperqueratosis. Hígado: hepatitis interfase. Músculo: degeneración hialina. Riñón: glomerulonefritis proliferativa. Animal Nº 66 Piel: dermatitis perivascular. Hígado: hepatitis de interfase. Músculo: atrofia. Riñón: glomerulonefritis proliferativa. Animal Nº 68 Piel: Hiperqueratosis ortoqueratótica y paraqueratótica. edema intracelular. Animal Nº 53 Dermatitis perivascular. Músculo: degeneración hialina. Riñón: nefrosis vacuolar.
Animal Nº 52 Musculo: degeneración hialina. Piel: dermatitis perivascular. Riñón: nefrosis vacuolar leve.
Animal Nº 71 Músculo: leve degeneración hialina. Piel: dermatitis perivascular moderada.
Animales Del Municipio De Barrancabermeja
Figura 6. Tejido de riñón en donde se observa necrosis mediozonal, diagnóstico observado en las Muestras del municipio de Barrancabermeja.
Animal Nº 4 Riñón: Glomerulonefritis membranoproliferativa. Piel: dermatitis perivascular con espongiosis. Animal Nº 7 Piel: dermatitis perivascular con hiperqueratosis. Animal Nº 10 Piel: dermatitis perivascular. Hígado: hepatitis de interfase, necrosis mediozonal. Músculo: atrofia Anima Nº 26 Piel: dermatitis perivascular. Hígado: hepatitis interfase.
Músculo: atrofia degenerativa hialina. Riñón: Glomerulonefritis proliferativa Animales del municipio de Tibú
Fig 7. Tejido de hígado con vacuolización hepatocelular moderada y difusa, con vacuolas de tamaño variable y de límites mal definidos.
Fig 8. Riñón con los glomérulos que presentan leve incremento de la celularidad, además marcada congestión. El epitelio tubular presenta vacuolización leve y ocasional.
Fig 9. Músculo esquelético, con algunas fibras musculares atrofia, notándose de menor tamaño y forma irregular en relación con miofibras del mismo fascículo.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES Las concentraciones de metales pesados en diferentes órganos bovinos han sido estudiadas en muchos países del mundo. En este sentido Kottferova y Korenekova (1995), en Eslovaquia, revelaron elevados niveles en algunos metales pesados, señalando la acumulación de estos tóxicos sobre bovinos en pastoreo en los alrededores de zonas industriales y el riesgo que representan para el hombre el consumo de los productos derivados de estos animales. Entre los metales pesados estudiados vale la pena destacar la presencia del Pb y Cd los cuales se encuentran en altas concentraciones en un buen número de muestras de hígado, riñón y músculo en ambos municipios. Los niveles hallados sobrepasan los límites permisibles, no solo por las normas del Codex alimentarius y de la Unión Europea, sino que también superan las estipuladas por otras normas como las de la Egyptian Organisation for Standardisation. Los datos consignados en las tablas 1 y 3, sobre las concentraciones de Pb y Cd en hígado, riñón y músculo de bovino en las dos localidades estudiadas difieren de los obtenidos por diversos autores. Así en la mayoría de estudios realizados en distintas especies animales se han descrito niveles mucho más altos en hígado y riñón con respecto al músculo (Friberg et al., 1979), mientras que en el presente trabajo la mayor concentración fue hallada en el músculo. Para la Unión Europea los niveles máximos permisibles de Pb y Cd en músculo de bovino son de 100 and 50 μg kg-1, respectivamente, mientras que las concentraciones de esos metales medidas en el presente estudio superan claramente esos valores (Tablas1 y 2). En bovinos las concentraciones hepáticas de Pb también han sido evaluadas por otros investigadores. Así Iwegbue (2008) registró cantidades entre 0.00 y 0.26 mg/kg; Miranda et al. (2005) indican cifras desde no detectables hasta 411 μg/kg para zonas industriales y no detectables a 174 μg/kg para zonas rurales, Blanco–Penedo et al. (2006) desde no detectables hasta 509 μg/kg y Nwude et al. (2011) desde 0.09 hasta 7.32 mg/kg. En cambio las
concentraciones hepáticas de Pb registradas en este estudio, y en las dos zonas, solo son superadas por Liu (2003), con cifras mucho mayores (hasta 15.3 mg/kg). Los niveles hepáticos de Cd reportados en otros estudios variaron entre 3.39 y 131 μg/kg para zonas industriales y 6.43–221 μg/kg para zonas rurales (Miranda et al, 2005), desde no detectables a 85.5 μg/kg (Blanco–Penedo et al, 2006), desde 0.03 a 0.13 mg/kg (Iwegbue et al, 2008), de 7.92 ± 2.36 mg/kg (Liu, 2003) y entre 0.001 y 0.02 mg/kg (Nwude et al, 2011). Estas concentraciones son mas bajas que las reportadas en las áreas de este estudio (0.23 - 0.87 mg/Kg para Barrancabermeja y 0.41 - 0.61 mg/Kg para Yondó), siendo superadas por los valores encontrados por Liu (2003). Los niveles de Zn se encuentran, en términos generales, por debajo de lo establecido por ambas normas. Este hecho puede deberse al antagonismo existente entre este elemento y la alta concentración del cadmio presente en el organismo. Esta aseveración coincide con lo dicho por Mills et al (1969), quienes aseveran que los requerimientos de Zn para los rumiantes varían de 20 a 40 ppm y sugieren que 7 ppm de Zn en la dieta son suficientes para mantener el crecimiento en becerros y corderos, pero requieren 15 ppm para mantener niveles adecuados en sangre. Por otro lado Underwood y Somers (1969) concluyeron que un consumo de 17 ppm es aparentemente adecuado para el crecimiento de corderos y becerros, pero inadecuado para un desarrollo y función testicular normal, lo que se mejoró significativamente por un consumo dietético de 32 ppm (Mc Dowell y Arthington, 2005). De todas maneras, según el NRC (2005), el máximo tolerable para bovinos es de 500 ppm. Según Mc Dowell y Arthington (2005) el contenido plasmático de Zn es el índice más ampliamente usado para evaluar el estado del Zn tanto en humanos como en animales. Para determinar deficiencias en rumiantes se considera que la medida de Zn en plasma (0.6 a 0.8 ppm) y en forraje (<40 ppm) sería una buena combinación para chequear el estado del Zn, lo que muestra que en el presente estudio se encontraron niveles ligeramente por debajo de este postulado. Finalmente podemos concluir que el consumo de carne y vísceras de los bovinos que pastorean en las zonas del Magdalena Medio Colombiano y de Tibú pueden representar un grave riesgo para la salud humana por su alto grado de contaminación con metales pesados, y quizá ello pueda estar influenciado por la industria petroquímica, por lo que se precisan estudios adicionales. BIBLIOGRAFÍA Alcocer VM, Castellanos A, Herrera Francisco, Chel L. y Betancur D. Detección de metales pesados y dicloro difenil triclor etano en músculos y órganos de bovinos en Yucatan. Tec Pecu Mex 2007; 45(2): 237-247. Blanco-Penedo I, Cruz JM, López-Alonso M, Miranda M, Castillo C et al. Influence of copper status on the accumulation of toxic and essential metals in cattle. Envirom Int 2006; 32:901906. Codex Estándar 193-1995 (2010). Norma general del codex para los contaminantes y las toxinas presentes en los alimentos y piensos. Adoptada en 1995. Revisada en1997, 2006, 2008, 2009. Enmendada en 2010: 1-43.
Comisión Económica Europea. REGLAMENTO (CE) No 1881/2006 DE LA COMISIÓN de 19 de diciembre de 2006 por el que se fija el contenido máximo de determinados contaminantes en los productos alimenticios. (Diario oficial de la Unión Europea). Págs. 19-20 Friberg, L; Nordberg, GF, Vouk VB. Handbook on the Toxicology of Metals. Elsevier, Amsterdam. 1979: 685 p. González-Montaña JR. Metales pesados en carne y leche y certificación para la Unión Europea. Rev Colomb Cienc Pecu 2009; 22 (3): 305 - 310. Iwegbue CMA. Heavy metal composition of livers and kidneys of cattle from Southern Nigeria. Vet Arch 2008; 78:401-410. Kottferova J, Korenekova B. The effect of emissions on heavy metals concentrations in cattle from the area of an industrial plant in Slovakia. Arch Environ Contam Toxicol. 1995, 29(3): 4005. Liu ZP. Lead poisoning combined cadmium in sheep and horses in the vicinity of non-ferrous metal smelters. Sci Total Envirom 2003; 309:117-126. McDowell, LR, y Arthington JD. 2005. Minerales para Rumiantes en Pastoreo en. r.egiones Tropicales. Cuarta ed. IFAS University of Florida. Mills CF, Quarterman J, Chesters JK, Williams RB, Dalgarno AC. Metabolic role of Zinc. Am J Clinic Nutr. 1969; 22: 1240. Miranda M, Lopez-Alonso M, Castillo C, Hernandez J, Benedito JL. Effects of moderate pollution on toxic and trace metal level in calves from a polluted area of Norther Spain. Envirom Int 2005; 31:543-548. NRC, 2005. Mineral Tolerance of Animals: Second Revised Edition. Academy of SciencesNational Research Council, Washington, D.C. Nwude DO, Okoye PAC, Babayemi JO. Assessment of heavy metal concentrations in the liver of cattle slaughter during three different seasons. Res J Envirom Sci 2011; 5(3):288-294.
Palavicino I, Meléndez P, Bergqvist E, Gálvez X. Determinación de metales pesados (Cu, Mo, Zn, Cd, Pb) en hígados de bovinos procedentes de la Región Metropolitana y VI, VII, VIII, IX, X y XI Regiones de Chile. Avances en Ciencias Veterinarias, 1991. 6(1). Consultado en http://revistaliteratura.uchile.cl/index.php/ACV/article/viewArticle/4627/4514 el día 16 de enero de 2013. Pulido JI. Guía para la implementación de las buenas prácticas ganaderas. Colombia: CORPOICA, Ministerio de Agricultura y Desarrollo; 2007. Soghoian S, Sinert R, Tarabar A. Heavy Metal Toxicity. Staff Physician, Department of Emergency Medicine, State. University of New York Downstate Medical Center. American College of Emergency Physicians, and Society for Academic Emergency Medicine. 2011: 1-10.
Underwood EJ y Suttle NF. 1999. The Mineral Nutrition of Livestock" 3rd ed., Ed. CABI, Midlothian, UK.