ISBN: 978-9942-36-373-2
Tierra, W.¹ , Otero, X.L.² , Ruales, J.¹, Maldonado–Alvarado P.¹
¹ Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Ciencia de Alimentos y Biotecnología, Quito, Quito, Ecuador.
² Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, Facultad de Bioloxía, Universidad de Santiago de Compostela, Campus Sur, 15782 Santiago de Compostela, España.
pedro.maldonado@epn.edu.ec
El cadmio (Cd) y arsénico (As) son metales pesados que presentan toxicidad para la salud humana debido al consumo de alimentos contaminados. El Cd puede acumularse paulatinamente en el organismo y causar efectos nocivos al organismo humano como nauseas, vómito, edema pulmonar, deficiencia renal, cáncer de próstata, etc. El consumo máximo de Cd por día no debe ser mayor a 0,0004 mg Cd/kg/día (Nawrot et al., 2006). En el As, la toxicidad por ingestión es alta debido a la rápida absorción en el intestino, lo que desencadena en problemas de salud como queratosis, desarrollo de tumores malignos en la piel; aumento del riesgo de cáncer en fumadores, etc. La ingesta máxima de As no debe ser mayor a 0,0003 mg As/kg/día (Rossman, 2003). En Ecuador, se han encontrado evidencias sobre contenidos altos en Cd en cacao fino de aroma, en concentraciones sobre los límites máximos de la Unión Europea (Rikolto, 2016). En el país, en arroz blanco se han encontrado contenidos de As de 0,067 mg/kg, valores inferiores al límite establecido de 0,2 mg/kg. Sin embargo, debido al gran consumo de arroz en Ecuador, 129 g/día/persona, y a su acumulación en el organismo, su ingesta representa un problema de interés (Otero et al., 2016). Así, el presente estudio tuvo como objetivo la evaluación de las concentraciones totales de As y Cd en chocolate, arroz, suelos y granos de cacao, leche y queso de Pichincha, Guayas y Azuay con el fin de identificar el grado de contaminación presente en estos alimentos.
Para éste trabajo, se realizó un análisis de riesgos para identificar los alimentos de mayor consumo en niños de menos de 12 años de Pichincha, Guayas y Azuay en Ecuador. Se seleccionaron marcas comerciales de chocolate y arroz; leche y queso, así como muestras de suelos y granos de cacao para determinar el contenido de Cd y As. En la determinación de Cd y As en chocolate y arroz, las muestras fueron molidas, luego se realizó la disgregación ácida con HNO3, HCl y H2O2. Las digestiones fueron realizadas en un horno microondas (Figura 1.)
La determinación del contenido de Cd en las muestras se cuantificó por Espectrometría de Absorción Atómica con acople de Horno De Grafito (GFAAS) como se ve en la (Figura 2.)
Para complementar el trabajo se determinó el Factor de Bioacumulación (FBC). Este indicador permite predecir la capacidad de las plantas para acumular metales pesados en sus tejidos: Si FCB es mayor a 1, existe mayor probabilidad de bioacumulación de Cd en un tejido (Perlatti et al., 2015).
En la Tabla 1. se indican los resultados con las concentraciones totales de Cd y As en arroz, chocolate, suelo de cacao, cacao, leche y queso. El análisis de estos metales pesados, en las matrices caracterizadas, muestran en general niveles de contaminación bajo los límites máximos permitidos, salvo en pocos casos.
| Matriz | Resultados Cd | Resultados As |
| Arroz | 0 / 15 muestra superó el límite (Límite 0,4 ppm) (Valor máximo 0,07 ppm) | 0 / 15 muestra superó el límite (Límite 0,2 ppm) (Valor máximo 0,1 ppm) |
| Chocolate | 1 / 115 muestra superó el límite (Límite 0,8 ppm) (Valor máximo 0,89 ppm) | 2 / 115 muestra superó el límite (Límite 0,2 ppm para arroz) (Valor máximo 0,5 ppm) |
| Suelo de cacao | 6 / 32 muestras superaron el límite (Límite 0,5 ppm) (Valor máximo 0,8 ppm) | 2 / 40 muestras superaron el límite (Límite 5 ppm) (Valor máximo 5,44 ppm) |
| Cacao | 1/ 20 muestra superó el límite (Límite 0,8 ppm para chocolate) (Valor máximo 0,84 ppm) | N.D. * (Límite 1 ppb) |
| Leche | 0/ 45 muestra superó el límite (Límite 1 ppb) (Valor máximo 0,05 ppb) | N.D. * (Límite 1 ppb) |
| Queso | N.D. * (Límite 0,25 ppb) | 0 / 45 muestras superaron el límite (Límite 0,5 ppm) (Valor máximo 0,043 ppm) |
*No se detectaron concentraciones sobre el límite de cuantificación del horno de grafito.
Las muestras de chocolate estudiadas presentaron contenidos variables de Cd. Así, existe evidencia de bioacumulación de Cd en el grano de cacao (FBC = 5,07 ± 4,34). De esta forma, una elevada capacidad de bioacumulación de Cd en el fruto de la planta de cacao es evidente (Chavez et al., 2015).
Debido a la ingesta frecuente de alimentos contaminados con As y Cd, incluso a niveles por bajo los límites permitidos, puede provocar problemas de salud a mediano y largo plazo, debido a la acumulación progresiva de estos metales pesados en los tejidos del cuerpo humano.
Referencias
Chavez, E., He, Z. L., Stoffella, P. J., Mylavarapu, R. S., Li, Y. C., Moyano, B., & Baligar, V. C. (2015). Concentration of cadmium in cacao beans and its relationship with soil cadmium in southern Ecuador. Science of the Total Environment, 533, 205–214. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.06.106
Nawrot, T., Plusquin, M., Hogervorst, J., Roels, H. A., Celis, H., Thijs, L., … Staessen, J. A. (2006). Environmental exposure to cadmium and risk of cancer: a prospective population-based study. The Lancet Oncology, 7(2), 119–126. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(06)70545-9
Otero, X. L., Tierra, W., Atiaga, O., Guanoluisa, D., Nunes, L. M., Ferreira, T. O., & Ruales, J. (2016). Arsenic in rice agrosystems (water, soil and rice plants) in Guayas and Los Ríos provinces, Ecuador. Science of The Total Environment, 573, 778–787. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.08.162
Perlatti, F., Ferreira, T., Antonio da Costa Roberto, F., Romero, R. E., Sartor, L., & Otero, X. (2015). Trace metal/metalloid concentrations in waste rock, soils and spontaneous plants in the surroundings of an abandoned mine in semi-arid NE-Brazil. Environmental Earth Sciences (Vol. 74). https://doi.org/10.1007/s12665-015-4556-7
Rikolto. (2016). Exportación de cacao ecuatoriano se ve amenazada por altos niveles de cadmio. Retrieved from https://latinoamerica.rikolto.org/es/noticias/exportacion-de-cacao-ecuatoriano-se-ve-amenazada-por-altos-niveles-de-cadmio
Rossman, T. G. (2003). Mechanism of arsenic carcinogenesis: an integrated approach. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 533(1–2), 37–65. https://doi.org/10.1016/J.MRFMMM.2003.07.009