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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
CARRERA MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
“DETERMINACIÓN DE LA PRESENCIA DE MERCURIO EN LECHE
CRUDA PRODUCIDA EN LA PARROQUIA DE MACHACHI”.
Informe Final de Investigación presentado como requisito para obtener el
Título de Médico Veterinario y Zootecnista Grado Académico de Médico
Veterinario y Zootecnista.
Autor:
PAOLA KATHERINE ANDRADE LOOR
Tutor:
DR. FRANCISCO DE LA CUEVA JÁCOME
Quito, Diciembre 2016
ii
DEDICATORIA
Dedicada a mi Dios, quien ha sido mi pilar, faro y guía;
Dándome fuerza a cada paso, levantándome en las derrotas;
Abriéndome las puertas necesarias para llegar a la meta;
Ayudándome a enfrentar cada uno de los obstáculos
Utilizándolos de peldaños para alcanzar el éxito en la vida.
A mis amados padres, quienes con sacrificio y paciencia
Me enseñaron a librar mis propias batallas;
Apoyándome en las adversidades día a día,
Levantándome con consejos amorosos de las caídas
Logrando así culminar esta tan bella etapa.
Paola
iii
AGRADECIMIENTO
Gracias infinitas a mi Dios que es el motor de mi vida.
A mis padres Rene y Atenay, que con amor infinito y apoyo incondicional,
fueron para mí un ejemplo de lucha y constancia.
A mi hermana Maira, quien estuvo a mi lado dándome fuerzas para seguir
luchando por mi sueño.
A mi sobrino Anthony que con su inocencia me impulsaba a terminar lo
propuesto para que se sienta orgulloso de mí.
A mi novio Andrés que siempre estuvo con un si puedes, y a cuyo hombro
acudía cuando sentía debilidad.
Agradezco a mi tan querida Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
de la prestigiosa Universidad Central del Ecuador como también a sus
docentes ,cada uno de los cuales me impartieron los conocimientos
necesarios que me permitieron llegar donde estoy.
A mi querido Tutor, docente y amigo Dr. Francisco de la Cueva por su
paciencia y dedicación en el trayecto de esta tesis; al decano de la Facultad
y miembro de mi tribunal Dr. Eduardo Aragón que me dio consejos tanto
dentro como fuera de las aulas. Así como también agradezco a los demás
miembros de mi tribunal Dr. Javier Vargas presidente, Dr. Byron Puga, y
Dra. Naranjo por su ayuda en el desarrollo de este proyecto.
Al laboratorio de DEPEC de la Facultad de Ingeniería Química donde se
realizó la parte experimental.
Agradezco a mis amigas Diana y Eli con quien compartí tristezas y alegrías
a lo largo de la carrera y en éste proyecto.
Paola
iv
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, PAOLA KATHERINE ANDRADE LOOR, en calidad de autor del trabajo
de investigación o tesis realizada sobre “DETERMINACIÓN DE LA
PRESENCIA DE MERCURIO EN LECHE CRUDA PRODUCIDA EN LA
PARROQUIA DE MACHACHI”, por la presente autorizo a la
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los
contenidos, que me pertenecen, que consta esta obra, con fines
estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la
presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo
establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de
Propiedad Intelectual y su reglamento.
En la ciudad de Quito, a_______________________ de 2016.
_______________________________
Paola Katherine Andrade Loor
CI: 0802301598
paoteny@hotmail.com
v
ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En carácter de tutor del Trabajo de Grado, presentado por la señorita
PAOLA KATHERINE ANDRADE LOOR para obtener el Título o Grado de
Médico Veterinario y Zootecnista, cuyo título es “DETERMINACIÓN DE LA
PRESENCIA DE MERCURIO EN LECHE CRUDA PRODUCIDA EN LA
PARROQUIA DE MACHACHI”, considero que dicho trabajo reúne los
requisitos y méritos suficientes para ser sometido a presentación pública y
evaluación por parte del tribunal asignado.
En la ciudad de Quito a los ____________________de 2016.
______________________________
FIRMA
Dr. Francisco De La Cueva J.
CI: 1707979736
ix
INDICE GENERAL
Pág.
DEDICATORIA ........................................................................................... ii
AGRADECIMIENTO .................................................................................. iii
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL ........................................ iv
ACEPTACIÓN DEL TUTOR ....................................................................... v
CALIFICACIÓN TRABAJO DE TITULACIÓN ESCRITO…………………..vi
INDICE GENERAL……………………………………………………………..ix
ÍNDICE DE CUADROS………………………………………………………..xii
INDICE DE FIGURAS………………………………………………………....xiii
INDICE DE ANEXOS………………………………………………………….xiv
RESUMEN ................................................................................................ xv
ABSTRACT…………………………………………………………………….xvi
CAPITULO I............................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1
CAPITULO II .............................................................................................. 3
OBJETIVOS ............................................................................................... 3
OBJETIVO GENERAL .................................................................... 3
OBJETIVO ESPECÍFICO ................................................................ 3
CAPITULO III ............................................................................................. 4
MARCO TEÓRICO .................................................................................... 4
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ............................................. 4
FUNDAMENTO TEÓRICO ........................................................................ 5
LA LECHE ................................................................................................. 5
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LA LECHE .................................. 5
Color................................................................................................ 7
Densidad. ........................................................................................ 7
x
PH y punto de congelación. ............................................................ 7
Acidez. ............................................................................................ 7
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE ................................................ 7
Agua. ............................................................................................... 7
Carbohidratos .................................................................................. 7
Proteínas ......................................................................................... 8
Grasa .............................................................................................. 8
Vitaminas ........................................................................................ 8
Minerales y sales de la leche .......................................................... 8
MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE LA SECRECIÓN Y EYECCIÓN DE LA
LECHE ....................................................................................................... 9
METALES PESADOS ................................................................................ 9
Clasificación de los metales pesados ........................................... 10
Mecanismo de acción tóxica ......................................................... 10
MERCURIO ............................................................................................. 10
Metabolismo del mercurio en seres humanos ............................... 13
Toxicidad del mercurio en seres
humanos…………………………................................................….14
Síntomas de intoxicación con mercurio en seres humanos ......... 15
Origen de intoxicación con mercurio en animales ........................ 16
Toxicidad del mercurio en bovinos ................................................ 16
Mercurio en leche cruda. ............................................................... 16
DETERMINACIÓN DE MERCURIO EN LECHE CRUDA POR EL MÉTODO
DE ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCIÓN ATÓMICA POR
GENERACIÓN DE HIDRUROS (HGAAS) ............................................... 17
Espectrofotometría de absorción atómica. .................................... 17
Fundamento del metodo (generación de hidruros (HGAAS) ......... 18
NORMAS DE LEGISLACIÓN PARA LECHE CRUDA EN EL ECUADOR 18
CAPITULO IV .......................................................................................... 20
xi
DISEÑO METODOLÓGICO .................................................................... 20
TIPO DE ESTUDIO .................................................................................. 20
Observacional transversal: ............................................................ 20
Prospectivo: .................................................................................. 20
DESCRIPCIÓN DE LAS ZONAS DE ESTUDIO ...................................... 20
VARIABLE Y PROCEDIMIENTOS .......................................................... 21
INVESTIGACION DE CAMPO ................................................................. 22
Identificación y sociabilización ...................................................... 22
Población en estudio ..................................................................... 23
Muestra ......................................................................................... 26
PARTE EXPERIMENTAL ........................................................................ 27
RECOLECCIÓN DE LAS MUESTRAS DE LECHE CRUDA ................... 27
Procedimiento ............................................................................... 27
Entrega de muestras al laboratorio. .............................................. 30
Preparación de las muestras de leche .......................................... 31
Pre-tratamiento de la muestra de leche cruda Secado e Incineración
(Cenizas) ....................................................................................... 31
Procedimientos analíticos ............................................................. 32
CAPITULO IV .......................................................................................... 33
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................ 33
CAPITULO V ........................................................................................... 39
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................ 39
CAPITULO VI .......................................................................................... 40
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................... 40
ANEXOS .................................................................................................. 46
xii
ÍNDICE DE CUADROS
Pág.
Cuadro.1 Requisitos físico-químicos de la leche cruda ............................. 6
Cuadro 2. Características químicas del mercurio. ................................... 10
Cuadro 3. Compuestos y Usos del Mercurio……………………………….12
Cuadro 4.Toxicocinetica de las diferentes presentaciones del mercurio...13
Cuadro 5. Síntomas de intoxicación con mercurio en seres humanos ... 15
Cuadro 6. Diseño de un espectrofotómetro ............................................. 17
Cuadro 7. Ubicación geográfica de la zona de estudio. ........................... 21
Cuadro 8. Características climáticas de la zona de estudio. .................... 21
Cuadro 9.Ubicación geográfica de las UPAS que se seleccionó para el
muestreo .................................................................................................. 24
Cuadro 10. Recipientes para toma de muestras y preservación de muestras
de leche. .................................................................................................. 30
Cuadro11. Resultados de la presencia y concentración de mercurio en
diferentes fechas de muestreo. ................................................................ 33
Cuadro 12. Datos de máximos y mínimos ............................................. 36
xiii
INDICE DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Componentes de la leche .......................................................... 9
Figura 3. Espectrofotómetro de absorción atómica ................................. 18
Figura 4. Mapa de UPAS para el muestreo de la parroquia Machachi ... 26
Figura 5. Recolección de las muestras………………………………………29
Figura 6.Código alfanumérico para identificación de muestras de leche
cruda…………………………………………………………………………….29
Figura 7.Procedimientos Analítico de la prueba (Especificaciones técnicas
establecidas del equipo)……………………………………………………….32
Figura 8.Límite máximo permisible (no sobrepaso el LMP)………………35
Figura 9. Porcentaje de resultados………………………………………….35
Figura 10. Datos de primera semana……………………………………….36
Figura 11. Datos de segunda semana………………………………………36
xiv
INDICE DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1 Norma INEN 9. .......................................................................... 46
Anexo 2. Norma INEN 4. ......................................................................... 49
Anexo 3 . Norma INEN 1 108:2011 (Cuarta revisión). ............................. 55
Anexo 4 .Presupuesto .............................................................................. 58
Anexo 5. Registro de datos de toma de muestras de leche de la parroquia
de Machachi............................................................................................. 59
Anexo 6. Análisis de Determinación de la presencia de mercurio en leche
cruda en hacienda #1 .............................................................................. 61
Anexo 7 Análisis de Determinación de la presencia de mercurio en leche
cruda hacienda #2 ................................................................................... 62
Anexo 8.Análisis de Determinación de la presencia de mercurio en leche
cruda hacienda #3. .................................................................................. 63
Anexo 9. Análisis de Determinación de la presencia de mercurio en leche
cruda hacienda #23……………………………………………………………64
Anexo 10. Unión europea contenidos máximos en metales pesados en
productos alimenticios………………………………………………………....65
Anexo 11. Fotos de trabajo de campo……………………………………….66
xv
RESUMEN
El presente estudio fue desarrollado en la provincia de Pichincha, parroquia de Machachi, a un kilómetro a la redonda de la población tomando como punto de referencia el Municipio de la misma. El objetivo de éste, fue determinar la presencia de mercurio en leche cruda, se recolectaron cincuenta y ocho muestras en veintinueve ganaderías (UPAS), en la primera y segunda semana del mes de Abril; fueron analizadas por “espectrofotómetro de absorción atómica con generador de hidruros” y los resultados obtenidos fueron comparados con la norma “INEN 1108 para agua”; obteniendo como resultado que si se encontró presencia de este metal, en las muestras 03-LC-M y 23-LC-M, correspondientes a la segunda semana. Se determinó la presencia de mercurio de un total de 58 muestras; encontrando una concentración de mercurio de 0,001 mg/kg, la misma que no supera los límites máximos permisibles (LMP) de acuerdo la “Norma INEN 1 108:2011 (cuarta revisión), que plantea un valor máximo de 0,006 mg/L para el agua potable”; dando como resultado un 3,5% del total de las muestras positivas a la presencia de mercurio.
En Ecuador, el Servicio Ecuatoriano de Normalización (INEN) señala los requisitos de la comercialización de leche cruda para consumo humano directo en el territorio nacional, en la “norma técnica ecuatoriana 9 del 2012 en su quinta revisión en la página número 6 en el literal 5.1.3 indica el límite máximo para contaminantes”, pero no señala ningún dato para concentración máxima permitida de mercurio (INEN 9: 2012), por esta razón el presente estudio realiza el balance analítico con la norma “INEN 1108 para agua potable”.
Palabras claves: Metales pesados, leche cruda absorción atómica, generación de hidruros.
xvi
ABSTRACT
The present study was developed in the province of Pichincha, Machachi parish, one kilometer radius of the population taking as reference the municipality of the same. The aim of this was to determine the presence of mercury in raw milk, fifty-eight samples were collected in twenty farms (UPAS) in the first and second week of April; They were analyzed by atomic absorption spectrophotometer with hydride generator and the results were compared with the INEN 1108 standard for water; The result being positive for the presence of this metal, was found in the samples 03-LC-M and 23-LC-M, for the second week. The presence of mercury from a total of 58 samples was determined; finding a mercury concentration of 0.001 mg / kg, the same does not exceed the maximum permissible limits (LMP) according the Standard INEN 1108: 2011 (fourth revision), which presents a maximum value of 0.006 mg / L for drinking water; resulting in 3.5% of the positive samples the presence of mercury.
In Ecuador, the Servicio Ecuatoriano de Normalización (INEN) points out the requirements of the marketing of raw milk for direct human consumption in the country, in the Ecuadorian technical standard 9 of the year 2012 in its fifth revision, page number 6, on 5.1.3 literal indicates the maximum limit for contaminants, but does not indicate any data for maximum permitted concentration of mercury (INEN 9: 2012), for this reason the present study performes the analytical balance with the INEN 1108 standard for drinking water.
Keywords: Heavy metals, raw milk atomic, absorption hydride generation.
1
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
En la región sierra del Ecuador se da la mayor producción láctea, indicando
que el 73% de leche cruda producida está en Pichincha, Tungurahua,
Azuay, Chimborazo y Carchi (Ruiz, 2007), 11% la Amazonía y el resto del
país 14%; En la Sierra la leche es un producto de venta estable para el
campesino, existen 298 mil productores, entre grandes, medianos y
pequeños (Grijalva.J, 2011).
El mercurio es el único metal volátil, absorbido por la piel y pulmones que
encontramos en el medio ambiente ya sea en emisiones naturales o
alimentos (Organizacion Mundial de la Salud, 2016). La Organización
mundial de la Salud (OMS) considera al mercurio peligroso para la salud
humana y animal; del mercurio que es inhalado y digerido el cuerpo
absorbe un 82 % y 7 % respectivamente; el “mercurio elemental y el
metilmercurio” tienen mayor toxicidad para el sistema nervioso central y
periférico, siendo perjudicial también para la inmunidad, obteniendo en
ocasiones resultados mortales; las “sales de mercurio inorgánicas” tienen
acciones corrosivas para los ojos, la piel, y los intestinos, afectando
principalmente a nivel renal (Organizacion Mundial de la Salud, 2016).
Hay dos grupos más sensibles a la acción negativa del mercurio; personas
con exposición laboral y los fetos que tienen contacto con el metilmercurio
al momento que éste pasa por la placenta cuando la madre consume peces
o mariscos contaminados, pueden presentar alteración neurológica con
daños severos a la memoria y motricidad entre otras que afectan su
desarrollo normal (Organizacion Mundial de la Salud, 2016).
2
El presente trabajo de investigación es parte del proyecto semilla:
“Determinación de los niveles de metales pesados en la leche producida en
la Cuenca lechera del Cantón Mejía”, ejecutado por la “Facultad de
Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Central del Ecuador”,
financiado por Dirección General de Investigación y Posgrado y dirigido por
los doctores Eduardo Aragón y Francisco de la Cueva; el mismo que consta
de tres ejes: Presencia de plomo, presencia de arsénico y presencia de
mercurio en leche cruda de la parroquia Machachi.
3
CAPITULO II
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar la presencia de mercurio en leche cruda producida en
ganaderías de la parroquia de Machachi en el Cantón Mejía, Provincia de
Pichincha.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Identificar las UPAS en las que se realizará el estudio, ubicadas
hasta un kilómetro a la redonda de la población de parroquia
Machachi del Cantón Mejía.
Determinar mediante la “técnica de espectrofotometría de absorción
atómica” la presencia de mercurio en leche cruda.
4
CAPITULO III
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
En Ecuador y en otros países existen pocos estudios sobre la presencia de
mercurio en leche cruda, se tiene más información sobre su presencia en
otros elementos como el agua, orina, o alimentos de la cadena trófica del
mercurio (ver figura 2); Sudamérica es una de las regiones en las que
prolifera la minería artesanal de manera ilegal, como en el caso de Bolivia,
Brasil, Colombia y Ecuador(Durán, 2008).
El “Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA),
en trabajo conjunto con la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el
Comité Intergubernamental de Negociación sobre el mercurio (INC)”, desde
el año 2009 buscan que en los países que son miembros de la ONU se
prohíba el uso de mercurio y sus compuestos (Organizacion Panamericana
de la Salud, 2011).
En el 2013 en Ecuador se realizó un estudio en el mercado central del
Cantón Arenillas Provincia de El Oro, en 20 muestras de leche cruda
presentando niveles de mercurio que sobrepasaron el LMP (límite máximo
permisible) (Armijos&Romero, 2013).
5
En 2015 se realizó una investigación en la Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales del Universidad Católica del Ecuador sobre “Determinación de
Arsénico y Mercurio en agua de consumo del Cantón Rumiñahui por
Espectrofotometría de Absorción Atómica”, realizaron muestreos y lecturas
cada 7 días, por ocho semanas en los 16 tanques de almacenamiento que
están distribuidos a lo largo de todo el Cantón, registraron un nivel menor a
1,19 µg As/L y menor a 0,42 µg Hg/ de arsénico y mercurio(Castelo.M,
2015)
En los últimos años muchos informes alrededor del mundo indican que se
han encontrado metales pesados en leche y otros productos lácteos, los
que se midieron las concentraciones de elementos esenciales como el Zn
y Cu y elementos potencialmente tóxicos (Tripathi, 1999).
FUNDAMENTO TEÓRICO
LA LECHE
“La leche es un líquido secretado por las glándulas mamarias de las
hembras de los mamíferos tras el nacimiento de la cría”, siendo el alimento
inmediato y necesario para ellos por su metabolismo acelerado y no puede
ser sustituida por otros alimentos (Alais, 2003). Constituida por una solución
neutra que contiene agua, grasa, proteína, lactosa, minerales y vitaminas
que varían según la raza, tipo de alimentación y genética del animal
(Antunovic, et al., 2001).
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LA LECHE
“La leche cruda de acuerdo con las normas ecuatorianas correspondientes,
debe cumplir con ciertas especificaciones” (ver cuadro 1).
6
Cuadro 1. Requisitos físico-químicos de la leche cruda
REQUISITOS
UNIDAD MINIMO MAXIMO MÉTODO DE
ENSAYO
Densidad relativa:
15 º C
20 º C
-
1,029
1,028
1,033
1,032
NTE INEN 11
Materia grasa % (fracción
de masa)
3,0 - NTE INEN 12
Acidez titulable
como ácido láctico
% (fracción
de masa)
0,13 0,17 NTE INEN 13
Sólidos totales % (fracción
de masa)
11,2 - NTE INEN 14
Sólidos no grasos % (fracción
de masa
8,2 - *
Cenizas % (fracción
de masa)
0,65 - NTE INEN 14
Punto de
congelación
o C -0,536 -0,512 NTE INEN 15
Proteínas % (fracción
de masa)
2,9 - NTE INEN 16
Presencia de
conservantes
- Negativo NTE INEN 1500
Presencia de
neutralizantes
- Negativo NTE INEN 1500
Presencia de
adulterantes
- Negativo NTE INEN 1500
Grasas vegetales - Negativo NTE INEN 1500
Suero de Leche - Negativo NTE INEN 2401
Fuente: Leche cruda (INEN9, 2012)
7
Color.- “La leche fresca es blanca porcelana” cuando las micelas de la
caseína hacen que se refleje la luz, ligeramente amarillenta a causa de los
carotenoides y la riboflavina de la grasa, y ligeramente azulada al ser pobre
en grasa o descremada (Rosalba, 2006)
Densidad.- “La densidad promedio de la leche normal a 15 °C es de 1,029
g/cm3 a 1,033 g/cm3 y a 20 °C de 1,028 g/cm3 a 1,032 g/cm3” (INEN010,
2012)(Ver cuadro 1); depende del contenido de proteína, grasa y
temperatura a la cual es sometida, al calentarse cambia su estructura
globular disminuyendo su densidad (Unión Ganadera Regional de Jalisco,
2015).
PH y punto de congelación.- La leche entera posee un pH ligeramente
ácido de 6.4 a 6.7; con punto de congelación entre -0.530 °C, -0.550
°C(Walstra.P et al, 2006).
Acidez.- La acidez de la leche es de 0,13 a 0,17 % (INEN9, 2012)(Ver
cuadro 1).
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE
Agua.- La leche está constituida por 90% de agua que proviene de la dieta
y de la combustión de energía del cuerpo, para luego ser transportada por
la sangre a la glándula mamaria, siendo proporcional la producción láctea
a la cantidad de agua ingerida(Unión Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
Carbohidratos.- El carbohidrato más importante de la leche entera es la
lactosa (disacárido formado por una molécula de galactosa y otra de
glucosa) “constituye el 52% del total de sólidos en la leche y un 70% de los
sólidos en el suero”(Unión Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
8
Proteínas.- Conforman cerca de 30-40 gr/L del peso total de la leche, varía
en porcentaje de acuerdo a la raza de la vaca y a la cantidad de grasa
presente en la leche, están constituida en un 80% por caseínas (α-
caseína, β -caseínas y -caseína) que tienen los aminoácidos esenciales
para el crecimiento del ternero; y por las proteínas séricas (en -lacto
albúmina y -lactoglobulina (Unión Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
Enzimas.- La leche puede llegar a tener aproximadamente 40 enzimas
diferentes que se inactivan con la pasteurización, las proteasas y lipasas
interactúan con las proteínas y las grasas causando la pérdida o cambio
del sabor (Unión Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
Grasa .- Se presenta como triglicéridos, formados por la unión de glicerol y
ácidos grasos de cadena corta unidos por un ácido acético derivado de la
fermentación del rumen, ácidos de cadena media butírico y caprílico
responsables el sabor de la leche, cadena larga el oleico y los
polinsaturados linoleico y linolénico (Unión Ganadera Regional de Jalisco,
2015).
Vitaminas.- Las vitaminas liposolubles (A, D, E, y K), del complejo B y
riboflavina se encuentran en grandes cantidades; La A, C y D son las más
importantes para la cría pero la vitamina C es degradada cuando se
almacena la leche para el consumo de las personas, la vitamina D2 la
adquiere el animal del consumo de plantas y la vitamina D3 se produce en
la piel por acción directa del sol (Unión Ganadera Regional de Jalisco,
2015)(ver figura 1).
Minerales y sales de la leche.- La leche contiene minerales importantes
para el crecimiento óseo del ternero en especial calcio y fósforo, el calostro
posee de manera especial la IgG que se transfiere directamente del suero
sanguíneo a la leche (Unión Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
9
Figura 1. Componentes de la leche
Fuente: (Keating, 1992)
MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE LA SECRECIÓN Y EYECCIÓN DE LA
LECHE
“La Secreción se da por la prolactina producida por el lóbulo anterior de la
hipófisis, interviene tras la desaparición de la foliculina y progesterona como
consecuencia del parto; la Eyección se da por la oxitocina (hormona del
lóbulo posterior de la hipófisis) que provoca la contracción de las células
mioepiteliales que rodean a los acinos dando como resultado la expulsión
de la leche hacia los conductos y cisterna” (Alais, 2003). La leche se forma
en las células del epitelio que recubre los alveolos de la ubre de la vaca que
está formada por cuartos independientes irrigados por las arterias púbicas
externas, los sistemas venosos y linfáticos; los alveolos de la ubre se
reúnen en racimos formando los lóbulos que se comunican por el conducto
colecto ramificado con el seno galactóforo que es la cisterna de la ubre que
desemboca en el seno del pezón, la ubre filtra alrededor de 400 litros de
plasma sanguíneo para que se pueda formar 1 litro de leche (Unión
Ganadera Regional de Jalisco, 2015).
METALES PESADOS
Son contaminantes tóxicos con efectos nocivos para el ambiente y los seres
vivos, variando sus daños de la naturaleza del metal, concentración en el
ambiente y grado de exposición, están distribuidos en el medio ambiente
10
en cantidades pequeñas pero en altas concentraciones por encontrarse en
su estado natural (CRANA, 2003).
Clasificación de los metales pesados.- Se reconocen como elementos
esenciales al Fe, Mn, Zn, Cu, Co y Mo, como benéficos al Ni y Cr, y sin
función biológica el Cd, Hg, Pb, y As; Los metales más importantes por su
posible presencia y toxicidad son: Plomo (Pb), Arsénico (As), Cadmio (Cd),
Mercurio (Hg), Níquel (Ni) (CRANA, 2003)
Mecanismo de acción tóxica.- Pueden producir una toxicidad aguda
(exposición a dosis altas) o crónica (exposición a dosis bajas a largo plazo)
ocasionando daños digestivos, cardiovasculares, neurológicos,
hepatorrenales, entre otros(Ferrer.A, 2003).
MERCURIO
Es un miembro del grupo II de los elementos metálicos, su símbolo químico
procede del latín hydrargyros que significa plata líquida, lo que indica su
aspecto, sus características químicas se detallan en el cuadro 2 (Mata, L.
et al, 2003).
Cuadro 2. Características químicas del mercurio.
Fuente: (Mata, L. et al, 2003)
Símbolo químico Hg (del término “hidrargirio”)
Aspecto Líquido plateado
Fuente natural Sulfuro de mercurio (cinabrio rojo)
Peso atómico 200,61 g/mol
Estado físico Líquido (a temperatura ambiente)
Aspecto (color y olor) Plateado sin olor característico
Punto de fusión .38,87 °C
11
Cuadro 2. Características químicas del mercurio (Continuación…).
Fuente: (Mata, L. et al, 2003)
Mercurio metálico o mercurio elemental.- Brillante, blanco-plateado, líquido
a temperatura ambiente, poco soluble en agua, con capacidad de
acumularse(Mata, L. et al, 2003).
Mercurio inorgánico.- Aparecen al combinarse con azufre cloro y oxigeno
se los conoce como sales de mercurio, son polvos blancos o cristales,
excepto el sulfato de mercurio (cinabrio o cinabarita) que es rojo, variando
a negro al exponerlo a la luz(Mata, L. et al, 2003).
Mercurio orgánico u organomercuriales.- El más común en el medio
ambiente es el metilmercurio, se forman al combinarse con el carbono
(Mata, L. et al, 2003)
Punto de ebullición 356,9 °C
Densidad 13,52137 g/cm3 a 25 °C
Tensión superficial 4840 µN (484 dinas/cm), 6 veces más que la del agua
Solubilidad del
mercurio
El Hg elemental es soluble en ácidos oxidantes como
el ácido nítrico (HNO3), ácido sulfúrico concentrado
(H2SO4) y agua regia (HNO3 + H2SO4). Es insoluble
en ácido clorhídrico (HCI). El vapor de mercurio es
más soluble en plasma, sangre y hemoglobina que en
agua destilada o en solución salina isotónica.
12
Cuadro 3. Compuestos y Usos del Mercurio.
MERCURIO METALICO O ELEMENTAL
Metálico Hg Industrias (cloro, soda, explotación de oro,
equipos eléctricos) fabricación de instrumentos
científicos y laboratorio, productos de
obturación dental y papeles fotográficos.
MERCURIO INORGÁNICO
Sulfuro mercúrico HgS Pintura artística, instrumental científico,
aparatos eléctricos, ortodoncia
Óxido de mercurio HgO Pilas, baterías eléctricas, pomadas
antisépticas, pinturas catalizadoras.
Cloruro de mercurio HgCI Pomadas antisépticas, purgante, diuréticos,
porcelana amalgamada, , pinturas nacaradas,
fuegos artificiales,
Cloruro de mercurio
HgCI2 (sublimado)
Corrosivo usado como desinfectante,
curtimiento de cuero, conservación de madera,
despolarizador de baterías secas.
Cloroamido de mercurio
CI(NH2)Hg
Industria cosmética y farmacéutica
Fulminato de mercurio
Hg(CON))
Detonador de armas (corrosivo y venenoso)
Mercurocromo (Ftaleína
mercurio)
Pinturas antisépticas
Acetato de fenilmercurio
C8H8HgO
Biocida y fungicida
Nitrato de mercurio
Hg(NO3)2
Pinturas metálicas
Tiocianato de mercurio
Hg(SCN)2
Intensificador en fotografía
Fuente: (Organizacion Panamericana de la Salud, 2011)
13
Cuadro 3. Compuestos y Usos del Mercurio (Continuación…)
MERCURIO ORGANICO
Metilmercurio (CH3Hg) Fungicida en tratamiento de granos y semillas
Timerosal (COO-
Na+(C6H4)(S-Hg-C2H6))
Agente bacteriostático análogo al Merthiolate
Acetato de amonio
dimetilmercurio
Tratamiento de semillas
Fuente: (Organizacion Panamericana de la Salud, 2011)
Figura 2. Cadena trófica del Mercurio.
Fuente: (Cabo.L, 2015)
Metabolismo del mercurio en seres humanos.- La Toxicocinética varía
de acuerdo a la presentación del metal como se explica en el cuadro 4, pero
es en el hígado donde se realiza en mayor proporción (Ramírez.A, 2008).
Cuadro 4.Toxicocinetica de las diferentes presentaciones del mercurio.
Fuente:(Ramírez.A, 2008) Adaptado: Autora (2016)
TOXICOCINÉTICA DEL MERCURIO
Metálico Inorgánico Orgánicos
Ab
so
rció
n
Inhalación (los
pulmones absorben el
80 %)
Inhalación e
ingestión
Vía dérmica,
respiratoria y
gastrointestinal.
14
Cuadro 4.Toxicocinetica de las diferentes presentaciones del mercurio
(Continuación…)
Fuente:(Ramírez.A, 2008) Adaptado: Autora (2016)
Toxicidad del mercurio en seres humanos.- La toxicidad del Hg se
fundamenta por su gran afinidad con grupos SH donde reemplaza al
hidrógeno, reacciona con grupos fosforilo, carboxilo y amida provocando
alteraciones en proteínas y funciones de transporte en tejidos (Ferrer.A,
2003). La fuente más importante de mercurio en la dieta humana es el
pescado, en el cual el 80% de este elemento se encuentra en forma
orgánica como metilmercurio, los huevos contienen una alta concentración
de mercurio debido a que el metilmercurio consumido por las gallinas se
les transfiere en una alta proporción, ésta contaminación se da por lo
Dis
trib
ució
n
Atraviesa la barrera
hematoencefálica y
placentaria. Se deposita
en riñones y
cerebro(mayor
concentración), cabello,
glándulas salivales,
piel, hígado, intestino y
testículos(menor
concentración)
Atraviesa la barrera
cerebral. Se
distribuyen entre los
eritrocitos y el
plasma, uniéndose a
proteínas
plasmáticas y grupos
sulfhidrilos. Se
deposita en hígado,
bazo, riñones, tracto
intestinal, y
testículos.
Atraviesa la
barrera
hematoencefálica
y placentaria. Se
unen los grupos
sulfhidrilo con
otras sustancias
orgánicas. Se
deposita en
cerebro y demás
órganos.
Eli
min
ac
ión
Glándulas salivales,
sudoríparas, lagrimales,
cabello, heces, orina y
por exhalación, en el
cerebro tarda hasta un
año en ser eliminado.
Heces y orina, la
vida media es en 42
días.
Heces, orina,
cabellos y leche
materna, la vida
media es de 100 a
190 días.
15
fungicidas en galpones y su acumulación en vísceras de las aves(Mata, L.
et al, 2003). La dosis letal de mercurio inorgánico es de 1 gramo mientras
que en el mercurio orgánico es dos a tres veces mayor (Programa de las
Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 2008). La dosis letal oral humana
de cloruro mercúrico es de 30-50 mg/kg, “La OMS considera aceptable una
concentración en el agua de 0,001 mg/L y una ingesta semanal tolerable
de 5 µg/kg de Hg total y 3,3 µg/kg de metilmercurio” (Valderas.J, 2013).
Síntomas de intoxicación con mercurio en seres humanos.- Existen
los efectos tóxicos que se manifiestan de diferentes formas de intoxicación
como indica el cuadro 5.
Cuadro 5. Síntomas de intoxicación con mercurio en seres humanos
INTOXICACIÓN AGUDA
Traqueobronquitis, mareos, ceguera súbita, espasmos musculares y
temblor, gastroenteritis, estomatitis, inflamación de las glándulas
salivares acompañada de depósitos negros de SHg en encías.
INTOXICACIÓN SUBAGUDA
Problemas bronquiales y digestivos, mucosas bucales con ulceraciones
INTOXICACIÓN CRÓNICA“HIDRARGIRIRSMO O MERCURIALISMO
Alteraciones digestivas, oculares, psíquicas, ribete grisáceo-azulado en
encías más ancho que en el caso de saturnismo, dientes mercurial de
Letuelle, sabor metálico, aliento fétido.
INTOXICACIÓN POR SALES DE MERCURIO INORGÁNICO Y
FENILMERCURIO
Sudoración excesiva alteraciones, psíquicas y emocionales
COMPUESTOS ORGÁNICOS (METILMERCURIO)
Parestesia, visión borrosa y malestar, áreas del daño cerebral focales.
Fuente: (Ropana, 2016) Adaptado: Autora (2016)
16
Origen de intoxicación con mercurio en animales.- El MeHg+ se
acumula en tejidos musculares y adiposos pero principalmente en
las vísceras de los peces, se bioacumula desde en algas y zooplancton a
peces de pequeño tamaño y a sus predadores de mayor tamaño; cuanto
mayor es la edad del pez y la profundidad de su habitad, mayor puede ser
la concentración de mercurio acumulada; en el caso de Minamata (Japón
1956) se observaron daños neurológicos graves en animales antes de
haber reconocido el envenenamiento de personas, las aves
experimentaban dificultades para volar y alteraciones nerviosas (Programa
de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 2002). Se han presentado
más casos en gatos que en perros, por ser altamente sensibles al
metilmercurio y puede deberse al consumo prolongado de peces
contaminados(Ropana, 2016).
Toxicidad del mercurio en bovinos.- En los animales el mercurio no es
esencial en su dieta pero pequeñas cantidades en los alimentos
balanceaos que se les administra son suficientes para causar daños
(Blanco.I, 2008). En granjas los suplementos utilizados como agentes o
medicinas para baños podales, fertilizantes ,equipos del establo, materiales
minerales para construir camas y otros agentes químicos utilizados,
pueden ser factores causantes (Méndez.J, 2002).
Mercurio en leche cruda.- En la leche de vaca, el mercurio se asocia a las
micelas de caseína, una proporción alta se une proteína del suero lácteo
(betalactoglobulina) con una relación estequiométrica de 1:1 formando
dímeros de dicha proteína, podría unirse a través del grupo SH libre de la
cisteína de la albúmina bovina de cada una de las dos moléculas de
proteína y atraviesa la barrera intestinal, “la proteína interacciona
preferentemente con los dominios hidrofóbicos del compuesto
organomercurial”, la lactoperoxidasa y la catalasa fijan el mercurio en forma
iónica en la leche pero en baja concentración (Glauber.C, 2007). Es mínima
la cantidad de mercurio transmitida de la sangre a la leche de los rumiantes
17
que varía según la presentación y vía de administración del metal; en
ciertos casos se ha detectado hasta un 60% del mercurio presente en la
leche en forma organomercurial (Glauber.C, 2007).
DETERMINACIÓN DE MERCURIO EN LECHE CRUDA POR EL
MÉTODO DE ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
POR GENERACIÓN DE HIDRUROS (HGAAS)
Espectrofotometría de absorción atómica.- Es el registro de una
determinada molécula, ion o átomo excitados por alguna fuente de energía
específica para el caso (Pinzón.C, 2015). Para efectuarse necesita que “la
longitud de onda del haz de luz incidente, coincida con la frecuencia de
resonancia del elemento analizado y que los átomos del analito estén en
estado libre”, se utiliza en contaminación de aguas, geología , metalurgia ,
medicina, arqueología , determinación de contaminantes como Pb, As, Cu,
Hg; la espectrofotometría atómica se puede dividir en Espectrofotometría
de Emisión Atómica (EEA), Espectrofotometría de Absorción Atómica
(EAA) y Espectrofotometría de Fluorescencia Atómica (EFA) (Castelo.M,
2015). El diseño de un espectrofotómetro de absorción atómica es
detallado en el cuadro 6 y figura 3.
Cuadro 6. Diseño de un espectrofotómetro
Fuentes de radiación Lámpara de cátodo hueco.
Lámpara de descarga sin electrodos.
Atomización de la muestra Por llama: Generación de hidruros
Métodos de cuantificación Curvas de calibración: ley lambert-beer:
Interferencias analíticas Interferencias por absorción molecular,
Interferencias químicas, Interferencias por
ionización, Interferencias de matriz.
Fuente: (Castelo.M, 2015) Adaptado: Autora (2016)
18
Figura 2. Espectrofotómetro de absorción atómica
Fuente: (Rocha.E, 2011)
Fundamento del método (generación de hidruros (HGAAS).- “En ésta
técnica los hidruros volátiles se generan rápidamente adicionando una
solución de borohidruro de sodio a una cantidad pequeña de la muestra
acidificada, después el hidrógeno proveniente de la reacción anterior
forman el hidruro volátil, con el elemento que se desea analizar, el hidruro
volátil es arrastrado a la cámara de atomización por un gas inerte,
generalmente argón, hacia un tubo de cuarzo, el cual es calentado para
descomponer el hidruro en átomos de analito”; en el caso del mercurio, al
combinarse la muestra en solución con el borohidruro de sodio, se genera
directamente mercurio en estado elemental, por lo que no es necesario el
uso de llama, la concentración se determina por absorción (Castelo.M,
2015). Las desventajas son que requiere de un tratamiento especial luego
de que la muestras se digieren para producir oxidación específica para la
formación del hidruro y una de las ventajas es que mejora los límites de
detección de estos elementos, en el cual la solución que contiene los iones
que van a ser analizados(Pinzón.C, 2015).
NORMAS DE LEGISLACIÓN PARA LECHE CRUDA EN EL ECUADOR
El instituto técnico ecuatoriano de normalización (INEN) consta de normas
técnicas ecuatorianas (NTE) las cuales están obligadas a ser cumplidas por
todas aquellas entidades que se encargan de la elaboración de productos
alimenticios; la norma de legislación que habla de la leche cruda es la NTE
INEN 0009 (2012)(Anexo 1) que “establece los requisitos que debe cumplir
19
la leche cruda de vaca, destinada al procesamiento” (INEN9, 2012).La
selección de muestras se efectuó según la NTE INEN 4” (INEN 4).
El Codex Alimentarius creado por la FAO (Food and Agriculture
Organisation) y la OMS (Organización Mundial de la Salud) establece de
definiciones y requisitos para los alimentos a nivel internacional (Codex
Alimentarius, 2016) pero no menciona un LMP(límite máximo permisible)
de mercurio en leche cruda en Ecuador ,razón por la cual se realizó el límite
de detección del método de acuerdo a la INEN 1108(Anexo 3) sobre los
requerimientos para agua potable, donde la concentración máxima
permitida de mercurio es de 0,006 mg/l. para agua (INEN 1108, 2011).
20
CAPITULO IV
DISEÑO METODOLÓGICO
TIPO DE ESTUDIO
Observacional transversal:
Por ser un estudio de carácter estadístico, que se desarrolla en un
momento y lugar concreto del tiempo podríamos decir que los resultados
obtenidos en la investigación son generales para una población definida,
permitiendo establecer futuros estudios que contribuyan a la salud pública.
Se realizó la toma de muestra en un periodo de tiempo determinado, que
comprendió en la primera y segunda semana del mes de Abril del año 2016.
Prospectivo:
Este estudio posee una característica fundamental, que fue determinar una
línea base a partir de los resultados obtenidos de la investigación que
servirá para el beneficio de la población circundante cuya información será
utilizada por los productores Industria, consumidor y comunidad científica
para posteriores investigaciones relacionadas a la salud pública de nuestro
país.
DESCRIPCIÓN DE LAS ZONAS DE ESTUDIO
La población de estudio se encuentra en la parroquia Machachi, cabecera
cantonal de Mejía y zona reconocida por su potencial agrícola y ganadero.
21
El ganado bovino en la parroquia Machachi, representa el mayor número
de cabezas y corresponde al 37 % del total cantonal, mientras el resto del
porcentaje se reparte entre las otras parroquias, con el máximo del 17 %
en Alóag y el mínimo de 3 % en Cutuglagua (Gobierno municipal del Cantón
Mejía, 2014).
Cuadro 7. Ubicación geográfica de la zona de estudio.
País Ecuador
Provincia Pichincha
Cantón Mejía
Parroquia Machachi
Altitud 2945 m s. n. m.
Población 34286 habitantes
Fuente: INEC, 2010 Adaptado: Autora 2016
Cuadro 8. Características climáticas de la zona de estudio.
Temperatura máxima 20°C
Temperatura mínima 12°C
Precipitación anual 987mm
Clima Frio – templado
Fuente: INAMHI ,2014 Adaptado: Autora (2016)
VARIABLE Y PROCEDIMIENTOS
La variable estadística de estudio de este proyecto fue la presencia /
ausencia de mercurio en leche cruda, para la cual se realizó un primer
muestreo en 29 unidades de producción al término del primer ordeño dentro
de las primeras horas del día y un segundo muestreo una semana posterior
22
al primero y en la misma UPAS con las condiciones mencionadas, la toma
total de muestras (58), se llevó a cabo en un periodo de dos semanas.
Las muestras de leche cruda fueron tomadas en envases de polipropileno
de boca ancha de 1000 ml de capacidad, la leche se obtuvo directamente
del tanque de enfriamiento, de bidones o baldes de 40 litros.
INVESTIGACION DE CAMPO
Es importante destacar que la investigación de campo es un proceso
sistemático y riguroso de la recolección, análisis y procesamiento tanto de
las muestras como de los datos obtenidos en el proceso de investigación.
Es así como enfatizar el trabajo realizado por Agrocalidad en el 2015 con
el plan de mitigación de riesgos por el volcán Cotopaxi, el Cantón Mejía,
contribuye al eficiente desarrollo del proyecto.
La Parroquia de Machachi consta de 907 UPAS, y de 34.283 habitantes
(censo, 2010). Las UPAS están distribuidas en toda la parroquia siendo de
interés del estudio las UPAS que se encuentran alrededor de la población
(29) (Censo, 2010).
Identificación y sociabilización
Antes de realizar la toma de muestras se identificó las haciendas
seleccionadas para el estudio utilizando el GPS de la Facultad de Medicina
Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Central del Ecuador, el cual nos
permitió realizar un reconocimiento de las UPAS, se dialogó con los
propietarios, se explicó los objetivos de la investigación a los involucrados,
su importancia y su valor para el mejoramiento de la calidad de leche que
producen, para establecer un claro entendimiento sobre las
responsabilidades y expectativas de las partes, de esa forma se realizó la
23
toma de muestras en sus predios ganaderos, estableciendo un cronograma
para la recolección de muestras(anexo 5)
La colaboración de los propietarios fue de mucho valor e importancia
porque esto evito los obstáculos en el momento de la toma de la muestra.
Población en estudio
El estudio se realizó en 29 haciendas lecheras ubicadas hasta un kilómetro
de la población en la zona urbana tomado como punto de referencia el
municipio de la parroquia de Machachi; para cada UPA registró su
ubicación geográfica, se tomaron muestras de leche directamente del
balde, tanque y/o bidón de almacenamiento de la leche.
Se realizó una tabla en la que consta la ubicación geográfica de las UPAS
en las que se seleccionó para el muestreo (ver cuadro 9)
24
Cuadro 9.Ubicación geográfica de las UPAS que se seleccionó para el muestreo
N° HACIENDAS CODIGO PROVINCIA CANTON PARROQUIA COORDENADAS
1 507 01-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5216839412764216-78.57026627917211
2 518 02-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.521177816983427-78.57043707402457
3 524 03-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5202739782488817-78.57062597891189
4 525 04-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5201924067928672-78.5700603341904
5 526 05-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5200841985015293-78.57073379934698
6 527 06-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5197136849877303-78.57096739465984
7 528 07-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5195220816191282-78.56637023476169
8 529 08-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5195130460111609-78.56637921717605
9 530 09-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5195130425278654-78.56637023822183
10 531 10-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5195130390445571-78.56636125926768
11 546 11-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.518447444247197-78.56899250284854
12 547 12-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.518447444247197-78.56899250284854
13 548 13-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5184022174527514-78.56891170936502
14 551 14-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5174072464304247-78.56717914865145
15 568 15-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5147474582195533-78.56121814740412
Fuente: Autora (2016)
25
Cuadro 9.Ubicación geográfica de las UPAS que se seleccionó para el muestreo (Continuación…)
16 610 16-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5086662419421362-78.56666167310357
17 629 17-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5073009612246691-78.5656655220554
18 635 18-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5070839279085864-78.56541419307638
19 640 19-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5063691028425943-78.56346603352843
20 644 20-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5059284576111603-78.56947310704402
21 650 21-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5038378108468231-78.56253316999644
22 652 22-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5026281307669563-78.56667290143734
23 653 23-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5026190916731741-78.56667290478455
24 654 24-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5025919642834747-78.56664597802796
25 655 25-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5020408151469431-78.56727470745845
26 656 26-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5016155841018243-78.56622432945693
27 657 27-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5016155807383128-78.56621535052855
28 658 28-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5012267721134535-78.56587429492882
29 659 29-LC-M Pichincha MEJIA MACHACHI -0.5012267653906658-78.5658563370779
Fuente: Autora (2016)
26
Con datos del cuadro 9 se realizó la ubicación en el mapa de la parroquia.
Figura 3. Mapa de UPAS para el muestreo de la parroquia Machachi
Fuente: Autora (2016)
Muestra
Se recolectaron en cada ganadería una muestra de leche cruda tomada
directamente del tanque, baldes y/o bidones de almacenamiento, teniendo
un total de veintinueve muestras establecida para la primera semana de
estudio y en la segunda semana de estudio también se recolectaron
veintinueve muestras de las mismas haciendas, el estudio se hizo en
primera y segunda semana del mes de Abril del año 2016. Se obtuvieron
un total de cincuenta y ocho muestras las cuales fueron analizadas
posteriormente por el laboratorio DEPEC de la Facultad de Ingeniería
Química de la Universidad Central del Ecuador para conocer la presencia
o ausencia de mercurio por Espectrofotometría de Absorción Atómica por
Horno de Grafito.
27
PARTE EXPERIMENTAL
RECOLECCIÓN DE LAS MUESTRAS DE LECHE CRUDA
Se recolectó 250 ml para cada muestra, para los estudios y procesos de
diagnóstico requeridos por el laboratorio.
Lineamientos de la norma INEN 4
La forma del muestreo está basado en los lineamientos de la norma INEN
4 (anexo 2) La cual establece los procedimientos para la recolección de
muestras de leche cruda y productos lácteos, que se utilizaron como
referencia en la presente investigación.
El instrumental destinado a tomar muestras para análisis físico,
químico o fisicoquímico, deberá estar completamente limpio y seco.
Los envases destinados a contener muestras líquidas deberán reunir las
siguientes características:
Tener boca ancha y capacidad adecuada para recibir y contener la
muestra o la unidad de muestreo, y permitir su mezcla mediante
agitación.
Estar provistos de cierre hermético que evite la contaminación o
alteración del producto.
Procedimiento
El procedimiento para la toma de la muestra se estableció de la siguiente
manera:
28
Antes del ingreso a la toma de muestra se colocó overol, botas,
mandil, guantes y mascarilla
El material de muestreo estaba previamente organizado para que
no exista ningún inconveniente en el momento de la toma de
muestra.
Las muestras se tomaron en las primeras horas del día posterior al
primer ordeño.
Al ingresar al predio se tomaron los datos respectivos del mismo.
(Anexo 2).
Se mezcló completamente el producto, transvasándolo varias veces
de un recipiente a otro, o agitándolo adecuadamente con un
agitador.
Inmediatamente después de la agitación, se tomó una unidad de
muestreo de 250 ml mediante un cucharón y transfirió a un envase
adecuado.
Se procedió a tomar la muestra ya sea del tanque de enfriamiento,
balde o de los bidones, de leche.
Se selló los recipientes de las muestras ,utilizamos un sistema de
codificación para la identificación de las muestras que se explica en
la figura 6
29
Figura 5. Recolección de las muestras
Fuente: Autora (2016)
Figura 6. Código alfanumérico para identificación de muestras de leche
cruda.
Fuente: Autora (2016)
Se registró la cantidad de muestra tomada.
Se guardó en el cooler a 4° C para su transporte.
Una vez terminado el muestreo de toda la zona correspondiente a ese día
de labores, se regresó a Quito para refrigerar y congelar la muestra que
fueron entregadas al laboratorio de Ingeniería Química.
30
Cuadro 10. Recipientes para toma y preservación de muestras de leche.
Parámetro Tipo de
recipientes
Capacidad
del
recipiente
Método de
preservación
Volumen de
muestra (ml)
Mercurio Polipropileno 1000ml Enfriar a 4°C 250ml
Fuente: (INEN 4) Adaptado: Autora (2016)
Entrega de muestras al laboratorio.
Para la entrega de las muestras se realizó un convenio entre la Facultad de
Medicina Veterinaria y Zootecnia e Ingeniería Química, el cual nos permitió
fijar la fecha de entrega de las muestras y nos dieron a conocer los
lineamientos establecidos por el laboratorio:
Las muestras estaban debidamente etiquetadas, con fecha de
recolección, tapada y congelada.
El tamaño de la muestra no fue menor a 250 ml.
Se entregaron las muestras dentro de las 96 horas posteriores a la
recolección.
Las muestras fueron entregadas con dichas especificaciones al laboratorio
DPEC de la Facultad de Ingeniería Química de acuerdo al cronograma del
mismo, con un periodo de diferencia de ocho días.
En el laboratorio se realizó el estudio para la presencia de mercurio en
leche cruda de la parroquia de Machachi por el método analítico de
espectrofotometría de absorción atómica, la cual es una técnica capaz de
detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de elementos del
31
Sistema Periódico. Sus campos de aplicación son muy diversos. Este
método se puede aplicar para determinación de ciertos metales como:
plomo, antimonio, cadmio, mercurio, arsénico entre otros metales, los
rangos van desde el 0,003% hasta 30% en aleaciones con base de cobre,
zinc, plomo, aluminio, hierro. Se emplea en el análisis de aguas, industria
alimenticia, toxicología, medicina, industria farmacéutica, petroquímica.
Preparación de las muestras de leche
Las muestras fueron Calentadas a 20 °C aproximadamente, se mezcló
para homogenizar, se colocó en un recipiente limpio y de forma repetida
fueron pesados 5g de muestra para el ensayo (Rocha.E, 2011).
Pre-tratamiento de la muestra de leche cruda Secado e Incineración
(Cenizas)
Los siguientes pasos son especificaciones de la técnica.
a) Se colocó en un crisol 5g de muestra de leche cruda y se añadió
2 mL de Ácido Sulfúrico (Rocha.E, 2011).
b) Se calentó la muestra en un hotplate aproximadamente a 120 °C, los
componentes que son volatilizados a bajas temperaturas se
eliminaron, se calentó hasta que se produjo carbonización
(Rocha.E, 2011).
c) Se colocó en Mufla y se calcinó durante dos horas a 500 °C
(Rocha.E, 2011).
d) Se colocó en hotplate hasta sequedad, después del secado se
continuó con la incineración (Rocha.E, 2011).
32
e) Se agregó 4mL de agua bidestilada a la ceniza y se llevó a
sequedad.
f) Se agregó 5mL de Ácido Clorhídrico para disolver las sales
(Rocha.E, 2011).
Procedimientos analíticos
Figura 7.Procedimientos Analítico de la prueba (Especificaciones técnicas
establecidas del equipo)
.
Fuente: (Castelo.M, 2015) Adaptado: Autora (2016)
Las curvas de calibración se prepararonconsiderando las siguientes de mercurio: 1,0;2,5; 5,0; 10,0; 25,0 y 50,0 µg Hg/L, las muestrasse analizaron por triplicado.
Se efectuaron por espectrofotometría de absorción atómica, para lo cual se empleó un equipo británico marca UNICAM Solar modelo 9626.
Se utilizaron lámparas de cátodo hueco para cada elemento analizado, la llama de aire-acetileno fue empleada para la vaporización de las alícuotas.
Las muestras se analizaron por triplicado, se usó agua des ionizada en todos los procesos de análisis; para realizar las curvas de calibración se emplearon estándares certificados, otros productos químicos entre estos reactivos que fueron empleados en este estudio.
Soluciones en blanco fueron preparadas y tratadas igual que las muestras.Las señales de la solución muestra fueron calculadas sustrayendo el valor promedio del blanco de las señales de la muestra.
33
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se realizó la determinación de la presencia de mercurio por la técnica de
espectrofotometría de absorción atómica por el método de generación de
hidruros. En la investigación se consideró como límite máximo permisible
la Norma INEN 1 108:2011(Anexo 3) que plantea un valor máximo de 0,006
mg/L para el agua potable debido a que nuestro país no consta de un LMP
para el mercurio en leche.
En el cuadro 11, nos indica la concentración de mercurio en mg/L en leche
cruda en las dos etapas de muestreo
Cuadro 11. Resultados de la presencia y concentración de mercurio en
diferentes fechas de muestreo.
N°
de
muestra
Código Parámetro
Resultados
Hg(mg/l)
1° semana
Resultados
Hg (mg/l)
2° semana
límite de Hg
en agua
(INEN)0,006
mg/L
1 01-LC-M Mercurio 0 0 0,006
2 02-LC-M Mercurio 0 0 0,006
3 03-LC-M Mercurio 0 0,001 0,006 *
4 04-LC-M Mercurio 0 0 0,006
5 05-LC-M Mercurio 0 0 0,006
6 06-LC-M Mercurio 0 0 0,006
7 07-LC-M Mercurio 0 0 0,006
34
Cuadro 11. Resultados de la presencia y concentración de mercurio en
diferentes fechas de muestreo (Continuación…)
8 08-LC-M Mercurio 0 0 0,006
9 09-LC-M Mercurio 0 0 0,006
10 10-LC-M Mercurio 0 0 0,006
11 11-LC-M Mercurio 0 0 0,006
12 12-LC-M Mercurio 0 0 0,006
13 13-LC-M Mercurio 0 0 0,006
14 14-LC-M Mercurio 0 0 0,006
15 15-LC-M Mercurio 0 0 0,006
16 16-LC-M Mercurio 0 0 0,006
17 17-LC-M Mercurio 0 0 0,006
18 18-LC-M Mercurio 0 0 0,006
19 19-LC-M Mercurio 0 0 0,006
20 20-LC-M Mercurio 0 0 0,006
21 21-LC-M Mercurio 0 0 0,006
22 22-LC-M Mercurio 0 0 0,006
23 23-LC-M Mercurio 0 0,001 0,006 *
24 24-LC-M Mercurio 0 0 0,006
25 25-LC-M Mercurio 0 0 0,006
26 26-LC-M Mercurio 0 0 0,006
27 27-LC-M Mercurio 0 0 0,006
28 28-LC-M Mercurio 0 0 0,006
29 29-LC-M Mercurio 0 0 0,006
Los ** indican las muestras que resultaron positivas a presencia de mercurio.
Fuente: La Autora (2016)
35
Como se puede observar los datos obtenidos demostraron que en la
primera colecta no existió contaminación por mercurio en leche, no
obstante para la segunda semana se identificó la presencia de mercurio
en dos muestras con una concentración de 0,001 mg/l, valor de todas
maneras inferior al permisible para agua potable por la norma INEN 1108
(INEN 1108, 2011) de 0,006 mg/l. (Ver figura 8) y un promedio de 3,5% de
presencia del metal de acuerdo a la totalidad de las muestras (ver figura 9).
Figura 8.Límite máximo permisible (no sobrepaso el LMP)
Fuente: Autora (2016)
Figura 9. Porcentaje de resultados
Fuente: Autora (2016)
0,000
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
Mer
curi
o m
g/lg
Muestras
Limite máximo permisible
3,5%
96,5%
Porcentaje resultados
Resultados positivos
Resultados negativos
36
Cuadro 12. Datos de máximos y mínimos en las dos semanas.
primera semana segunda semana
máximo Mínimo Máximo mínimo
0 0 0,001 0
Fuente: Autora (2016)
Figura 10. Datos de primera semana
Fuente: Autora (2016)
En la primera semana no se registraron niveles de mercurio dando un valor
cero en el eje de coordenadas
Figura 11. Datos de segunda semana
Fuente: Autora (2016)
En la segunda semana dos muestras presentaron positivo a la presencia
del metal, por lo que se registra en el grafico una sola barra con 0,001 mg/l
Hg en el máximo registrado
.
0
1
MAXIMO MINIMO
Me
rcu
rio
mg/
kg Primera semana
0
0,0005
0,001
MAXIMO MINIMO
Me
rcu
rio
mg/
kg Segunda semana
37
Existen pocos estudios sobre la presencia de mercurio en leche cruda, se
tiene más información sobre su presencia en otros elementos como: agua,
orina, o alimentos de la cadena trófica del mercurio en el agua (algas,
zooplancton, pequeños nectores, peces grandes etc.).
En Ecuador se ha reportado un solo estudio sobre la presencia de metales
pesados en leche cruda , en el 2013 se realizó un estudio en el mercado
central del cantón Arenillas Provincia de El Oro en Ecuador, en 20 muestras
de leche cruda con diferentes fechas de muestreo, presentaron 0,011
mg/Kg, con una desviación estándar de 0,00329, valores máximos de 0,018
mg/Kg superando en promedio 2,2 veces el LMP , valores superiores a los
encontrados en esta investigación en que el máximo reportado es de 0,001
mg/Kg en apenas el 3,5 % de las muestras; la diferencia en los resultados
puede deberse a que Arenillas es un sector de minería mientras Machachi
no lo es (Armijos&Romero, 2013).
En 2015 se reportó los resultados de la determinación de Arsénico y
Mercurio en el agua de consumo del cantón Rumiñahui por
Espectrofotometría de Absorción Atómica donde al igual que en el actual
proyecto se utilizó el método (HGAAS) (Castelo.M, 2015), los hallazgos
demostraron que existe la presencia de este metal pesado, sin embargo el
agua consumida en estas regiones se encaja dentro de las especificaciones
de la Norma INEN 1108.
En Costa Rica el límite máximo permisible es de 0,005 mg/Kg (Gaceta,
2007) mismo que se aproxima a la norma INEN 1 108:2011.
A partir del año 2009, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente (PNUMA), con la Organización Mundial de la Salud (OMS), por
medio del Comité Intergubernamental de Negociación sobre el mercurio
(INC) buscan lograr que se prohíba el uso de mercurio y sus compuestos
38
en los países miembros. En el INC-4 en junio del 2012, organizado por la
OPS / OMS preparó un convenio entre Brasil, Bolivia y Colombia, para
mejorar la vigilancia de la salud de las poblaciones expuestas al mercurio
en especial en la región amazónica, en vista de que, muchos países
latinoamericanos, incluido el Ecuador son extractores de oro y otros
minerales; sin embargo el área de influencia de este estudio no es una zona
de influencia minera por lo que la fuente de contaminación de las dos
muestras tienen otro origen(Organizacion Panamericana de la Salud,
2011).
En Ecuador el LMP de mercurio en agua es 0,006 mg/Kg (INEN 1108, 2011)
niveles con los que se comparó en esta investigación, mientras en otras
legislaciones los valores son menores tomando como referencia el Codex
Alimentarius Europeo que permite hasta 0,001 mg/Kg de mercurio en aguas
minerales, según este rango las dos muestras están en el LMP (Diaz.A,
2014)(anexo 10)
39
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
.
El 96.5% de muestras de leche colectadas estaban libres de
contaminación de mercurio, no obstante la diferencia 3,5% se
encontraba dentro de los limites permisible.
De acuerdo a la normativa técnica Ecuatoriana NTE INEN 1
108(2011) de agua potable, las concentraciones de mercurio no
sobrepasan los límites máximos permisibles para todas las muestras
de cruda analizadas.
En la segunda semana las muestras 03-LC-M y 23-LC-M
presentaron niveles de 0,001 mg/Kg que no superan los LMP, pero
su presencia es preocupante e indica que la contaminación por el
metal en la zona es real.
Se recomienda hacer estudios de las fuentes de contaminación para
prevenir de esta manera problemas de salud humana y animal,
capacitando a la población sobre el fuerte impacto que puede tener
el mercurio en la salud pública y lo importante de aumentar el control
por parte de las autoridades sanitarias realizando monitoreos
constantes de metales pesados en el agua y ambiente.
40
CAPITULO VI
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Second-Edition/Walstra-Walstra-Wouters-
Geurts/p/book/9780824727635
58
Anexo 4 .Presupuesto
Rubro Valor IVA TOTAL
Transporte personal 132,00 15,84 147,84
Análisis de laboratorio 3712,00 445,44 4157,44
Edición, Impresión, reproducción y
publicaciones
200,00 24,00 224,00
Materiales para laboratorio 150,00 18,00 168,00
Equipos, sistemas y paquetes
informáticos
267,90 32,15 300,05
TOTAL 4997,33
Fuente: Autora (2016)
59
Anexo 5. Registro de datos de toma de muestras de leche de la
parroquia de Machachi
CÓ
DIG
O
FE
CH
A/ H
OR
A D
E T
OM
A 1
°
MU
ES
TR
A
FE
CH
A/ H
OR
A D
E T
OM
A 2
°
MU
ES
TR
A
LU
GA
R D
E P
RO
CE
DE
NC
IA
UN
IDA
DE
S D
E P
RO
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CC
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PE
Q, M
ED
, GR
A
NÚ
ME
RO
DE
AN
IMA
LE
S E
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OD
UC
CIÓ
N
PR
OM
ED
IO D
E P
RO
DU
CC
IÓN
LE
CH
E / D
ÍA
OR
IGE
N
DE
L
A
MU
ES
TR
A
TA
NQ
UE
BID
ÓN
BA
LD
E
TIPO DE
ORDEÑO
1 LC-M 07-04-2016/
5:00am
15-04-2016 /
5:00am
Machachi Pequeña 2 8 Balde Manual
2 LC-M 07-04-2016/
5:10am
15-04-2016 /
5:10am
Machachi Pequeña 1 8 Balde Manual
3 LC-M 07-04-2016/
5:20am
15-04-2016 /
5:20am
Machachi Pequeña 2 14 Balde Manual
4 LC-M 07-04-2016/
5:40am
15-04-2016 /
5:30am
Machachi Pequeña 2 10 Balde Manual
5 LC-M 07-04-2016/
6:00am
15-04-2016 /
5:45am
Machachi Pequeña 1 12 Balde Manual
6 LC-M 07-04-2016/
6:20am
15-04-2016 /
5:55am
Machachi Pequeña 1 12 Balde Manual
7 LC-M 07-04-2016/
6:30am
15-04-2016 /
6:10m
Machachi Pequeña 6 20 Balde Manual
8 LC-M 07-04-2016/
6:50am
15-04-2016 /
6:20am
Machachi Pequeña 6 20 Balde Manual
9 LC-M 07-04-2016/
7:10am
15-04-2016 /
6:30am
Machachi Pequeña 6 20 Balde Manual
10 LC-M 07-04-2016/
7:35am
15-04-2016
6:45am
Machachi Pequeña 5 20 Balde Manual
11 LC-M 07-04-2016/
7:50am
15-04-2016 /
7:00am
Machachi Pequeña 4 20 Balde Manual
12 LC-M 07-04-2016/
8:10am
15-04-2016 /
7:20am
Machachi Pequeña 2 14 Balde Manual
13 LC-M 07-04-2016/
8:20am
15-04-2016 /
7:30am
Machachi Pequeña 4 37 Balde Manual
14 LC-M 07-04-2016/
8:30am
15-04-2016 /
7:40am
Machachi Pequeña 4 40 Balde Manual
60
15 LC-M 07-04-2016/
8:40am
15-04-2016 /
7:50am
Machachi Mediana 20 120 Bidón Semi
manual
16 LC-M 08-04-2016/
5:25am
16-04-2016 /
5:00am
Machachi Mediana 20 120 Bidón Semi
manual
17 LC-M 08-04-2016/
5:40am
16-04-2016 /
5:20am
Machachi Pequeña 5 40 Balde Manual
18 LC-M 08-04-2016/
6:00am
16-04-2016 /
5:30am
Machachi Pequeña 1 7 Balde Manual
19 LC-M 08-04-2016/
6:20am
16-04-2016 /
5:45am
Machachi Pequeña 8 50 Balde Manual
20 LC-M 08-04-2016/
6:30am
16-04-2016 /
6:00am
Machachi Pequeña 8 80 Balde Manual
21 LC-M 08-04-2016/
6:40am
16-04-2016 /
6:10am
Machachi Pequeña 8 80 Balde Manual
22 LC-M 08-04-2016/
7:00am
16-04-2016 /
6:30am
Machachi Pequeña 8 80 Balde Manual
23 LC-M 08-04-2016/
7:10am
16-04-2016 /
6:40am
Machachi Pequeña 4 30 Balde Manual
24 LC-M 09-04-2016/
5:20am
16-04-2016 /
6:50am
Machachi Pequeña 7 45 Balde Manual
25 LC-M 09-04-2016/
5:40am
16-04-2016 /
7:10am
Machachi Pequeña 3 24 Balde Manual
26 LC-M 09-04-2016/
6:00am
16-04-2016 /
7:30am
Machachi Pequeña 6 20 Balde Manual
27 LC-M 09-04-2016/
6:15am
16-04-2016 /
7:45am
Machachi Pequeña 2 10 Balde Manual
28 LC-M 09-04-2016/
6:30am
16-04-2016 /
7:55am
Machachi Pequeña 1 7 Balde Manual
29 LC-M 09-04-2016/
6:45am
16-04-2016 /
8:10am
Machachi Pequeña 1 8 Balde Manual
65
Anexo 10. Unión europea contenidos máximos en metales pesados en
productos alimenticios.
LÍMITES MÁXIMOS PERMITIDOS EN UNIÓN EUROPEA
LEGISLACIÓN DEL CODEX ALIMENTARIUS DE METALES PESADOS
LEGISLACION DE METALES PESADOS EN JAPON
CONTENIDOS MAXIMOS EN SUIZA PARA METALES Y METALOIDES
Fuente: GACETA, 112
66
Anexo 11. Fotos de trabajo de campo.
Posibles fuentes de contaminación.
El río pasa a pocos
metros del lugar de
ordeño.
Río contaminado
con desechos de
hogares aledaños.
El pasto se
transporta de
manera
inadecuada
expuesta a gases
contaminantes.
67
Recipientes de almacenamiento
Baldes de la granja
#2
Leche
transportada en
bidones
Tanques de
almacenamiento
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