Plaguicidas organoclorados en leche de bovinos suplementados con residuos de algodón en San Pedro, Colombia
Organochlorine pesticides in cows'milk supplemented with cotton waste in San Pedro, Colombia
Mariluz Hernández1, Jhon V. Vidal1 y José L. Marrugo2
1 Universidad de Sucre, Facultad de Educación y Ciencias. Departamento de Biología. Sincelejo, Colombia. maryluz282@gmail.com, johnvidavi@yahoo.com
2 Universidad de Córdoba. Montería, Colombia. jlmarrugon@yahoo.com
Recibido 25 Febrero 2010/Enviado para Modificación 12 Noviembre 2010/Aceptado 29 Noviembre 2010
RESUMEN
Objetivo Evaluar la presencia de pesticidas organoclorados (OCPs) en leche cruda bovina procedente de fincas de tradición algodonera del municipio de San Pedro, Sucre.
Materiales y métodos Se tomaron 48 muestras de leche procedente de tres fincas ganaderas, dos de ellas con tradición en la suplementación alimenticia con semillas y soca de algodón, y se les determinó la concentración de OCPs por cromatografía gaseosa empleando un detector de microcaptura de electrones (µECD). ]]>
Palabras Clave: Insecticidas organoclorados, leche, cromatografía de gases, salud pública (fuente: DeCS, BIREME).
ABSTRACT
Objective Ascertaining the presence of organochlorine pesticides (OCPs) in raw milk from cows grazing on traditional cotton farms in San Pedro, Sucre, Colombia.
Materials and methods 48 samples were taken from three cattle farms; two of them used cotton seed and soca dietary supplement.OCP concentration was determined by gas chromatography (GC) using an electron capturedetector (µ-ECD).
Results 100 % of the samples had some type of OCPs and Endrin, DDT and Aldrin pesticides hadthe highest concentrations (0.62, 0.59 and 0.52 µg/mL, respectively). Farms supplementing feed with soca cotton had the greatest OCP presence and concentration in milk samples compared to samples from farms which did not engage in this practice.
Conclusion Although most OCPs have been banned in Colombia since 1986, residues are still being presented in raw milk samples tested from cottongrowing farms, thereby creating a public health risk for consumers.
Key Words: Insecticide, organochlorine, gas chromatography, public health (source: MeSH, NLM).
La Región Caribe Colombiana, sufre de sequías prolongadas que disminuyen drásticamente la disponibilidad de pastos, presentándose problemas de desnutrición en el ganado bovino (1,2). Esto conlleva a que en zonas algodoneras, se emplee la semilla entera y soca1 de algodón como fuente de alimentación debido a su abundancia, bajo costo y su alta fuente de proteínas, energía y fibra (3-6).
]]> San Pedro, ha sido el municipio de mayor vocación algodonera del Departamento de Sucre, ubicándolo como el séptimo en productividad en el ámbito nacional (7). Hasta finales de la década de los ochenta era común el uso de insecticidas como el DDT, Toxafeno, Endrin y γ-Hexaclorociclohexano para el control de plagas en este cultivo; otros como el Aldrin, Dieldrin, Isodrin y Heptacloro, se emplearon hasta principios de los noventa; mientras que el Endosulfán ha sido el último plaguicida organoclorado utilizado por los algodoneros de la zona, inclusive se aplicó hasta la cosecha 2002-2003 (8-14).Los plaguicidas organoclorados (OCPs), están relacionados con daños ambientales y efectos tóxicos en humanos, que incluyen teratogénesis, disrupción endocrina, alteraciones en el sistema nervioso central (SNE) (15-20); incluso, algunos como el DDT y Heptacloro están clasificados en el grupo 2B como posibles carcinogénicos en humanos, según la Agencia Internacional para la investigación del Cáncer (IARC) (21). Estos pueden permanecer en el ambiente y en los alimentos debido a sus propiedades fisicoquímicas como alto coeficiente octanol-agua, baja solubilidad en agua, y elevada persistencia (22-24). Existen registros a nivel internacional sobre la presencia de OCPs en leche bovina reportadas en áreas agrícolas (25-29); además, otros estudios como los de Vargas-Melo (30) y Castilla-Pinedo (31), reportados en Colombia, relacionan la presencia de estos contaminantes con la suplementación alimenticia de bovinos con residuos de cultivo o desechos de desmote de floricultura.
A pesar que en el municipio de San Pedro, es tradicional la suplementación con soca y semillas de algodón al ganado, no se había evaluado la concentración de plaguicidas organoclorados en un alimento de tanta importancia para la dieta de sus pobladores como lo es la leche bovina; por lo que esta investigación tuvo como objetivo evaluar la presencia y magnitud de la concentración de OCPs en leche cruda bovina, proveniente de fincas de tradición algodonera en el municipio de San Pedro, Departamento de Sucre.
MATERIALES Y MÉTODOS
Sitio y tipo de estudio
Este estudio es de carácter descriptivo. Se realizó en tres fincas ganaderas en el municipio de San Pedro, Sucre, en el Norte de Colombia. Las fincas Santo Domingo (09°24'09.9" N, 075°04'03.9", O; 159 m.s.n.m) y La Mona (09°22'24.6" N, 0.75°06'31.1" O; 208 m.s.n.m) han tenido tradición en el cultivo de algodón y suplementación de semilla y soca al ganado vacuno; mientras que la segunda finca seleccionada, denominada Casa Azul (09°20'10" N, 075°05'20" O; 179 m.s.n.m.) que colinda con la propiedad La Mona, ha tenido vocación ganadera y tradicionalmente han suplementado con semillas de algodón, según lo establecido en los archivos de la cooperativa de agrónomos de San Pedro (Coopeagro).
Selección y toma de muestras
En cada una de las fincas se seleccionaron 16 reses (todas de raza Cebú), con una distribución de pesos, edades, número de partos y período de lactancia similar, y se tomó una muestra de 300 mL de leche por res, teniendo en cuenta los protocolos de higiene establecidos por Parra (32) y el decreto 616 de 2006. Una vez homogeneizada la leche, se utilizó 100 mL por muestra, que fue envasada en frascos de vidrio color ámbar previamente esterilizados. Los frascos fueron tapados con tapas metálicas y refrigerados a 4° C para transportarlos al laboratorio en neveras de poliestireno expandido, para posterior extracción y análisis de las muestras.
Extracción y análisis de las muestras
Se tomó 1 mL de leche cruda por muestra y se pasó a través de una columna de tierras diatomeas. Los plaguicidas retenidos en la columna se eluyeron con una mezcla de hexano-acetona-acetato de etilo (4:2:1). El eluato se evaporó a sequedad usando un rotaevaporador al vacío en un baño de agua a 60° C y posteriormente se disolvió en hexano. Este extracto se pasó a través de un cartucho SPE C18 previamente acondicionado con metanol. Los plaguicidas nuevamente se eluyeron con hexano. El eluato se evaporó a sequedad y se disolvió en hexano hasta un volumen de 1 mL. Finalmente se tomó 2µL de esta solución y se inyectó en el cromatógrafo de gases para la determinación de los OCPs presentes.
]]> Para el análisis de las muestras se utilizó un equipo para Cromatografía de gases con detector de microcaptura de electrones (µECD), Autosystem XL, PERKIN ELMER. La columna cromatográfica capilar utilizada fue Rtx -5 de fase químicamente ligada con 5 % difenil-95 % dimetil polisiloxano, de 30 m, 0.25mmID y 0.25µm de espesor de película. El tipo de inyección:inyector split- splitless en el modo splitless. Make- up gas: nitrógeno extrapuro grado 5 (99 999 %) a un caudal de 60 mL/min. Carrier gas: Helio extrapuro grado 5 (99,99 %). Rampa de calentamiento: la temperatura de la columna fue programada desde 100 °C (2 min) hasta 160 °C con un aumento de 15 °C/min., mantenida por 6 minutos, aumenta hasta 250 °C a una rata de 3 °C/min., a esta temperatura se mantuvo por 10 minutos; acumulando un total de corrida de 52 min. La temperatura del inyector fue de 200° C y la del detector de 300° C.
Análisis de los datos
Se determinaron los porcentajes de presencia y medias de las concentraciones de los diferentes plaguicidas organoclorados encontrados en las muestras de leche bovina de las tres fincas. Para determinar diferencias estadísticamente significativas entre la concentración total de plaguicidas en leche de las tres fincas de estudio se realizó un Anova con postest de Tukey, previa verificación de normalidad (Kolmogorov Smirnov) y de homogeneidad de varianza (Barlett).
RESULTADOS
Presencia de plaguicidas organoclorados
El 100 % de las muestras de leche bovina presentaron algún tipo de plaguicida organoclorado. Los pesticidas: p-DDT, Endrin y Endosulfán, fueron los que se encontraron en mayor porcentaje con 52,6, 38,2 y 28,2 %, respectivamente. Mientras que γ-Clordano (3,7 %), Heptacloro Epóxido (10 %) y γ-BHC (10,7 %) tuvieron una menor presencia como se indica en la Tabla 1.
Cabe resaltar que el 80 % de los plaguicidas reportados en este estudio se encontraron en las muestras procedentes de las fincas 1 y 3, mientras que en la finca 2, sólo se presentaron el 50 % de los mismos.
]]> Concentración de plaguicidas organocloradosLos plaguicidas Endrin, p-DDT y Aldrin, con 0,62, 0,59 y 0,52 µg/mL, respectivamente, presentaron una mayor concentración en las muestras de leche bovina analizadas, mientras que el Heptacloro Epóxido, Heptacloro y γ-Clordano, tuvieron una menor concentración, como se indica en la Tabla 2. Es de anotar que la concentración media de plaguicidas organoclorados totales fue mayor en las fincas 1 y 3, sin embargo, no se presentaron diferencias estadísticamente significativas con respecto a la finca 2 (P=0,145).
DISCUSIÓN
La presencia de algún tipo de plaguicida organoclorado en el 100 % de las muestras de leche bovina tomadas en tres fincas del municipio de San Pedro, Sucre, representa un problema de salud pública, debido a las diversas patologías asociadas a la exposición crónica a estos contaminantes, que incluyen efectos depresivos en el sistema inmune como los ocasionados por los tres compuestos que presentaron mayores concentraciones en este estudio (DDT, Endrin, Aldrin), así como alteraciones endocrinas asociadas a la exposición a DDT, como lo establece Fisher (33); quien de igual manera, indicó efectos sinérgicos por la exposición combinada de Aldrin, Dieldrin y Endrin que incrementarían la incidencia de cáncer biliar y de hígado.
Al igual que en la mayoría de los estudios referenciados en los últimos años por Pesticide Data Program (USDA), los datos obtenidos en este estudio no superan los límites permitidos por el codex alimentarius, debido a la degradación que van sufriendo estos contaminantes a través del tiempo, sin embargo, los resultados obtenidos reducen significativamente la introducción de leche o derivados lácteos provenientes de las fincas estudiadas a exportación, por incumplimiento de los requisitos sanitarios que establecen límites de cero concentraciones para organoclorados en varios países de Latinoamérica, Norteamérica y Europa (34). Por otra parte, algunas investigaciones como los de Caldwell (35), indican que para la época, los trabajadores de cultivos de algodón expuestos a dieldrin presentaron incremento en la incidencia de diversas afecciones entre ellas cáncer colorectal, por lo que se sugiere hacer un estudio retrospectivo de las afecciones sufridas por la población de San Pedro debido a la exposición prolongada que tuvieron a estos contaminantes.
Por otra parte, se observa un alto porcentaje de muestras contaminadas con endosulfán, que es un pesticida que tiene una persistencia menor que otros plaguicidas organoclorados; esto puede deberse a que éste fue el último plaguicida organoclorado aplicado en la zona, que incluso fue utilizado hasta la cosecha 2002-2003. También se observa que hubo mayor presencia de subproductos generados en los seres vivos como Dieldrin y Heptacloro epóxido, que la de sus principios activos (Aldrin y Heptacloro), lo que puede deberse al largo período de biotransformaciones que han sufrido estos compuestos insertados en la biota local. Sin embargo, es recomendable realizar un estudio de asociación de las concentraciones de organoclorados con variables fisicoquímicas, histórico-productivas y movilidad social.
En conclusión, a pesar que la mayoría de los plaguicidas organoclorados están prohibidos en el país desde 1986, aún se presentan residuos en las muestras de leche cruda analizadas generando un riesgo de salud pública a los consumidores.
Agradecimientos: Al Instituto Colombiano Agropecuario ICA-Seccional Sucre, a las cooperativas distribuidoras de semillas de algodón del Departamento de Sucre, a los trabajadores y gerente de la Cooperativa agrónoma del municipio de San Pedro-Sucre, quién facilitó el contacto con los propietarios de las fincas participantes en este proyecto, así como a la Universidad de Córdoba y Universidad de Sucre, por su decidido respaldo en el desarrollo de esta investigación.
1 Nota del Editor: La soca es el brote de la cosecha del algodón.
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