PROYECTO DE INVESTIGACIÓN -...
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DIRIGIDA POR: DIRECTOR INTERNO: Dra. MARINA OLIVIA FRANCO HERNÁNDEZ DIRECTOR EXTERNO: Dra. LAURA ARREOLA MENDOZA NOMBRE DE LOS EVALUADORES: Ing. EVANIBALDO GONZÁLEZ GÓMEZ Biól. SERGIO NÁJERA ESQUIVEL TRABAJO ESCRITO CORRESPONDIENTE A LA OPCIÓN DE TITULACIÓN POR OPCIÓN CURRICULAR EN LA MODALIDAD DE: PROYECTO DE INVESTIGACIÓN INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA TÍTULO DEL TRABAJO: “Determinación de la posible bioacumulación de Cadmio en tejido muscular de C. falciformis de la región del Golfo de California” QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO AMBIENTAL PRESENTA: MARLENE ANGUIANO ZAMORA México, D. F. a 11 Enero del 2016
Transcript of PROYECTO DE INVESTIGACIÓN -...
DIRIGIDA POR:
DIRECTOR INTERNO: Dra. MARINA OLIVIA FRANCO HERNÁNDEZ
DIRECTOR EXTERNO: Dra. LAURA ARREOLA MENDOZA
NOMBRE DE LOS EVALUADORES:
Ing. EVANIBALDO GONZÁLEZ GÓMEZ
Biól. SERGIO NÁJERA ESQUIVEL
TRABAJO ESCRITO CORRESPONDIENTE A LA OPCIÓN DE TITULACIÓN
POR OPCIÓN CURRICULAR EN LA MODALIDAD DE:
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
TÍTULO DEL TRABAJO:
“Determinación de la posible bioacumulación de Cadmio en tejido
muscular de C. falciformis de la región del Golfo de California”
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO AMBIENTAL
PRESENTA:
MARLENE ANGUIANO ZAMORA
México, D. F. a 11 Enero del 2016
Autorización de uso de obra
P r e s e n t e
Bajo protesta de decir verdad el que suscribe Marlene Anguiano Zamora, manifiesto ser autora y
titular de los derechos morales y patrimoniales de la obra titulada Determinación de la posible
bioacumulación de Cadmio en tejido muscular de C. falciformis de la región del Golfo de
California, en adelante “La Tesis” y de la cual se adjunta copia, por lo que por medio del presente y con
fundamento en el artículo 27 fracción II, inciso b) de la Ley Federal del Derecho de Autor, otorgo a el
Instituto Politécnico Nacional, en adelante El IPN, autorización no exclusiva para comunicar y exhibir
públicamente total o parcialmente en medios digitales tales como el repositorio digital de tesis del IPN
“La Tesis” por un periodo de 2 meses contado a partir de la fecha de la presente autorización, dicho
periodo se renovará automáticamente en caso de no dar aviso expreso a “El IPN” de su terminación.
En virtud de lo anterior, “El IPN” deberá reconocer en todo momento mi calidad de autor de “La
Tesis”.
Adicionalmente, y en mi calidad de autor y titular de los derechos morales y patrimoniales de “La
Tesis”, manifiesto que la misma es original y que la presente autorización no contraviene ninguna
otorgada por el suscrito respecto de “La Tesis”, por lo que deslindo de toda responsabilidad a El IPN en
caso de que el contenido de “La Tesis” o la autorización concedida afecte o viole derechos autorales,
industriales, secretos industriales, convenios o contratos de confidencialidad o en general cualquier
derecho de propiedad intelectual de terceros y asumo las consecuencias legales y económicas de
cualquier demanda o reclamación que puedan derivarse del caso.
México, D. F., 11 de enero de 2016.
Atentamente
__________________________
MARLENE ANGUIANO ZAMORA
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
AGRADECIMIENTOS
A mi institución, el IPN – UPIBI, por brindarme el espacio para asistir cada día a
aprender con mis profesores lo que la carrera de Ingeniería Ambiental me enseñó durante
todo este tiempo.
A mi madre, que siempre ha estado conmigo apoyándome en todo lo que la
escuela y en general la vida me ha demandado, amándome y nunca dejándome sola pese
a todas las adversidades.
A mi padre, que aún en la distancia nunca desistió su apoyo y su aliento para
motivarme a terminar esta etapa de mi vida, llamada carrera profesional.
Al CIIEMAD, por abrirme las puertas para trabajar desde antes en el Servicio Social
y ahora, en mi proyecto de titulación, equipado con todos los requerimientos necesarios y
las medidas de seguridad para mi adecuado desempeño.
A la Doctora Laura Arreola, por brindarme amablemente la oportunidad de trabajar
con ella y darme el apoyo para llevar a cabo este proyecto.
A Evanibaldo González, por ayudarme y brindarme su tiempo en la realización de
la parte experimental.
Al profesor Sergio Nájera y la Doctora Marina Franco por tomarse el tiempo de
evaluar el presente trabajo y ser parte importante a lo largo de mi trayectoria como
alumna de la UPIBI.
Al Lic. Rafael Terrazas López por su apoyo con el análisis de los resultados de este
proyecto.
1
Contenido
RESUMEN....................................................................................................................... 2
OBJETIVO ....................................................................................................................... 3
OBJETIVOS PARTICULARES ........................................................................................ 3
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 4
Conceptos ....................................................................................................................... 4
El cadmio como agente contaminante ............................................................................. 4
Situación de la pesca de pequeña escala en Baja California Sur.................................... 8
El tiburón piloto, sedoso o aleta de cartón Carcharhinus falciformis ............................... 9
JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................... 11
ÁREA DE ESTUDIO ...................................................................................................... 13
MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................... 14
Preparación y homogenización de las muestras ........................................................... 14
Digestión de las muestras por calentamiento en placa ................................................. 14
Determinación de cadmio por espectrofotometría de absorción atómica por flama ...... 15
Validación del método ................................................................................................... 15
Análisis estadístico ........................................................................................................ 15
RESULTADOS Y ANÁLISIS .......................................................................................... 16
CONCLUSIONES .......................................................................................................... 20
REFERENCIAS CONSULTADAS ................................................................................. 21
2
RESUMEN
El cadmio además de ser un metal no esencial, es un elemento bioacumulativo,
tóxico, posible carcinógeno y persistente en el medio ambiente que presenta alta
movilidad. El tiempo de vida media en el hombre es de 20 a 30 años. Se considera un
contaminante importante del ambiente por la variedad de sus usos, tales como pigmento
en pinturas, producción de pilas de cadmio-níquel, estabilizador de termoplásticos, fusión
de desechos metálicos, fertilizantes y plaguicidas.
Debido a su toxicidad en organismos acuáticos y terrestres (incluyendo el ser
humano), este metal se ha convertido en sujeto de particular interés en los estudios
toxicológicos, especialmente en los relacionados con las especies de peces costeros que
son importantes recursos marinos, ya que los organismos tienen la capacidad de
bioacumular metales y transferirlos a través de la cadena trófica.
La pesca de pequeña escala del noroeste de México aporta por lo menos 50 por
ciento de la producción de pescados y mariscos a nivel nacional. En Baja California Sur,
las especies de tiburón de mayor abundancia en las capturas pertenecen al orden
Carcharhiniformes, es por eso que Carcharhinus falciformis fue seleccionado para llevar
a cabo el estudio de la bioacumulación, ya que un incremento de Cd en el músculo que
sobrepase los LMP, implica un riesgo a la salud, debido a que el músculo es la parte que
el hombre aprovecha para su consumo.
En este trabajo se determinó la concentración de cadmio mediante la técnica de
espectrofotometría de absorción atómica por flama en el tejido muscular de C.
falciformis; posteriormente los resultados se analizaron con la prueba estadística de U
Mann Whitney para determinar la posible bioacumulación. Se concluyó que la
concentración de Cd en el tejido muscular de C. falciformis estadísticamente no está
influenciada por el sexo de la especie. También que un 33% de las muestras de tejido
muscular sobrepasan el límite máximo permisible de concentración de Cd establecido por
la NOM-242-SSA1-2009 y finalmente que los datos de la concentración del xenobiótico –
edad en C. falciformis no son estadísticamente significativos, por lo que no hay
bioacumulación de Cd en el tejido muscular, ya que la dispersión de datos no da la fuerza
estadística suficiente, además de que un mayor número de muestras ayudaría a
demostrar lo contrario.
3
OBJETIVO
Determinar la posible biocaumulación de Cadmio en el tejido muscular de
Carcharhinus falciformis de la región del Golfo de California.
OBJETIVOS PARTICULARES
Determinar la concentración de cadmio mediante la técnica de espectrofotometría
de absorción atómica por flama en el tejido muscular de C. falciformis.
Determinar la bioacumulación de cadmio en el tejido muscular mediante análisis de
correlación de concentración del xenobiótico y talla.
Evaluar si la concentración de cadmio en el tejido muscular de C. falciformis se
encuentra dentro de los límites máximos permisibles establecidos por la
normatividad vigente.
4
INTRODUCCIÓN
Conceptos
Xenobiótico
Compuesto químico que no forma parte de la composición de los organismos vivos.
Bioacumulación
Acumulación de sustancias en un organismo a través del tiempo, a partir de fuentes
tanto bióticas (otros organismos) como abióticas (suelo, aire y agua).
Vida media
Tiempo para que la mitad de la concentración de un xenobiótico sea eliminada por
el organismo.
El cadmio como agente contaminante
El cadmio es un elemento bioacumulativo y persistente en el medio ambiente, el
tiempo de vida media de eliminación de este metal en el hombre es de 20 a 30 años. Se
encuentra en las aguas superficiales y subterráneas, ya sea como un ión hidratado (II), o
como un complejo iónico con otras sustancias inorgánicas u orgánicas.1
5
Figura 1. Ciclo biogeoquímico del Cadmio2
El cadmio (Cd) es un metal no esencial. Representa un contaminante importante
del ambiente por la variedad de sus usos.
Prácticamente, no existe una actividad industrial que produzca el cadmio como
materia prima básica, su aprovechamiento se describe mejor en la línea de explotación de
subproductos derivados de distintos procesos. Una vez recuperado como subproducto, se
reutiliza en la producción y manufactura de diversos artículos. Las fuentes de emisión al
medio ambiente marino surgen por los aportes antropogénicos del metal, tales como:
La fabricación de extintores, alarmas de incendios y de fusibles eléctricos
empleándose con el Pb, Sn y Bi.
Pigmento en pinturas, esmaltes, plásticos, textiles, vidrios, porcelanas, tintas de
impresión, caucho, lacas, fuegos artificiales, pinturas fluorescentes.
En aleación con cobre, aluminio y plata.
En la producción de pilas de cadmio-níquel.
Como estabilizador de termoplásticos, como el PVC.
En fotografía, litografía y procesos de grabado.
Quema de carbón.
La fusión de desechos metálicos.
6
Efluentes industriales.
La incineración de basura.
La aplicación de fertilizantes obtenidos a partir de rocas o sedimentos ricos en
cadmio y plaguicidas al suelo. 3
Dichas emisiones han incrementado dramáticamente en el siglo XX, la razón
principal es que los productos que contienen cadmio son escasamente reciclados.4
Particularmente, en el océano puede presentar un perfil vertical tipo nutriente que
se asocia fuertemente a la concentración del fósforo, algunos autores manejan la
hipótesis de que los ciclos biogeoquímicos del Cd y P están ligados a través de su ingreso
al fitoplancton en las aguas superficiales y que el cadmio se exporta en la profundidad del
mar como agregado del fitoplancton y en los desechos fecales del zooplancton y
finalmente se remineraliza.5
La movilidad del cadmio en ambientes acuáticos se acentúa bajo condiciones de
pH bajo, baja dureza, bajos niveles de materia orgánica suspendida, altos potenciales
redox y baja salinidad.6
Para la concentración promedio de este metal en el agua oceánica se han
reportado variados niveles que van desde < 0.005 µg/L7, de 0.005 - 0.020 µg/L8 y hasta
tan altos como 0.100 – 0.150 µg/L9. Estas variaciones se han asociado a la aparición de
gradientes de concentración de nutrientes.
Por otra parte, las variaciones en el contenido de cadmio en aguas superficiales
como ríos y lagos dependen de la localización específica y del clima de la región, por lo
que se ha reportado que en sitios no contaminados los niveles promedio de cadmio
pueden fluctuar desde 0.010 µg/L hasta 0.100 µg/L, en tanto que en áreas urbanas e
industriales los valores pueden elevarse hasta 400 µg/L.6 Aquí es conveniente recordar
que el cadmio puede entrar a los sistemas acuáticos a través de intemperismo y erosión
de las rocas, por deposición atmosférica o por descarga directa de efluentes provenientes
de operaciones industriales, de sitios contaminados, o del uso de fertilizantes en la
agricultura. En cuerpos de agua contaminada donde se drenan por ejemplo desechos de
plantas metalúrgicas o de manufactura de pigmentos que contienen cadmio se han
reportado concentraciones tan altas como 130 µg/L.
7
Debido a su toxicidad en organismos acuáticos y terrestres (incluyendo el ser
humano), este metal se ha convertido en un elemento de particular interés en los estudios
toxicológicos, especialmente en los relacionados con las especies de peces costeros que
son importantes recursos marinos.10
La tolerancia de los organismos marinos a la toxicidad de los metales pesados está
determinada tanto por la intensidad de la captación de estos contaminantes, como por la
vía de absorción. Se conoce que los organismos pueden captar los metales pesados por
dos vías: directamente del agua como sustancias disueltas y a través del tubo digestivo
con el alimento absorbido.11
Cuando es absorbido por los pulmones o el tracto gastrointestinal, el cadmio es
transportado por la sangre al hígado y otras partes del cuerpo. En el hígado el cadmio
induce síntesis de proteínas de bajo peso molecular ricas en azufre (metalotioneínas).
Estas proteínas han sido aisladas en grandes cantidades a partir del hígado de animales
expuestos al cadmio. El complejo cadmio-metalotioneína se considera menos tóxico que
el Cd no enlazado, pudiendo por consiguiente actuar la proteína como agente
detoxificante. La liberación del complejo desde el hígado a la sangre es lenta, lo que da
como resultado una acumulación del complejo MT-Cd en el hígado.12
La Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización
Mundial de la Salud (OMS), han definido la ingesta semanal tolerable de Cd de 7 μg/ por
Kg de peso corporal. El gobierno Mexicano en la Norma Oficial Mexicana (NOM-242-
SSA1, 2009), establece que los peces que contengan concentraciones mayores o iguales
a 0.5 μg/g de peso húmedo de cadmio no deben de ser consumidos, ya que
concentraciones mayores puede traer consecuencias letales.13
En algunos mamíferos la ingestión de cadmio vía oral se asocia a presión
sanguínea alta, disfunción y lesión renal, daño hepático, lesiones óseas, afectaciones en
sistema nervioso central y periférico. Aún cantidades tan pequeñas como 200 ppm
inducen daño significativo en los riñones y tracto gastrointestinal. Algunos estudios lo han
tipificado como carcinógeno multitejido.14
En los ecosistemas acuáticos el cadmio puede bioacumularse en ostras, almejas,
gambas, ostiones, langosta y pescado. Algunos autores han estudiado los factores de
bioconcentración (FBC) del sulfato, nitrato y cloruro de cadmio en una variedad de
8
organismos acuáticos, encontrando que pueden ser altos en algunas especies y bajos en
otras, por ejemplo en peces el FBC puede variar de 33 a 2213, en la cáscara de pescado
de entre 5 a 2500, de manera similar distintas especies de almejas pueden tener FBCs de
entre 160 a 3770 y en otros invertebrados puede ir de 164 a 4190. Así mismo, la
susceptibilidad al cadmio varía entre organismos acuáticos; los organismos de agua
salada son más resistentes al envenenamiento por cadmio que los de agua dulce, los
invertebrados terrestres son relativamente insensibles a las intoxicaciones por cadmio. 15
Situación de la pesca de pequeña escala en Baja California Sur
La pesca de pequeña escala del noroeste de México aporta por lo menos 50 por
ciento de la producción de pescados y mariscos, y tiene acceso a 59.2 por ciento de los
créditos destinados al fomento de este sector en el país. En Baja California Sur se
practica mayoritariamente la pesca de pequeña escala, sobre todo en las zonas cercanas
a la costa, debido a la limitada autonomía de las embarcaciones, además de que no
requiere una fuerte inversión, exhibe diversos grados de desarrollo en infraestructura,
equipamiento y organización social para la producción, procesamiento y comercialización
de las capturas. La capacidad de producción está sujeta al número y tamaño de las
embarcaciones, así como a la eficiencia de las artes de pesca.16
La costa de Baja California Sur cuenta con vastos recursos pesqueros; hay 650
especies identificadas, útiles para el consumo humano y la industrialización, de las cuales
destacan 122 comestibles.17
9
El tiburón piloto, sedoso o aleta de cartón Carcharhinus
falciformis
El tiburón piloto, sedoso o aleta de cartón Carcharhinus falciformis, pertenece a la
familia Carcharhinidae, que es una de las más importantes por su gran diversidad de
especies, las cuales presentan amplia distribución geográfica en aguas tropicales y
templadas. Siendo en aguas tropicales la familia dominante tanto por la abundancia de
sus poblaciones como por la amplia diversidad de especies que presenta.
Es un vivíparo placentario con un número de crías entre 2‐18 por camada (número
medio de la camada de 5.5 embriones). No se conoce el tiempo de gestación, aunque se
estima alrededor de 12 meses. La edad máxima de vida se estima en 20 años para los
machos y en unos 22 años para las hembras. La edad de madurez sexual es variable,
entre 4‐10 años para los machos y entre 7‐12 para las hembras. Cadena18 en su estudio
para el Golfo de California, reporta una talla de primera madurez a los 180 cm LT tanto en
hembras como en machos, lo cual fue corroborado posteriormente por Hoyos19. La talla
de los fetos al nacer está entre 70‐87 cm (TL) y permanecen en aguas costeras antes de
trasladarse al océano abierto. Se calcula un período de gestación entre 9 y 12 meses y se
cree que las hembras reproductoras presentan un año de reposo antes del siguiente
alumbramiento. Algunas poblaciones realizan el acoplamiento sexual y paren durante el
final de la primavera y verano, pero otras no presentan una estación de reproducción
definida.20
Se le describe como un nadador rápido, activo y agresivo que se alimenta
principalmente de peces tanto pelágicos como costeros, así como de calamares y
cangrejos pelágicos.21
Es capturado comúnmente por pescadores que operan con palangres flotantes,
redes fijas al fondo y redes de enmalle flotantes ya que su carne se vende fresca o seca -
salada para el consumo humano.22
Es uno de los tiburones más abundantes en las capturas de la pesquería artesanal
de las aguas del Pacífico mexicano y es explotado de manera comercial en ambos
litorales, siendo una de las especies más importantes en la pesquería de los estados de
Baja California Sur, Chiapas y Yucatán.23
10
Figura 2. Tiburón piloto, sedoso o aleta de cartón C. falciformis
11
JUSTIFICACIÓN
En vista de la bien sabida toxicidad y alta movilidad ambiental del Cd, hacen de
éste un elemento de especial interés, pues cumple con las características de un agente
tóxico:
Efectos adversos para el hombre y el medio ambiente.
Bioacumulación.
Persistencia en el medio ambiente.
“Viaja” grandes distancias con el viento y en los cursos de agua.
Se han llevado a cabo diversos estudios para evaluar su bioacumulación y sus
efectos en la salud de organismos acuáticos, especialmente en los que se consideran
importantes recursos marinos, ya que que los organismos tienen la capacidad de
bioacumular metales y transferirlos a través de la cadena trófica produciendo un efecto de
biomagnificación en los niveles más elevados de ella. De esta forma, se establece el
riesgo al ser incorporado a la dieta del hombre.24
La pesquería de tiburones y rayas ocupa el décimo lugar en la producción
pesquera nacional. En estas pesquerías, más del 90% de la producción se destina al
consumo nacional, proporcionando carne de bajo costo a amplios sectores de la
sociedad, con lo cual adquiere gran importancia alimentaria.25
Como se muestra en la figura 2, Baja California representa un importante
porcentaje de producción de tiburón, ya que en su pesquería artesanal, son capturadas 30
especies de tiburones repartidas en 12 familias.24 Las especies de tiburón de mayor
abundancia en las capturas pertenecen al orden Carcharhiniformes, por lo que el tiburón
piloto, sedoso o aleta de cartón C. falciformis, fue seleccionado para llevar a cabo el
estudio de la bioacumulación de Cd en su tejido muscular, ya que el músculo es la parte
que el hombre aprovecha para su consumo.
12
Figura 3. Participación de las principales entidades productoras de tiburón en el océano Pacífico y Golfo de México
26
13
ÁREA DE ESTUDIO
Punta Lobos (PL), localizado entre los 23° 25’ N y 110° 15’ O en la costa occidental
de Baja California Sur (Figura 3).
La costa occidental de Baja California sur está incluida en el extremo sur del
Sistema de Corrientes de California (SCC), el cual se encuentra limitado al norte por la
corriente Subártica y al sur por la corriente Norecuatorial. Este SCC está conformado por
tres corrientes: la corriente de California, la Contracorriente Costera y la Contracorriente
Superficial de California.27
Figura 4. Punta Lobos, Baja California Sur
14
MATERIALES Y MÉTODOS
Las muestras se procesaron en el Laboratorio de Análisis y Monitoreo Ambiental
del Departamento de Biociencias e Ingeniería del Centro Interdisciplinario de
Investigaciones y Estudios sobre Medio Ambiente y Desarrollo (CIIEMAD-IPN) el cual es
un laboratorio certificado para investigación de acuerdo a los estándares de la Entidad
Mexicana de Acreditación (EMA), siguiéndose el protocolo de la Environmental Protection
Agency (EPA) método 823-B-00-007.28
Preparación y homogenización de las muestras
Las muestras ya deshidratadas se maceraron con la ayuda de un mortero de
porcelana y se almacenaron en frascos de plástico.
Posteriormente se realizó el método de cuarteo con el objetivo de homogenizar
perfectamente la muestra para luego pasar al proceso de digestión.
Digestión de las muestras por calentamiento en placa
Se tomaron muestras de 1 g aproximadamente de cada muestra pulverizada y se
colocaron en vasos de precipitado de 300 mL.
A cada muestra se le añadió 5 mL de ácido nítrico, 0.5 mL de ácido clorhídrico y 5 mL
de peróxido de hidrógeno y se dejaron digerir por un día.
Posteriormente los vasos se colocaron en parrillas a temperatura suave, controlando
que no llegaran al punto de ebullición hasta que se digiriera completamente y se
eliminaran los vapores nitrosos, no permitiendo que se secara cada muestra.
Posteriormente se añadió 5 mL más de peróxido de hidrógeno y se dejó digerir
nuevamente sin permitir que se secara la muestra.
Posteriormente se lavó el vaso con agua desionizada y filtró para obtener una
solución final la cual se aforo a 25 mL con agua desionizada, y se almacenaron en
frascos de plástico para su lectura en el espectrofotómetro de absorción atómica por
flama.
15
Determinación de cadmio por espectrofotometría de absorción
atómica por flama
La determinación de la concentración de cadmio se realizó utilizando un
espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer AAnalyst 100 equipado para
flama, a una longitud de onda de 228.8 nm.
La curva de calibración se preparó a partir de las siguientes concentraciones: 0.5, 0.1,
0.25 y 1 mg/L con una solución de cadmio de 50 mg/L.
Validación del método
En cada lote de muestras, se realizó un duplicado, un blanco de reactivos y
materiales de referencia (MRC) marca high purity, para validar la metodología. El objetivo
de la validación es garantizar que el método y el lugar donde se implementa son capaces
de lograr resultados rutinarios dentro de las especificaciones del método y que sus
resultados son confiables; de manera que la validación es necesaria para demostrar que
el procedimiento es apto para lo que se pretende utilizar, considerando algunas
características como linealidad, especificidad, precisión y repetitividad de los datos. Para
obtener la linealidad, se realizó la curva de calibración con los estándares a diferentes
concentraciones, las cuales presentaron un coeficiente de correlación de 0.995 que indica
una adecuada linealidad. La exactitud del método se evaluó mediante la determinación
del porcentaje de recuperación del estándar de referencia de pez.
Análisis estadístico
Los resultados obtenidos se analizaron mediante la prueba estadística de U Mann
Whitney, la cual compara 2 grupos de rangos, indicando si los datos son estadísticamente
significativos y con ello determinar que la diferencia no se deba al azar. El grado de
significancia está representado con el valor de P. Cuando dicho valor es menor a 0.05, se
dice que los datos son estadísticamente significativos.
16
RESULTADOS Y ANÁLISIS
En la tabla 1 se muestran las características de las muestras analizadas y la
concentración de Cd obtenida. Cabe señalar que para hacer una comparación de la
concentración de Cd en el tejido muscular de C. falciformis, adicionalmente se midió ésta
en tejido hepático.
Tabla 1. Especificación de sexo, longitud total y concentración de cadmio en músculo y en hígado de C. falciformis obtenida en cada muestra
Código de muestra
Sexo Longitud Total
(cm)
Concentración de Cd en Músculo
(µg/g)
Concentración de Cd en Hígado
(µg/g)
1937 Macho 199 1.6762 ---
1939 Macho 153 0.1934 26.154
1943 Hembra 206 0.2327 466.879
1951 Macho 200 0.7120 723.566
1959 Hembra 165 0.2486 30.137
1960 Hembra 158 0.2111 644.356
1963 Hembra 197 0.2646 112.343
1971 Macho 188 2.3017 627.498
1974 Macho 141 0.5035 28.024
1975 Hembra 125 0.1134 62.606
1976 Macho 195 0.5072 768.847
1978 Macho 200 0.9836 785.058
1979 Macho 212 0.2557 802.315
1980 Hembra 132 0.0675 11.392
1981 Macho 94 0.0638 10.293
1982 Macho 111 0.5326 15.858
2007 Macho 197 0.2218 ---
2010 Hembra 205 0.5027 287.167
2011 Hembra 222 --- 560.832
2013 Hembra 136 0.3693 10.152
2020 Macho 159 0.1000 16.740
2030 Hembra 225 0.2669 2154.914
2034 Hembra 183 0.4501 77.290
2052 Hembra 164 0.1488 37.081
2053 Macho 140 --- 14.259
2059 Macho 248 0.1916 ---
17
En la tabla 2 se muestra la comparación de la concentración de Cd en tejido
muscular de C. falciformis obtenida por sexos. De un total de 24 muestras, 11 fueron
hembras y 13 machos. Una hembra y siete machos sobrepasaron el límite máximo
permisible de 0.5 µg/g establecido por la NOM-242-SSA1-2009, lo que representa un
33.3% del total de muestras analizadas.
Tabla 2. Muestras de tejido muscular de C. falciformis que sobrepasan el LMP por sexos
La prueba estadística arrojó un valor de p de 0.7562 (Tabla 3), el cual por ser
mayor a 0.05 indica que no hay diferencias estadísticamente significativas entre los datos,
por lo que la concentración de Cd en tejido muscular de C. falciformis no está influenciada
por el sexo.
Tabla 3. Resultado del valor de p en la prueba estadística de U Mann Whitney en la comparación de concentración de Cd en tejido muscular de C. falciformis por sexos.
Variable Mann – Whitney U Test (C. falciformis) By Variable SEXO
Marked test are significant at p < 0.05000
p -value
Cd 0.7562
Como se mencionó anteriormente, además de determinar la concentración de Cd
en tejido muscular de C. falciformis, ésta se analizó también en tejido hepático, pues
aunque el hígado no es una parte que el hombre aproveche para su consumo, el análisis
de la concentración de Cd en éste nos ayudaría a saber en qué tejido se concentra más el
Hembras Machos Total
Número de muestras 11 13 24
Mediana de conc. Cd obtenida [
] 0.249 0.504
Límite máximo permisible (
) 0.5
Muestras que sobrepasan el LMP 1 7 8
Porcentaje (%) 4.16 29.16 33.3
18
xenobiótico y así comparar los datos estadísticamente y poder decir si son o no
significativos para confirmar que la concentración de Cd está en función del tejido.
En la tabla 1 se tienen las concentraciones de Cd tanto en músculo como en
hígado de C. falciformis, observando cómo son mucho mayores en el tejido hepático.
Con el análisis estadístico, se obtuvo un valor de p= 0.000001 (Tabla 4), lo que
indica que los datos sí son significativos y por consiguiente, que la concentración de Cd sí
está dada en función del tejido, siendo en este caso, mayor en el tejido hepático.
Es importante señalar que el hígado es un compartimiento de depósito29, ya que
una vez que un xenobiótico ingresa al organismo, el hígado es uno de los principales
órganos en los que se acumula y por ende donde el xenobiótico es metabolizado,
induciendo así a la síntesis de la proteína metalotioneína, la cual se une al xenobiótico, en
este caso, el Cd, funcionando así como un mecanismo de desintoxicación del metal. Esto
da una idea de por qué el Cd. se encuentra en mayor concentración en este tejido, pues
la mayor parte se acumula ahí, y posteriormente lo que no es excretado se reabsorbe en
los demás tejidos y órganos.
Tabla 4. Resultado del valor de p en la prueba estadística de U Mann Whitney en la comparación de concentración de Cd. en C. falciformis por tejidos.
Variable Mann – Whitney U Test (C. falciformis) By Variable TEJIDO Marked test are significant at p < 0.05000
p -value
Cd 0.000001
Regresando al análisis de la concentración de Cd en el tejido muscular de C.
falciformis, los datos fueron comparados por estadíos o edad de la especie, la cual es
determinada por su longitud total (LT) o talla, pues estudios indican que la especie es
considerada adulto cuando tanto las hembras como los machos alcanzan los 180 cm de
LT; en longitudes menores son juveniles. 17 y 18
La tabla 5 muestra que de 24 muestras analizadas, 11 son juveniles y 13 adultos.
En dos de las once muestras de juveniles fueron encontradas concentraciones de
Cd que sobrepasaron los LMP, mientras que seis de las trece muestras de adultos
19
analizadas rebasaron el límite establecido. Esto indica que la concentración de Cd es
mayor en las muestras de tejido muscular de especies adultas.
Tabla 5. Muestras de tejido muscular de C. falciformis que sobrepasan el LMP por estadío o talla
Juveniles Adultos Total
Número de muestras 11 13 24
Concentración mínima de Cd
)
0.0638 0.1915
Concentración máxima de Cd 0.5326 2.3017
Muestras que sobrepasan el LMP 2 6 8
Porcentaje de muestra (%) 8.33 % 25% 33.3 %
Finalmente es aquí donde se determinó la posible bioacumulación de Cd en el
tejido muscular, pues si la concentración del xenobiótico es mayor en los adultos,
efectivamente existiría bioacumulación.
Aunque como se mencionó anteriormente, hay mayor concentración de Cd en el
tejido muscular de las muestras de adultos, el análisis estadístico indica que los datos no
son significativos, ya que el valor de p no fue menor a 0.05 (Tabla 6), lo que nos dice que
la concentración de Cd no está influenciada por la edad de la especie, y por lo tanto no
hay bioacumulación en el tejido muscular de C. falciformis. En este caso, se recomendaría
aumentar el número de muestras analizadas para obtener un mayor número de datos y
poder demostrar lo contrario.
Tabla 6. Resultado del valor de p en la prueba estadística de U Mann Whitney en la comparación de concentración de Cd. en C. falciformis por estadíos.
Variable Mann – Whitney U Test (C. falciformis) By Variable ESTADÍO Marked test are significant at p < 0.05000
p-value
Cd 0.14799
20
CONCLUSIONES
• Se determinó la concentración de Cd en tejido muscular de C. falciformis mediante
la técnica de EAA por flama.
• La concentración de Cd en el tejido muscular de C. falciformis estadísticamente no
está influenciada por el sexo de la especie.
• El análisis estadístico indica que la concentración de Cd es significativamente
mayor en el tejido hepático que en el tejido muscular, pues está comprobado que
una vez que un xenobiótico ingresa al organismo, el hígado es uno de los
principales órganos en los que se acumula y por ende donde el xenobiótico es
metabolizado, induciendo así a la síntesis de las proteínas metalotioneínas, las
cuales se unen al xenobiótico funcionando así como un mecanismo de
desintoxicación del metal.
• Los datos de la concentración del xenobiótico – edad en C. falciformis no muestran
una asociación estadísticamente significativa, por lo que no hay bioacumulación de
Cd en tejido muscular. La dispersión de datos no da la fuerza estadística suficiente,
además de que un mayor número de muestras ayudaría a demostrar lo contrario.
• El 33% de las muestras de músculo rebasó el LMP de concentración de Cd
establecido en la NOM-242-SSA1-2009.
21
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