Presencia de metales pesados en calamarete (Loligo sanpaulensis) de la ciudad de Necochea: Análisis preliminar

Transcripción

1 Presencia de metales pesados en calamarete (Loligo sanpaulensis) de la ciudad de Necochea: Análisis preliminar M. Victoria Panebianco a*, b, M. Natalia Paso Viola c, Sandra E. Botté b, Fabián García b, M. Constanza Gariboldi d, H. Luis Cappozzo a, d, Jorge E. Marcovecchio b *autor para correspondencia: panebianco@macn.gov.ar a Laboratorio de Ecología, Comportamiento y Mamíferos Marinos, Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia (MACN-CONICET), Buenos Aires, Argentina. b Área de Oceanografía Química, Instituto Argentino de Oceanografía (IADO-CONICET-UNS), Florida 8000 (Camino La Carrindanga km 7,5), Bahía Blanca, Argentina. c Laboratorio de Ecología y Conservación de Vida Silvestre, Centro Austral de Investigaciones Científicas (CONICET). Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina. d Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y Diagnóstico (CEBBAD) Fundación de Historia Natural Félix de Azara, Departamento de Ciencias Naturales y Antropología, Universidad Maimónides, Buenos Aires, Argentina. Los calamares del género Loligo cumplen un rol ecológico y económico significativo en los ecosistemas marinos costeros del planeta ya que muchas especies son blancos de las pesquerías y representan un eslabón clave en las redes tróficas marinas. En particular, Loligo sanpaulensis es una especie nerítica que habita aguas costeras de hasta 60 mt de profundidad y constituye un importante recurso para las pesquerías costeras lo largo de su distribución desde el sur de Brasil hasta el golfo San Jorge en Argentina. Este es el primer análisis de la presencia de metales pesados en músculo de calamaretes (n=18) provenientes de la localidad de Necochea. Analizamos la presencia de 8 metales pesados (Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb, Mn y Fe) que forman parte de la lista de contaminantes prioritarios compilada por la EPA-US. Las concentraciones de los metales pesados (µg/g de peso fresco) se determinaron por espectrometría óptica de plasma inductivamente acoplado (Perkin-Elmer Optima 2100 DV). El Mn, Pb y Cd presentaron valores de concentración por debajo del LDM. El Fe (12,8 ± 6,6 µg/g) se encontró en mayor concentración seguido por el Zn (6,2 ± 1,4 µg/g) y el Cu (2,7 ± 2,4 µg/g). El Cr (0,4 ± 0,2 µg/g) y el Ni (0,6 ± 0,4 µg/g) presentaron concentraciones bajas aunque detectables. No se encontraron diferencias significativas para las concentraciones de los metales pesados entre los sexos. El espesor del manto presentó una relación significativa y positiva con el Cu. El Zn y el Cr presentaron una relación significativamente positiva. El presente estudio muestra que las concentraciones encontradas en el manto de los calamaretes están por debajo de los límites de aptitud para consumo humano (JECFA 2003). Las concentraciones encontradas no causarían ningún peligro para la salud por el consumo de las partes comestibles de los calamaretes. Palabras clave: metales pesados, calamaretes, Argentina. ST: número 3 Forma de presentación: poster

2 Introducción: Los calamares del género Loligo cumplen un rol ecológico y económico significativo en los ecosistemas marinos costeros del planeta ya que muchas especies son blancos de las pesquerías y representan un eslabón clave en las redes tróficas marinas (Santos and Haimovici, 2002; Staudinger, 2006). Las especies del género Loligo tienen ciclos de vida cortos y son semélparos. Los machos tienen una distribución de rango de talla más amplia y tallas máximas mayores que las hembras, presentan una talla máxima de manto de 16 cm aproximadamente (Roper et al. 1984). Loligo sanpaulensis es una especie nerítica que habita aguas costeras de hasta 60 mt de profundidad y constituye un importante recurso para las pesquerías costeras de pequeña escala a lo largo de su distribución: desde el sur de Brasil hasta el golfo San Jorge en Argentina (Vigliano, 1985; Costa et al, 1990; Ré y Berón, 1999; Barón, 2001). Si bien los volúmenes de captura en Argentina son relativamente bajos, el precio es elevado dada la calidad de su carne (Brunetti et al., 1999). Barskaet al. (1988a, b) realizó un estudio de línea de base de metales pesados como Pb, Cd, Zn, Cu, Hg en Loligo patagonica e Illex argentinus capturado por la pesquería locales y destacó los altos niveles de metales pesados, especialmente Cd, en todo calamar enlatado (Loligo patagonica). También observaron difusión de los metales de las vísceras al manto. Los mayores niveles de metales traza se encontraron en los tejidos comestibles de Illex argentinus capturados en la plataforma continental de Argentina (Falandysz, 1988). No existen estudios previos sobre los niveles de metales pesados en calamaretes del el área costera del sur de la provincia de Buenos Aires. Nuestro objetivo fue analizar la presencia y concentraciones de metales pesados en muestras de músculo del manto de calamaretes, Loligo sanpaulensis, procedentes de Necochea. Analizamos la relación entre las concentraciones de los metales y el sexo, el peso corporal total, la longitud dorsal total y el ancho, peso y espesor del manto. Materiales y Métodos Los calamaretes, Loligo sanpaulensis, (n h =11, n m = 5, n indet = 2) fueron capturados en 2011 en área costera adyacente a la ciudad de Necochea (N, S, O). Los calamaretes obtenidos fueron transportados congelados al laboratorio. Se determinó el sexo, el peso corporal total (gr), la longitud dorsal total (cm) y el ancho, peso y espesor del manto. Los ejemplares cuyo sexo no sea identificable se clasificarán como "indeterminados". Las muestras de músculo del manto se tomaron con bisturí de acero inoxidable evitando cortar los órganos internos y se conservaron en bolsas de polietileno en frezzer (-20 C) hasta el momento de los análisis. Las muestras de músculo (500 mg peso húmedo) fueron sometidas a mineralización con ácido nítrico y perclórico a temperatura controlada 110 ± 10º C (Marcovecchio y Ferrer 2005, Botté et al. 2010). Se determinaron las concentraciones de los metales (Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb, Mn y Fe) por espectrometría óptica de plasma inductivamente acoplado (Perkin-Elmer Optima 2100 DV). Se analizaron los datos mediante análisis estadísticos multivariados (PCA) y de correlación lineal. La diferencia entre sexos se analizo mediante un ANOVA o análisis no paramétrico: se evaluó el PC1, PC2 y PC3.

3 Resultados Los machos presentaron valores de los parámetros biológicos analizados mayores que las hembras (Kruskal-Wallis, PC1: H=9,71; p= 0,001; n= 16; Tabla 1). El Mn presento el 100% de sus valores de concentración por debajo del LDM, mientras que el Pb y Cd presentaron un 94% y 89% de sus valores por debajo del LDM respectivamente. El Fe se encontró en mayor concentración seguido por el Zn y el Cu (Tabla 2). El Cr y el Ni presentaron concentraciones bajas aunque detectables (Tabla 2). No se encontraron diferencias significativas para las concentraciones de los metales pesados entre los sexos (ANOVA, PC2: F=0,17; gl=1; p=0,69; n=16; PC3: F=0,59; gl=1; p=0,59; n=16). El espesor del manto presentó una relación significativa y positiva con el Cu (Fig 1 y 2). El Zn y el Cr presentaron una relación significativamente positiva (Fig 3). Discusión Este es el primer análisis de la presencia de metales pesados en músculo de calamaretes provenientes de la localidad balnearia de Necochea. Analizamos la presencia de 8 metales pesados que forman parte de la lista de contaminantes prioritarios compilada por la EPA-US (Moore & Ramamoorthy, 1984). Los niveles de metales pesados en algunos peces, crustáceos y moluscos (gasterópodos, pelecípodos) han sido ampliamente informados. Sin embargo, las concentraciones de estos metales traza en los cefalópodos, uno de los eslabones esenciales en las cadenas tróficas marinas, han sido escasamente investigadas y la mayoría de los trabajos previos existentes estudian ejemplares de aguas marinas europeas (Storelli et al 1999, 2008; Bustamante et al 1998; Pierce et al 2008). Las partes comestibles de calamar consisten en el manto, brazos, tentáculos y aletas representan entre un 60-80% del peso corporal que es mucho mayor en comparación en los peces de aleta. El alto contenido de proteínas y bajo contenido de grasa de la carne de calamar los transformar en un alimento apto para el consumo humano (Roper et al., 1984). Actualmente es un producto preciado de exportación de mariscos. En Argentina el calamarete se captura como by-catch en pesquerías de camarón, langostino y merluza común. Las estadísticas pesqueras registran desembarcos históricos de calamarete (L. sanpaulensis y de L. gahi o patagonica) en puertos argentinos que oscilan entre 100 y 300 t. (FAO, 2006; SAGPyA, 2006). Los metales pesados esenciales (Fe, Zn y Cu) se encontraron en mayor concentración mientras que los metales no esenciales como el Ni, Cr y Cd y Pb estuvieron presentes en menor concentración o fueron ND. Estos últimos metales causan daños a la salud a través de una progresiva e irreversible acumulación en el cuerpo como resultado de la ingestión en cantidades pequeñas y repetidas.

4 El sexo de los calamaretes no afectó los niveles de los metales pesados, sin embargo si se encontró una relación entre el espesor del manto y el Cu y una relación positiva entre el Zn y Cr. No hay información previa sobre estas relaciones, siendo este el primer trabajo donde fueron evaluadas. La relación positiva entre los metales mencionados podría deberse a una fuente común de ambos metales en el área de estudio a través de la dieta. Trabajos previos han informado sobre la presencia de concentraciones detectables de Zn y Cr en peces que conforman la dieta de cefalópodos (por ejemplo en ítem presas de L. duvauceli se encontraron los siguientes niveles de. Zn 17,416 ± 18,33 ppm y Cr 2,720 ± 1,622 ppm, Prafulla 2002). El Fe presentó niveles altos en el manto (4,88-31,22 µg /g) en comparación con otras especies de Loligos; muestras de manto de L. duvauceli, colectados en la costa de India, presentaron valores de entre 0,12-12,31 µg /g. (Student t= 7,8, df=78, p 0,001) mientras que la concentración informada para L. opalescens fue de 1,4 3.1 µg /g (Student t= 7,3, df=34, p 0,001; Falandysz 1991) y para L. patagonica fue de 1,8-3,4 µg /g (Student t= 4,2, df=22, p 0,001, Falandysz 1989). En oposición, el Zn presentó una concentración menor en el manto (Tabla 2) con respecto a los valores informados en estudios previos para L. opalescens (15-20 µg/g; Student t= 18,8, df=34, p 0,001) y L. patagonica (9,8-16 µg/g; Student t= 9,2, df=22, p 0,001), de la plataforma continental Argentina (Falandysz, 1989). Mientras que la concentración de Zn fue similar a la informada para L. duvauceli ( µg/g; Student t= 0,8, df=78, p=0,4) de la costa este de India (Prafulla et al., 2001) El Zn fue estuvo por debajo de los valores de tolerancia impuestos por código alimentario argentino (1971). Similar tendencia presentó el Cu (CAA, 1971) cuyas concentraciones en el manto fueron menores a las encontrados en el mismo tejido de otras especies de loligo; L. opalescens presentó niveles entre 3,5-12 µg/g (Student t= 4,1, df=34, p 0,001; Falandysz 1991) y L. patagónica 6,3-12 µg/g (Student t= 4,8, df=22, p 0,001; Falandysz 1989) y similar a las de L. duvauceli (0-13,7µg/g; Student t= 0,5, df=78, p=0,6). Las concentraciones de los metales no esenciales Cr y Ni fueron similares a las informadas para L. duvauceli en tejidos comestibles (Student Cr t= 1,9, df=78, p=0,06; Ni t= 0,4, df=78, p=0,66). El Cr es uno de los metales pesados menos tóxicos y los mamíferos pueden tolerar una cantidad de entre 100 y 200 veces de su peso corporal sin efectos adversos. En humanos es un metal esencial que actúa en la tolerancia de la glucosa. El rango de concentración de Cr en músculo de calamares es entre 0 y 1,98 ppm, rango dentro del cual se encuentra las concentraciones aquí encontradas (Prafulla et al 2001). La concentración media encontrada estuvo por debajo de los límites de tolerancia de la FDA (12 ppm; 1998). El Ni está incluido en la categoría de altamente toxico y de los elementos no esenciales en los sistemas biológicos y al igual que lo aquí encontrado la concentración en músculo de loligos (L. duvauceli y L. sanpaulensis) es baja (Student t= 0,4, df=78, p=0,6) (Prafulla et al 2001). El presente trabajo muestra que las concentraciones (Cu, Zn, Pb y Fe) encontradas en las partes comestibles (manto) de los calamaretes están por debajo de los límites de aptitud para consumo humano (CAA, 1971; JECFA 2003). Las concentraciones encontradas no causarían ningún peligro para la salud por el consumo de las partes comestibles de los calamaretes.

5 Tabla 1: Resumen de los parámetros biológicos de los ejemplares de calamaretes, Loligo sanpaulensis, analizados. Parámetros Acrónimo (unidades) Hembras Machos Indeterminados Media DE n Media DE n Media DE n Longitud dorsal total LT (mm) 101,59 9, ,76 30, ,35 13,36 2 Peso corporal total PT (gr) 40,91 9, ,24 22, ,75 7,14 2 Ancho del manto AM (mm) 34,75 3, ,76 3, , Peso del manto PM (gr) 14,60 3, ,30 13,78 5 9,80 3,68 2 Espesor del manto EM (mm) 12,65 1, ,16 2, Tabla 2: Estadística descriptiva de las concentraciones de los metales pesados analizados en musculo de calamarete, Loligo sanpaulensis. Mn, Cd y Pb resultaron ND. Los valores de concentración están expresados en µg /g de peso húmedo. Zn Cr Cu Ni Fe Machos Hembras Indeterminados Totales LDM (µg /g) %CV %ND Media 5,80 6,09 7,79 6,20 DE 0,73 1,22 3,41 1,43 Rango 4,81-6,51 4,28-8,16 5,37-10,20 4,28-10,20 0, n Media 0,21 0,36 0,60 0,35 DE 0,19 0,23 0,31 0,24 Rango 0,03-0,48 0,03-0,85 0,38-0,82 0,03-0,85 0, n Media 2,04 2,08 7,53 2,67 DE 0,45 0,94 6,10 2,42 Rango 1,47-2,71 1,06-4,31 3,21-11,84 1,06-11,84 0, n Media 0,36 0,61 0,69 0,60 DE 0,24 0,46 0,31 0,40 Rango 0,19-0,53 0,20-1,50 0,6-1,02 0,19-1,50 0, n Media 12,31 12,73 14,18 12,78 DE 4,83 7,80 4,69 6,55 Rango 7,88-4,88-10,87-17,50 4,88-31,22 3, ,48 31,22 n Tabla 3: Correlación de las variables originales con los tres componentes principales (CP) que explican el 81% de la variación de los datos.

6 Correlaciones con las variables originales Variables CP 1 CP 2 CP 3 Largo dorsal (mm) , Ancho M (mm) Espesor M (mm) Peso M (gr) Zn Cr Cu Ni Fe Peso total (gr) Correlación cofenética= Figura 1: Gráfico biplot resultado del ACP. Los PC 1, 2 y 3 explicaron conjuntamente el 81 % de la variabilidad de los datos.

7 Figura 2: Análisis de regresión lineal. El Cu mostró una relación significativamente positiva con el espesor del manto de los calamaretes.

8 Figura 3: Análisis de regresión lineal. El Zn mostró una relación significativamente positiva con el Cr. Referencias: Marcovecchio y Ferrer 2005, Botté et al Storelli, M. M. and G. O. Marcotriqiano, Cadmium and total mercury in some cephalopods from the south Adriatic Sea (Italy).FoodAdditivesandContaminants, 16 (6): Storelli et al 2008; Bustamante et al 1998; Pierce et al 2008 Roper, C.F.E., M.J. Sweeney and C.E. Nauen, Cephalopods of the world. An annotated and illustrated catalogue of species of interest to fisheries.fao Fish. Synop.,125(3):277p. Falandysz,J., 1991.Concentrationsoftrace metals in various tissues of the squid Loligo opalescens and their redistribution after canning. Journal of the Science of Food and Agriculture, 54: FDA, Fish and fisheries products hazards and control guide: second edition, appendix- 5: FAO and EPA guidelines levels. U.S. Food and Drug Administration office of Seafood, Washington D.C.

9 Falandysz J 1989 Trace metal levels in the raw and tinned squid Loligo patagonica. Food Add contam Moore, J.W. and S. Ramamurthy, Heavy metals in natural waters- applied monitoring and impact assessment. Spring Series on Environmental Management, Springer-Verald, New York. Prafulla,V., L. Francis and P.T. Lakshmanan, Concentrations of trace metals in the squids, Loligo duvauceli and Doryteuthis sibogae caught from the southwest coast of India. Asian Fisheries Science,14: Prafulla,V Investigations on the distribution characteristics of heavy metals in squid (Lolligo spp.) in relation to levels in food fishes from the west coast of india with a perspective on sea food safety. Tesis doctoral. CENTRAL INSTITUTE OF FISHERIES TECHNOLOGY COCHIN. Trophic relationships of the long-finned squid Loligo sanpaulensis on the southern Brazilian shelf limite de aptitud para consumo humano FAO (1983) ; o European Union (2005). Si te sirve alguna de estas, las citas correspondientes son: FAO - Nauen,C.E Compilation of legal limits for hazardous substances in fish and fishery products. FAO Fish.Circ.N 764: 102 pp. JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) JECFA 61 st Meeting. Rome (Italy), June Available from: Official Journal of the European Union (2005). Regulation (EC) N o 466/2001 as regards heavy metals in natural food items: amendments COMMISSION REGULATION (EC) No 78/2005 of 19 January Si queres citar alguna legislacion nacional deberias mencionar Codigo Alimentario Nacional: Código Alimentario Argentino, Ley 18284, Decreto Reglamentario 2126/71, Cap.VI: Alimentos Carneos, Art. 247 al 549. Código Alimentario Argentino, Ley 18284, Decreto Reglamentario 2126/71, Cap III: Normas generales de alimentos, Art 155 al 183. MERCOSUR/GMC/RES. Nº 12/11 (Incorporada por Resolución Conjunta SPReI y SAGyP N 116 y 356/2012) REGLAMENTO TECNICO MERCOSUR SOBRE LIMITES MAXIMOS DE CONTAMINANTES INORGANICOS EN ALIMENTOS (DEROGACION DE LAS RES. GMC Nº 102/94 y Nº 35/96). En los alimentos contemplados en el presente Reglamento se admite la presencia de los elementos metálicos y no metálicos, dentro de los límites establecidos, conforme lo indicado en la Parte II.

10 Los límites máximos se expresan en miligramos por kilogramo (mg/kg) Art (Res 1546/85) En los alimentos en general (con las excepciones particularmente previstas en el presente Código) se tolera la presencia de los siguientes elementos metálicos y no metálicos dentro de los límites que se establecen a continuación: Máximos Miligramos por kilogramo Cobre 10 Plomo 2 Zinc 100 Table 4shows the estimated weekly intakes (EWIs) and the tar-get hazard quotients (THQs) for heavy metals caused by the con-sume of seafood. For Hg, Cd and Pb, the World Health Organizationhas established as safe intake level a Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI) of 5 µgkg1 b.w., 7 µgkg 1b.w. and 25 µgkg 1 b.w., respectively (World Health Organization, 2003).

11 EF: 365 dias/años ED: 70 años FIR: cephalopod molluscs: 9.80 g/person/day C: concetracion del metal en el cefalopodo en µgg RFD: valor de referencia por dosis oral WAB: 60 kg TA 365 dias/años x 70 años