Concentración de mercurio en tejido hepático en distintas especies ícticas de las regiones costeras del estado de Nayarit.

Concentración de mercurio en tejido hepático en distintas especies ícticas de las regiones costeras del estado de Nayarit.

1. Introducción.

La presencia del mercurio (Hg) en los ecosistemas acuáticos representa un riesgo significativo para la salud por la facilidad que tiene de biomagnificarse en los peces. La transformación del mercurio inorgánico y orgánico principalmente es el primer paso en el proceso de bioacumulacion acuática. El metilmercurio formado entra en la cadena alimentaria de las especies depredadoras.

Las fuentes antropogénicas de emisión más relevantes son la propia minería del mercurio la extracción y uso de combustibles, la producción de materias primas y derivados químicos. (Instituto Nacional de Salud, 2015)

La exposición a niveles altos de mercurio puede perjudicar órganos como: cerebro, corazón, los riñones, los pulmones, y el sistema inmunológico. Se sabe que el metilmercurio es la forma más toxica del metal actuando como un potente neurotóxico y su principal fuente de transferencia a los humanos es el consumo de pescados contaminados. (Instituto Nacional de Salud, 2015)

El mercurio es depositado en los sedimentos donde los microorganismos lo convierten principalmente en metilmercurio (MeHg), este es biomagnificado a través de la cadena trófica hasta su acumulación en tejido muscular y adiposo.   Se ha encontrado que aproximadamente el 40% del Hg contenido en peces se bioacumula en forma de MeHg pero en algunos casos puede llegar al 100% en su concentración. Una vez absorbido, se acumula en los glóbulos rojos, permitiendo la distribución uniforme en tejidos y órganos. (Instituto Nacional de Salud, 2015)

El mercurio se encuentra en los tejidos hepáticos de los peces.

Para el análisis del contenido total de mercurio en peces se usa una parte de la carne seca.

El criterio por el cual se determina qué estudios se incluirían en la matriz se basa principalmente en las sustancias químicas.

Para medir el contenido total de mercurio (HgT) en el tejido de los peces se usa el sistema Milestone DMA-80 Direct Mercury Analyzer, con utilización de materiales de referencia estándares para tejido de peces. (Grosbois, 2013)

Para todos los análisis se usa una curva estándar a fin de calcular las concentraciones de las muestras según las respuestas en los instrumentos. La curva se genera midiendo las respuestas a una serie de soluciones estándares que contengan el analito. (Grosbois, 2013)

1. Objetivo.

Evaluar las concentraciones de mercurio (Hg) mediante el análisis del contenido en los tejidos hepático en peces de la zona costera de Nayarit.

1. Instrumentos, materiales y métodos.

3.1 Reactivos.

Ácido nítrico concentrado (ref. 16355), ácido sulfúrico concentrado (ref. 339741), permanganato de potasio (ref. 3813), hidroxilamina (ref. 467804), ácido clorhídrico (ref. H1758) fueron proporcionados por Sigma-Aldrich (Texas, US).

3.2 Equipo.

Espectrofotómetro de absorción atómica marca GBC modelo HG3000.

3.3 Diseño experimental.

Se realizó el muestreo en las zonas costeras de Nayarit, como San Blas, La Peñita de Jaltemba, Chacala, Tecuala y Acaponeta. El muestreo realizado fue aleatorio, obteniendo 26 muestras de tejido hepático.

3.4 Validación del método.

La validación es un proceso para establecer las características y limitaciones de un método analítico y para identificar las influencias que pueden modificar esas características y en qué medida. Se utilizan diferentes parámetros que ayudan a identificar errores aleatorios y sistemáticos dentro de la metodología de ensayo

• Precisión

Las medidas de precisión incluyen la desviación estándar y la desviación estándar relativa. Para determinar la precisión es la medida de cuan cerca o dispersos están los resultados unos de otros, y se expresa normalmente como la desviación estándar (S) o desviación estándar relativa (RSD) ya que se acepta la varianza como el mejor indicador de la dispersión. A menor varianza, mayor precisión.

S=0.1256  

RSD= (0.1256/ 0.1868) X 100 = 67.23%

• Linealidad

Define la habilidad del método para obtener resultados de la prueba proporcionales a la concentración del analito.  

La relación entre la respuesta del instrumento y la concentración no tiene que ser necesariamente lineal para que el método sea efectivo, pero la curva debe ser repetible de un día a otro.

r=0.5504

• Selectividad - especificidad

La selectividad de un método se investiga usualmente estudiando su habilidad de medir el analito de interés en una muestra a la que se han añadido posibles interferencias deliberadamente.

 18.68% de recuperación

• Reproducibilidad

Grado de concordancia entre los resultados de mediciones del mismo mensurando efectuadas bajo condiciones de medición modificadas.

%CV1=54.73

%CV2= 61.73

%CV3 = 78

%CV4 = 61.05

%CV5= 85.38

• Curvas de calibración[pic 1][pic 2]

Para realizar la validación del método se siguieron los puntos del procedimiento de validación del LEA, y el protocolo de validación elaborado a partir de los criterios establecidos en la NC TS 368:2010 Guía para la validación de métodos de ensayo químicos. 

Los tejidos hepáticos fueron descongelados y limpiados con agua destilada. Las muestras se prepararon en base a la NOM-117-SSA1-1994, y consistió en secar todos los tejidos en una estufa eléctrica a 60°C aproximadamente durante una semana hasta alcanzar el peso constante; después, las muestras secas fueron molidas en morteros de porcelana. Las muestras obtenidas de 0.5g se digirieron con 10mL de ácido nítrico concentrado () en un micro-Kjeldahl, proceso que evitó que las muestras llegaran a ebullición. Se necesaria una segunda digestión, con 2.5mL de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4), 1.25mL de (), 3.0mL de permanganato de potasio (KMnO4)   al 5% y se digirieron en el micro-Kjeldahl durante dos horas con agitación, sin ebullición. Finalmente, se les añadió hidroxilamina hasta eliminar el color rosa.[pic 3][pic 4]

3.5 Análisis de las muestras.

Se prepararon cinco muestras de tejido para cada hígado: (1 y 2) dos muestras vírgenes, (3) muestra de tejido más estándar multielementos certificado para mercurio (estándar Hg Atomic absortions Standard 10%  100mL 1 000µL/mL), (4) un blanco con ácido clorhídrico (HCl) y (5) un blanco referenciado (HCl) y estándar, los mencionados anteriormente).[pic 5]

Las muestras se filtraron en papel Whatman #40 con el fin de eliminar cualquier tipo de residuo. Posteriormente, se depositaron en matraces y se aforaron a 50mL con agua desionizada. Finalmente, se procedió a realizar las lecturas de los elementos con ayuda de un espectrofotómetro de absorción atómica marca GBC modelo HG3000. Las muestras fueron leídas mediante espectrofotometría de absorción atómica por medio de generador de hidruros para Hg.

A partir de los datos obtenidos se procedió a su interpretación, tomando como referencia los datos de la Norma Oficial Mexicana NOM- 027-SSA1-1993 y la FDA (Administración de drogas y alimentos, por sus siglas inglés) de los Estados Unidos de América (Agency for Toxic Substances & Disease Registry 2007).

1. Análisis estadístico.

Para cada conjunto de datos se probaron los supuestos de homogeneidad y normalidad basados en los análisis residuales usando la prueba Chi – cuadrada (X2). Como los datos no presentaron un comportamiento normal, fueron analizados con pruebas estadísticas no paramétricas. Para establecer diferencias estadísticas representativas entre las concentraciones de Hg en el tejido hepático y el hábito alimenticio se aplicó la prueba no paramétrica de Kruskal – Wallis. Todas las pruebas se consideraron significativas para un nivel p < 0.05.

1. Resultados.

En un total de 26 individuos de 5 especies, se determinó el contenido de mercurio en tejido hepático. En la tabla 1 se presenta los promedios de peso y longitud estándar, además de la concentración de mercurio en tejido hepático de los peces capturados.

El peso máximo de los individuos capturados fue observado en S. cuspicaudus (705g), mientras que el mínimo que se observó fue en E. humboldtii (104g). la concentración promedio de mercurio más alta en tejido hepático se observó en S. cuspicaudus (0.358 μg/g), en tanto que H. hondae presentó el menor valor medio (0.050 μg/g).

Tabla 1. Media y desviación estándar (D.S) de la concentración de mercurio en tejido hepático, peso y longitud de los peces capturados en las zonas costeras del estado de Nayarit.

El número de especies capturadas en cada región costera varió desde un máximo de 9 individuos en San Blas hasta solo 4 en Chacala. El número de especies capturadas en cada punto de muestreo fue variable. Teniendo en consideración la variabilidad de especies e individuos en cada región, para la comparación espacial de la concentración de mercurio, se seleccionaron 5 regiones (San Blas, Chacala, La peñita, Acaponeta y Tecuala) y la especie con mayor representación (C. magdalenae, n = 9). Los resultados del análisis no paramétrico de la prueba de Kruskal Wallis indicaron que existen diferencias significativas mayor al (P<0.05) en la concentración de mercurio en tejido hepático de los ejemplares de esta especie (Gráfica 1)

...