INFORME. Dr Gerardo Gold Bouchot, Dr. Jose Omar Zapata Pérez, MC Victor Ceja Moreno, MC Jorge Dominguez Maldonado, MC Juan Pablo Rodas Ortíz.

Transcripción

1 INFORME Determinación de Compuestos Orgánicos Persistentes (COPs) en diferentes Matrices Ambientales, y su Evaluación Ecotoxicológica en peces, de diferentes Sistemas Costeros del Estado de Yucatán. Dr Gerardo Gold Bouchot, Dr. Jose Omar Zapata Pérez, MC Victor Ceja Moreno, MC Jorge Dominguez Maldonado, MC Juan Pablo Rodas Ortíz. Noviembre de 2007.

2 I. INTRODUCCION Existen algunos plaguicidas organoclorados, así como productos industriales como los bifenilos policlorados (PCBs por sus siglas en inglés; comercializados bajo los nombres Eskarel o Aroclor) para los que su venta y disponibilidad han sido prohibidas a nivel mundial debido a sus características de bioacumulación, persistencia y toxicidad tanto para el medio ambiente, como para los seres humanos. Sin embargo, aún existen otras sustancias que siguen utilizándose como ingredientes activos de varios productos para el control de plagas. Estos compuestos aún tienen un uso extensivo tanto en países en vías de desarrollo como en naciones industrializadas, pero recientemente estos plaguicidas han cobrado un interés a nivel mundial debido a que estos compuestos pueden transportarse a grandes distancias encontrándose en zonas donde nunca han sido utilizados o producidos. Adicionalmente, se ha establecido que algunos de estos COPs pueden estar asociados a la presencia de cáncer y por otro lado, causar anormalidades en hígado lo que puede alterar algunas funciones fisiológicas como: la acumulación de reservas energéticas, el metabolismo del organismo, y la eliminación de contaminantes (Helfman et al., 1997). Desafortunadamente, en México casi no existen trabajos que hayan determinado la presencia de plaguicidas organoclorados en organismos acuáticos, así como los efectos toxicológicos causados por los COPS. Hasta la fecha, existen diferentes estudios que han demostrado que los COPs son compuestos altamente tóxicos para la salud de los organismos. Adicionalmente, algunos han sido descritos como posibles compuestos carcinogénicos; sin embargo, las relaciones de causa-efecto entre las respuestas biológicas de los organismos y los contaminantes en las zonas tropicales no han sido adecuadamente demostradas, debido a la falta de conocimientos sobre la dinámica de los sistemas costeros y a la gran variedad de interacciones bióticas y abióticas que se presentan. De esta manera se ha desarrollado el uso de los biomarcadores, que son las respuestas de los organismos al estar expuestos a los contaminantes tóxicos (Gold-Bouchot y Zapata-Pérez, 2004). De esta forma se pueden relacionar las concentraciones de compuestos tóxicos y las posibles respuestas de los organismos, lo que facilita la toma de decisiones a las autoridades ambientales. Este enfoque ha sido usado exitosamente en nuestra región (Zapata-Pérez et al., 2005; Gold-Bouchot et al., en prensa). Diferentes estudios realizados en peces expuestos a plaguicidas organoclorados (uno de los grupos principales de los COPs) demostraron un incremento muy marcado de la expresión del gen CYP-1A, medido por la actividad enzimática EROD (Ethoxyresorufin-O-deetilasa) respecto a los peces control (Jensen et al., 1991; Deer et al., 1996). De la misma manera, en trucha arco iris inyectadas con insecticidas y endosulfán mostraron una pequeña, pero significativa, expresión del gen CYP1A al ser comparadas con los peces control (Jensen et al., 1991). Por otro lado, los plaguicidas organoclorados se caracterizan por afectar la integridad reproductiva en los organismos. De aquí el gran interés de los científicos para poder establecer los mecanismos de transformación y de eliminación de estos compuestos. Actualmente los estudios que relacionan la expresión de genes del CYP1A y la vitelogenina, con parámetros reproductivos como: edad de la madurez sexual, desarrollo

3 gonadal, sexo y balance hormonal, han sido de gran utilidad tanto en la toxicología clínica como en la ecotoxicología. Es por esto que la evaluación integral de los biomarcadores de efecto en conjunto con la cuantificación de los contaminantes encontrados en el medio ambiente y en los organismos, ha sido utilizada con éxito en programas de monitoreo y estudios de impacto ambiental, en la La Laguna de Venecia, el Mar Negro, en zonas costeras de la Gran Bretaña (Galloway et al., 2002), así como la Bahía de Hong Kong (Nicholson, 1999; Cheung et al., 2001). En la Península de Yucatán hay muy pocos trabajos publicados y disponibles públicamente, ya que la mayoría de los trabajos que se han efectuado están en la llamada literatura gris, esto es, tesis, reportes técnicos, etc. y que no están disponibles al público. La poca información disponible indica que en la península puede haber un problema serio por la presencia de COPs. Así, Noreña-Barroso et al. (2004) reportaron por primera vez en México la presencia de peces con cáncer, en la Bahía de Chetumal. También Camacho Muñoz (2003) detectó la presencia de COPS, incluyendo el DDT y PCBs, en la yema de huevos de tortuga carey (Eretmochelys imbricata) en tres playas de la Península de Yucatán, encontrando (con un número modesto de muestras) una relación negativa estadísticamente significativa, entre las concentraciones de algunos COPs y el número de huevos por nido, lo que podría indicar un problema para esta especie, si recordamos que la Península es el principal sitio de anidación en el mundo para esta tortuga. Por otro lado, al no haber ríos en la parte norte de la Península de Yucatán, y las ciudades carecer de sistemas de drenaje (y mucho menos plantas de tratamiento de aguas residuales), no hay fuentes puntuales de contaminación a los ecosistemas costeros del norte de la Península de Yucatán, por lo que es muy difícil vincular las posibles fuentes con los posibles sitios de impacto. Estas evidencias en conjunto con características geológicas antes mencionadas, hacen de los sistemas lagunar-estuarinos de la costa de Yucatán, sitios de gran interes desde el punto de vista ecotoxicológico. INTRODUCCION AL PROYECTO Y JUSTIFICACION Es prioritario para nuestro país desarrollar métodos de estudio in situ (en el campo) y en laboratorio bajo condiciones controladas, con los que podamos medir sistemáticamente las concentraciones de los plaguicidas y sus efectos a diferentes niveles de organización biológica, para así poder modelar y evaluar el riego de los diferentes COPs. La evaluación toxicológica de los COPs permitirá conocer la concentración y los efectos producidos en los organismos expuestos a estos contaminantes. En el presente trabajo se analizaron plaguicidas organoclorados, bifenilos policlorados e hidrocarburos en sedimentos, agua, aire y en peces, asi como también se llevaron a cabo análisis de biomarcadores como la actividad EROD, CYP1A, RNA mensajero y la producción de vitelogenina en el pez globo (Spheroides testudineus). Siendo la meta del presente estudio el determinar la línea base de las concentraciones de los COPs en los principales ecosistemas costeros del norte de la Península, así como tratar de establecer los patrones espaciales y temporales de éstas. Con esta información se puede intentar

4 vincular las concentraciones y tipos de contaminantes con los patrones de uso del suelo y actividades urbanas e industriales. Esta información, permitirá al sector salud y ambiental, así como a los gobiernos estatales a tomar medidas para evitar los efectos adversos a la salud en la población humana que normalmente está expuesta o utiliza estos compuestos. Un beneficio adicional es que la información permitirá a las comunidades conocer los riesgos a que están expuestas y tomar las medidas necesarias para prevenir el riesgo que esto implica. Este proyecto permitirá tener un diagnóstico sobre las concentraciones de Compuestos Orgánicos Persistentes (COPs) en los ecosistemas costeros más importantes del norte de la Península de Yucatán, tanto en los componentes abióticos como en los peces, así como establecer el efecto de estos compuestos en la salud de los organismos expuestos. De esta manera se tendrá una visión integrada de la presencia e impacto de los COPs en estos ecosistemas. Adicionalmente, la información generada será utilizada para dar un diagnóstico general de la concentración, distribución y efectos de los COPs en la zona costera, lo que permitirá establecer las estrategias sobre el uso de estos plaguicidas en zonas agrícolas, ganaderas y pesqueras. La regulación y vigilancia de estos compuestos evitará grandes pérdidas en las pesquerías de importancia económica y comercial de las regiones estudiadas. Finalmente, la información generada, nos permitirá comparar los efectos y las concentraciones de los COPs en las diferentes regiones estudiadas del sureste del país. La aplicación y el desarrollo de nuevas técnicas bioquímicas y moleculares (Biomarcadores) en organismos acuáticos, nos permitirán identificar de forma temprana las posibles fuentes y los efectos producidos por los contaminantes. Esta información alertará a las autoridades correspondientes de las agencias ambientales sobre la magnitud de los efectos y así poder evitar la pérdida de diferentes especies de importancia económica y ecológica, así como desarrollar y validar nuevos programas de evaluación de riesgo ecológico. II. MATERIALES Y METODOS Se tomaron muestras en diferentes ecosistemas costeros de la Península de Yucatán (Laguna de Celestún, Laguna de Chelem, Bocas de Dzilam y Río Lagartos) durante la epoca de secas. En cada sistema costero se recolectaron muestras de agua y sedimentos. El muestreo fué aleatorio estratificado y las estaciones se seleccionaron sobreponiendo una retícula al mapa de cada sitio, seleccionando las estaciones mediante una tabla de números aleatorios., así como al menos 6 muestras del pez (Spheroides testudineus), y fueron analizadas individualmente para determinar la concentración de los COPS. De esta manera el numero total de muestras de sedimentos y agua fueron 8 para Celestún, 7 para Chelem, 6 para Dzilam y 9 para Río lagartos, los cuales se ilustran en las figuras II.a, II.b, II.c,y II.d.

5 Area de Estudio Figura II.a.-Puntos de muestreo de la laguna de Celestún. FiguraII.b.- Puntos de muestreo de la laguna de Chelem

6 Figura II.c.- Puntos de muestreo de la laguna de Dzilam Figura II.d.- Puntos de muestreo de Rio lagartos Los organismos (peces), fueron recolectados de acuerdo a las metodologías de captura estandarizadas (Figura II.1.1), teniendo precaución de no manipular la muestra, ni que tampoco tocase el fondo de la embarcación para evitar algún tipo de contaminación. Cada organismo considerado para el estudio fué medido (longitud total y estándar), pesado (peso total) y su aspecto externo fue examinado para la identificación de eventuales necrosis presentes en la piel y las aletas. Los peces fueron disectados; el hígado dividido en dos fracciones; la primera fue congelada y servió para los análisis químicos. La segunda sección fué congelada en nitrógeno líquido para determinar los efectos en estos organismos mediante el uso de los biomarcadores.

7 Figura II.1.1. Recolecta de peces Los sedimentos se recolectaron con una draga tipo van Veen de 0.1 m2 (Figura II. 2.1), el agua con una botella de vidrio ámbar, el aire con un colector pasivo y los peces con una red. Las muestras fueron congeladas y analizadas en los laboratorios de Ecotoxicología Acuática y Geoquímica Marina del Departamento de Recursos del Mar del Cinvestav Unidad Mérida. Figura II.2.1 Recolecta de muestras de sedimentos. Para garantizar la ubicación exacta de cada estación, la posición geográfica de cada sitio fue registrada mediante un equipo de posicionamiento global (GPS) portátil. En cada estación se determinó la temperatura y salinidad mediante un equipo de campo YSI. TRABAJO DE LABORATORIO II.1 y II.2. Análisis de COPs en organismos y sedimentos Los análisis de los plaguicidas organoclorados en los organismos y sedimentos se determinaron de acuerdo a los procedimientos descritos por Sericano et al. (1990).

8 Aproximadamente 2 g de muestra seca en el caso de los organismos y 20 g para los sedimentos fueron extraidos con diclorometano por 8 horas en equipos soxhlet. El extracto del diclorometano fue evaporado con un equipo Kuderna Dannish y posteriormente fue purificado mediante cromatografía en columna con alumina y gel de sílice parcialmente activados (Figura II.2.2). Posteriormente (sólo para los organismos), la segunda fracción fue inyectada en un HPLC con una columna de exclusión y fue eluída con diclorometano para eliminar los lípidos contenidos en la muestra. Figura II.2.2. Extracción de COPs y purificación de las muestras de peces y sedimentos. La cromatografía de gases (Figura II.2.3) fue realizada con el procedimiento descrito a continuación: Detector: Columna: Captura de electrones Capilar 30 m X 32 mm, 0.25 mm de grosor de capa, sílice fundido fenil-metil-silicona al 5%. Nitrógeno, 1.5 ml/min Nitrógeno, 28.5 ml/min Gas acarreador: Gas de relleno: Temp. Inyección: 280 C Temp. Detección: 300 C Prog. Temperatura: Temperatura Inicial 60 C Tiempo inicial: 1 min Rampa: 6 C/min Temp. Final: 290 C Tiempo final: 020 min

9 Figura II.2.3 Análisis de COPs mediante cromatografía de gases de alta resolución Se determinaron las concentraciones de todos los compuestos incluidos en el Anexo A del texto de la Convención de Estocolmo: Aldrin, Clordano, Dieldrin, Endrin, Heptacloro, Hexaclorobenceno, Toxafeno, Mirex y Bifenilos Policlorados. También se analizó la concentración de DDT, único producto listado en el Anexo B, y dos de los tres compuestos listados en el Anexo C : Hexaclorobenceno y Bifenilos Policlorados (ambos incluidos también en el Anexo A ). Adicionalmente, se analizaron otros compuestos orgánicos tóxicos, como los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs), y los metabolitos o productos de degradación biológica o ambiental de algunos COPs, como el epóxido de heptacloro y Dieldrín, el DDD y DDE (metabolitos del DDT), etc. Todos los reactivos utilizados, así como los cuerpos de ebullición y la lana de vidrio fueron purificados por 8 horas con un equipo soxhlet con hexano bidestilado. II. 3. Análisis de COPs en agua Las muestras de agua se extrajeron con hexano, y el extracto fue tratado de la misma manera que para las muestras de sedimentos y organismos. II.4. Análisis de COPs en aire Las muestras de aire se recolectaron con un muestreador de alto volumen, con un tapón puf de espuma de poliuretano, previamente limpiado. Los tapones fueron extraídos con eter de petróleo durante 20 hrs; el extracto fue concentrado y purificado con alumina parcialmente activada; posteriormente se concentró y se siguió el procedimento de cromatografía como en las determinaciones anteriores.

10 Control y aseguramiento de la calidad analítica. En el caso de los análisis de contaminantes, se seguieron protocolos estrictos de control y aseguramiento de la calidad analítica (QA/QC). En cada lote de muestras se analizó un blanco de procedimiento y un blanco enriquecido con estándares, para verificar la limpieza del material y reactivos, y la recuperación analítica, respectivamente. También se analizaron materiales certificados de referencia proporcionados por el Laboratorio Ambiental Marino de la Agencia Internacional de Energía Atómica y Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. II.5 ANÁLISIS DE BIOMARCADORES MOLECULARES II.5.1 Reactivos Los reactivos utilizados para los análisis moleculares fueron calidad biología molecular y fueron adquiridos a la compañía Invitrogen. Adicionalmente, todo el material utilizado fue previamente esterilizado para evitar la contaminación por organismos microscópicos. II.5.2 Trabajo de Campo Muestreo. Se colectaron 24 peces (Spheroides testudineus), en 4 DIFERENTES localidades de la Zona Costera del Estado de Yucatán. En la tabla II.5.2.1, se detallan las localidades donde fueron colectados los peces de la especie Spheroides testudineus (botetes), así como, el número de peces colectados por cada estación. Cabe mencionar que dichos organismos fueron capturados por el personal del Cinvestav, utilizando un chinchorro playero. TABLA II Organismos analizados por cada estación durante la temporada de secas. Localidad Número de pez Fecha de Colecta Temporada Celestún 8, 9, 10, 11, 12 y mayo 2007 Secas Chelem 1, 2, 3, 4, 5 y 6 24 mayo 2007 Secas Dzilam 9, 10, 11, 12, 13 y mayo 2007 Secas Río Lagartos 5, 6, 7, 8, 9 y mayo 2007 Secas

11 Selección de Organismos de Acuerdo a su Especie y Talla. Una vez colectados los organismos, éstos fueron seleccionados por su peso y talla. La identificación exacta de estos organismos fue confirmada en el laboratorio de necton del Cinvestav. Posteriormente, los peces fueron disectados en donde se les extrajo el hígado y éste fue seccionado en dos fracciones: la primera sección fue utilizada para análisis de contaminantes, la segunda para los análisis moleculares (Fig. II.5.2.1). Fig. II Selección y disección de peces. Extracción de hígado para realizar los análisis bioquímicos y moleculares. Conservación de muestras Después de la disección y de la extracción de los diferentes tejidos, los hígados fueron colocados en tubos eppendorff y fueron almacenados y conservados en un tanque con nitrógeno líquido a -120 C para evitar la degradación del RNA (Fig. II.5.2.2). Finalmente, todas las muestras de hígados de los peces fueron transportadas al laboratorio de Ecotoxicología del Cinvestav para realizarles los análisis bioquímicos y moleculares. Fig. II Almacenamiento de muestras de hígados en nitrógeno líquido a -120 C.

12 II.5.3 Trabajo de laboratorio II Determinación de los Biomarcadores de Efecto a Nivel Molecular Extracción de RNA (Método trizol) Se maceró 0.1 g de tejido de los organismos seleccionados con nitrógeno líquido en un mortero. El tejido fue transferido a un tubo eppendorf de 2 ml y se añadió 1 ml del reactivo de trizol (5 ml de trizol/gr de tejido). Posteriormente se centrifugó a 10,000 rpm por 10 min a 4ºC. El sobrenadante se transfirió a un tubo ependorf nuevo para adicionar 200 l de cloroformo. Después de agitar vigorosamente se incubó cinco minutos a temperatura ambiente (15-30 ºC). Nuevamente se centrifugó a rpm por 15 min a 4 ºC. En este caso se tomó la fase acuosa superior, y se transfirió a otro tubo para adicionarle 0.5 ml de isopropanol e incubar las muestras durante 10 min a ºC. Transcurrido el tiempo de incubación se centrifugó a rpm durante 10 min a 4 ºC. El sobrenadante se decantó y el precipitado (la pastilla) se lavó con 1 ml de etanol al 70 %, se aplicó un ligero golpe en el fondo del tubo para separar la pastilla del tubo. Finalmente, se centrifugo a 8,500 rpm por 5 min a 4 ºC, se decantó el sobrenadante y la pastilla se dejo secar (5-10 min) sobre papel estéril. El RNA se resuspendió en 50 l de agua. Una vez resuspendido el RNA, se le realizó un tratamiento con rq1 rnase-free dnasa, el cual consistió en añadir 0.1 v (5 l) del buffer 10 x dnasa y 2 l de dnasa (2 u) a la muestra e incubarla a 37 ºC durante min. Finalmente se añadió 5 l (0.1 v) del reactivo de inactivación de la dnasa. Para fraccionar la muestra, se preparó un gel de agarosa (1 %). La preparación del gel consistió en agregar 1 g. de agarosa en 100 ml de buffer TE 1 x (Tris-acetato 40 mm, EDTA 1mM). Antes de que el gel solidificara, se agregó 0.5 L de bromuro de etidio (Bromuro de etidio 100 mg, Agua estéril desionizada 10 ml). La cámara electroforética se llenó con buffer TE 1 x (Tris-acetato 40 mm, EDTA 1mM). Se colocaron 4 L de muestra RNA con 1.5 L azul de bromofenol (7.5 ml de glicerol, 0.63 g de azul de bromofenol) por canal. El gel se colocó a un voltaje de 90 V durante 30 min. Síntesis de cdna Para la síntesis de cdna, el primer paso consistió en hacer una cuantificación de RNA. La síntesis de cdna requiere una concentración de 4 g RNA/ l en un volumen de 11 l. La cuantificación se realizó por medio de un espectrofotómetro que midió la concentración de RNA a través de una celda de cuarzo, en esta celda se colocaron 2 l de RNA en 2 ml de buffer TE (Tris-HCl 10 mm (0.01 M), EDTA 1 mm (0.001 M). Se registraron lecturas de absorbancia a dos longitudes de onda, 260 y 280, posteriormente se realizó la razón: lectura 260/lectura 280. Estos datos nos permitieron determinar la concentración de RNA mediante la siguiente fórmula: g de RNA/ l = ((lectura 260*40)*(2002)/2)*(1/1000)

13 Posteriormente se colocaron 4 g de RNA en tubos nuevos y la cantidad de agua necesaria para completar el volumen de 11 l, la cual varió según la concentración de RNA en cada muestra. A cada tubo se le adicionó 1 l de DNTP s y 1 l de Random primers. Se colocaron en un termociclador durante cinco minutos a 70 o C. Se sacaron del termociclador para agregar a cada tubo 1 l de Buffer 5X RT, 2.5 l de MgCl 2 y 1 l de enzima RT. Nuevamente se colocan en el termociclador bajo el programa síntesis de cdna. Evaluación de la Expresión del gen 18 S por medio de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (RT-PCR) Para realizar la siguiente reacción, se colocaron 3 l de cdna de cada muestra en un tubo PCR. Como control positivo se utilizó la muestra B3 del muestreo de plaguicidas de época de lluvias en laguna costera de Campeche, y como control negativo agua ultrapura. En cada tubo se añadieron los siguientes reactivos: 5 l 10X buffer 2 l MgCl l 18 s 1 l dntp s 3 l cdna 0.2 l Taq 38.3 l H 2 O Las muestras con un volumen final de 50 ml se colocaron en un termociclador bajo el programa 18 s. Posteriormente, las muestras se fraccionaron en geles de agarosa 1 %. Se colocaron 7 L de cada muestra con 1.5 L azul de bromofenol (7.5 ml de glicerol, 0.63 g de azul de bromofenol) por canal. El gel se colocó a un voltaje de 90 V durante 30 minutos. Evaluación de la Expresión del gen CYP por medio de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (RT-PCR) Para realizar la siguiente reacción, se colocaron 4 l de cdna de cada muestra en un tubo PCR. Como control positivo se utilizó la muestra 334 del muestreo de plaguicidas de época de lluvias en laguna costera de Campeche y como control negativo agua ultrapura. En cada tubo se añadieron los siguientes reactivos: 5 l 10X buffer 2 l MgCl 2 2 l CYP A1 L 2 l CYP A1 U 1 l dntp s 0.2 l Taq 34.8 l H 2 O Las muestras con un volumen final de 50 ml se colocaron en un termociclador bajo el programa CYP 04. Posteriormente, las muestras se fraccionaron en geles de agarosa 1

14 %. Se colocaron 10 L de cada muestra con 1.5 L azul de bromofenol (7.5 ml de glicerol, 0.63 g de azul de bromofenol) por canal. El gel se colocó a un voltaje de 90 V durante 30 minutos. III.1 Peces Las concentraciones de los contaminantes cuantificados en bilis e hígado de los peces Spheroides testudineus, capturados en las cuatro lagunas del estudio (Celestún, Chelem, Dzilam y Río Lagartos) en la temporada de secas se mencionan a continuación. Compuestos aromáticos fluorescentes en bilis Las concentraciones de los compuestos aromáticos fluorescentes o FACs (Fluorescents Aromatic Compounds) cuantificados en bilis se agruparon en de bajo peso molecular (BPM) y de alto peso molecular (APM), los FACs de BPM fueron cuantificados como pireno y benzo(a)pireno, y los de APM como Naftaleno y Fenantreno. Las concentraciones para ambos grupos se observan en la figura III.1.1 Figura III.1.1 Concentraciones de FACs de bajo y alto peso molecular en bilis de Spheroides testudineus capturados en 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Para los FACs de bajo peso molecular no se observaron diferencias estadísticamente significativas (p>0.05) pero las concentraciones medianas más altas fueron observadas en los peces de Río Lagartos (0.88±0.35 µg/ml) y las más bajas en los peces de Chelem (0.58±0.31 µg/ml). De igual forma para los FACs de alto peso molecular las concentraciones medianas mas bajas fueron para los peces de Chelem (67.98±32.28 µg/ml) y las concentraciones medianas más altas se observaron en Celestún (169.41±94.58 µg/ml), esta diferencia fue estadísticamente significativa mediante un ANOVA no paramétrico de Kruskal-Wallis (H3, 35=12; p=0.0074). Hidrocarburos en hígado

15 Los resultados de hidrocarburos en hígado, son reportados como concentraciones de hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos policíclicos aromáticos o PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons), mezcla compleja no resuelta o UCM (Unresolved Complex Mixture) y como hidrocarburos totales (sumatoria de los anteriores). Las concentraciones de hidrocarburos alifáticos, UCM y PAHs se muestran en la figura III.1.2. Figura III.1.2 Concentraciones de Hidrocarburos alifáticos, UCM y PAHs totales en bilis de Spheroides testudineus capturados en 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Para los hidrocarburos alifáticos las concentraciones medianas más altas fueron encontradas en los peces de Río lagartos (49.73±6.75 µg/g), se encontraron diferencias significativas usando ANOVA no paramétrico Kruskal-Wallis (H2, 34=30.05; p<0.01), en la mayoría de los peces de las lagunas de Celestún y Dzilam los hidrocarburos alifáticos no fueron detectados (ND). Las concentraciones medianas más altas de la UCM se encontraron en los peces de Chelem (68.38±38.34 µg/g), y las más bajas en Río Lagartos. La diferencia entre grupos fue significativa usando ANOVA no paramétrico Kruskal-Wallis (H3, 34=9.17; p=0.03). En dos peces de Dzilam se encontraron las concentraciones más altas de la UCM con y µg/g. Para los PAHs Totales las concentraciones medianas más altas se encontraron en los peces de Dzilam (4.61±8.10 µg/g) y las mas bajas para Celestún (0.12±2.03 µg/g), se encontró diferencia significativa mediante el ANOVA no paramétrico Kruskal-Wallis (H3, 35=9.70; p=0.02), y en especifico se observaron diferencias significativas entre las concentraciones obtenidas en los peces de Chelem y Dzilam. Los PAHs a su vez se agrupan en PAHs de alto peso molecular (APM) y de bajo peso molecular (BPM) y sus concentraciones se muestran en la grafica III.1.3. En general tienen una mayor predominancia los PAHs de bajo peso molecular sobre los de alto peso molecular, y se encontraron las concentraciones medianas más altas de

16 PAHs de BPM para los peces de Dzilam (4.15±8.10 µg/g) y las más bajas para Celestún (0.12±1.65 µg/g). Se obtuvieron diferencias significativas entra los grupos de estudio, empleando ANOVA no paramétrico de Kruskal-Wallis (H3, 35=9.99; p=0.02). y adicionalmente se demostraron diferencias significativas entre los peces de las lagunas de Dzilam y Chelem. Figura III.1.3 Concentraciones de Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (PAHs) de alto y bajo peso molecular en hígado de Spheroides testudineus capturados en 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. En la mayoría de los peces del grupo de estudio los PAHs de alto peso molecular no fueron detectados (ND). Plaguicidas en hígado Los plaguicidas cuantificados en hígado de los peces Spheroides testudineus del presente estudio para facilitar la presentación de los resultados, fueron agrupados en Clorobencenos, Clordanos, Hexaciclohexanos (HCHs), Drines, DDTs y Plaguicidas Totales (sumatoria de los anteriores). Los resultados se presentan a continuación. En el grupo de clorobencenos están agrupados los siguientes contaminantes: 1,2,4,5- Tetraclorbenceno, 1,2,3,4-Tetraclorobenceno, pentaclorobenceno y hexaclorobenzeno. Los clorobencenos totales se presentan en la figura III.1.4. Las concentraciones medianas más altas se encontraron en los peces de Dzilam (98.11±75.64 ng/g) y las más bajas en los peces de Chelem (6.39±12.90 ng/g). Dzilam presento diferencias significativas estadísticamente con las demás lagunas, lo cual se observa claramente en la figura III.1.4. Para el análisis estadístico se empleo ANOVA no paramétrico de Kruskal-Wallis (H3, 35=15.21; p=0.0016). Los compuestos α-clordano (a-clordano), γ-clordano (g-clordano), heptacloro, heptacloro epoxi, cis-nonaclor y trans-nonaclor fueron agrupados como Clordanos, en los organismos Spheroides testudineus capturados en las lagunas del presente estudio

17 presentaron concentraciones no detectadas en la mayoría de los peses. Por lo cual no fue posible realizar estadísticos de prueba y tampoco graficar. Figura III.1.4. Concentraciones de Clorobencenos en hígado de Spheroides testudineus capturados en 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Otro importante grupo de contaminantes son los Hexaciclohexanos o HCHs en este grupo se encuentran los isómeros α-hch (a-hch), β-hch (b-hch), δ-hch (d-hch) y γ-hch (g-hch). Las concentraciones de HCHs se presentan en la figura III.1.5. Figura III.1.5. Concentraciones de HCHs en hígado de Spheroides testudineus capturados en 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.

18 Las concentraciones medianas más altas de HCHs en los peces de las lagunas del presente estudio fueron para los peces de Río lagartos (8.09±10.70 ng/g) y las más bajas para los peces de Dzilam (0.0±12.92 ng/g). No se observaron diferencias estadísticamente significativas. En el grupo de los Drines se incluyen los compuestos dieldrin, endrin y aldrin, y las concentraciones de los Drines en hígado de Spheroides testudineus por lagunas se puede observar en la figura III.1.6. Figura III.1.6. Concentraciones de Drines en hígado de Spheroides testudineu de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Las concentraciones medianas más altas de drines se encontraron en los peces de Dzilam (13.05±26.81 ng/g) y las más bajas en los peces de Celestún (donde predominaron valores no detectados). Las observaron diferencias estadísticamente significativas empleando el ANOVA no paramétrico Kruskal-Wallis (H3, 35=15.05; p=0.0018). En el grupo de DDTs se incluyen los dos isómeros que forman el DDT comercial el o,p -DDT y el p,p -DDT y sus respectivos metabolitos o,p -DDD, p,p -DDD, o,p -DDE y el p,p -DDE. Las medianas de las sumatorias de estos compuestos y los rangos intercuartílicos se observan en la figura III.1.7. La mediana más alta de las concentraciones de los DDTs en hígado se encontró en los peces de Río Lagartos y la más baja en Celestún. Las diferencias fueron significativas, el estadístico empleado fue ANOVA no paramétrico kruskal-wallis (H3, 35=12.96; p=0.0047).

19 Figura III.1.7. Concentraciones de DDTs en hígado de Spheroides testudineu de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Los peces de las bocas de Dzilam presentaron las concentraciones más altas de plaguicidas totales (154.28±72.69 ng/g), dentro de los plaguicidas totales se incluyen los clorobencenos, HCHs, drines, clordanos, DDTs además el pentacloroanisol y el Mirex. En la figura III.1.8 se presentan las medianas y rangos intercuartílicos de los plaguicidas totales en hígado. Figura III.1.8. Concentraciones de plaguicidas totales en hígado de Spheroides testudineu de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.

20 Para los plaguicidas totales en hígado se encontraron diferencias significativas en el ANOVA no paramétrico Kruskal-Wallis (H3, 35=17.34; p=0.0006) y en el análisis Post-hoc se encontró que las concentraciones de plaguicidas totales en hígado de los peces de Dzilam presentan diferencias significativas con los peces de las lagunas de Celestún y Chelem. PCBs En este grupo de compuestos se incluyen 22 PCBs (Bifenilos policlorados) que fueron analizados en hígado, las medianas y rangos intercuartílicos de las concentraciones se observan en la figura III.1.9. Figura III.1.9. Concentraciones de plaguicidas totales en hígado de Spheroides testudineu de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. La mediana más alta de las concentraciones de PCBs en hígado fue para los peces de Dzilam (43.61±47.60 ng/g) y la más baja para los peces de Celestún (7.16±40.65 ng/g), pero no se encontraron diferencias significativas. A continuación se presenta una grafica para comparar los plaguicidas totales, PCBs totales e Hidrocarburos totales (Fig. III.20) en hígado de peces de las lagunas del presente estudio. En la cual se pueden observar que los peces de la laguna Celestún presentan las medianas más bajas de las concentraciones de plaguicidas totales (14.41± ng/g), PCBs (7.16 ng/g) e hidrocarburos totales (7.60µg/g), los peces de Dzilam presentan las medianas más altas de las concentraciones de plaguicidas totales ( ng/g) y PCBs totales (43.61 ng/g), Chelem presenta la mediana más alta de las concentraciones de Hidrocarburos totales (97.48 µg/g).

21 Figura III.20. Concentraciones de plaguicidas totales, PCBs totales e hidrocarburos totales en hígado de Spheroides testudineu de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.

22 III.2 Sedimentos Hidrocarburos Alifáticos Se detectaron hidrocarburos alifáticos en los sedimentos de las cuatro lagunas costeras estudiadas. La máxima concentración de alifáticos se presentó en la estación 7 de río lagartos con un valor de 7.2 µg/g, mientras que el menor valor se observó para la laguna de Celestún con un valor de µg/g. Las concentraciones medianas más altas se encontraron en Chelem con un valor de 4.10µg/g ± 3.34 de rango intercuartílico y las más bajas se encontraron en Celestún con un valor de 0.96µg/g con un rango intercuartílico de ±0.64 µg/g (Fig III.2.1). Se realizó un análisis de varianza no paramétrico de Kruskal Wallis en donde se encontraron diferencias significativas en la laguna de Celestún respecto a Río lagartos, Chelem y Dzilam (H:3, N:29= , p=0.0006) ALIFATICOS (µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.1 Concentraciones medianas de Hidrocarburos Alifáticos en Sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán UCM La mezcla compleja no resuelta (UCM por sus siglas en inglés), se observó en la estación 3 de la laguna de Chelem con un valor máximo de µg/g, y en la laguna de Celestún las estaciones 1, 4 y 5 fueron reportadas como no detectados. Las concentraciones medianas más altas se encontraron en la laguna de Chelem con un valor de 14.66±14.92 µg/g y las más bajas se observaron en Celestún con un valor de 2.66 ±11.66 µg/g ( Figura III.2.2.) las diferencias de las medianas de estas lagunas fueron significativas mediante el análisis de varianzas no paramétrico de kruskal wallis (H:3 N:29 = , p=0.0301).

23 UCM (µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.2 Concentraciones medianas de UCM en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán PAHs Los hidrocarburos poliaromáticos (PAHs por sus siglas en inglés), se detectaron en las cuatro lagunas estudiadas, en la figura III.2.3. Se presentan las concentraciones medianas de PAHs en sedimento de las cuatro lagunas, en esta grafica se observa que la laguna de Chelem fue la que presento la mediana más alta con un valor de 0.26 µg/g ±2.75 de rango intercuartílico, en esta laguna también se encontró el valor más alto de PAHs en la estación 1, con una concentración de 2.93 µg/g, mientras que la mínima concentración fue detectada en Celestún en la estación 2. Se realizo un Anova no paramétrico de Kruskal Wallis y se encontraron diferencias significativas en las medianas presentadas en la figura III.2.3. (H:3 N:29= 13.04, p= ), posteriormente se realizo una prueba de comparación múltiple de rangos y se encontró que las concentraciones medianas de la laguna de Chelem son diferentes a la laguna de Celestún y Río lagartos.

24 PAHs (µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.3. Concentraciones medianas de PAHs en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Hidrocarburos de bajo peso molecular (BPM) y alto peso molecular (APM). Los hidrocarburos poliaromáticos se dividieron en hidrocarburos de bajo peso molecular (sumatoria de hidrocarburos de 2 y 3 anillos), los cuales presentan una toxicidad aguda hacia los organismos y de alto peso molecular (sumatoria de hidrocarburos de 4 y 5 anillos) que presentan toxicidad crónica a los organismos BPM (µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.4. Concentraciones medianas de PAHs de bajo peso molecular en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán

25 El valor máximo de la sumatoria de hidrocarburos aromáticos de bajo peso molecular (BPM) se presentó en la estación 1 de Celestún, con una concentración de µg/g y la concentración mínima se encontró en las estaciones 2, 4 y 6 de Dzilam con valores no detectables Las concentraciones medianas de BPM en sedimentos se presentan en la figura III.2.4, en la cual se observa las medianas más alta y baja que corresponden a Chelem y Dzilam respectivamente. Estas diferencias fueron comprobadas con el Anova no paramétrico de Kruskal Wallis (H:3, N:29=12.040, p=0.0072), las pruebas de comparación múltiple indicaron una diferencia significativa solo en las lagunas de Chelem y Dzilam. Los valores máximos de la sumatoria de los hidrocarburos de alto peso molecular (APM) se encontraron en la estación 2 de Chelem con una concentración de 2.92 µg/g, mientras que la concentración más baja fue la que se presentó en la estación 1 de Río lagartos, con un valor de µg/g. Las concentraciones medianas de la sumatoria de APM en sedimentos se presentan en la figura III.2.5, en esta figura se observa que la laguna de Dzilam fue la que presento el valor más alto de las medianas con una concentración de 0.24 µg/g y la mediana mínima se detecto en Río lagartos con una concentración de µg/g. Se realizo un Anova no paramétrico de Kruskal Wallis en donde se encontraron diferencias significativas entre la laguna de Chelem y Río lagartos APM (µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.5 Concentraciones medianas de PAHs de alto peso molecular en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Hidrocarburos Totales Se realizo una sumatoria de los hidrocarburos totales en donde se incluyeron, los alifáticos, los PAHs totales y la UCM. La sumatoria de hidrocarburos totales presenta un valor máximo de 33.11µg/g en la estación 1 de Chelem y un mínimo en la estación 1 de Celestún con un valor de 0.62 µg/g. Las concentraciones medianas se presentan en la

26 figura III en la cual se observa que Chelem tuvo la mediana más alta y Celestún la más baja. Las diferencias fueron significativas según al análisis de varianza no paramétrico de Kruskal Wallis (H:3, N:29,=12.510, p=0.0058), la prueba de comparación múltiple de rangos de medianas mostró que las concentraciones medianas de Chelem fueron diferentes respecto a las otras tres lagunas HCs Totales(µg/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna Figura III.2.6 Concentraciones medianas de hidrocarburos totales en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Plaguicidas Los plaguicidas que se analizaron son: 1,2,4,5-Tetraclorobenceno, 1, 2, 3, 4- Tetraclorobenceno, Pentaclorobenceno, Hexaclorobenceno, α-, β-, γ- y δ- Hexaclorociclohexano, Heptacloro, epóxido de Heptacloro, α- y γ-clordano, cis- Nonaclor, trans-nonaclor, Aldrin, epóxido de Aldrin, Endrin, Dieldrin, o,p -DDT, p,p - DDT, o,p -DDD, p,p -DDD, o,p -DDE y p,p -DDE. Los cuales fueron agrupados en base a similitud estructural y de acuerdo al Nacional Status and Trends Program de la NOAA (Nacional Oceanic Atmosferic Administration). Estos grupos son Clorobencenos (sumatoria de: 1,2,4,5-Tetraclorobenceno, 1, 2, 3, 4-Tetraclorobenceno, Pentaclorobenceno, Hexaclorobenceno), HCHs (sumatoria de: α-, β-, γ- y δ- Hexaclorociclohexano), Clordanos (sumatoria de: Heptacloro, epóxido de Heptacloro, α- y γ-clordano, cis-nonaclor, trans-nonaclor), Drines (sumatoria de: Aldrin, Endrin, Dieldrin) y DDTs (sumatoria de: o,p -DDT, p,p -DDT, o,p -DDD, p,p -DDD, o,p - DDE y p,p -DDE). Clorobencenos Las concentraciones medianas de los Clorobencenos se presentan en la figura III.2.7, en ella se observa que la mediana más alta fue para Río lagartos con un valor de 5.9 ±0.66 ng/g y la mediana mínima para la laguna de Celestún con un valor de 1.30±2.97 ng/g, por otra parte Chelem fue quien presentó la concentración mínima en la estación 3 con un valor de 0.31 ng/g y Río lagartos presento la máxima concentración en la estación 7 con un valor de 8 ng/g. Se encontraron diferencias significativas por medio de un análisis de Kruskal Wallis (H: 3N:29=14.67 p=0.0021).

27 Clorobencenos (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.7 Concentraciones medianas de Clorobencenos en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Posteriormente se realizo una prueba de comparación múltiple, y se encontró que existieron diferencias entre Río lagartos respecto a Celestún y Chelem, pero no existieron diferencias entre Río lagartos y Dzilam. HCHs En el caso de los Hexaciclohexanos (HCHs), las concentraciones en las cuatro lagunas fueron menores que las de los HCBs, los valores máximos se detectaron en la estación 5 de Dzilam con una concentración de 1.2 ng/g y el mínimo en la estación 3 de Chelem. La concentración mediana más alta fue para Dzilam con un valor de 0.78 ±0.27 ng/g y la mas baja se detecto en Río lagartos con 0.49±0.27 ng/g, sin embargo al realizar el anova no parametrito de Kruskal Wallis no se observaron diferencias significativas. Los resultados se presentan en la figura III.2.8

28 HCHs (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.8 Concentraciones medianas de HCHs en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Clordanos Analizando los datos de los Clordanos se observa la gran variabilidad que existe entre estos, ya que esta variación se presenta entre las estaciones de las lagunas, por ejemplo en Dzilam la mayoría de las muestras son no detectables, y en Chelem la estación 2 presenta una máximo de concentración con un valor de 6.99 ng/g y presenta un mínimo no detectable en la estación 7, lo que dificulta el análisis estadístico Clordanos (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.9 Concentraciones medianas de Clordanos en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Las concentraciones medianas se presentan en la figura III.2.9, en ella se observa que las concentraciones medianas más altas se tuvieron en Chelem con una valor de

29 0.20±076 ng/g y la mínima se presentó en Dzilam con valores no detectables. Las diferencias entre estas dos lagunas fueron significativas mediante el análisis no parametrito de Kruskal Wallis (H:3, N:29=8.733, p=0.033) Drines El valor máximo de la sumatoria de los Drines se presentó en la estación 2 de laguna de Chelem con una concentración de 3.04 ng/g y la mínima en la estación 3 de Dzilam con valores no detectables. Las concentraciones medianas de la sumatoria de Drines se presentan en la figura III.2.10, las concentraciones medianas más altas se detectaron en la laguna de Celestún con un valor de 1.138±121 ng/g y la menor observada fue en la laguna de Dzilam con un valor de 0.04±0.09 ng/g. Se realizó un Anova no paramétrico de Kruskal Wallis y se encontraron diferencias significativas en las medianas presentadas en la figura III.2.10 (H:3 N:29= , p= ), posteriormente se realizo una prueba de comparación múltiple de rangos y se encontró que las concentraciones medianas de la laguna de Dzilam son diferentes a la laguna de Chelem, Celestún y Río lagartos Drines (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.10 Concentraciones medianas de Drines en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán DDTs Las concentraciones medianas de los DDTs se presentan en la figura III.2.11, en ella se observan los valores mínimos de la sumatoria de DDTs que corresponden a Chelem y Río lagartos en las estaciones 4 y 2 respectivamente, con valores no detectables. Por otra parte el máximo valor de DDTs se encontró en la estación 2 de Dzilam, con una concentración de 7.6 ng/g. Las concentraciones medianas más altas se tuvieron en Chelem con un valor de 0.43±1.06 ng/g y las más bajas en Río lagartos con un valor de

30 0.27±0.34 ng/g. las diferencias no fueron significativas mediante el análisis de Kruskal Wallis DDTs (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.11 Concentraciones medianas de DDTs en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán Plaguicidas Totales En esta sección se realizo la sumatoria de todos los plaguicidas analizados. La sumatoria de los plaguicidas totales presenta un valor máximo de ng/g en la estación 2 de Chelem y un mínimo en la estación 3 de Chelem con un valor de 1.16 ng/g. Las concentraciones medianas se presentan en la figura III.2.11 en la cual se observa que Río lagartos tuvo la mediana más alta con un valor de 7.66±3.41ng/g y Celestún la más baja con un valor de 3.88±3.33 ng/g. Las diferencias fueron significativas según al análisis de varianza no paramétrico de Kruskal Wallis (H:3, N:29=8.826, p=0.0317) la prueba de comparación múltiple de rangos de medianas mostró que las concentraciones medianas de Celestún fueron diferentes de Río lagartos.

31 Plaguicidas Totales (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.12 Concentraciones medianas de los plaguicidas totales en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán PCBs Se analizaron los 18 congéneres de los PCBs que usa la NOAA, más tres que se usan como indicadores: PCBs 8, 18, 28, 29, 44,52, 66, 87, 101, 110, 118, 128, 138, 153, 170, 180, 187, 195, 200, 206 y 209. Posteriormente se realizo una sumatoria de todos los PCBs. El máximo valor de la concentración de PCBs totales en sedimento se presenta en la estación 2 de Dzilam con un valor de 2.7 ng/g, mientras que el menor fue de 0.03 ng/g en la estación 6 de esta misma laguna. En la figura III.2.13 se presentan las concentraciones medianas de los PCBs totales. Las concentraciones medianas más altas se detectaron en Chelem con un valor de 1.93 ±0.97ng/g y las menores se observaron en Río lagartos con un valor de 0.64±0.98ng/g. Las diferencias no fueron significativas mediante el análisis de Kruskal Wallis. Contaminantes Orgánicos persistentes (POP`s) En un panorama general se presentan en la figura II.2.14 los hidrocarburos totales, los plaguicidas totales, y los PCBs totales en la temporada de secas para las cuatro lagunas costeras, en ella podemos observar que los contaminantes orgánicos persistentes en sedimentos se encuentran en mayor concentración en la laguna de Chelem, seguido de las lagunas de Río lagartos, Dzilam y Celestún, por consiguiente la laguna menos impactada con este tipo de contaminantes en la temporada de secas es Celestún. En el caso de Dzilam el aporte de contaminantes este dado por el flujo subterráneo de agua de la península que desemboca precisamente en la laguna de Dzilam.

32 ng/g µg/g PCBs (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.13 Concentraciones medianas de los PCBs totales en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán HCs Totales (µg/g) Plaguicidas totales(ng/g) PCBs (ng/g) Celestun Chelem Rio Lagartos Dzilam Laguna III.2.14 Concentraciones medianas POPs en sedimentos de las cuatro lagunas de la península de Yucatán

33 III.3 Agua Río Lagartos fue la laguna que presentó los mayores niveles de alifáticos con una mediana de 7.410±0.54 con un valor mínimo de 5.74 µg/l y un máximo de µg/l. Concentraciones ligeramente menores presenta la laguna de Chelem observándose una mediana de 6.482±2.557 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Dzilam presentó una mediana de ± 2.248µg/L, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de 6.855µg/L. Finalmente en la laguna de Celestun no fueron detectados compuestos alifáticos. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.1) para los compuestos alcanos, nos arrojó diferencias estadísticamente significativas H (3, N= 27) = y con un valor p = El análisis post hoc de comparación múltiple nos indica que estas diferencias están dadas entre la laguna de Celestun respecto a las de Río Lagartos y Chelem Alifáticos (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.1. Niveles de hidrocarburos alifáticos disueltos adsorbidos. La laguna de Dzilam fue el sistema que presentó los niveles más altos de PAHs con una mediana de ± µg/l, observándose un mínimo de y un máximo de Río Lagartos aunque presentó una concentración mediana de µg/l, fue el lugar en donde se registró el valor más alto de todas las lagunas (1.400 µg/l); menores concentraciones fueron observadas para las lagunas de Celestun y Chelem. En el caso de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (Figura III.3.2), se puede observar que no existen diferencias estadísticamente significativas entre los sistemas acuáticos estudiados Kruskal-Wallis test: H (3, N= 27) = p = Los PAHs de alto y bajo peso molecular, al igual que los PAH totales no presentaron diferencias significativas entre las lagunas Figuras III.3.3 y III.3.4.

34 PAHs (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.2. Niveles de hidrocarburos aromáticos policíclicos disueltos adsorbidos PAHs APM (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.3. Niveles de hidrocarburos aromáticos policíclicos de alto peso molecular disueltos adsorbidos.

35 PAHs BPM (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.4. Niveles de hidrocarburos aromáticos policíclicos de bajo peso molecular disueltos adsorbidos. Dzilam fue la laguna que presentó los mayores niveles de HCs totales con una mediana de ± con un valor mínimo de 4.29 µg/l y un máximo de µg/l. las concentraciones menores se presentan en la laguna de Río Lagartos, observándose una mediana de 9.463±3.130 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Chelem presentó una mediana de ± 8.312µg/L, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/L. En la laguna de Celestun se registraron los valores más bajos con una mediana de µg/l. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.5) para los hidrocarburos totales, nos arrojó diferencias estadísticamente significativas H (3, N= 27) = y con un valor p= El análisis post hoc de comparación múltiple nos indica que estas diferencias están dadas entre la laguna de Celestun respecto demás lagunas.

36 HC totales (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.5. Niveles de hidrocarburos totales disueltos adsorbidos. Dzilam fue la laguna que presentó los mayores niveles de clorobencenos con una mediana de ± con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Concentraciones ligeramente menores presenta la laguna de Río Lagartos observándose una mediana de 2.638±0.435 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Chelem presentó una mediana de 1.054±3.887 µg/l, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Finalmente en la laguna de Celestún se encontraron los niveles más bajos con una mediana de 0.059±0.105 µg/l, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.6) para los compuestos alcanos, nos arrojó diferencias estadísticamente significativas Kruskal-Wallis test: H ( 3, N= 27) = p = El análisis post hoc de comparación múltiple nos indica que estas diferencias están dadas entre la laguna de Celestun respecto a las de Río Lagartos y Dzilam.

37 Clorobencenos (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.6. Niveles de clorobencenos disueltos adsorbidos. La laguna de Chelem fue el sistema que presentó los niveles más altos de HCHs con una mediana de ± µg/l, observándose un mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Dzilam presentó una concentración mediana de µg/l, menores concentraciones fueron observadas para las lagunas de Celestun y Río Lagartos aunque en esta última se observó el valor mas elevado ( µg/l). En el caso de los HCHs (Figura III.3.7), se puede observar que no existen diferencias estadísticamente significativas entre los sistemas acuáticos estudiados HCHs (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.7. Niveles de HCHs disueltos adsorbidos.

38 En todas las lagunas se presentaron niveles bajos de clordanos con un valor máximo de de µg/l en Río Lagartos. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.8) para los clordanos, no arrojó diferencias estadísticamente significativas. Clordanos (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.8. Niveles de clordanos disueltos adsorbidos. Río Celestún fue la laguna que presentó los mayores niveles de drines con una mediana de ±1.343 con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Concentraciones menores presenta la laguna de Dzilam observándose una mediana de 0.434±1.166 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Chelem presentó una mediana de ± 0.487µg/L, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de 2.967µg/L. Para Río Lagartos la mediana registrada fue de 0.000±0.050 con un valor máximo de 0.535µg/L. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.1) para los drines, nos arrojó diferencias estadísticamente significativas H (3, N= 27) = y con un valor p= El análisis post hoc de comparación múltiple nos indica que estas diferencias están dadas entre la laguna de Celestun respecto a la de Río Lagartos.

39 Drines (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III.3.9. Niveles de drines totales disueltos adsorbidos. Mayores niveles de DDTs se observaron en la laguna de Dzilam con una mediana de 0.054±0.356 con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Concentraciones menores presenta la laguna de Chelem observándose una mediana de 0.089±0.069 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de 0.224µg/L. La laguna de Celestún presentó una mediana de ± 0.083µg/L, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de 0.517µg/L. Finalmente en la laguna de Río lagartos fueron detectados los niveles mas bajos. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.10) para los DDTs, nos arrojó diferencias estadísticamente significativas H ( 3, N= 27) = y con un valor p= El análisis post hoc de comparación múltiple nos indica que estas diferencias están dadas entre la laguna de Celestun y la de Río Lagartos.

40 DDTs (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III Niveles de DDTs disueltos adsorbidos. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.11) para los plaguicidas clorados, no mostró diferencias estadísticamente significativas. Aunque no significativos, Dzilam fue la laguna que presentó niveles mayores de plaguicidas clorados totales con una mediana de 5.106±2.321 µg/l con un valor mínimo de 3.525µg/L y un máximo de µg/l. Concentraciones ligeramente menores presenta Río Lagartos observándose una mediana de 4.202±2.566 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Chelem presentó una mediana de 2.469±4.200 µg/l, con un valor mínimo de µg/l y un máximo de µg/l. Para la laguna de Celestun se observó una mediana de 1.370±2.670 µg/l, con un valor mínimo de 0195 µg/l y un máximo de µg/l

41 Plaguicidas Totales (µg/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III Niveles de plaguicidas totales disueltos adsorbidos. Río Lagartos fue la laguna que presentó los mayores niveles de PCBs con una mediana de 0.434±0.479 con un valor mínimo de 0.002µg/L y un máximo de µg/l. Concentraciones ligeramente menores presenta la laguna de Celestún observándose una mediana de 0.183±0.162 µg/l con un valor mínimo de µg/l y valor máximo de µg/l. La laguna de Chelem presentó una mediana de 0.080±0.773µg/L y con un valor mínimo de µg/l y un máximo de 6.564µg/L. Finalmente en la laguna de Dzilam presentó una mediana de 0.075±1.372µg/L y con un valor mínimo de 0.020µg/L y un máximo de 2.713µg/L. El análisis no paramétrico de Kruskal Wallis (Figura III.3.12) para los PCBs, no indicó diferencias estadísticamente significativas.

42 PCBs (ng/l) Rio Lagartos Chelem Dzilam Celestún Laguna Figura III Niveles de PCBs totales disueltos adsorbidos.

43 III.4 Aire Las concentraciones de COPs en muestras de aire de las cuatro lagunas del presente estudio en la temporada de secas se presentan a continuación. Plaguicidas Los plaguicidas fueron agrupados en Clorobencenos, Clordanos, Hexaciclohexanos (HCHs), Drines, DDTs y Plaguicidas Totales (sumatoria de los anteriores más pentacloroanisol, endosulfan II y mirex). El grupo de clorobencenos agrupa a los siguientes contaminantes: 1,2,4,5- Tetraclorbenceno, 1,2,3,4-Tetraclorobenceno, pentaclorobenceno y hexaclorobenzeno. Los clorobencenos totales se presentan en la figura III.4.1. La concentración más alta se encontró en la muestra de aire de Chelem ( pg/m 3 ) y la más baja en Celestún (26.70 pg/m 3 ). Figura III.4.1. Concentración de Clorobencenos en aire, de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. Los compuestos α-clordano (a-clordano), γ-clordano (g-clordano), heptacloro, heptacloro epoxi, cis-nonaclor y trans-nonaclor fueron agrupados como Clordanos, y la más alta concentración se encontró en Río Lagartos ( pg/m 3 ) y la más baja en Chelem (11.62 pg/m 3 ) Figura III.4.2.

44 Figura III.4.2. Concentración de Clordanos en aire, de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán Otro importante grupo de contaminantes son los Hexaciclohexanos o HCHs en este grupo se encuentran los isómeros α-hch (a-hch), β-hch (b-hch), δ-hch (d-hch) y γ-hch (g-hch). Las concentraciones de HCHs se presentan en la figura III.4.3. Figura III.4.3. Concentración de Hexaciclohexanos (HCHs) en aire, de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. La concentración más alta de HCHs se presento en la laguna de Chelem (63.50 pg/m 3 ) y la más baja en la laguna Río lagartos (40.80 pg/m 3 ).

45 En el grupo de los Drines se incluyen los compuestos dieldrin, endrin y aldrin, y las concentraciones de los Drines en aire se puede observar en la figura III.4.4. Figura III.4.4. Concentración de Drines en aire, de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. La concentración más alta de drines se encontró en Dzilam (81.32 pg/m 3 ) y las más bajas en Celestún y en Chelem donde no se detectaron estos compuestos. En el grupo de DDTs se incluyen los dos isómeros que forman el DDT comercial el o,p -DDT y el p,p -DDT y sus respectivos metabolitos o,p -DDD, p,p -DDD, o,p -DDE y el p,p -DDE y la suma de estos se presentan en la figura III.4.5. La más alta concentración de los DDTs se encontró en Río Lagartos y la más baja en Celestún.

46 Figura III.4.5. Concentración de DDTs en aire, de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán. La laguna de Río Lagartos fue el sitio donde se encontró la mayor concentración de plaguicidas totales ( pg/m 3 ), seguido de Celestún ( pg/m 3 ), Chelem ( pg/m 3 ) y Dzilam ( pg/m 3 ) figura III.4.6. Figura III.4.6. Concentraciones de plaguicidas totales en aire de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.

47 PCBs En este grupo de compuestos se incluyen 22 PCBs (Bifenilos policlorados) que fueron analizados en aire los resultados se presentan figura III.4.7. Figura III.4.7. Concentraciones de plaguicidas totales en aire de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.. La concentración más alta de PCBs totales se encontró en Río lagartos ( pg/m 3 ) y la más baja en Dzilam (27.74 pg/m 3 ). PAHs También fueron analizados hidrocarburos policíclicos aromáticos en aire, a continuación se presentan los resultados. En la gráfica III.4.8 se presentan los PAHs de alto y bajo peso molecular. La mayor concentración de PAHs de bajo peso molecular se encontró en Dzilam y la más baja para Chelem, para los PAHs de alto peso molecular la concentración más alta se encontró en Río Lagartos y la más baja en Celestún. En la gráfica III.4.9 se presenta la suma de los PAHs por laguna, donde se puede observar que la mayor concentración se presentó en Dzilam y la más baja en Celestún.

48 Figura III.4.8. Concentraciones de PAHs de alto y bajo peso molecular en aire de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.. Figura III.4.9. Concentraciones de PAHs totales en aire de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán.. En la gráfica III.4.10 se presenta un comparativo de los plaguicidas totales, PCBs y PAHs totales donde se puede observar que Río lagartos fue el sitio donde se presentó la mayor concentración de plaguicidas totales y PCBs totales y Dzilam fue el sitio donde se presentó la mayor concentración de PAHs totales.

49 Figura III Concentraciones de plaguicidas totales, PCBs totales y PAHs totales en aire de 4 lagunas costeras de la península de Yucatán

50 III.5 Biomarcadores En la tabla III.5.1 se muestra la información detallada de los datos morfométricos, el peso de la gónada, del hígado y el sexo de todos los peces colectados en los diferentes Sistemas Costeros de la Península de Yucatán. Tabla III.5.1. Información morfométrica de los organismos colectados en los diferentes Sistemas Costeros de la Península de Yucatán (durante la temporada de secas). Localidad Pez (No.) Longitud Total (cm) Longitud Patrón (cm) Alto (cm) Peso (g) Peso Eviscerado (g) Peso Hígado (g) Peso Gónada (g) Sexo Celestún Hembra Celestún Hembra Celestún Hembra Celestún Hembra Celestún Macho Celestún Macho Chelem Macho Chelem Hembra Chelem Macho Chelem Hembra Chelem Hembra Chelem Hembra Dzilam Macho Dzilam Macho Dzilam Macho Dzilam Hembra Dzilam ? Dzilam ? Río Lagartos Hembra Río Lagartos Macho Río Lagartos Macho Río Lagartos Macho Río Lagartos Hembra Río Lagartos Macho Como se puede apreciar en esta tabla, La proporción de hembras y machos fue muy similar en una relación de 1:1. En lo que respecta a su talla, se observó que los peces colectados estuvieron en un rango entre 10 y 25.5 cm de longitud total, sin embargo, la longitud promedio de estos peces fue de 19.9 cm. Por otro lado, también se apreció que el peso de los peces capturados fue muy variado, sin embargo, es importante mencionar que los peces colectados en la laguna de Celestún y en Dzilam tuvieron un peso menor, al ser comparados con los capturados en Chelem y Río Lagartos. Extracción de RNA En las figuras, III.5.1, III.5.2, III.5.3, III.5.4 se muestran los geles de agarosa al 1% en donde se observan, las dos bandas correspondientes a las dos subunidades del RNA de los hígados de los peces colectados en los diferentes sistemas costeros.

51 Fig. III.5.1 Gel de agarosa 1 % de RNA extraído del hígado de los peces colectados en la laguna de Celestún durante la temporada de secas. Fig. III.5.2 Gel de agarosa 1 % de RNA extraído del hígado de los peces colectados en la laguna de Chelem durante la temporada de secas.

52 Fig. III.5.3 Gel de agarosa 1 % de RNA extraído del hígado de los peces colectados en la laguna de Dzilam durante la temporada de secas. Fig. III.5.4 Gel de agarosa 1 % de RNA extraído del hígado de los peces colectados en la laguna de Río Lagartos durante la temporada de secas. Evaluación de la Expresión del gen 18 S por medio de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (RT-PCR) En la figura III.5.5, se muestra un gel de agarosa con los productos de la reacción efectuada para evaluar la presencia y la expresión del gen 18S. Como se puede apreciar en esta figura la expresión del gen 18S fue muy claro para todos los organismos analizados y sobre todo la inducción de este gen fue muy similar en todos los peces, dejando en evidencia así que la cantidad de DNA utilizado para evaluar la expresión de los genes fue similar en todos los casos. Es importante mencionar, que la expresión de este gen ha sido utilizada como un control interno ya que este gen es denominado gen

53 constitutivo, que en otras palabras significa que este gen se expresa de manera regular sin importar la exposición a ningún contaminante. Fig. III.5.5 Gel de agarosa 1 % con los productos resultantes de la reacción de PCR del gen 18 S en peces colectados en los diferentes sistemas costeros costa Evaluación de la Expresión del Gen CYP1A por Medio de la Técnica de RT-PCR. En la figura III.5.6 se muestran los geles en donde se aprecia una banda de 568 pb correspondiente al gen del CYP1A. Estas bandas fueron amplificadas mediante la reacción de RT-PCR en los hígados de botetes. Adicionalmente, en esta misma figura se muestra la banda de 300 pb que corresponde al gen constitutivo de 18 S que fue utilizado como estándar interno. CYP1A En la figura III.5.7 se muestra el análisis densitométrico de las bandas visualizadas en los geles, que corresponde a la expresión del gen CYP1A; encargado de la transformación y eliminación de contaminantes estructuralmente planos. CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A CYP1A Fig. III.5.6. Geles de agarosa teñidos con bromuro de etidio donde se muestra la expresión del gen del CYP1A en hígados de peces de la especie Spheroides testudineus, colectados en la costa del estado de Yucatán. CYP1A CYP1A