riesgo potencial a la salud humana por consumo de la jaiba
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN
PARA EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA
Riesgo potencial a la salud humana por consumo de la jaiba Callinectes bellicosus
(Stimpson, 1859) contaminada con plaguicidas organoclorados, del complejo lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule,
México
TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN RECURSOS NATURALES Y
MEDIO AMBIENTE
PRESENTA:
Marisol Castro Elenes
GUASAVE, SINALOA, MEXICO DICIEMBRE DE 2015.
V
El presente trabajo de tesis se llevó a cabo en el Departamento de Medio
Ambiente del Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral
Regional (CIIDIR) Unidad Sinaloa del Instituto Politécnico Nacional (IPN), bajo la
dirección del Dr. Héctor Abelardo González Ocampo y la Dra. Guadalupe Durga
Rodríguez Meza.
Dicho trabajo fue apoyado con recursos económicos de los Proyectos SIP
20140036 y SIP 20150346.
La alumna Marisol Castro Elenes fue apoyada por el IPN como becario BEIFI, con
además del apoyo de CONACYT.
VI
A Beatriz Elenes y
Francisco Castro por su amor y
apoyo incondicional.
VII
AGRADECIMIENTOS
A la Dra. Guadalupe Durga Rodríguez Meza y al Dr. Héctor Abelardo
González Ocampo por su tiempo, paciencia y apoyo siempre, por sus consejos
tanto profesionales como personales. A mi comité tutorial integrado por el Dr.
Antonio Luna González por sus comentarios y aportaciones a este trabajo, a la
Dra. María Elena Santos Cervantes por sus consejos y sugerencias, así como
para el Dr. Cipriano García Gutiérrez por sus importantes contribuciones para
llegar a concluir este proyecto.
A todo el personal académico y administrativo de CIIDIR Sinaloa a Antonio
Cañedo, Dorín, Anahí, Janet, Fabiola, Nadia, Elvira, Don Gabriel; por su apoyo
con los trámites y gestiones para la realización de dicho proyecto. A Ernestina
Pérez por su paciencia y apoyo incondicional con el análisis de mis muestras, por
sus consejos y sugerencias que fueron enriquecedoras, sin ti nada de esto
hubiera sido posible. Al señor Gaspar por su ayuda incansable para los muestreos
realizados, por sus conocimientos y por estar siempre al pie del cañón cuando lo
necesitaba.
A mis amigas casi hermanas, con las que comparto sueños y metas
Gabriela y Patricia gracias por tantos años de amistad sincera, por celebrar cada
uno de mis logros; a mi Neto por su paciencia y su amor incondicional, por
aguantarme en mis peores días y por apoyarme en cada una de mis locuras; a los
amigos que conocí en el camino a mis sueños, a Cecy, Odette, Alba, Viri a
ustedes gracias. A mis compañeros de generación, por compartir desvelos
conmigo.
A mi Betty y a mi Panchito por apoyarme y amarme incondicionalmente,
por vivir mis sueños y hacerlos suyos; a ellos dedico cada logro, a Cheli por su
paciencia, por ser la inspiración y la cómplice de mis sueños, a Gaby por su
apoyo aún en la distancia y por haberme regalado lo más hermoso que tengo:
Sebastián. Y finalmente a mis abuelos, mi ma Chela y papá Julián por su apoyo
siempre desde que tengo razón; a ellos mi entero agradecimiento…
VIII
INDICE
GLOSARIO ........................................................................................................ XI
INDICE DE FIGURAS ..................................................................................... XIII
INDICE DE TABLAS ....................................................................................... XV
ABREVIATURAS ........................................................................................... XVII
RESUMEN ................................................................................................... XVIII
ABSTRACT .................................................................................................... XIX
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................... 1
1.1. Plaguicidas .......................................................................................... 3
1.2. Clasificación de los plaguicidas .......................................................... 4
1.3. Plaguicidas organoclorados ................................................................ 5
1.4. Biología de la especie Callinectes bellicosus ..................................... 5
1.4.1. Distribución ...................................................................................... 5
1.4.2. Clasificación ..................................................................................... 6
1.4.3. Ciclo de vida .................................................................................... 7
1.5. Bioacumulación de contaminantes ..................................................... 7
1.6. Pesquería de jaiba .............................................................................. 7
2. ANTECEDENTES .......................................................................................... 9
2.1. Plaguicidas organoclorados en crustáceos ......................................... 9
2.2. Plaguicidas organoclorados en el alimento ....................................... 11
2.3. Plaguicidas organoclorados y lagunas costeras ............................... 12
2.4. Sedimento ......................................................................................... 13
2.5. Contaminación de pescados y mariscos por plaguicidas
organoclorados .................................................................................... 14
2.6. Potencial de riesgo humano causado por consumo de alimentos
contaminados por plaguicidas organoclorados .................................... 15
2.7. Legislación de los plaguicidas organoclorados ................................. 16
3. JUSTIFICACIÓN .......................................................................................... 17
4. HIPÓTESIS .................................................................................................. 18
5. OBJETIVO .................................................................................................... 18
5.1. Objetivos específicos ........................................................................ 18
6. METODOLOGÍA ........................................................................................... 18
6.1. Área de estudio ................................................................................. 18
6.1.1. Localización ................................................................................... 19
IX
6.1.2. Características ambientales ........................................................... 19
6.1.3. Principales afectaciones ................................................................ 19
6.2. Recolecta de muestras de jaiba y sedimento .................................... 20
6.3. Parámetros físico-químicos del agua de mar .................................... 21
6.4. Caracterización biométrica................................................................ 21
6.5. Materia orgánica de sedimento ......................................................... 21
6.6. Plaguicidas en tejido de jaiba ............................................................ 22
6.6.1. Extracción de plaguicidas organoclorados de tejido de jaiba ......... 22
6.6.2. Purificación de las muestras de tejido muscular de jaiba ............... 23
6.6.3. Porcentaje de peso seco de las muestras de tejido de jaiba ........ 23
6.5.4. Determinación de plaguicidas organoclorados (OCs) .................... 25
6.7. Extracción de plaguicidas organoclorados en muestras de
sedimento ........................................................................................ ….26
6.8. Análisis estadístico ........................................................................... 27
6.9. Evaluación del riesgo por el consumo de carne de jaiba C.
bellicosus ......................................................................................... ….27
Determinación de promedio de exposición estimado ............................... 28
Dosis de referencia .................................................................................. 29
Efectos carcinogénicos ............................................................................ 29
Límite de consumo diario ........................................................................ 30
Límite de consumo por porciones ........................................................... 30
Efectos no carcinogénicos ....................................................................... 30
Límite de consumo diario ......................................................................... 30
7. RESULTADOS ............................................................................................. 31
7.1. Datos físico-químicos del agua de mar ............................................. 31
7.2. Datos biométricos ............................................................................. 33
7.2.1. Porcentaje de humedad en tejido muscular de jaiba ..................... 35
7.3 Plaguicidas en el tejido muscular de C. bellicosus y sedimento ........ 35
7.3.1. Validación de la técnica de extracción ........................................... 35
7.3.2. Curvas de calibración .................................................................... 36
7.3.3. Concentración de plaguicidas organoclorados en sedimento ....... 36
7.3.4. Concentración de plaguicidas organoclorados en tejido muscular de
Callinectes bellicosus .......................................................................... 38
7.4 Evaluación del riesgo potencial .......................................................... 42
X
8. DISCUSIÓN ................................................................................................. 44
8.1 Datos físico-químicos del agua de mar .............................................. 44
8.2 Datos biométricos de la especie ........................................................ 45
8.3 Concentración de plaguicidas organoclorados en sedimento ............ 45
8.4. Concentración de plaguicidas organoclorados en tejido de jaiba C.
bellicosus ............................................................................................. 47
Determinación del riesgo potencial .......................................................... 51
Límites máximos de Residuos (LMRs) .................................................... 51
Estimación del promedio de exposición ................................................... 52
Cociente de riesgo (HR) .......................................................................... 53
9. CONCLUSIONES ......................................................................................... 53
10. RECOMENDACIONES .............................................................................. 54
11. REFERENCIAS .......................................................................................... 55
XI
GLOSARIO
Acumulación. Acumulación de elementos y compuestos de sustancias nocivas
en los tejidos de los organismos vivos.
Analito. Es una especie química que puede ser identificado y cuantificado, es
decir, determinar su cantidad y concentración en un proceso de medición química.
Bioacumulación. Efecto biológico pertinente con la capacidad que tiene un tejido
vivo para acumular contaminantes, estos pueden ser eliminados o magnificados.
Biomonitorización. La monitorización biológica o biomonitorización consiste en
la utilización de métodos que permiten evaluar la concentración de compuestos
químicos o de sus metabolitos en muestras de sangre, orina, grasa, pelo etc., es
decir, permite medir la dosis interna de dichos compuestos.
Cromatografía. Es un método físico de separación para la caracterización de
mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia.
Escorrentía. Agua excedente de las precipitaciones, que fluye directamente
desde la superficie del suelo a las corrientes, ríos y lagos.
Extracción. Es un procedimiento de separación de una sustancia que puede
disolverse en dos disolventes no miscibles entre sí, con distinto grado
de solubilidad y que están en contacto a través de una interface.
Fotólisis. Ruptura de enlaces químicos por causa de energía radiante.
Disociación de moléculas orgánicas complejas por efecto de la luz.
Hidrocarburos. Son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de
carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos
de carbono y átomos de hidrógeno.
XII
Hidrofobicidad. Una sustancia es hidrofóbica si no es miscible con el agua.
Básicamente la hidrofobicidad ocurre cuando la molécula en cuestión no es capaz
de interaccionar con las moléculas de agua ni por interacciones ión-dipolo ni
mediante puentes de hidrógeno.
Intoxicación. Alteraciones provocadas por la penetración de una sustancia tóxica
capaz de alterar los procesos vitales en el organismo.
Lixiviación. Migración de materiales finos e hidrosolubles presentes en el suelo
que son arrastrados por líquidos percolados hacia niveles inferiores.
Organoclorados. Conforman un grupo de pesticidas artificiales desarrollados
principalmente para controlar las poblaciones de insectos plaga, son
hidrocarburos con alto contenido de átomos de cloro y fueron los insecticidas más
criticados por los grupos ecologistas.
Plaguicidas. Cualquier sustancia o mezcla de sustancias que se destine a
controlar una plaga, incluyendo los vectores de enfermedades humanas y de
animales, así como las especies no deseadas que causen perjuicio o que
interfieran con la producción agropecuaria y forestal.
XIII
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Características sexuales del género Callinectes. ..................................... 7
Figura 2. Localización del área de estudio. .......................................................... 19
Figura 3. Mapa del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule donde se
muestran los puntos de muestreo establecidos y los drenes con aporte al sistema
lagunar. ................................................................................................................. 20
Figura 4. Pescador haciendo lance de las jaulas con carnada para captura de
jaiba. ...................................................................................................................... 20
Figura 5. Ancho del caparazón (AC) y longitud del caparazón (LC) ..................... 21
Figura 6. Metodología para la extracción y purificación de plaguicidas
organoclorados en tejido de jaiba. (a) limpieza del material, (b) macerado con
sulfato de sodio anhidro, (c) extracción ultrasónica, (d) concentración del extracto,
(e) purificación con ácido sulfúrico, (f) filtración con sulfato de sodio anhidro y lana
de vidrio, (g) concentración final, (h) análisis cromatográfico. ............................... 24
Figura 7. Equipo de extración Soxhlet ................................................................... 26
Figura 8. Valores de temperatura de los muestreos 1, 2, 3 y 4 correspondientes a
los meses abril, julio, noviembre de 2014 y enero de 2015. .................................. 31
Figura 9. Valores de pH durante las 4 fechas de muestreo. ................................. 32
Figura 10. Valores promedio de ph de los muestreos 1, 2, 3 y 4 correspondientes
a los meses de abril, julio, noviembre de 2014 y enero de 2015. .......................... 32
Figura 11. Valores de salinidad de los muestreos 1, 2, 3 y 4 correspondientes a
los meses de abril, julio, noviembre de 2014 y enero de 2015. ............................. 33
Figura 12. Valores promedio de salinidad de los 4 muestreos por estaciones del
sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule. ............................................. 33
Figura. 13. Peso promedio (± error) de los organismos colectados en los
muestreos 1, 2, 3 y 4 correspondientes al mes de abril, julio, noviembre de 2014 y
enero de 2015 ....................................................................................................... 34
Figura 14. Cromatograma de estándar de pesticida 8081 a 0.8 ug/ml, señalando
analitos y tiempos de retención ............................................................................. 36
Figura 15. Concentración media de ocps detectados en carne de jaiba. .............. 40
Figura 16. Concentración promedio de organoclorados (OCs) (ng/g) en tejido
muscular de jaiba, por período de colecta, de abril 2014 a enero 2015. ............... 41
Figura 17. Promedio de exposición estimado (ng/kg/d) por consumo de jaiba ..... 43
XIV
Figura 18. Cocientes de riesgo para efectos (a) no carcinogénicos y (b)
carcinogénicos por consumo de jaiba que contiene las concentraciones 50 y 95
percentil. ................................................................................................................ 43
XV
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación de los plaguicidas, según la familia química ……………… 4
Tabla 2. Clasificación de los plaguicidas según su toxicidad, expresada en DL50
(mg/kg)……………………………………………………………………………….. 4
Tabla 3. Persistencia de algunos plaguicidas en suelos…………………………….. 5
Tabla 4. Clasificación científica (Stimpson, 1860)…………………………………… 6
Tabla 5. Clasificación de % materia orgánica de suelos…………………………… 22
Tabla 6. Condiciones de operación del cromátografo de gases para la
determinación de plaguicidas organoclorados en carne de jaiba C. bellicosus…. 25
Tabla 7. Tiempos de retención y orden de aparición de plaguicidas
organoclorados…………………………………………………………………………. 25
Tabla 8. Valores toxicológicos de referencia con efectos toxicológicos y no
toxicológicos…………………………………………………………………………….. 28
Tabla 9. Estadística descriptiva de medidas biométricas totales…………………. 34
Tabla 10. Valores de coeficiente de correlación de peso, ancho del caparazón y
largo del caparazón de las jaibas C. bellicosus…………………………………….. 35
Tabla 11. Materia orgánica de sedimentos de los muestreos 1, 2, 3 y 4 del
complejo lagunar san ignacio-navachiste-macapule……………………………….. 35
Tabla 12. Estadística descriptiva de los OCs (ng/g) presentes en las muestras de
sedimento del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule
correspondientes a los cuatro muestreos estacionales……………………………..37
Tabla 13. Concentración promedio de ocps (ng/g, peso húmedo) por periodo de
colecta en sedimento…………………………………………………………………… 38
Tabla 14. Estadística descriptiva de los analitos (ng/g) presentes en las muestras
de tejido de jaiba del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule………. 39
Tabla 1. Sumatorias de concentraciones por periodos de muestreo…………….40 Tabla 16. Valores de coeficiente de correlación de spearman de las
concentraciones de OCs en tejido muscular………………………………………… 42
Tabla 17. Comparación de concentraciones (ng/g) de OCs en sedimento en el
sistema lagunar…………………………………………………………………………. 46
Tabla 18. Concentraciones de estudios comparativos de plaguicidas
organoclorados en pescasdos y mariscos…………………………………………… 50
XVI
Tabla 19. Promedio de exposición estimado de OCs por consumo de alimentos
marinos en la población de varios paises……………………………………………. 52
XVII
ABREVIATURAS
μg/g: Unidad de concentración equivalente a ppm o mg/kg
ARL: Nivel de riesgo máximo aceptable, en probabilidad 1 en 100,000
BW: Peso corporal de referencia que corresponde a70 kg
CBC: Concentración de referencia de riesgo carcinogénico, expresado en ng/kg/d
CFS: Factor de referencia toxicológico carcinogénico, expresado en mg/kg/d
CHLs: Grupo de los clordanos, conformado por α-clordano y β-clordano
DDD: Diclorodifenildicloroetano
DDE: Diclorodifenildicloroetileno
DDT: Diclorodifeniltricloroetano
DDTs: grupo de compuesto por 4,4’-DDT, 4,4’-DDE y 4,4’-DDD
EDI: Concentración promedio de exposición estimado, expresado en ng/kg/d
end.: endosulfán
end. sulf.: endosulfán sulfato
EPA: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América.
HCH: Hexaclorociclohexano
hept. epox.: heptacloro epóxido
HR: Cociente de riesgo
ng/g: Unidad de concentración equivalente a ppb o μg/kg.
OCs: Plaguicidas organoclorados
ng/g: Unidad de concentración equivalente a ppb o μg/kg.
RfD: Valor de referencia toxicológico no carcinogénico expresado en mg/kg/d
XVIII
RESUMEN Sinaloa es un estado altamente agrícola, Guasave posee la mayor superficie de siembra donde constantemente se aplican plaguicidas, además cuenta con el sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule donde existen recursos de importancia económica (crustáceos, moluscos y peces), susceptibles a sobreexplotación y al aporte de contaminantes. Se analizaron 20 muestras de sedimento y 89 muestras de carne de jaiba del sistema en 5 puntos de muestreo durante 4 estaciones (primavera, verano, otoño e invierno). Se tomaron biometrías (peso, largo del caparazón y ancho del caparazón) de los organismos así como salinidad, pH y temperatura. La detección de los organoclorados en tejido y sedimento se realizó por cromatografía de gases además se determinó el promedio de exposición estimado y coeficientes de riesgo para efectos no carcinogénicos y carcnogénicos. Los valores promedio de las variables fisicoquímicas fueron; salinidad 34.6±1.35 ups, temperatura 25.01±4.16 °C y pH 8.12±0.20 con (p<0.05) en todas las variables. Se detectó la presencia de 3,4,5,6-Tetracloroxileno, γ-HCH, δ-HCH, Heptacloro, Aldrín, Heptacloro epóxido, γ-Clordano, α-Clordano, Endosulfán I, DDE, Dieldrín aldehído, DDD, Endosulfán II, Metoxicloro y Endrín cetona en tejido muscular y 3,4,5,6-Tetracloroxileno, α HCH, γ HCH, Aldrín, α Clordano, Endosulfán I, Dieldrín y Endosulfan sulfato en sedimento. El Aldrín fue el organoclorado presente en las 89 muestras con una concentración final de 0.74 ng/g seguido del 3,4,5,6-Tetracloroxileno con 0.38 ng/g y Dieldrín aldehído con 0.11 ng/g. El análisis de correlación presentó valores significativos solo para Dieldrín-temperatura, aldrín-LC, α-Clordano-pH y Endrín aldehído-pH. Como conclusiones tenemos que todas las variables físico-químicas presentaron diferencias significativas relacionadas a los meses del año. No se obtuvieron diferencias significativas en las concentraciones respecto a las fechas de muestreo. Al realizarse las estimaciones para la evaluación de riesgo se determinó que el consumo de carne de C. bellicosus (a una tasa de 0.20404 g/d) contaminada con OCPs del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule no presenta valores de riesgo no carcinogénico o carcinogénicos pues ambos coeficientes fueron inferiores a 1. Los niveles de plaguicidas en sedimentos y tejido se encuentran por debajo de lo reportado en otros estudios. Sin embargo la presencia de plaguicidas organoclorados es evidente; esto como resultado de la alta actividad agrícola de la zona, la aplicación de plaguicidas, descargas del distrito de riego 063 y 075 a la bahía y la utilización reciente de organoclorados que han sido prohibidos internacionalmente. Palabras clave: Callinectes spp,, plaguicidas organoclorados, riesgo. San Ignacio-Navachiste-Macapule.
XIX
ABSTRACT
Sinaloa is a highly agricultural state, Guasave has the largest area under crops where pesticides are applied consistently, also has the San Ignacio-Navachiste-Macapule lagoon system where there are economically important resources (crustaceans, molluscs and fish), and susceptible to overexploitation the contribution of pollutants. Twenty sediment samples and 89 samples of crab meat system in five sampling points for 4 seasons (spring, summer, autumn and winter) were analyzed. Biometrics (weight, and carapace width) of organisms and salinity, pH and temperature were taken. Detecting organochlorine tissue and sediment was performed by gas chromatography also estimated the average exposure and hazard ratios for non-carcinogenic and carcinogenic effects were determined. The average values of the physico-chemical variables were; Salinity 34.6 ± 1.35 ups, 25.01 ± 4.16°C and pH 8.12 ± 0.20 with (p <0.05) in all variables. The presence of 2,4,5,6-Tetrachloro-m-xylene, γ-HCH, δ-HCH, heptachlor, aldrin, heptachlor epoxide, γ-chlordane, α-Chlordane, Endosulfan I, DDE, dieldrin aldehyde, DDD, Endosulfan II was detected , methoxychlor and endrin ketone in muscle tissue and 2,4,5,6-Tetrachloro-m-xylene, α-HCH, γ HCH, Aldrin, α-Chlordane, Endosulfan I, Dieldrin and Endosulfan sulfate in sediment. Aldrin was the most present organochlorine in all 89 samples with a final concentration of 0.74 ng/g followed by 2,4,5,6-Tetrachloro-m-xylene with 0.38 ng/g dieldrin aldehyde with 0.11 ng/g. Correlation analysis showed significant values only for dieldrin-temperature, carapace length -aldrin, chlordane-α-pH pH and endrin aldehyde. In conclusion we must all physicochemical variables showed significant differences related to the months of the year. No significant differences were obtained at concentrations about sampling dates. In arriving at estimates for the risk assessment it determined that eating meat C. bellicosus (at a rate of 0.20404 g/d) contaminated with OCPs of San Ignacio-Navachiste-Macapule lagoon system shows no values for no carcinogenic and carcinogenic risk they both coefficients were less than 1. The levels of pesticides in sediment and tissue are below those reported in other studies. However, the presence of organochlorine pesticides is evident; this as a result of high agricultural activity in the area, pesticide application, downloads the irrigation district 063 and 075 of the bay and the recent use of organochlorines which have been banned internationally. Keywords: Callinectes spp., organochlorine pesticides, risk, San Ignacio-Navachiste-Macapule.
1
1. INTRODUCCIÓN
En México, la tierra disponible para la agricultura es de unos 23 millones
de hectáreas, o sea, cerca del 12 % de la superficie total del país; los cultivos más
importantes son maíz, frijol, sorgo, trigo, cebada, papa y hortalizas, sin embargo,
en las zonas noroeste y centro (Sinaloa, Sonora, Chihuahua, Baja California,
Guanajuato y Jalisco) se consumen cantidades importantes de plaguicidas de
todo tipo (Albert, 2005) con el objeto de obtener mejor productividad del cultivo.
Como es bien conocido, la agricultura es una de las pocas actividades
donde se descargan deliberadamente en el medio ambiente productos químicos
para acabar con algunas formas de vida (FAO, 1997). Sin embargo, junto con este
intento por controlar las plagas, particularmente por medios químicos, un gran
número de procesos naturales, así como las especies que forman parte de ellos,
se han visto afectados. Existen amplias evidencias que muestran los daños
ocasionados a la fauna silvestre a partir de su exposición a sustancias tóxicas
(Baddi et al., 2006).
Aproximadamente, el 47% del producto aplicado se deposita en suelos y
aguas colindantes o se dispersa en la atmósfera. Esta situación depende de
condiciones climáticas, como la lluvia y la dirección e intensidad del viento, de
características geológicas como el tipo de suelo y la presencia de corrientes de
agua, así como de la técnica de aplicación (OMS, 1990). En los suelos, las
partículas inorgánicas permiten la acumulación y dispersión de los plaguicidas, no
solo en los campos agrícolas sino también en los medios acuáticos y los
organismos, los cuales dependerán de la persistencia y degradación de los
compuestos que se apliquen (García-Gutiérrez y Rodríguez-Meza, 2012).
El medio acuático es el destino final de muchos de los compuestos
organoclorados, y la fauna acuática, tanto vertebrados como invertebrados, está
inevitablemente expuesta (Porte et al., 2005), una vez que estos químicos entran
en los entornos acuáticos, se distribuyen en aguas, sedimentos y biota
2
(Magdegela et al., 2009). Al llegar los organoclorados a la columna de agua se
absorben por las partículas en respuesta a su alta afinidad por la materia
orgánica, posteriormente éstas partículas se depositan y se acumulan en el
sedimento y así éstos contaminantes pueden acumularse en los organismos
habitantes de los sedimentos y ser transferidos a los niveles tróficos superiores a
través de la cadena alimentaria (Montes et al., 2012).
Es difícil determinar los efectos de los plaguicidas organoclorados sobre los
organismos acuáticos como cangrejos, peces, aves marinas (Ayas et al., 1997).
Es por ello, que se han realizado estudios no solo en organismos sino también en
fuentes de alimento como vegetales, cereales y frutas (Hong-Sheng, et al., 2011),
ya que la ingesta es una ruta importante de exposición humana a compuestos
organoclorados, por lo cual se ha investigado la exposición alimentaria y
evaluado los riesgos del consumo de alimentos contaminados con estos
compuestos para la población en general en diferentes países, siendo el consumo
de mariscos el principal contribuyente al total de la ingesta diaria de
organoclorados (Moon et al., 2009).
Además que, las repercusiones sobre los niveles de las cadenas tróficas y
el equilibrio de los ecosistemas acuáticos en general son muy graves. Los
diferentes estadíos de desarrollo de los invertebrados acuáticos son más
sensibles al DDT que los adultos y los efectos a largo plazo ocurren luego de
exponerse a concentraciones de 10 a 1000 veces más bajas de las que causan
efectos agudos en éstos invertebrados (Albert y Benítez, 2005).
La acumulación de productos químicos orgánicos hidrofóbicos en
invertebrados, como cangrejos y camarones, ha demostrado ser útil en el
monitoreo ambiental de los plaguicidas organoclorados (Smalling et al., 2010), es
por ello, que se han detectado residuos en peces, crustáceos y otros animales
por sus características de bioacumulación (Badii et al., 2005).
3
1.1. Plaguicidas
De acuerdo con la FAO (1997), los plaguicidas se definen como: “cualquier
sustancia o mezcla de sustancias destinadas a prevenir, destruir o controlar
cualquier plaga, incluyendo los vectores de enfermedades humanas o de los
animales; las especies no deseadas de plantas y animales que causan perjuicio o
que interfieren de cualquier otra forma en la producción, elaboración,
almacenamiento, transporte o comercialización de alimentos, productos agrícolas,
madera y productos de madera o alimentos para animales, o que puedan
administrarse a los animales para combatir insectos, arácnidos u otras plagas en
o sobre sus cuerpos”.
La mayoría de los plaguicidas son sustancias químicas que se utilizan en la
agricultura, éstos productos químicos pueden ser extraídos de plantas o pueden
ser sintéticos (WHO, 1990).
Sinaloa es uno de los estados de la República Mexicana con mayor
producción agrícola, ya que aporta una tercera parte de la exportación
agropecuaria del país (Albert y Rendón-von, 1988). Sin embargo, su uso también
implica un daño al ambiente y a la población humana, se estima que la
intoxicación por plaguicidas en el mundo es de al menos 250,000-370,000
personas cada año (Dawson et al., 2010).
Las principales clases de compuestos que han sido utilizados como
plaguicidas son organoclorados, organofosforados, carbamatos y compuestos
piretroides, además de diversos compuestos inorgánicos (Wagida, 1994).
La mayoría de las preparaciones de plaguicidas incluyen sustancias
portadoras, además de los ingredientes activos también disolventes y compuestos
que mejoran la absorción. Estos ingredientes inertes no suelen incluirse en la
discusión de los efectos en la salud a pesar de que con frecuencia constituyen
una parte importante de un producto plaguicida comercial, y los efectos adversos
que se puede superar a la sustancia activa (WHO, 1990).
4
1.2. Clasificación de los plaguicidas
Los plaguicidas son un conjunto de sustancias con características muy
diversas, entre los que se distinguen dos grandes grupos (Baddi et al., 2006). En
un grupo sus elementos están definidos por el tipo de uso del plaguicida, según el
organismo sobre el cual actúan, así tenemos: los insecticidas, los herbicidas, los
acaricidas, los fungicidas, los raticidas, etc. Otro grupo está determinado de
acuerdo a la estructura química de las sustancias con actividad plaguicida, así
tenemos los organoclorados, organofosforados, carbamatos, los ácidos
carboxílicos, los piretroides, las amidas, las anilinas, los derivados alquil de urea,
los compuestos heterocíclicos con nitrógeno, los fenóles, las imidas, los
compuestos inorgánicos.
Tabla 2. Clasificación de los plaguicidas, según la familia química (Ramírez y Lacasaña,
2001).
FAMILIA QUÍMICA EJEMPLOS
Organoclorados DDT, Aldrín, endosulfan, endrín.
Organofosforados Bromophos, diclorvos, malatión
Carbamatos Carbaryl, methomyl, propoxur
Piretroides Cypermetrin, fenvalerato, permetrín
Estos últimos difieren mucho en su modo de acción, la absorción por el
cuerpo, metabolismo, eliminación del cuerpo y la toxicidad para los seres
humanos (Tabla 2) (Wagida, 1994). En la actualidad, la mayor parte de las
decisiones regulatorias se basan en una clasificación de la toxicidad del
plaguicida en la rata como organismo de prueba determinando la LD50 (Dawson
et al., 2010).
Tabla 3. Clasificación de los plaguicidas según su toxicidad, expresada en DL50 (mg/kg)
(Ramírez y Lacasaña, 2001).
CLASE TOXICIDAD EJEMPLOS
CLASE IA Extremadamente peligrosos Paratión, dieldrín
CLASE IB Altamente peligrosos Eldrín, diclorvos
5
CLASE II Moderamente peligrosos DDT, clordano
CLASE III Ligeramente peligrosos Malatión
1.3. Plaguicidas organoclorados
Los plaguicidas organoclorados son ampliamente utilizados. Su estructura
química corresponde a la de los hidrocarburos clorados, lo que les confiere una
alta estabilidad física y química, que los hace insolubles en agua, no volátiles y
altamente solubles en disolventes orgánicos. Su vida media es de 5 años (Tabla
3), aunque varía según el producto; por ejemplo, para el beta
hexaclorociclohexano es de 3 años, para el aldrín de 6 años y para el DDT es de
30 años (Ramirez y Lacasaña, 2001).
El grupo de plaguicidas organoclorados (OCP) está compuesto por: aldrín,
endosulfán, dieldrín, clordano, DDT, heptacloro, hexaclorobenceno, mirex,
toxafeno, lindano (Fernández, 2009).
Tabla 4. Persistencia de algunos plaguicidas en suelos (fuente: Ramírez y Lacasaña,
2001).
PERSISTENCIA* VIDA MEDIA‡ EJEMPLOS
No persistente De días hasta 12 semanas Malatión, Diazinón,
Carbarilo, Diametrín
Moderadamente
persistente
De 1 a 18 meses Paratión, Lannate
Persistente De varios meses a 20 años DDT, Aldrín, Dieldrín
Permanentes Indefinidamente Productos hechos a partir
de Hg, As, Pb.
1.4. Biología de la especie Callinectes bellicosus
1.4.1. Distribución
6
La jaiba C. bellicosus presenta una distribución que incluye San Diego,
California (E.U.A.) hasta Bahía Almejas Baja California Sur, México, en la costa
occidental de Baja California. En el Golfo de California su distribución se extiende
hacia el sur de la bahía de La Paz en el lado peninsular y Topolobampo en el
lado contienental (Rodríguez-Rojero, 2004).
En nuestro país se les localiza en el Caribe, Golfo de México y Océano
Pacífico (Escamilla-Montes et al., 2013). La salinidad es el factor que ejerce
mayor influencia en la distribución del género Callinectes (Ortiz-León et al., 2007).
C. bellicosus es una especie estenohalina que tolera un intervalo de
salinidad de 31-38, se encuentra en un intervalo de temperatura de 4-18 ºC y
habita en profundidades de 0-30 m (Hernández y Arreola, 2007).
1.4.2. Clasificación
Entre los crustáceos, el orden Decápoda (clase Malacostrata) incluye a las
especies más grandes y mejor conocidas como camarones, langostas,
langostinos y cangrejos. Éstos últimos se incluyen en el Infraorden Brachyura, que
es el más especializado de los Decápoda, presentando aproximadamente unas
9,000 especies descritas (Escamilla-Montes et al., 1998).
Tabla 5. Clasificación científica (Stimpson, 1860)
Reino: Animalia
Filo: Arthropoda
Subfilo: Crustacea
Clase: Malacostraca
Orden: Decapoda
Infraorden: Brachyura
Familia: Portunidae
Género: Callinectes
7
1.4.3. Ciclo de vida
Son organismos dependientes de los sistemas lagunarios, por lo que su ciclo de
vida es complejo, ya que comprende estadios planctónicos, nectónicos y
bentónicos, mismos que se llevan a cabo
entre los sistemas lagunarios y cerca de
la zona marina de los mismos en una
gran variedad de hábitats (Ramos-Cruz,
2008). Son omnívoros, detritívoros,
depredadores y carroñeros con hábitos
de alimentación diurnos (Reichmuth et
al., 2010).
Las jaibas exhiben dimorfismo
sexual. Los machos adultos presentan un
abdomen largo y delgado en forma de T invertida, en cambio, las hembras se
caracterizan por el abdomen triangular y sellado al cuerpo, en el caso de las
inmaduras y redondeado y ancho en el de las maduras (Figura 1).
1.5. Bioacumulación de contaminantes
En cuanto a sus características de bioacumulación las jaibas del género
Callinectes poseen tres sistemas de órganos en los que los crustáceos son los
más vulnerables a los efectos tóxicos de los contaminantes: las branquias,
hepatopáncreas, y las glándulas antenales (Reichmuth, et al., 2010). Es por ello
que los cangrejos tienen un gran potencial como una especie tropical de
biomonitorización, debido a su capacidad de bioacumular una amplia gama de
contaminantes tales como los plaguicidas organoclorados y metales pesados
(Negri et al., 2009).
1.6. Pesquería de jaiba
Los crustáceos tienen gran importancia para el hombre desde el punto de
vista alimenticio y económico, que aportan una cantidad considerable de divisas
para el país por su exportación. Las especies de este grupo son consideradas
Figura 1. Características sexuales del género Callinectes (Ramírez-Felix et al., 2003).
8
como reguladores ecológicos, ya que forman parte de la dieta alimenticia de
muchas especies de peces y otras especies de importancia comercial (Arzola-
González et al., 2010).
El género Callinectes goza de una amplia aceptación comercial en México,
la textura y el sabor de su carne hacen de este recurso un producto de
exportación ya sea como jaiba blanda (los organismos recién mudados) o como
carne de jaiba, a granel o enlatada (Escamilla-Montes et al., 2013). En el 2011 se
exportaron más de 3 mil toneladas de jaiba en diferentes presentaciones teniendo
un valor en el mercado de 34 mdd. (CONAPESCA, 2011).
México se ubica entre los primeros 10 países por volumen de captura de
jaibas con por los menos 18 especies de las cuales 10 pertenecen al género
Callinectes (Ortiz-Sartorius, 2008). El Instituto Nacional de Pesca al 2000 describe
una explotación plena de 3 especies de jaiba en el Golfo de California que
requieren medidas de manejo para su recuperación.
Al 2011 la pesquería de jaiba en México fue de 20,212 ton (peso vivo),
produciendo Sinaloa 6 mil ton seguido por Sonora con 4 mil. La pesquería tuvo un
valor económico de más de 238 mdp y al nivel nacional su captura por volumen
se encuentra posicionada en el doceavo lugar y por su valor el quinceavo lugar
(CONAPESCA, 2013).
Estudios de pesquería de jaiba en Sonora y Sinaloa especulan que los
ejemplares de C. bellicosus se mantienen como una sola población debido a la
dispersión de los primeros estadíos de vida de estas especies. Las hembras
grávidas salen del sistema lagunar que habitan a liberar los huevos fertilizados en
mar abierto, en donde presumiblemente se mezclan con aquellos de otros
sistemas lagunares. Es muy posible que este mismo mecanismo tenga un efecto
similar en C. arcuatus (Huato et al., 2005).
Para las costas de Sinaloa se han identificado 13 especies y subespecies
de jaibas, de las cuales las más importantes en términos pesqueros son la jaiba
9
azul Callinectes arcuatus, la guerrera C. bellicosus y la negra o guacho C. toxotes
(Ramos-Cruz, 2008).
El complejo Lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule está siendo
fuertemente utilizado por los pescadores locales para la pesca del camarón, jaiba
azul, pargo entre otros organismos. En los últimos 17 años la captura del camarón
y la jaiba ha sido la más representativa con un total del 90% de los reportes.
Sorpresivamente de 2006 al 2009 la pesca de jaiba azul superó significativamente
la del camarón (Carrasquilla-Henao et al., 2013).
Su captura es tradicionalmente de tipo artesanal, mediante el empleo de
artes de pesca muy sencillos, de bajo costo y fácil elaboración, tales como
ganchos, arpón o fisga manual, aros y trampas (Escamilla-Montes et al., 2013).
El precio del kilogramo de jaiba varía, de acuerdo con el Sistema de Investigación
Agroalimentaria y Pesquera, el precio de jaiba en pulpa en el Distrito Federal es
de $168.43 y para la jaiba entera de $47.76 teniendo un incremento en sus
precios desde 2001 (CONAPESCA, 2011).
2. ANTECEDENTES
2.1. Plaguicidas organoclorados en crustáceos
Se ha demostrado que altas concentraciones de metales que son tóxicos
para los crustáceos afectan el crecimiento, la reproducción, el ciclo de la muda, la
regeneración de extremidades, la bioquímica y la fisiología (Reichmuth et al.,
2010).
Los organismos expuestos a plaguicidas se ven afectados y de manera
general sufren reducciones y/o incrementos en las concentraciones de proteínas
totales, glucógeno, y triglicéridos en músculo lo cual pudiera estar relacionado
con mecanismos de compensación metabólica de los organismos en respuesta a
factores estresantes o disruptores endocrinos, tales como los plaguicidas (Osuna,
et al., 1998).
10
Los plaguicidas organoclorados están presentes invariablemente en los
tejidos adiposos de organismos (Ayas et al., 1997) es por ello que se han
realizado estudios para conocer las concentraciones de plaguicidas en diferentes
crustáceos; Smalling et al., (2010) realizaron un estudio en la zona norte de
California en Estados Unidos, en el cual analizaron muestras de cangrejos
Hemigrapsus oregonensis y Pachygrapsus crassipes para observar la
acumulación de plaguicidas específicamente molinato en embriones.
En las costas de Europa y Norteamérica, se analizó tejido de Eriocheir
sinensis una especia invasiva. Se registraron concentraciones de plaguicidas
organoclorados entre otras toxinas, que representan un riesgo potencial para las
poblaciones de hombres y mujeres principalmente en edad fértil que se alimentan
de ellas, de acuerdo con los límites de ingesta diarias tolerables europeas (Clark
et al., 2009).
Mortimer (2010) analizó muestras de tejido del hepatopáncreas y de
músculo de Australoplax tridentata de la costa este de Australia encontrando de
DDT (principalmente metabolitos DDE y DDD), clordano, heptacloro, endosulfán,
hexaclorobenceno y dieldrín. Los valores de dieldrín rebasaron los límites
permitidos de acuerdo a las guías de calidad de aguas nacionales de Australia
para la protección de los ecosistemas acuáticos.
En zonas de manglar, cerca de Rio de Janeiro de Brasil, analizaron
muestras de sedimentos y huevos de cangrejo (Chasmagnathus granulata) para
detectar compuestos organoclorados y sus metabolitos (Santos et al., 2008)
siendo los valores más altos niveles de PCB totales y metabolitos de DDT en los
sedimentos y los huevos de cangrejo.
Otro estudio sobre plaguicidas organoclorados en Brasil por Magalhães et
al. (2012) analizó tejido blando de los cangrejos Hepatus pudibundus y Callinectes
danae mediante cromatografía de gases. El plaguicida organoclorado que se
encontró en menor concentración fue mirex y HCB y los cangrejos machos
mostraron concentraciones de organoclorados más altos que las hembras en las
dos especies.
11
2.2. Plaguicidas organoclorados en el alimento
Un estudio realizado en el 2011 con mujeres embarazadas sanas de
Shangai (Cao et al., 2011) para conocer concentraciones de plaguicidas
organoclorados en sangre de cordón umbilical demostró que el hábito de
consumir alimentos marinos (pescado, camarones y cangrejos) contribuye a altos
niveles de DDE y β-HCH.
Hyo-Bang et al. (2009) publicaron un estudio realizado entre 2005 y 2007 en el
Sur de Corea donde se midieron concentraciones de plaguicidas organoclorados
en las principales especies de pescados y mariscos consumidos por la población.
Observaron que los PCBs y DDTs fueron los contaminantes predominantes.
Aunado a esto se evaluó el potencial de riesgo por el consumo de pescados y
mariscos siendo los niños menores de 2 años los que presentaban mayor
potencial.
Hong-Sheng y colaboradores en el 2011 evaluaron la bioaccesibilidad oral
de DDT y HCH en 20 especies de peces determinando concentraciones
relativamente altas de PhCH y PDDT en todos los peces del mercado. Las
correlaciones significativas (p< 0,05) entre las concentraciones organoclorados
digeribles en el músculo de pescado y sus correspondientes en tejidos humanos
de los residentes de Hong Kong en el mismo año determinaron los efectos a la
salud humana en tres zonas de Camboya siendo el DDT el organoclorado
dominante. Las concentraciones de plaguicidas organoclorados en las 3 zonas
variaron pero se determinó un riesgo de cáncer para los residentes locales por el
consumo de pescados y alimentos contaminados por organoclorados.
Se seleccionaron especies de pescados y mariscos del mar Adriático de
consumo regular por los italianos en los que las concentraciones más altas de
PPCBs y POC se encontraron en la sardina y las más bajas en los cefalópodos.
La anchoa, sardina y la caballa, resultaron ser los peces más contaminados por
su lugar dentro del nivel de la cadena trófica siendo predominante el DDE con
respecto al DDT (alta relación de DDE / DDT). La tasa de biotransformación de
contaminantes resultó ser eficaz en el pescado y en los crustáceos obteniéndose
12
valores que no superaron los establecidos por la legislación italiana (Perugini,
2004).
Waliszewski et al., (1997) analizaron en México muestras de leche de vaca
y mantequilla encontrando que los niveles medios de HCH fueron de 0.094 y
0.093 mg•kg-1 de materia grasa en la leche de vaca y en muestras de mantequilla,
respectivamente. Los niveles medios de DDT fueron de 0.159 y 0.049 mg•kg-1,
respectivamente. Concluyeron que la presencia de organoclorados en productos
lácteos se debe a las malas acciones sanitarias de la zona.
2.3. Plaguicidas organoclorados y lagunas costeras
En las últimas décadas los ecosistemas acuáticos han sido contaminados
por contaminantes persistentes, de origen agrícola e industrial. Los plaguicidas
organoclorados con sus propiedades químicas principalmente hidrofóbicas, se
comportan como contaminantes en sistemas de estuario (Ayas et al., 1997).
La costa de Sinaloa se extiende cientos de kilómetros a lo largo del Océano
Pacífico y a lo largo del Golfo de California, 11 ríos y varios arroyos atraviesan la
región que es intensamente cultivada (Galindo et al., 2002).
Un gran número de estudios han demostrado que las concentraciones más
altas se detectan a menudo en las zonas costeras. Como algunos de estos
productos químicos no son fácilmente degradados por procesos físicos, químicos
o biológicos, persisten en el medio ambiente durante largos períodos adsorbidos
a los sedimentos, en la superficie del agua y en el tejido de los organismos
marinos (Ferreira et al., 2004).
La Bahía de Navachiste es una laguna costera situada en el norte de
Sinaloa que recibe aportes de agua dulce de la escorrentía del suelo durante la
época de lluvias y aguas residuales domésticas de las ciudades de Guasave y
Juan José Ríos y descargas agrícolas (Orduña Rojas y Longoria Espinoza, 2006).
Esta laguna tiene una gran importancia ecológica y económica, ya que posee
gran variedad de organismos de importancia comercial como almejas, lisa,
13
mojarra, pez globo, pargo, robalo. Además se practican actividades como
acuicultura intensiva de camarón (Montes et al., 2012). La CONANP (2013)
declaró éste sistema lagunar en febrero del 2008 como Humedal de Importancia
Internacional obteniendo la clasificación de sitio Ramsar.
Rosales y Escalona (1983) examinaron la concentración de
organoclorados en dos sistemas lagunares del norte de México (Yavaros en
Sonora y Huizache-Caimanero en Sinaloa) ambas lagunas de importancia
económica por la pesquería de camarón. El heptaclorohexano con sus isómeros
fue encontrado en todas las muestras al igual que el dieldrín el cual obtuvo los
valores más altos.
En el Golfo de México, Castañeda-Chávez et al. (2011) evaluaron los
niveles de DDT y sus metabolitos en Crassostrea virginica (Gmelin, 1791) de
cuatro lagunas costeras (Alvarado, La Mancha, Vega de Alatorre y Tamiahua).
Los niveles detectados en las ostras y en las lagunas costeras demostraron que
los sistemas de lagunas estudiadas están contaminados por el DDT.
2.4. Sedimento
En Sinaloa los plaguicidas son usados de forma extensiva, sus residuos son
transportados por vientos y ríos al ecosistema costero y muchos de ellos como el
malatión, lindano, aldrín, dieldrín, DDT y clordano han sido encontrados en
sedimentos de ecosistemas costeros (Galindo et al., 1996) dada su hidrofobicidad
y alta persistencia (Menone et al., 2006).
Galindo et al. (1999) analizaron 25 muestras de sedimento de la Bahía de
Ohuira en Sinaloa; encontrando concentraciones de endosulfán y heptacloro
epóxido y altas concentraciones de metil paration y DDD.
González-Farías et al. (2002) reportaron en la laguna de Agiabampo-
Bacorehuis-Jitzamuri la presencia de heptacloro, epóxido de heptacloro, α-
endosulfán, β-endosulfán, sulfato de endosulfán, α-HCH, β-HCH, lindano, δ-HCH,
14
aldrín, dieldrín, p, p '-DDT, p, p'-DDE y p, p'-DDD en muestras de sedimento. Se
detectaron plaguicidas aceptados por el Catálogo de Plaguicidas de COFEPRIS,
además de plaguicidas con clasificación restringida y prohibidas. En el mismo
año el mismo grupo de investigadores en las costas de Altata-Ensenada El
Pabellón reportaron concentraciones de DDT’s, seguidos de endusulfán y lindano
en zonas de descargas de drenes agrícolas (Carvalho et al., 2002).
En el distrito de riego 063 adyacente a nuestra área de estudio, se
analizaron muestras de sedimento que contenían DDT y sus metabolitos (DDE y
DDD) así como lindano en muestras de sedimento (Hernández y Hansen, 2011).
Montes et al. (2012) evaluaron los niveles de plaguicidas organoclorados
en la Bahía de Navachiste-Macapule en el sector de descarga del Distrito de riego
063, el cual transporta aguas residuales de la actividad agrícola. En los
sedimentos se encontró Metoxicloro, Endrin y Heptacloro y sus concentraciones
sugieren un uso reciente en el sistema, a pesar de que están prohibidos en
México.
2.5. Contaminación de pescados y mariscos por plaguicidas organoclorados
Los océanos actúan como sumidero final para plaguicidas organoclorados,
y estos compuestos se pueden biomagnificar en las redes alimentarias marinas y
posteriormente inducir diversos efectos tóxicos en los seres humanos después del
consumo (Shuangxin et al,. 2011) la exposición alimentaria humana a los
plaguicidas organoclorados es atribuible en gran medida al consumo de éstos
productos acuáticos (Huan-Yun et al., 2010).
Al nivel mundial, México se ubica entre los primeros diez países en la
captura de jaibas y cangrejos como los más abundantes e importantes en los
sistemas costeros junto con los camarones. La jaiba es un recurso pesquero
artesanal que se explota con mayor intensidad en el litoral del océano Pacífico,
capturándose 18 especies, de las cuales 10 pertenecen al género Callinectes,
(Rosas-Correa et al., 2008).
15
En el Golfo de California existía una explotación plena de 3 especies de
jaiba recomendándose medidas de manejo para su recuperación (INAPESCA,
2000).
2.6. Potencial de riesgo humano causado por consumo de alimentos
contaminados por plaguicidas organoclorados
El valor nutricional de los alimentos es de considerable interés público, y se
centran en los tipos y niveles de nutrientes tales como vitaminas, minerales y
ácidos grasos. el posible conflicto entre el valor nutricional de los mariscos y la
toxicidad de los contaminantes sigue siendo un problema (Haave, et al., 2011).
El uso intensivo de plaguicidas ocasiona daños a la salud a la población
expuesta a corto y largo plazo así como a la contaminación del aire, suelo y aguas
(Guerra et al., 2006). Los seres humanos, como parte de la cadena alimentaria,
están constantemente expuestos a estos productos a través del consumo de
animales, mariscos y verduras (Dhananjayan et al., 2012).
La exposición a los plaguicidas puede resultar en problemas de salud
agudos y crónicos que incluyen irritación de los ojos, trastornos del sistema
inmunológico, dificultad respiratoria, trastornos hormonales (Mokhele, 2011). Sin
embargo los efectos genotóxicos son considerados entre los más graves de los
posibles efectos secundarios de los productos químicos agrícolas. Si un producto
químico reacciona con el ADN nuclear, por lo general es mutagénico y
carcinogénico para los organismos expuestos. Los efectos incluyen enfermedades
hereditarias genéticas, carcinogénesis, problemas reproductivos y defectos de
nacimiento (Wagida, 1997).
Más del 90% de la exposición humana a plaguicidas organoclorados es a
través de alimentos de origen animal y la ingesta de líquidos (Campoy et al.,
2001). En general, los niveles de plaguicidas organoclorados en peces destinados
al consumo humano son bajos y probablemente por debajo de los niveles que
puedan afectar negativamente a la salud humana. En este sentido, las
poblaciones con mayor riesgo que la mayoría de las personas son las que
16
subsisten en gran medida de los peces y otras especies marinas (Smith y
Gangolli, 2002).
Smith y Gangolli (2002) afirman que, en general, el pescado en la dieta
humana aporta una proporción significativa de la ingesta total de compuestos
organoclorados relacionados, sobre todo pescado con niveles más altos de grasa.
En comparación con los adultos, los niños pequeños son más susceptibles a la
exposición a los plaguicidas debido a sus actividades únicas y características
fisiológicas (Beamer et al., 2009).
2.7. Legislación de los plaguicidas organoclorados
A pesar de las prohibiciones reglamentarias o límites estrictos sobre el uso
que se impone a los plaguicidas organoclorados en la mayoría de los países,
estos compuestos se siguen detectando en cantidades mensurables en el
ecosistema, incluyendo la vida marina (Smith y Gangolli 2002).
Los crustáceos pueden acumular metales y plaguicidas en sus sistemas
por absorción del agua y/o sedimento a través de la ingestión de alimentos.
Estudios recientes sugieren que la dieta puede ser la principal fuente de toxinas
para muchos invertebrados estuarios (Reichmuth et al, 2010).
Al nivel internacional, existen límites máximos permisibles de plaguicidas
para la ingesta de alimentos; en este caso, pescados y mariscos contaminados
con organoclorados. La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura por sus
siglas en inglés FAO establecen en un código alimentario (CODEX
ALIMENTARIUS) los límites máximos de residuos establecidos solamente para
los alimentos básicos (FAO, 2013; OMS, 2013).
Por otro lado, la Agencia de Protección al Ambiente de Estados Unidos
(USEPA) establece límites máximos de organoclorados (clordano, DDT, DDE,
DDD, dicofol, dieldrín, endosulfan I y II, endrín, heptacloro, hexaclorobenceno,
17
lindano, toxafeno y mirex) específicamente en peces tomando en cuenta la
porción y la frecuencia del consumo (USEPA, 2000).
En México la reglamentación vigente en las Normas Oficiales Mexicanas en
las NOM-029-SSA1-1993 y NOM-030-SSA1-1993 establecen lo siguiente: los
productos objeto de éstas normas no deben contener residuos de plaguicidas
como: aldrín, dieldrín, endrín, heptacloro, kapone u otros prohibidos en el catálogo
oficial de plaguicidas editado por CICOPLAFEST (Comisión Intersecretarial para
el Control del proceso y uso de Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias Tóxicas).
3. JUSTIFICACIÓN
Debido a que los plaguicidas organoclorados poseen la capacidad de
fijarse en el tejido adiposo animal les reviste características peligrosas por la
acumulación en las cadenas tróficas, este caso se relaciona con el consumo por
parte del ser humano de animales fuertemente contaminados. La contaminación
medio ambiental producida por los residuos de plaguicidas es problemática
también en cuanto que estos residuos pueden provocar daños a la salud humana,
(Abellán y García., 2006).De esta forma, la presencia de residuos químicos hace
necesario realizar una estimación de la probabilidad en la que un individuo o
población esté expuesto a un peligro a través de un medio (alimento, agua, aire,
etc.) (Páez et al., 2011).
El sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule recibe efluentes
agrícolas que contienen residuos de organoclorados que se agregan a los
sedimentos (Montes et al., 2012). Por sus hábitos alimenticios detritívoros, la jaiba
C. bellicosus ingiere éstos sedimentos. Por lo anterior, éste trabajo determinó si
la concentración de plaguicidas organoclorados en su tejido muscular representa
un riesgo a la salud humana debido a su consumo.
18
4. HIPÓTESIS
La concentración de plaguicidas organoclorados en carne de jaiba C.
bellicosus capturada en el Sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule
representa un.
5. OBJETIVO
Determinar la concentración de plaguicidas organoclorados en la carne de
la jaiba C. bellicosus del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule y el
riesgo a la salud humana por su consumo.
5.1. Objetivos específicos
Determinar la concentración de plaguicidas organoclorados en el tejido
muscular de la jaiba C. bellicosus y sedimentos del Sistema Lagunar.
Determinar la variación espacial y temporal de la concentración de
plaguicidas organoclorados en el tejido muscular de C. bellicosus
capturado entre abril del 2014 a enero del 2015
Determinar la correlación del peso - talla de las jaibas C. bellicosus con
el contenido de plaguicidas.
Determinar el riesgo a la salud humana por el consumo de tejido
muscular de C. bellicosus contaminado con plaguicidas organoclorados
con base en los límites máximos permitidos por la normatividad
nacional e internacional.
6. METODOLOGÍA
6.1. Área de estudio
19
Fig. 2. Localización del área de estudio.
6.1.1. Localización
El complejo largunar San Ignacio-Navachiste- Macapule se encuentra en el
sureste del Golfo de California, en el estado de Sinaloa, con una superficie de
24,000 ha y ubicada entre 25°22’ y 25°34’ N y 108°40’ y 109°02’ O (Fig. 2). La
principal actividad económica de la zona es la agricultura (Montes et al., 2012).
6.1.2. Características ambientales
La precipitación anual promedio es de 300 mm, con la temporada de lluvias
que ocurren al final del verano y principios del otoño. El complejo lagunar tiene
tres entradas: Ajoro, Vasiquilla y Bocanita. Las mareas en este sistema lagunar
tienen son semidiurnas con dos inundaciones desiguales y ciclos de reflujo cada
24,84 horas. La amplitud de las mareas es de aproximadamente 1,08 m, y la
velocidad de la corriente máxima durante la marea baja es de aproximadamente
2,1 m / s en la entrada Vasiquilla (Martínez-López et al., 2007).
6.1.3. Principales afectaciones
Las principales fuentes de contaminación del sistema lagunar San Ignacio-
Navachiste-Macapule son los drenes del Distrito de Riego (DR) 063 y DR-075
20
que transportan residuos de plaguicidas organoclorados provenientes de los
campos agrícolas y de los drenes camaronícolas (Fig. 3). El DR-063 es una de las
regiones agrícolas más importantes de México, con más de 116,000 ha de tierras
agrícolas, de las cuales más de 107,000 ha están altamente tecnificadas con
riego artificial, que emplean grandes cantidades de agroquímicos que se aplican
en cada ciclo agrícola (Montes et al., 2012).
6.2. Recolecta de muestras de jaiba y sedimento
Los organismos fueron capturados en el
complejo lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule en
5 puntos de muestreo establecidos estratégicamente
(Fig. 3) los cuales abarcan las tres bahías, tomándose
el punto 1 ubicado en la boca como blanco pues no se
encuentra cercano a ninguna descarga.
Se realizaron trayectos a bordo de una lancha
Fig. 3. Mapa del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule donde se muestran los puntos de muestreo establecidos y los drenes con aporte al sistema lagunar.
Fig. 4 Pescador haciendo lance de las jaulas con carnada para captura de jaiba.
21
con la ayuda de un pescador originario del campo pesquero el Tortugo. Las
Jaibas se capturaron utilizando aros y jaulas con carnada (Fig. 4).
Se registraron las biometrías a cada jaiba capturada, ancho del caparazón
AC y largo del caparazón LC y se obtuvo la carne de las tenazas y el caparazón
(Fig. 5). Se tomaron muestras de los primeros 10 cm de sedimento con una draga
y se depositaron en bolsas de aluminio para su transporte a las instalaciones de
CIIDIR SINALOA donde en el laboratorio de Contaminación se realizó el
procesamiento de las muestras.
6.3. Parámetros físico-químicos del agua de mar
Se registraron durante cuatro periodos de colecta (primavera, verano, otoño e
invierno) en cinco estaciones delimitadas en el sitio del pH, temperatura y
salinidad mediante multiparámetro marca Hanna® modelo HI 9628.
6.4. Caracterización biométrica
El ancho del caparazón (AC) es la
distancia entre las puntas de las espinas
anterolaterales y longitud del caparazón (LC)
lo cual se obtuvo mediante un vernier de 0.1
mm de precisión. El peso se registró en una balanza granataria.
6.5 Materia orgánica de sedimento
La materia orgánica del suelo se determinó mediante el método AS-07
(Walkley y Black, 1934) establecido en la NOM-021-SEMARNAT-2000. Este
método se refiere a la determinación de materia orgánica de suelos no volcánicos,
para la cual se pesaron 0.5 g de sedimento y se colocaron en un matraz de 500
ml al que se le agregó 10 ml de dicromato de potasio (K₂Cr₂O₇). Posteriormente
se agregaron 20 ml de ácido sulfúrico (H₂SO₄) al matraz con el sedimento y se
agitó por 1 minuto. Se dejó reposar 30 min, y se le agregaron 200 ml de agua
destilada y 5 ml de ácido fosfórico (H₃PO₄). Se añadieron de 5-10 gotas de
LC AC
Fig. 5 Ancho del caparazón (AC) y longitud del caparazón (LC) (Estrada-Valencia, 1999).
AC
LC
22
indicador de difenilamina y se tituló con sulfato ferroso hasta que la muestra
cambiara de color a un verde esmeralda.
Cálculos
(
)
Dónde:
B = Volumen de sulfato ferroso gastado para valorar blanco de reactivos (ml).
T = Volumen de sulfato ferroso gastado para valorar la muestra (ml).
N = Normalidad del sulfato ferroso.
g = Peso de muestra empleada (g).
mcf = factor de corrección de humedad
Materia orgánica (%) = C orgánico (%) x 1.724
Los resultados se compararon con la tabla:
Tabla 6. Clasificación de % materia orgánica de suelos
según la NOM-021-SEMARNAT-2000
Nivel Materia organica (%)
muy bajo -0.5
bajo 0.6-1.5
medio 1.6-3.5
alto 3.6-6.0
muy alto >6.0
6.6 Plaguicidas en tejido de jaiba
Después de las biometrías se extrajeron de 20-30 g de carne del
caparazón y las tenazas de cada organismo colectado usando solamente 10 gr de
tejido para posteriormente analizarse.
6.6.1. Extracción de plaguicidas organoclorados de tejido de jaiba
Se siguió el método 3550C de extracción ultrasónica de bajas
concentraciones (menos de 20 mg/kg de analitos) con modificaciones. Este
23
método describe el procedimiento de extracción de compuestos orgánicos no
volátiles y semivolátiles en sólidos. El material de laboratorio se lavó con jabón
neutro y se enjuagó con agua desionizada, acetona y se secó en un horno. Los 10
g de carne de cada jaiba se mezclaron con 20 g de sulfato de sodio activo
(calentado previamente a 400°C en una mufla durante 4 h para activar el sulfato)
(Karal®, grado A.C.S.) en un mortero de 100 ml homogeneizando y deshidratando
la carne, transfiriéndose posteriormente a un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
Se agregaron 5 ml de hexano (Karal, grado HPLC) al mortero para
transferir los analitos, residuos de tejido y/o sulfato al matraz y evitar pérdidas. Se
añadieron 30 ml del mismo solvente al matraz. Las muestras se dejaron en un
baño ultrasónico por 15 min. El extracto se decantó y se repitió la extracción dos
veces más con dos porciones adicionales de 35 ml de hexano agregados al
matraz.
6.6.2. Purificación de las muestras de tejido muscular de jaiba
El método de purificación se realizó con base en el trabajo de Waliszewski
et al. (2008). Para ello, el extracto concentrado a 5 ml se transvasó a un vial de 10
ml y se le añadieron de 1 a 2 ml de ácido sulfúrico concentrado (Karal®, grado
HPLC), para precipitar las grasas y remover ésteres de ftalatos para evitar
interferencias en el análisis cromatográfico (Waliszewski y Szymczynski, 1991).
Posteriormente, el vial se agitó vigorosamente por 1 minuto y se dejó reposar 3
minutos para obtener la separación de fases.
El sobrenadante se colectó en un vaso de precipitado de 25 ml y se filtró a
través de un embudo que contenía fibra de vidrio y 2 g de sulfato de sodio
anhidro. La muestra se concentró en una parrilla, hasta obtener 0,5 ml de hexano
y se aforó 1 ml con el mismo solvente.
6.6.3. Porcentaje de peso seco de las muestras de tejido de jaiba
Se calculó el porcentaje de peso seco (AOAC, 1990), en la cual 2 g de la
muestra se colocaron en un crisol sometido previamente a peso constante, a una
24
temperatura de 105 °C por 24 h y permitiendo el enfriamiento en un desecador
antes de la determinación del peso final.
El cálculo del porcentaje se realizó mediante la siguiente ecuación:
(a)
(b)
(b)
(c) (d)
(f) (e)
(g) (h)
Fig. 6. Metodología para la extracción y purificación de plaguicidas organoclorados en tejido de jaiba. (a) limpieza del material, (b) macerado con sulfato de sodio anhidro, (c) extracción ultrasónica, (d) concentración del extracto, (e) purificación con ácido sulfúrico, (f) filtración con sulfato de sodio anhidro y lana de vidrio/ columna con resinas (sulfato de sodio, florisil, sílica, lana de vidrio). (g) concentración final, (h) análisis cromatográfico.
25
6.5.4. Determinación de plaguicidas organoclorados (OCs)
Se inyectó 1 μl de las muestras de plaguicidas para hacer la cuantificación
de los OCPs por cromatografía de gases. Se empleó un cromatógrafo de gases
AutoSystem marca Perkin Elmer® equipado con un detector de electrones,
acoplado al software TotalChrom Navigator© V. 6.3.1. Se utilizó una columna
capilar ELITE-CLP de 30 m de longitud y 0.32 mm de diámetro interno y 0,25 μm.
Se emplearon las condiciones de operación indicadas en la tabla 6.
Tabla 7. Condiciones de operación del Cromátografo de gases para la determinación de
plaguicidas organoclorados en carne de jaiba C. bellicosus.
Parámetro Condición del equipo
Volúmen de inyección de muestra 1 μl
Nitrógeno gas portador Flujo 8.7 ml/min
Temperatura del detector 300 °C
Temperatura del inyector 260 °C
Temperatura de la columna 150 °C (1 min), 4 °C/min hasta 240 °C (1
min).
Atenuación 16
La identificación de OCPs se basó en la comparación de los tiempos
(retención y aparición) y su cuantificación (mediciones altura del pico/área)
obtenidas por las muestras con la del estándar de referencia 48858-U (mezcla
de plaguicidas organoclorados 808) de Supelco® (Tabla 7).
Tabla 8. Tiempos de retención y orden de aparición de plaguicidas organoclorados
Compuesto Tiempo de
Retención (min)
Orden de Aparición
3,4,5,6 Tetracloroxileno 7.579 1
α-HCH 9.163 2
γ-HCH 9.911 3
β-HCH 10.336 4
δ-HCH 11.080 5
26
Heptacloro 11.812 6
Aldrín 13.058 7
Heptacloro epóxido 13.511 8
γ-Clordano 13.860 9
α-Clordano 14.161 10
Endosulfán I 14.349 11
4, 4`- DDE 14.538 12
Dieldrín 15.206 13
Endrín 15.336 14
4, 4´- DDD 15.602 15
Endosulfán II 16.372 16
4, 4` - DDT 16.402 17
Endrín aldehido 16.612 18
Metoxicloro 17.079 19
Endosulfán sulfato 17.717 20
Endrín cetona 18.117 21
Decaclorobifenilo 20.727 22
6.7 Extracción de plaguicidas organoclorados en muestras de sedimento
La extracción de plaguicidas organoclorados en sedimento se llevó a cabo
con base en el método de extracción Soxhlet (Fig. 7) propuesto por la U.S.E.P.A.
Se decantó el agua del sedimento, se limpió de
cualquier desecho o sólido y se pesaron 10 gr de
sedimento en una balanza analítica añadiendo 10
gr de sulfato de sodio anhidro en un dedal de
extracción de celulosa.
Se colocaron 100 ml de hexano (grado
HPLC) en un matraz de fondo redondo de 125 ml. Se montó el material para la
extracción en un soporte donde se colocó la corneta (extractor) y el enfriador
sobre el matraz bola colocado en una plancha. El enfriador se conectó a la línea
de agua por medio de mangueras de látex.
Fig. 7 Equipo de extración Soxhlet
27
Se dejó recirculando el equipo Soxhlet durante 8 h, para reposar el extracto
a temperatura ambiente y desmontar el equipo Sohxlet. Se traspasó el extracto a
un vaso de precipitado de 50 ml donde se concentró hasta obtener 0.5 ml y se
depositó con una pipeta Pasteur en un vial para su análisis cromatográfico.
6.8 Análisis estadístico
Se realizó un análisis estadístico mediante el software Statistica® Versión
7. Se determinó el valor de normalidad (considerándose con distribución normal
los valores de p>0.05, α=0.05 a través de la prueba Kolmogorov-Smirnov) y
homocedasticidad. En los casos en los que los datos no fueron normales se
realizó una prueba de medias de Kruskall-Wallis (p≤0.05, α=0.05) para determinar
las diferencias significativas de las concentraciones de OCPs en carne de jaiba C.
bellicosus entre las estaciones de los meses colectados y entre las estaciones.
Se realizó un análisis de correlación de Spearman entre los niveles de OCPs en
carne de C. bellicosus y los datos biométricos (peso y longitud) y datos
físicoquímicos del agua de mar (salinidad, temperatura, pH) (p≤0.05).
Los valores de concentración de OCPs en carne de jaiba C. bellicosus
fueron comparados con la normatividad nacional e internacional NOM-029-SSA1-
1993 (DOF, 1995) NOM-030-SSA1-1993 (DOF, 1995) Convenio de Rotterdam
(2011) y los valores carcinogénicos de la U.S.E.P.A. (USEPA, 2000) para
determinar el riesgo potencial del consumo de carne de C. bellicosus del complejo
lagunar.
6.9 Evaluación del riesgo por el consumo de carne de jaiba C. bellicosus
El análisis de riesgo se realizó mediante la estimación numérica y la evaluación
de la exposición para efectos carcinogénicos y no carcinogénicos para cada
residuo de plaguicida, considerando una persona adulta de 70 kg de peso
corporal, tomándose en cuenta el grado de peligrosidad, que varía entre cada
compuesto. Para ello, se compararon con los valores de referencia toxicológicos
para los efectos no carcinogénicos (RfD) y carcinogénicos (CFS) por ingesta oral
28
de los compuestos de interés, para una persona con una expectativa de vida de
70 años (USEPA, 2000) (Tabla 8).
Se graficaron los porcentajes acumulados respecto a las concentraciones
reportadas para cada OCP, se determinó la ecuación lineal que describió la
relación entre estas variables y se dedujeron las concentraciones al 50 y 95
percentil de la población, que fueron utilizadas para determinar la concentración
promedio de exposición diaria, estimada y el cociente de riesgo (Jiang et al.,
2005)
Determinación de promedio de exposición estimado
El promedio de exposición estimado se determinó al multiplicar la tasa de
consumo por persona, por las concentraciones obtenidas (Moon et al., 2009).
Debido a que esta estimación no estaba considerada previamente se tomó como
base la tasa de consumo de jaiba de 0.20404 g/persona/d en los Estados Unidos
de América (USEPA, 2011), ya que no se encontraron reportes de consumo de
jaiba en México. El peso corporal de referencia fue 70 kg.
Tabla 9. Valores toxicológicos de referencia con efectos toxicológicos y no toxicológicos (USEPA, 2011).
Analito Valor de referencia carcinogénico (CSF)
(mg/kg/d)
Valor de referencia no carcinogénico RfD
(mg/kg/d)
Clordano total 0.35 5.0E-04
DDT total 0.34 5.0E-04
Endosulfán I y II NA 6.0E-04
Heptacloro epóxido 9.1 1.3E-05
Lindano 1.3 3.0E-04
Aldrín 17 3.0E-05
α-HCH 6.3 NA
β-HCH 1.8 NA
Heptacloro 4.5 5.0E-04
DDD 0.24 1.0E+04
DDE 0.34 2.0E+04
*NA= No aplica
Para evaluar el riesgo potencial de la población por estos plaguicidas se
compararon los promedios de exposición estimado respecto a las
concentraciones de referencia (CBC):
29
(Eq, 1)
Donde:
HR = Cociente de riesgo
EDI = Promedio de exposición estimado (ng/kg/d)
CBC = Concentración de Referencia (ng/kg/d)
La concentración de referencia (CBC) indica la concentración máxima que
no representa o no genera efecto adverso a la salud humana (Jiang et al., 2005):
(Eq. 2)
Donde,
Riesgo = Probabilidad de desarrollar cáncer de 1 en 100,000
BW = Peso corporal 70 kg
EDI = Promedio de exposición estimado (ng/kg/d)
CFS = Factor de referencia toxicológico carcinogénico (ng/kg/d)
Los riesgos de efectos a salud por exposición carcinogénica y no
carcinogénica fueron considerados por separado (Tabla 8) y se consideró la
concentración de referencia para efectos no carcinogénicos (RfD) (USEPA, 2000).
Dosis de referencia
Se estableció el límite de consumo diario y de porciones de jaiba que
puedan provocar efectos carcinogénicos y no carcinogénicos en la salud humana,
por consumo de porción contaminada con OCPs a la concentración promedio, del
50 y 95 percentil. Para calcular el límite de consumo para efectos carcinogénicos,
se empleó como nivel de riesgo aceptable (ARL) una probabilidad de 1 en
1000,000 (10-5), asumiendo que una persona adulta de 70 kg ingiere una porción
de 0.227 g (USEPA, 2000), mediante las ecuaciones:
Efectos carcinogénicos
30
Límite de consumo diario (Eq. 3)
(Eq. 3)
Donde:
CRlim = Tasa de ingesta máxima permitida (kg/d)
ARL = Nivel de riesgo máximo aceptable
BW = Peso corporal del consumidor (kg)
CFS = Factor de referencia toxicológico carcinogénico (mg/kg/d)
Cm = Concentración del plaguicida en el filete (mg/kg)
Límite de consumo por porciones (Eq. 4)
(Eq. 4)
Donde:
CRmm = Tasa de ingesta máxima permitida (porciones/mes)
CRlim = Tasa de ingesta máxima permitida (kg/d)
MS = Tamaño de porción (0.227 kg pescado/porción)
Tap = Período (365.25 d/12mes = 30.44 d/m)
Efectos no carcinogénicos
Límite de consumo diario
Los Efectos no carcinogénicos son causados por el consumo de pescado
contaminado que provoca efectos sistémicos al nivel hepático, renal, neurológico,
muscular, ocular, reproductivo, respiratorio, circulatorio u otros efectos por
exposición aguda y crónica (USEPA, 2000) (Eq. 5).
(Eq. 5)
Donde:
CRlim = Tasa de ingesta máxima permitida (kg/d)
31
RfD = Valor de referencia toxicológico no carcinogénico (mg/kg/d)
BW = Peso corporal del consumidor (kg)
Cm = Concentración del plaguicida en la porción (mg/kg)
7. RESULTADOS
7.1. Datos físico-químicos del agua de mar
La temperatura más baja se registró en invierno (punto 1) localizado en la
boca de la laguna San Ignacio, manteniéndose estable en todos los puntos de
muestreo registrando valores entre los 18 °C y 19 °C mientras que la temperatura
más alta se obtuvo en verano en el punto 4 con una temperatura de 30.48 °C
localizado cercano al dren San Antonio (Fig. 8).
La temperatura promedio del sistema lagunar fue de 25.01 ± 4.16 °C. Los
datos presentaron diferencias significativas (p=0.0000) entre los periodos de
colecta.
Fig.8. Valores de temperatura de los muestreos 1, 2, 3 y 4
correspondientes a los meses abril, julio, noviembre de 2014 y enero de
2015.
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
1 2 3 4 5
Te
mp
era
tura
(°C
)
Puntos de muestreo
Primavera
Verano
Otoño
Invierno
32
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
8.6
Primavera Verano Otoño Invierno
pH
Fechas de muestreo
El valor medio de pH de todo el sistema lagunar durante los 4 muestreos
estacionales fue de 8.12 ± 0.20. Los resultados presentaron diferencias
significativas relacionadas a los meses del año (p=0.0093). (Fig. 9)
Fig. 10. Valores promedio de pH de los muestreos 1, 2, 3 y 4 corres-
pondientes a los meses de abril, julio, noviembre de 2014 y enero de
2015.
La salinidad osciló entre los 32 y 37 ups (Fig. 11). En primavera
(correspondiente al mes de abril) se registraron los valores más altos con 37 ups.
El más bajo fue en verano con 32 ups. La salinidad promedio de todo el sistema
7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
8.6
8.8
9
Est 1 Est 2 Est 3 Est 4 Est 5
pH
Puntos de muestreo
Fig. 9. Valores de pH durante las 4 fechas de muestreo.
33
fue de 34.6 ± 1.35 y presentó diferencias significativas (p=0.0009) por temporada
(Fig. 12).
Fig. 11. Valores de salinidad de los muestreos 1, 2, 3 y 4 corres-
pondientes a los meses de abril, julio, noviembre de 2014 y enero de
2015.
Fig. 12. Valores promedio de salinidad de los 4 muestreos por estaciones del
Sistema Lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule.
7.2. Datos biométricos
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
1 2 3 4 5
Sa
lin
ida
d
Puntos de muestreo
Primavera
Verano
Otoño
Invierno
25
27
29
31
33
35
37
Est 1 Est 2 Est 3 Est 4 Est 5
Sa
lin
ida
d
Puntos de muestreo
34
El peso de los organismos varió de 102-386 g con un promedio de 238.18 ±
76.68 g. El AC registró valores mínimos y máximos de 10.5 a 16.5 cm con un
promedio de 13.46 ± 1.31 cm; mientras que el LC osciló entre 5.5 a 9 cm y una
media de 6.96 ± 0.67 cm (Tabla 9).
Tabla 10. Estadística descriptiva de medidas biométricas totales.
Media± DE Min Max
Peso (g) 238.18±76.68 102 386 AC (cm) 13.46±1.31 10.5 16.5 LC (cm) 6.96±0.67 5.5 9
DE: Desviación estándar; Min: Valor mínimo; Max: Valor máximo
Se obtuvo el peso mayor de los organismos durante invierno (Fig. 13).
Hay una correlación positiva significativa entre el peso, AC y LC (p ˂ 0.05).
El peso y el AC obtuvieron la correlación más elevada con 0.91 mientras que con
el peso y el LC fue de 0.76; el LC y AC tuvieron una correlación de 0.82 (Tabla
10).
Fig. 13. Peso promedio (± error) de los organismos colectados en los
muestreos 1, 2, 3 y 4 correspondientes al mes de abril, julio, noviembre de
2014 y enero de 2015 (Nota: no se obtuvieron organismos en el punto 1 del
muestreo 4).
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1 2 3 4 5
Pe
so
(g
)
Puntos de muestreo
abr-14 jul-14 nov-14 ene-15
35
Tabla 11. Valores de coeficiente de correlación de
peso, ancho del caparazón y largo del caparazón
de las jaibas C. bellicosus.
Peso Ancho
caparazón
Largo
caparazón
Peso
Ancho
caparazón
0.91
Largo
caparazón
0.76 0.82
7.2.1. Porcentaje de humedad en tejido muscular de jaiba
El porcentaje de humedad tuvo un intervalo de 77.4% a 79.35% con una
media de 77.05% ± 1.97%.
7.3. Determinación de materia orgánica del sedimento
La materia orgánica del sedimento tuvo un promedio de 0.94% ± 0.80% lo
cual corresponde a porcentaje bajo (Tabla 11).
Tabla 12. Materia orgánica de sedimentos de los muestreos 1, 2, 3 y 4 del Complejo
lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule.
Punto de
muestreo
%
MO
1 0.56
2 2.09
3 0.39
4 0.78
5 0.89
*MO= Materia orgánica
7.3 Plaguicidas en el tejido muscular de C. bellicosus y sedimento
7.3.1. Validación de la técnica de extracción
36
Se realizó una lectura del estándar a una concentración de 0.8 µg/ml en el
cual se observaron los 22 plaguicidas organoclorados a diferentes tiempos de
retención (Fig. 13).
7.3.2. Curvas de calibración
Las curvas de calibración se realizaron inyectando el estándar EPA 8081 a
0.025, 0.1, 0.2, 0.5 y 0.8 μg/ml (Fig. 14). Al realizar un análisis de regresión del
área del pico respecto a la concentración se determinó que todos los
componentes obtuvieron un coeficiente superior a 0.99 que indica una buena
correlación concentración del plaguicida/área del pico,
Fig. 14 Cromatograma de estándar de pesticida 8081 a 0.8 ug/ml, señalando analitos y tiempos de
retención
7.3.3. Concentración de plaguicidas organoclorados en sedimento
El OCP más frecuente en las 20 muestras de sedimento fue el aldrín,
presente en 16 muestras, seguido del α-clordano con 6, por otro lado β-HCH, δ-
37
HCH, heptacloro, heptacloro epóxido, γ-clordano, 4,4'-DDE, endrín, 4,4'-DDD,
endosulfán II, 4,4'-DDT, endrín aldehído, metoxicloro, endrín cetona y
decaclorobifenilo no fueron detectados en ninguna muestra de sedimento (Tabla
12). Las concentraciones más altas de OC fue de Aldrín con una concentración
final de 0.0777 ng/g seguida del γ-HCH con 0.023637 ng/g. Por otro lado el α-
HCH registró las concentraciones más bajas con 0.001822 ng/g. La concentración
de OCPs por periodo no presentó diferencias significativas (Tabla 13).
Tabla 13. Estadística descriptiva de los OCPs (ng/g) presentes en las muestras de
sedimento del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule correspondientes a los
cuatro muestreos estacionales.
Analito N Media Ʃ Mín Máx DE
3,4,5,6
Tetracloroxileno
3 0.007922 0.023767 0.006038 0.009217 0.001670
α HCH 1 0.001822 0.001822 0.001822 0.001822
γ HCH 5 0.004727 0.023637 0.002999 0.007767 0.001799
β HCH ND
δ HCH ND
Heptacloro ND
Aldrín 16 0.004856 0.077702 0.001211 0.006684 0.001854
Heptacloro epóxido ND
γ Clordano ND
α Clordano 6 0.000912 0.005471 0.000551 0.001795 0.000453
Endosulfán I 4 0.001189 0.004755 0.000900 0.001390 0.000226
4,4'-DDE ND
Dieldrin 3 0.003724 0.011173 0.001021 0.005124 0.002341
Endrin ND
4,4'-DDD ND
Endosulfán II ND
4,4'-DDT ND
Endrín aldehído ND
Metoxicloro ND
Endosulfán sulfato 1 0.011119 0.011119 0.011119 0.011119
Endrín cetona ND
Decaclorobifenilo ND
38
Ʃ= Sumatoria; Mín= Valor mínimo; Máx= Valor máximo; ND= No detectado; DE= Desviación
estándar
Tabla 14. Concentración promedio de OCPs (ng/g, peso húmedo) por periodo de colecta en sedimento.
Analito Abr-14 Jul-14 Nov-14 Ene-15 Conc. Media total (ng/g)
KW
3,4,5,6 Tetracloroxileno
0.00851 0.01525 0.007922
α-HCH 0.00182 0.001822
γ-HCH 0.00300 0.01231 0.00833 0.004727
β-HCH
δ-HCH
Heptacloro
Aldrín 0.0320 0.02416 0.01296 0.00854 0.004856 p=0.0545
Heptacloro epóxido
γ-Clordano
α-Clordano 0.0035 0.00196 0.000912
Endosulfán I 0.00112 0.00090 0.00273 0.001189
DDE
Dieldrín aldehído 0.00102 0.01015 0.003724
Endrín
DDD
Endosulfán II
DDT
Endrin aldehído
Metoxicloro
Endosulfan sulfato 0.01112 0.011119
Endrin cetona
Decaclorobifenilo
KW* Kruskal Wallis *Espacios en blanco indican OC no detectado. *(p≤0.05 es considerado
significativo).
7.3.4. Concentración de plaguicidas organoclorados en tejido muscular de
Callinectes bellicosus
Se detectó la presencia de OCPs en las 89 muestras de carne de jaiba C.
bellicosus. El OCP más frecuente fue el aldrín presente en las 89, seguido por α-
clordano en 23 y el 3,4,5,6-tetraclo-roxileno en 18 muestras. Las concentraciones
se detectaron en rangos de entre 0.0007 a 0.1216 ng/g (Fig. 15). Los
39
organoclorados detectados con mayor concentración final fueron: aldrín, 3,4,5,6
tetracloroxileno, dieldrín aldehído con 0.7465, 0.3840 y 0.1131 ng/g
respectivamente (Tabla 14).
Tabla 15. Estadística descriptiva de los analitos (ng/g) presentes en las muestras de tejido de jaiba del Sistema Lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule.
Ʃ= Sumatoria; Min= Valor mínimo; Max= Valor máximo; DE= Desviación estándar
Al realizarse un análisis de Kruskal-Wallis por fechas de colecta (Tabla 15) se
mostró una variación considerada significativa (p≤0.05) para aldrín y dieldrín
aldehído; caso contrario de α-clordano con valores superiores a p=0.05 para los
demás organoclorados no se obtuvo resultado del análisis estadístico.
Analito N Media Ʃ Min Max DE Frec. Total
%
3,4,5,6 Tetracloroxileno
18 0.0213 0.3840 0.0011 0.1216 0.0257 20.22
α-HCH 0
γ-HCH 1 0.0020 0.0020 0.0020 0.0020 1.12
β-HCH 0
δ-HCH 3 0.0016 0.0048 0.0007 0.0032 0.0014 3.37
Heptacloro 6 0.0024 0.0145 0.0011 0.0041 0.0011 6.74
Aldrín 89 0.0084 0.7465 0.0010 0.0196 0.0035 100.0
Heptacloro epóxido
7 0.0008 0.0053 0.0002 0.0015 0.0004 7.86
γ-Clordano 10 0.0026 0.0257 0.0007 0.0126 0.0038 11.23
α-Clordano 23 0.0012 0.0276 0.0007 0.0068 0.0013 25.84
Endosulfán I 7 0.0044 0.0310 0.0011 0.0103 0.0034 7.86
DDE 1 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 1.12
Dieldrín aldehido 16 0.0071 0.1131 0.0009 0.0204 0.0052 17.97
Endrín 0
DDD 1 0.0029 0.0029 0.0029 0.0029 1.12
Endosulfán II 3 0.0181 0.0542 0.0039 0.0354 0.0160 3.37
DDT 0
Endrin aldehido 0
Metoxicloro 3 0.0078 0.0235 0.0045 0.0126 0.0043 3.37
Endosulfán sulfato
0
Endrín cetona 2 0.0113 0.0227 0.0095 0.0132 0.0027 2.24
Decaclorobifenilo 0
40
Tabla 16. Sumatorias de concentraciones por periodos de muestreo
Analito Abr-14 Jul-14 Nov-14 Ene-15 Conc. Media total (ng/g)
KW muestreo
Tetracloro 0.0248 0.1694 0.0732 0.1166 0.0213
α-HCH
γ-HCH 0.0020 0.0020
β-HCH
δ-HCH 0.0016 0.0032 0.0016
Heptacloro 0.0041 0.0079 0.0024 0.0024
Aldrín 0.1685 0.2037 0.2119 0.2049 0.0086 p=0.0111
Heptacloro epoxido
0.0037 0.0009 0.0006 0.0008
γ-Clordano 0.0067 0.0191 0.0026
α-Clordano 0.0025 0.0108 0.0130 0.0352 0.0024 p=0.1712
Endosulfán I 0.0103 0.0025 0.2464 0.0044
DDE 0.0007 0.0007
Dieldrín aldehído 0.0461 0.0365 0.0195 0.0110 0.0071 p=0.0115
Endrín
DDD 0.0029 0.0029
Endosulfán II 0.0504 0.0039 0.0181 DDT
Endrín aldehído
KW* Kruskal Wallis *Espacios en blanco indican OC no detectado. *(p≤0.05 es considerado
significativo).
Fig. 15 Concentración media de OCPs detectados en carne de jaiba.
p=
0,0
1
p=
0,1
71
p=
0,0
11
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
Te
tra
clo
ro
γ-H
CH
δ-H
CH
He
pta
clo
ro
Ald
rín
He
pta
clo
ro e
poxid
o
γ-C
lord
ano
α-C
lord
ano
En
dosu
lfán
I
DD
E
Die
ldrí
n a
lde
híd
o
DD
D
En
dosu
lfán
II
Co
nc
en
tra
ció
n O
CP
s (
ng
●g
-1)
OCPs
41
Los cambios en las concentraciones respecto a las fechas de muestreo se
pueden observar las diferencias en concentraciones y en aparición de COPs sin
embargo el análisis estadístico no mostró diferencias significativas (Fig. 16).
Algunos de los coeficientes de correlación entre los parámetros
físicoquímicos (salinidad) del agua de mar respecto a la concentración de
plaguicidas organoclorados fueron cercanos a 1; sin embargo, estos valores no
fueron estadísticamente significativos (p≥0.05); presentó valor significativo dieldrín
aldehído respecto a la temperatura con un valor de 0.63 y α-clordano con 0.47. De
la misma manera el aldrín obtuvo correlaciones positivas estadísticamente
significativas para el LC y AC con 0.32 y 0.27 respectivamente; no existieron
correlaciones significativas entre el peso y la concentración de OCs (p>0.05). Por
Fig. 16 Concentración promedio de organoclorados (OCPs) (ng/g) en tejido muscular de jaiba, por período de colecta, de abril 2014 a enero 2015.
42
el contrario se obtuvo una correlación negativa estadísticamente significativa
(p≤0.05) para el α-Clordano respecto a la salinidad y pH (-0.49 en ambos casos),
así como para el dieldrín aldehído para el pH (-0.52) (Tabla 16).
Tabla 17. Valores de coeficiente de correlación de Spearman de las concentraciones de OC's en tejido muscular.
Analito Peso LC AC Salinidad pH Temperatura
Tetracloro -0.14 -0.37 -0.36 -0.48 -0.36 0.21
α-HCH
γ-HCH
β-HCH
δ-HCH 1.00 0.87 1.00 0.87 0.50 -0.50
Heptacloro 0.20 -0.36 -0.17 -0.06 0.09 0.09
Aldrín 0.20 0.32 0.27 0.08 -0.07 -0.09
Heptacloro epóxido
0.29 0.10 0.14 0.31 -0.36 0.33
γ-Clordano 0.03 0.23 -0.09 0.11 0.03 -0.21
α-Clordano -0.11 -0.17 -0.17 -0.49 -0.49 0.47
Endosulfán I 0.64 0.48 0.67 0.07 0.06 0.19
DDE
Dieldrín aldehído -0.42 -0.48 -0.39 0.09 -0.52 0.63
Endrín
DDD
Endosulfan II 0.50 -0.50 0.00 -0.50 -0.50 0.50
DDT
Endrín aldehído
Metoxicloro 1.00 1.00 0.87 0.00 -0.50 -0.50
Endosulfán s.
Endrín cetona
Decaclorobifenilo *Valores en negrita son considerados significativos (p≤0.05)
7.4 Evaluación del riesgo potencial
El promedio de exposición estimado para el percentil 95% fue mayor para
el tetracloro y endosulfán II (0.024 y 0.007 ng/kg/d, respectivamente). Los demás
analitos tuvieron un promedio de exposición inferior a 0.02 ng/kg/d para ambos
percentiles (Fig. 17).
43
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
γ-H
CH
Hepta
clo
ro
Ald
rín
Hept.
epóxid
o
γ-C
lord
ano
α-C
lord
ano
50 Percentil
95 Percentil
0.00E+00
1.00E-06
2.00E-06
3.00E-06
4.00E-06
5.00E-06
6.00E-06
7.00E-06
8.00E-06
γ-H
CH
He
pta
clo
ro
Ald
rín
Hept.
epóxid
o
γ-C
lord
ano
α-C
lord
ano
DD
D
50 Percentil
95 Percentil
Fig. 17 Promedio de exposición estimado (ng/kg/d) por consumo de jaiba
Para determinar el riesgo de la población por la ingesta de pargo, lo
promedios de exposición (expresados como EDI), fueron comparados con las
concentraciones de referencia (CBC) para cada componente. Los efectos
carcinogénicos fueron calculados empleando el CSF, y los no carcinogénicos
basados en el RfD oral (USEPA, 2000). Los niveles de exposición fueron
determinados por los cocientes de riesgo. Los cocientes de riesgo no
carcinogénico (Fig. 18a), y carcinogénico (Fig. 18b) fueron inferiores a 1.
Por lo anterior no se determinaron dosis de referencia diaria y mensual de
pescado que podrían producir efectos carcinogénicos y no carcinogénicos en la
salud humana pues ambos coeficientes fueron menores a 1.
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
Te
tra
clo
roγ-H
CH
δ
-HC
H
He
pta
clo
roA
ldrí
nH
ep
taclo
ro e
póxid
oγ-C
lord
ano
α
-Clo
rda
no
E
nd
osu
lfán
ID
DE
Die
ldrí
nD
DD
En
dosu
lfán
II
Me
toxic
loro
En
drí
n c
eto
na
ng
/kg
/d 95 Percentil
50 Percentil
8x −6
7x −6
6x −6
5x −6
4x −6
3x −6
2x −6
1x −6
0
Fig. 18. Cocientes de riesgo para efectos (a) no carcinogénicos y (b) carcinogénicos por consumo de jaiba que contiene las concentraciones 50 y 95 percentil.
(a) (b)
44
8. DISCUSIÓN
8.1 Datos físico-químicos del agua de mar
Montes et al. (2012), reportan para el mismo sistema lagunar una
temperatura promedio en la época fría seca (marzo) de 20°C similar a los 19°C
obtenidos en el mes de enero del presente estudio, en el mismo sentido para el
mes de junio (época cálida-seca). Los mismos autores reportan una temperatura
promedio de 30.6°C, el resultado para éste estudio fue de 29.76°C para el mes de
julio, siendo valores muy similares y con poca variación al igual que el trabajo de
Granados Galván et al. (2015) en el cual la temperatura tuvo valores de entre 20-
30°C.
Los valores fluctuantes de pH en todo el sistema lagunar se deben en gran
medida a la entrada de aguas residuales incorporadas a la zona (Escobedo-Urías,
2010) por los drenes de descarga que se encuentran adyacentes a algunos
puntos de muestreos.
Los bajos valores de pH podría deberse a la cercanía de éstos puntos con
los drenes donde hay una afluencia constante de agua dulce con materia orgánica
proveniente de los desechos del riego agrícola (Martínez-López et al., 2008) por
otro lado, los valores más altos se presentan en el punto de colecta más alejado a
éstas descargas y está influenciado por el flujo constante de agua oceánica. El
aporte de desechos puede modificar las condiciones de pH de las bahías costeras
pues produce una descomposición de la materia orgánica.
Los valores de salinidad del agua de mar obtenidos en el presente estudio
fueron similares a los reportados por Montes et al. (2012) en el cual reportan
salinidades para el sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule en la
época fría-seca (marzo) de 35.5. La salinidad promedio del sistema en el mes de
abril fue de 35.8 obteniéndose valores similares y de que en el Golfo de California
la evaporación es mayor que la lluvia.
45
La estación de colecta más cercana a la boca de Ajoro (punto 1) presento
la salinidad más estable, ocasionado por la influencia constante de aguas
oceánicas (Escabelo-Urías, 2010) que por aguas continentales, comparado como
el resto de puntos de colecta que pueden ser influenciados por los drenes de
descargas agrícolas.
8.2 Datos biométricos de la especie
El peso y talla de las jaibas del género Callinectes registrados en el
presente estudio fueron similares a los valores obtenidos por Paul y Flores-
Verdugo, 1980 con ejemplares de C. bellicosus de 92 a 171 mm de AC yde 29 a
527 g de peso. Las tallas estuvieron por arriba de las mínimas de captura que
marca la normatividad con un ancho de caparazón (AC) de 70-160 mm. Las
biometrías del AC, largo del caparazón (LC) y peso de los organismos
dependerán de factores como el alimento y la salinidad (Escamilla-Montes et al.,
1998) ya que las temperaturas son semejantes en ambas regiones
8.3 Concentración de plaguicidas organoclorados en sedimento
Los organoclorados encontrados en las muestras de sedimento
concuerdan con algunos detectados por Menone et al., (2006) como α-HCH, γ-
HCH, endosulfán, α-clordano y dieldrín en muestras de sedimento de 2 bahías
costeras de Argentina; sin embargo, presentan concentraciones más altas de
todos los organoclorados antes mencionados (2.0 ± 2.7 ng/g, 6.3 ± 8.8 ng/g, 1.5 ±
1.9 ng/g, 1.4 ± 0.7 ng/g y 0.2 ± 0.4 ng/g respectivamente) que difieren a nuestras
concentraciones estando todas por debajo de 1 ng/g.
De igual forma en el sistema lagunar de Altata-Ensenada del Pabellón
Carvalho et al. (2002) encontraron concentraciones que se ajustan más a los
resultados obtenidos en este trabajo en muestras de sedimento. En este trabajo
se detectó α-HCH, γ-HCH, aldrín y dieldrín y endosulfán sulfato con una media de
0.5 ng/g, 0.3 ng/g, 0.1 ng/g 0.2 ng/g y 3.3 ng/g, respectivamente. Dichos autores
mencionan que las concentraciones encontradas de OCPs disminuían en relación
46
a una mayor distancia de los drenes de descargas. Montes et al. (2012) sugieren
que la distribución de los OCs en el sistema es controlada por la proximidad y la
importancia de la fuente de contaminación reportando concentraciones arriba a
las de este estudio para la misma zona.
Tabla 18. Comparación de concentraciones (ng/g) de OCPs en sedimento en el Sistema lagunar
Analito Estudio actual S-N-M
Montes et al. (2012). S-N-M
González-Farías et al. (2002). Agiabampo Bacorehuis Jitzamuri
Carvalho et al. (2002). Altata Ensenada del Pabellón
3,4,5,6 Tetracloroxileno
0.023767
α-HCH 0.001822 210.23 5.55 0.5
γ-HCH 0.023637 48.95 1.13
β-HCH 611.20 30.36 1.1
δ-HCH 237.78 4.87 0.3
Heptacloro 56.69 49.08 0.004
Aldrín 0.077702 0.58 1.89 0.1
Heptacloro epóxido 1.91 64.5
γ-Clordano
α-Clordano 0.005471
Endosulfán I 0.004755 21.14 2.8 1.8
DDE 10.68 0.49
Dieldrín aldehido 0.011173 15.75 4.63 0.2
Endrín 152.91 0.7
DDD 2.46 12.95
Endosulfán II 8.92 0.55 0.3
DDT 7.39 51.56
Endrín aldehído 8.30
Endosulfán sulfato 0.011119 54.56 6.81 3.3
Metoxicloro 444.02
Endrín cetona 75.69
Decaclorobifenilo
*S-N-M= San Ignacio-Navachiste-Macapule
En ambientes acuáticos los OCs son removidos de la columna de agua y
se adhieren en las partículas orgánicas por su alta afinidad a la materia orgánica
(MO) pues tiende a depositarse y acumularse en el sedimento (Montes et al.
2012). La baja concentración de OCs podría deberse al bajo porcentaje de MO
47
encontrada en el sedimento (solo en los puntos de recolecta) y su relación con la
alta energía que las corrientes de marea ejercen sobre el sistema lagunar
(Escobedo-Urías et al. 2006) donde OCPs contenidos en los sedimentos son
exportados al mar abierto. García-Ruelas et al., (2004) mencionan el tipo de
sedimentos en esta región, incluyendo el contenido de materia orgánica, es muy
variable y depende de las condiciones hidrológicas de los distintos sistemas
evaluados, así como sobre los diferentes tipos de la vegetación dominante y la
biota, dichos autores no encontraron correlación entre el contenido de
hidrocarburos aromáticos políclicos y el tipo de sedimento y la materia orgánica
de nuestra área de estudio.
8.4. Concentración de plaguicidas organoclorados en tejido de jaiba C. bellicosus
La concentración de algunos OCPs en tejido de jaiba C. bellicosus indican
el reciente uso de éstos agroquímicos en la bahía. Estas concentraciones se
consideran bajas respecto a otros estudios realizados con anterioridad en la zona
(Paez-Osuna et al., 2002; Reyes-Montiel et al, 2013; Granados-Galván et al,
2015) en peces marinos (Tabla 17).
Las concentraciones de OCPs detectados podrían explicarse a que la
entrada de un OCP en un organismo acuático como C. bellicosus es impedido por
un exoesqueleto impermeable y el músculo no es la principal fuente de
acumulación de plaguicidas organoclorados. Los OCPs se bioacumulan
principalmente en el hepatopáncreas seguidos de las gónadas (Sheridan, 1975).
Otra razón para determinar estas concentraciones bajas se puede deber al bajo
contenido de lípidos en músculo (Moon et al., 2009). Debido a que no se
colectaron hembras ovadas y que solo se tomó el tejido del organismo para su
análisis, el porcentaje de lípidos asociados pudo ser bajo. Por lo mismo, se deben
realizar estudio enfocados a determinar la concentración lipídica en C. bellicosus
y otros organismos marinos para poder correlacionar si la concentración de lípidos
en la carne intervinen en la bioacumulación de OCPs.
.
En el caso del Aldrín se muestra una concentración ligeramente más baja
en las muestras de abril, por lo cual los valores de las concentraciones de OCPs
48
deben estar influidos por los ciclos de lluvia y la movilización de partículas
suspendidas determinados en la zona de estudio (Orduña-Rojas y Longoria-
Espinoza, 2006).
La solubilidad, polaridad, estructura, tamaño molecular de los OCPs, así
como las variaciones de los parámetros físico-químicos del ambiente y el
contenido de lípidos están relacionados con su disponibilidad en el agua, el
sedimento y en los tejidos (Mdegela et al., 2009: Reyes-Montiel, et al., 2013). En
nuestras muestras de sedimento y tejido no se mostraron comportamientos que
muestren una influencia de los parámetros fisicoquímicos hacia la concentración
de organoclorados presentes ya que la concentración en tejido podría estar
influenciada por otros factores como el porcentaje de lípidos como se observó
anteriormente.
La no correlación entre los OCPs y talla o con las variables fisicoquímicas
del agua medidas concuerdan con otros trabajos como el Ueno et al. (2003).
La presencia de organoclorados en muestras de tejido independientemente
de las bajas concentraciones detectadas reafirman la presencia de éstos
contaminantes en el sistema lagunar en el cual se han realizado estudios
anteriormente en otras especies (Reyes-Montiel et al., 2013; Granados-Galván et
al., 2015) donde se han detectado los mismos contaminantes presentes en las
muestras de tejido de jaiba; los cuales se desarrollan a continuación.
Tetracloro. Debido a la alta resistencia a la degradación (biológica
química y física) y la eficiente acumulación por organismos de la vida marina y
toxicidad severa (Danis, et al., 2006) éste OCP se detectó en 18 de las 89
muestras analizadas. Este dato difiere con los estudios en la zona ya que no hay
reportes previos sobre su presencia en la biota marina por lo cual no se puede
establecer si la concentración en el área ha disminuido o aumentado en los
últimos años.
HCH’s. Distintos autores señalan al lindano e isómeros como los OCPs
más frecuentes en organismos y sedimentos en las costas de Golfo de California
49
(Galindo-Reyes et al., 1999; Carvalho et al., 2002; González-Farias et al., 2002;
Osuna-Flores y Riva, 2002). No obstante, este grupo no fue de los más frecuentes
ni el de las mayores concentraciones en el tejido de jaiba C. bellicosus. Trabajos
como el de Reyes-Montiel et al. (2013) y Granados-Galván et al. (2015) reportan
valores por arriba de nuestras concentraciones detectadas en pargos y lisas,
respectivamente y en este caso, la proporción más alta de α-HCH sugiere una
contaminación reciente por aplicaciones comerciales de lindano (Montes et al.,
2012), además de la ausencia de β-HCH la forma degradada del α-HCH y más
persistente y la presencia de δ-HCH, la forma más degradada de los HCH’s, en la
carne de C. bellicosus.
Heptacloro y heptacloro epóxido. En la zona se han reportado niveles
muy bajos de heptacloro en peces (Reyes-Montiel et al., 2013; Granados-Galván
et al., 2015) (Tabla 18), al igual que el presente trabajo, sin embargo esto
indicaría un uso reciente, a pesar de estar registrado en el apéndice III de la
convención de Rotterdam (PIC, 2011).
Aldrín. En los últimos años el uso de plaguicidas organoclorados ha
disminuido, sin embargo el aldrín se sigue utilizando de forma doméstica y
agrícola (Kannan et al., 1994) como se aprecia con la mayor concentración
(0.7465 ng/g) y frecuencia en las muestras de carne de C. bellicosus, aunque por
debajo de las registradas para pargos y lisas (Reyes-Montiel et al., 2013;
Granados-Galván et al., 2015) (Tabla 18). Esta presencia y frecuencia del aldrín
se puede deber a su uso como insecticida contra gusanos de la raíz del maíz el
principal cultivo del valle adyacente agrícola (SIAP, 2014).
Clordano α y γ. Su detección en tejido de lisa y pargo (Granados-Galván
et al., 2015; Reyes-Montiel et al., 2013) y en sedimentos y C. bellicosus en este
trabajo, indica el uso frecuente de este OCP en la zona de estudio,a pesar de
haber salido del mercado y de ser parte del grupo de contaminantes orgánicos
persistentes del convenio de Estocolmo (Lallas, 2001; UNEP. 2009).
Endosulfán I y II. El endosulfán técnico es usado para el cultivo de frijol y
maíz los que se siembra en grandes extensiones aledañas al área de estudio
50
(García- de la Parra, et al., 2012). Sus dos isómeros (β y α) tienen efectos
insecticidas similares pero diferentes propiedades físico-químicas que se
degradan rápidamente en sistemas acuáticos entre ocho y 22 días,
respetivamente (Carvalho et al., 2009). Su presencia en la carne de C. bellicosus
del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule demuestra que a pesar de
estar restringida su importación en el 2013 y su comercialización en el 2014 de
acuerdo al convenio de Estocolmo (Lallas, 2001; UNEP, 2015) su uso es muy
reciente. El principal producto de degradación es el sulfato de endosulfán, y se
considera que, en el agua, el endosulfán no se bioacumula en los organismos
acuáticos (FAO, 2000) aunque se ha detectado en músculo de peces de la misma
zona de estudio.
Como se indicó arriba, el contenido de lípido o la bioacumulación entre
especies puede influenciar la concentración de OCPs, estos contaminantes no
poseen una distribución normal y muestran discrepancias entre individuos de la
misma talla, peso y género (Granados-Galván, et al., 2015) igual que en las
muestras analizadas.
Tabla 19. Concentraciones de estudios comparativos de plaguicidas organoclorados en pescados y mariscos.
Analito
Estudio actual (ng/g)
Argentina1 S-N-M 2 Ohuira 3 S-N-M 4 EPA (2000) ng/g
Tetracloroxileno 0.3840
α-HCH 17.7 0.0037 81
γ-HCH 0.0020 15.1 2.25 Dld-0.132 9 1300
β-HCH 36.3 2.92
δ-HCH 0.0048 17.6 27.68 0.0488-0.127 6
Heptacloro 0.0144 2.9 4.45 0.018-0.027
Aldrín 0.7465 3.30 4
Heptacloro epóxido
0.0053 165.7 3.64 Dld-0.058 8 9100
γ-Clordano 0.0257 23.3 12.48 350
α-Clordano 0.0276 19.4 10.12
Endosulfán I 0.0310 5.2 2.26 0.047-2.005 ND 6**
DDE 0.0007 124.4 3.86 0.019-0.029 ND
Dieldrín aldehído 0.1131 31.0 16000
51
Endrin 7
DDD 0.0029 6.1 2.86 8
Endosulfán II 0.0542 0.5 5.56 11
DDT 27.8 3.77 ND 340
Endrín aldehído 0.3*
Endosulfán sulfato
10.0 7.32
Metoxicloro 8.0 224
Endrín cetona 0.0226
Decaclorobifenilo 1
Menone et al. (2006) (ng/g), 2
Granados-Galván et al. (2015) (ng/g), 3
Osuna-Flores y Riva (2002)
(μg/g), 4
Reyes-Montiel et al. (2013) (μg/g). ND= No detectado * dld= valores por debajo del límite de detección * *Valores toxicidad crónica
Determinación del riesgo potencial
Límites máximos de Residuos (LMRs)
Las concentraciones de OCPs reportadas para C. bellicosus fueron muy
bajas en comparación a estudios en otras especies reportadas por otros autores
para la misma zona (Tabla 18).
Los organoclorados son compuestos de riesgo potencial a la salud debido
a que la ingesta es una ruta importante para la exposición a estos (Moon et al.,
2009). Varias agencias ambientales han recomendado los LMRs para consumo
humano y en éste trabajo ninguno de los plaguicidas analizados excedió los
límites establecidos por estas agencias como la Comisión Europea y se
mantuvieron a niveles inferiores con relación a lo descrito en el Codex
Alimentarius.
Sin embargo en México la reglamentación vigente en las Normas Oficiales
Mexicanas (NOM-029-SSA1-1993 y NOM-030-SSA1-1993) establece las
especificaciones para crustáceos frescos, congelados, refrigerados y en conserva.
Ésta determina que los productos objeto de esta norma no deben contener
residuos de plaguicidas como: aldrín, dieldrin, endrin, heptacloro, u otros
prohibidos en el Catálogo Oficial de Plaguicidas editado por COFEPRIS. A pesar
52
de esto, las concentraciones encontradas en tejido de C. bellicosus no cumplen
con sus especificaciones normativas.
La FDA (2000) limita el contenido máximo de OCPs en una porción
comestible de pescado de DDT en 5000 μg/g y para aldrín, clordano, heptacloro y
heptacloro epóxido en 300 μg/g. Las concentraciones de pesticidas en C.
bellicosus en este estudio se encuentran en valores muy inferiores a éstos,
aunque éste producto se consume crudo y en cantidades mayores en las zonas
costeras, existe un riesgo potencial de ingerir una cantidad de OCPs mayor.
Estimación del promedio de exposición
El riesgo potencial para la salud humana muestra una concentración
promedio de exposición estimada (EDI) (Figura 16) así como valores observados
de OCPs en músculo en diferentes especies de peces y alimentos marinos
provenientes de otros estudios (Tabla 19). Las concentraciones en C. bellicosus
fueron menores a los resultados obtenidos por (Jiang et al., 2005). Los valores de
EDI fueron superiores a las concentraciones o factores de referencia
carcinogénico (CFS sugeridos por U.S.E.P.A (2000), los cuales fueron analizados
mediante el cociente de riesgo.
Tabla 20. Promedio de exposición estimado de OCs por consumo de alimentos marinos en la población de varios paises
Analito Este estudio
Sinaloa1 Sur de Corea2
Australia3 CSF4 RfD4
Tetracloro 0.0248
γ-HCH 0.0004 0.009 0.004 0.25 1.3 3.0E-04
δ-HCH 0.0006 0.004 1.5
Heptacloro 0.0008 0.018 1.1 4.5 5.0E-04
Aldrín 0.0031 0.01 3.7 17 3.0E-05
Heptacloro epóxido
0.0002 0.017 1.1 4.5 5.0E-04
γ-Clordano 0.0025 0.075 0.03 3.3
α-Clordano 0.0005 0.075 0.03 3.3
Endosulfán I 0.0020 0.056
DDE 0.0001 0.013 1.31 5.4 0.34 2.0E+04
Dieldrín 0.0041 3.7
53
DDD 0.0005 0.011 1.31 5.4 0.24 1.0E+04
Endosulfán II 0.0072 0.056
Metoxicloro 0.0025
Endrín cetona 0.0026 1Granados-Galván et al. (2015) ng/kg/d
2Moon et al. (2009) ng/kg/semana,
3Kanna, et al. (1994)
μg/kg/d 4 EPA (2000).
Cociente de riesgo (HR)
Los valores de riesgo no carcinogénico para la población fueron inferiores a
1 (Figura 17a), indicando que la presencia de estos en el tejido muscular de C.
bellicosus no generan efectos adversos. Por otro lado, los cocientes de riesgo
calculados para efectos carcinogénicos fueron inferiores a 1 (Figura 17b)
determinándose que el consumo de C. bellicosus del sistema lagunar San
Ignacio-Navachiste-Macapule a una tasa de 0.20404 g/d no provoca riesgo por la
presencia de los OCPs detectados. Debido a lo anterior no se determinaron dosis
de referencia para ninguno de los coeficientes de riesgo.
Es importante señalar que estos valores pueden variar si se modifica la
tasa de consumo, siendo las poblaciones costeras cuyo sustento principal es la
pesca y son por tanto más susceptibles a dichos riesgos. Es de suma importancia
establecer una tasa de consumo oficial y específica para jaiba en México para
realizar este tipo de análisis con mayor precisión, puesto que las tasas de
consumo fueron obtenidas de la EPA y los hábitos alimenticios varían
enormemente en cada país, estado e incluso ciudad.
9. CONCLUSIONES
El consumo de carne de C. bellicosus (a una tasa de 0.20404 g/d)
contaminada con OCPs del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-
Macapule no presenta valores de riesgo no carcinogénico o
carcinogénicos.
54
Las concentraciones de plaguicidas organoclorados analizados no difieren
significativamente respecto al peso o talla del organismo así como la fecha
de colecta o los puntos de muestreos dentro del sistema lagunar San
Ignacio-Navachiste-Macapule.
Las concentraciones de organoclorados en C. bellicosus no están
relacionadas con las variaciones físico-químicas del agua de mar, pudiendo
depender de las mismas propiedades físico-químicas de los OCPs o
factores fisiológicos de los organismos analizados.
Los plaguicidas de mayor concentración y frecuencia presentes en la carne
de C. bellicosus son OCPs de degradación rápida constatando su
utilización muy reciente en las zonas adyacentes al sistema lagunar pese a
la prohibición que se inició hace unos treinta años.
La concentración promedio de exposición estimada de plaguicidas
organoclorados, para una persona que consume jaiba proveniente del
sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule, se calculó entre 0.0001
y 0.0248 ng/kg/d.
El consumo de jaiba del sistema lagunar San Ignacio-Navachiste-Macapule
en una tasa mayor de 0.20404 g/persona/d no representa riesgo de cáncer
con la presencia de los OCPs detectados.
10. RECOMENDACIONES
Realizar una comparación de la concentración de OCs en sedimentos
provenientes de los drenes adyacentes al sistema y los sedimentos dentro del
sistema lagunar.
55
Analizar la concentración de organoclorados en hepatopáncreas, gónadas y
branquias de Callinectes bellicosus para comparar la concentración bioacumulada
en cada órgano con la detectada en músculo.
Ampliar la detección de OCs a otras especies de importancia comercial de la
región para determinar el riesgo potencial hacia la población por su consumo.
Establecer una tasa de ingesta diaria específica para jaiba que sea única y
exclusivamente para México.
Exhortar a las autoridades a que se realicen monitoreos periódicos en el sistema
para determinar las concentraciones temporales de OCs y así regular el uso de
plaguicidas que se encuentran prohibidos para México.
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