Niveles de metales pesados (Pb, Cd, Mo y Zn) en ganado bovino criado sobre pastos naturales en Colombia Bustamante J1, Chaparro A2, García C3, Peláez M4 Hernández W5 1

Dpto de Medicina Veterinaria y de Zootecnia, Facultad de Ciencias Agrarias – Universidad de Pamplona 2 Dpto de Química, Facultad de Ciencias Básicas – Universidad de Pamplona 3 Dpto de Biología, Facultad de Ciencias Básicas – Universidad de Pamplona; 4 Facultad de Ciencias Agropecuarias – Universidad Nacional – Sede Palmira; 5 Facultad de Medicina Veterinaria – Instituto Universitario de la Paz - Barrancabermeja RESUMEN: La contaminación de los alimentos por metales pesados es uno de los temas de mayor importancia a nivel mundial, debido a que estos metales no son biodegradables y tienden a bioacumularse en los tejidos animales, estableciéndose una cadena acumulativa que eleva peligrosamente su concentración, lo que constituye un riesgo para la salud. En este estudio se determinó cuantitativamente, por espectroscopia de absorción atómica, la concentración de Cd, Pb, Mo y Zn en hígado, músculo, piel, riñón y sangre de ganado bovino criado extensivamente cerca de explotaciones petroleras, sacrificados en los municipios de Barrancabermeja y Yondó (Magdalena medio) y en el municipio de Tibú (Región del Catatumbo - Norte de Santander). Los resultados obtenidos se compararon con los límites máximos permisibles establecidos por la Unión Europea (Comisión Económica Europea, 2006), y el codex alimentarius debido a que en Colombia no hay una normativa establecida para este fin. En general encontramos mayor concentración de todos los metales en Barrancabermeja que en Yondó, excepto el Zn que presentó mayores niveles en Yondó. Un número importante de muestras hepáticas (90 y 50%), renales (75 y 15%) y musculares (85 y 90%) de Barrancabermeja y de Yondó, superaron los valores permisibles de Pb tanto del Codex Alimentarius, como de la Unión Europea. Algo similar sucede con el Cd en Barrancabermeja, superando en el 85%, el 10% y la totalidad (100%) los valores permitidos por la Unión Europea en hígado, riñón y músculo respectivamente, mientras que en Yondó, 65% de las muestras hepáticas y todas las muestras musculares superan esos mismos límites. Para el municipio de Tibú se encontró que el 85% de muestras hepáticas, 70% renales, 60% musculares, 88% sangre y 45 % piel superaron los valores permisibles de Pb, Zn, Cd y Cu. En todas las muestras analizadas el Mo se encontraba por debajo de los límites máximos permitidos. Por ello se puede concluir que el consumo de carne y vísceras en Barrancabermeja, Yondó y en Tibú-Colombia, representa un grave riesgo para la salud humana, por su contaminación con metales pesados. Adicionalmente, se ve la necesidad de tener una norma propia, pues en Colombia, a diferencia de Europa, se consumen las vísceras y sangre en algunas regiones. Palabras claves: Bovinos, industria petrolera; metales pesados; pastoreo; vísceras.

INTRODUCCIÓN La actividad agropecuaria, especialmente la que se realiza en proximidades de la industria, de las explotaciones mineras y petrolíferas, así como el aumento del tráfico vehicular han influenciado sustancialmente la difusión de determinadas sustancias químicas al medio ambiente y entre ellos, debe prestarse una atención especial a los metales pesados por su marcada tendencia a acumularse en tejidos animales y en sus producciones (carne, huevos y leche). En 1972 la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció los ingresos semanales tolerables para ciertos elementos tóxicos como

mercurio, plomo y cadmio, y afirmó que el alimento ingerido supone el ingreso más importante de metales pesados para la especie humana. Samiullak en 1990 describió que los animales pueden ser utilizados como biomarcadores de contaminación ambiental, permitiendo establecer de una forma real el impacto de los agentes tóxicos sobre el animal vivo y sus producciones. Desde la década de los 70 países como Noruega, Alemania, Finlandia y USA, entre otros, han llevan a cabo estudios referentes a la evaluación de contaminantes en productos de origen animal. En la última década, se han adelantado estudios sobre la toxicidad por metales pesados en países como México, Brasil y Colombia. La presencia de elementos traza en animales de granja es de interés tanto para la salud de los animales como para la salud humana (Bowen, 1978; Nriagu, 1986). La exposición de la ganadería ya sea a altos niveles de metales tóxicos (como Cd y Pb) o inferior a óptimos niveles de microelementos esenciales (tales como Cu, Co y Zn) puede generar efectos adversos como alteraciones reproductivas, anormalidades fisiológicas, modificaciones de comportamiento o incluso la muerte (Bedwal et al, 1993; Frank et al, 2000; Tapiero y Tew, 2003; Dorton et al., 2003; Custer et al., 2004; Martelli y Moulis, 2004; Sharma et al., 2005). Metales acumulados en el ganado pueden ser transmitidos a personas que consumen la carne y pueden convertirse en un peligro para la salud pública. De todos los tejidos animales, el riñón y el hígado constituyen potenciales sitios orgánicos vulnerables a la bioacumulación de metales tóxicos como el Pb, Cd, Hg y As (Alonso et al., 2000, 2002), pero también puede servir como una fuente rica de microelementos esenciales (en particular Fe, Cu, Zn y Se) en la dieta humana (Vos et al., 1987; Arnold et al., 2006). Merece especial atención el tejido muscular bovino, por ser la principal fuente proteica que se consume en nuestros paises Latinoamericanos, así como el Riñón y el hígado, que son de bajo costo y son componente de la dieta en Colombia. Las regiones del Magdalena Medio y del Catatumbo en Colombia, no solo son reconocidas por sus actividades extractivas y de refinamiento de crudo. También son conocidas por sus vocaciones ganaderas especialmente bovinas, con enlaces comerciales de la cadena de cárnicos en buena parte del país. Los agroecosistemas predominantes son las pasturas tropicales, que se caracterizan por una alta población de gramíneas, especies que se han adaptado a estos suelos metalíferos con un alto contenido de aluminio (Casierra-Paredes, 2002). Sin embargo no son muchos los trabajos donde se mencionen los niveles de acumulación de metales pesados tóxicos, presentes en estas poblaciones vegetales y su significado ecológico-funcional en el trópico, en la medida que relacione estrés y adaptación, en referencia a niveles de organización, gradientes ambientales, tolerancia y adaptación (Sullivan, 1999). La contaminación ambiental generada por explotación de un recurso no renovable, como es el petróleo, ocasiona una alta emisión de tóxicos como los metales pesados que con el paso del tiempo afectan la sanidad de diferentes agroecosistemas con repercusiones en toda la red trófica (Hernández et al., 2008; Sánchez et al., 2007). Estas industrias extractivas originan persistencia y acumulación de metales pesados como

cadmio (Cd), cromo (Cr), plomo (Pb), vanadio (V), zinc (Zn), mercurio (Hg) y molibdeno (Mo) entre otros, en suelos y en poblaciones animales y vegetales. Pese a señales que nos envían indirectamente investigadores de las ciencias animales como Hernández (1997) y Martínez et al., (2013), quienes han proporcionado información que relaciona cambios observados en los sistemas de producción animal de esta región como consecuencia de la acumulación de metales pesados (Cd, Mo, Zn) en órganos y tejidos como hígado, riñón, musculo, piel y sangre, que están por encima de los límites permisibles en la normativa internacional (Alcocer et al., 2007; Madero y Marrugo, 2011). La detección de metales tóxicos en los alimentos ha cobrado importancia debido a su toxicidad y a su capacidad de bioacumulación en el organismo. Su presencia en los productos de origen animal es el paso previo al consumo y depósito en el hombre, como último eslabón de la cadena alimenticia. En el caso de los rumiantes la entrada de estos metales pesados puede iniciarse con los pastos consumidas, y que en muchas ocasiones tienen su origen en la actividad industrial desarrollada en las áreas donde los animales son criados (González-Montaña, 2009). Tanto a nivel nacional como internacional se han establecido una serie de normas con el fin de garantizar, en toda la cadena de producción, la inocuidad de los productos cárnicos y lácteos. Dentro de esta normativa cobra un papel destacado el control de los metales pesados en las producciones bovinas, con el fin de mitigar el impacto ambiental e incentivar una producción más limpia, unas buenas prácticas ganaderas y la llamada “agricultura orgánica” o “agricultura limpia” (Alcocer et al, 2007; Pulido, 2007). Frente al pobre desarrollo de estas alternativas de producción, debe hacerse énfasis en la implementación de estudios científicos, como el presente, que puedan permitir el acceso de la población a una alimentación más sana. El objetivo de este trabajo es determinar los niveles de Pb, Cd, Mo y Zn en riñón, hígado, músculo y piel de bovinos explotados y sacrificados en áreas de influencia de la explotación petrolífera como son el magdalena medio y el catatumbo y proporcionar una evaluación preliminar de los riesgos y beneficios potenciales del consumo de estos órganos por parte de la población local. También se determinan las lesiones histopatológicas provocadas en los tejidos muestreados en los animales de estudio y se realizan las respectivas correlaciones. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio se llevó a cabo en los municipios de Yondó, Barrancabermeja (Magdalena medio) y Tibú (Catatumbo), Colombia. Regiones destacadas por la cría de ganado de manera extensiva y donde la mayoría de los hatos consumen exclusivamente de pastos naturales. Además es importante señalar que son zonas influenciadas por la industria petroquímica, tanto de extracción como de procesado.

El número de animales a muestrear fue tomado de acuerdo con la densidad poblacional bovina de la región. En Yondó y Barrancabermeja se muestrearon 40 bovinos, en Tibú se muestrearon 20 (siguiendo la metodología empleada por Palavicino et al. (1991) y Alcocer et al. (2007). Siempre fueron bovinos adultos, de ambos sexos, de raza cebú y sus cruces, con pesos promedio superior a 380 kg. Los animales nacieron y fueron criados sobre pastos naturales, abrevados con aguas naturales y suplementados únicamente con bloques de sal marina (cloruro de sodio). El muestreo fue realizado durante el primer año en las dos primeras localidades y entre segundo y tercer año en Tibú. Sangre entera, hígado, riñón, músculo y piel fueron los órganos escogidos para el estudio. De cada animal fueron extraídos 20 ml de sangre, entera mediante jeringas plásticas, proveniente del desangrado a nivel de vena yugular. La muestra de hígado (30 g) fue tomada del lóbulo cuadrado, para el riñón se muestreó del órgano derecho (mediante corte transversal involucrando corteza y médula), la muestra del músculo se tomó del músculo diafragmático, a nivel de los pilares del diafragma (aproximadamente 10 cm2), así como una porción de piel, de la región metacarpiana o metatarsiana de aproximadamente 10 x 2 cm, teniendo en cuanta que de cada muestra se tomaron 3 submuestras, de unos 10 g. Para el corte de cada una las piezas se utilizaron cuchillos de poliestireno descartables. Las muestras fueron refrigeradas y enviadas inmediatamente al laboratorio de la Universidad de Pamplona para el análisis de los metales pesados: cadmio (Cd), plomo (Pb), molibdeno (Mo) y zinc (Zn). Los procesos de digestión y extracción se llevaron a cabo mediante el uso de un baño de ultrasonido BRANSON 1510R-MT y la cuantificación de los metales se realizó con un espectrómetro de absorción atómica con atomización en llama Perkin Elmer Aanalyst 300. Se utilizaron estándares analíticos de Cd (Merck®), Mo, Pb y Zn (Carlo Erba®), con concentración conocida 1000 ppm. A partir de esa solución madre se prepararon diferentes soluciones con concentraciones desde 0,5 ppb a 10 ppm. La evaluación de la exactitud del método se basó en la recuperación de cantidades conocidas de Cd, Mo, Pb y Zn en muestras con tres concentraciones diferentes, que fueron analizadas por triplicado de acuerdo a las condiciones óptimas. La recuperación fue superior al 97%. Se utilizó un diseño de bloques al azar para la selección de los bovinos y se empleó la prueba de Tukey para comparación de medias, intentando evaluar la posible diferencia entre las concentraciones de los metales entre las dos áreas de estudio. Todos los análisis estadísticos se desarrollaron en el programa SAS (Statistical Analisys System) versión 9.0 y la significación estadística se definió como p