determinación de los niveles de calidad a nivel
TRANSCRIPT
Determinación de los niveles de calidad a nivel microbiológico en
muestras de espinacas y agua de riego para cultivos, en el municipio de
Cota, Cundinamarca
Proyecto de Grado
Presentado por
Andrés Felipe Muñoz Triviño
Asesores: Juan Pablo Rodríguez Sánchez y Luis Alejandro Camacho Botero
Universidad de los Andes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Bogotá – Colombia
2014
1
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, me gustaría agradecer a mis asesores de este proyecto, los profesores Juan Pablo
Rodríguez y Luis Alejandro Camacho, quienes me han acompañado no solo en el desarrollo de este
trabajo, sino que han sido verdaderos maestros para mí a lo largo de mi carrera. Muchísimas gracias
por su ayuda, comprensión, entendimiento y por compartirme parte de sus experiencias en la vida, ha
sido muy gratificante estudiar y trabajar con ustedes.
En segundo lugar, quisiera agradecer el apoyo de mis padres, y hermanos. Gracias a ustedes por tener
la paciencia y el cariño para acompañarme estos años, y por haberme dado la educación en casa que
hoy en día me permite estar en esta excelente Universidad.
Por último, pero no menos importante, un agradecimiento especial a todos mis amigos por esos
momentos de alegría que todos necesitamos. Finalmente, a Vivian, que fue un apoyo incondicional
en todo este trayecto, siempre te estaré agradecido.
2
TABLA DE CONTENIDOS
Índice de Tablas 3
Índice de Figuras 4
1. Introducción 5
2. Marco Teórico
2.1 Generalidades 6
2.2 Indicadores de Calidad en Alimentos 8
2.3 Perfil del mercado de hortalizas 10
2.4 Contexto Normativo 14
3. Metodología
3.1 Selección del producto y área de estudio 18
3.2 Selección del Indicador de Calidad 19
3.3 Recolección y análisis de muestras 20
4. Resultados y Discusión 22
5. Conclusiones y Recomendaciones 31
6. Bibliografía 32
3
.ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Perfil general de producción hortícola en Colombia ______________________________________ 11
Tabla 2. Resumen de perfil productivo por semestre según canasta de hortalizas _____________________ 12
Tabla 3. Perfil de producción de hortalizas de hoja según departamento) ___________________________ 12
Tabla 4. Límites de coliformes de acuerdo al uso del agua _______________________________________ 15
Tabla 5. Parámetros de calidad para agua de riego según normatividad chilena _____________________ 15
Tabla 6. Normativa general sobre uso y calidad del recurso hídrico. Adaptado de ____________________ 16
Tabla 7. Principales parámetros de calidad del agua ____________________________________________ 17
Tabla 8. Resultados cuantitativos del conteo de microorganismos _________________________________ 23
Tabla 9. Distribución de frecuencias de conteos positivos según tipo de muestra _____________________ 24
Tabla 10. Coliformes fecales presentes en hortalizas cultivadas en Xochimilco _______________________ 26
Tabla 11. Frecuencia de coliformes en ensaladas listas para consumo ______________________________ 26
Tabla 12. Efecto de diferentes concentraciones de detergentes sobre la cantidad de bacterias en las
hortalizas ______________________________________________________________________________ 30
4
ÍNDICE DE FIGURAS
Gráfica 1. Percepción de los requerimientos de Calidad para Alimentos de acuerdo con los consumidores.
Adaptado de _____________________________________________________________________________ 9
Gráfica 2. Producción de Hortalizas en Cundinamarca en el 2011 _________________________________ 13
Gráfica 3. Perfil de Consumo de Hortalizas en Cundinamarca _____________________________________ 13
Gráfica 4. Perfil de consumo de Hortalizas en la ciudad de Bogotá _________________________________ 14
Gráfica 5. Producción Departamental y Municipal de Lechuga ____________________________________ 19
Gráfica 6. Producción Departamental y Municipal de Espinaca ___________________________________ 19
Gráfica 7. Comparación resultados de los métodos microbiológicos en medio sólido y en placas _________ 22
Gráfica 8. Resultados para el procedimiento de análisis por filtración. Blanco (Izq.), Positivo (Der); Colonias
Rojas - Coliformes Totales, Colonias Azules - E. Coli _____________________________________________ 23
Gráfica 9. Resultados Conteo de Microorganismos. Agua de Riego (Azul), Espinacas de Mercado (Verde),
Espinacas de Cultivo (Rojo) ________________________________________________________________ 24
Gráfica 10. Pozo de agua para riego de los cultivos en Cota ______________________________________ 25
Gráfica 11. Frecuencia de parásitos intestinales en muestras de frutas y hortalizas ___________________ 27
5
INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico corresponde a uno de los temas de mayor interés a nivel mundial, especialmente
en la actualidad debido a que se ha observado una importante reducción en su disponibilidad en
muchas zonas del mundo. Sin embargo, el agua se continúa utilizando a una gran escala debido a que
es un elemento indispensable para el desarrollo de la gran mayoría de las actividades humanas. Dentro
de los principales usos de consumo de agua se incluyen el agropecuario, doméstico, e industrial;
dentro de los cuales, de acuerdo con algunos reportes, el consumo a nivel agrícola representa la gran
mayoría, con cerca del 70 al 90% de la demanda total (UNEP, 2010). Por esta razón, se ha aumentado
el interés en la reducción del consumo en este sector, y así mismo se ha reforzado la implementación
de mejores prácticas de manejo (BMPs) y otras herramientas de este tipo a nivel agrícola. A pesar de
esto, la reducción del agua de riego es una meta difícil de cumplir pues puede llegar a comprometerse
la producción total de alimentos, lo cual puede llegar a afectar directamente la seguridad alimentaria
y la oferta de diferentes productos de consumo básicos a gran escala.
Ahora bien, la utilización del recurso hídrico en el sector agrícola supone grandes retos desde
diferentes puntos de vista, que abarcan desde la disponibilidad del agua, hasta la calidad y los
requerimientos mínimos que se necesitan para regar los cultivos de tal forma que no se afecte la salud
humana. Con respecto a la disponibilidad, en ciertas zonas del planeta, especialmente las más secas
y en muchos casos aquellas con condiciones de mayor pobreza, el recurso hídrico mantiene una baja
oferta. De esta forma, a nivel agrícola frecuentemente se deben utilizar fuentes de agua poco
convencionales, las cuales pueden incumplir con algunos de los requisitos indispensables para
asegurar una calidad mínima de los productos que se cosechan (Blumenthal, et al., 2000). Cabe
resaltar que a pesar de que los efectos negativos son mayores cuando se trata de agua contaminada
que se utiliza para consumo directo, la problemática relacionada a agua de riego también puede ser
una fuente importante de enfermedades, relacionada al consumo de productos que se han contaminado
a lo largo de su proceso de producción (Santos, et al., 2006).
En este contexto, en el presente documento se presenta el análisis realizado para determinar la calidad
de un tipo de hortalizas (espinacas), desde un punto de vista microbiológico. Éste análisis se
desarrolló a partir de muestreos aleatorios en las veredas del municipio de Cota, Cundinamarca, en
los cuales se tomaron muestras de hortalizas, y en algunos casos muestras del agua de riego utilizada
en los cultivos. A su vez, se realizó un muestreo en una plaza de mercado con el fin de analizar las
condiciones post-cosecha de los productos estudiados. Por otra parte, el producto y el área de estudio
fueron seleccionados de acuerdo con algunos informes sobre el estado actual de la producción,
consumo y distribución de los principales productos agrícolas en el país, reportados por diferentes
entidades a nivel nacional. Además, para complementar los resultados obtenidos y contrastar algunos
valores relevantes, se realizó una consulta sobre la normativa que se aplica en este contexto en
Colombia y en otros países del mundo. Finalmente, se desarrollaron algunas conclusiones y
recomendaciones relacionadas al manejo de las espinacas tanto en el cultivo como en condiciones
post-cosecha.
6
REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE DE LA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE
VETEGALES Y AGUA DE RIEGO
2.1 Generalidades
La cobertura de servicio de agua potable para todas las poblaciones ha sido uno de los mayores
objetivos que se han planteado los gobiernos de muchos países en el mundo. Lo anterior, debido a
que el agua es vital para los seres humanos, pues sin un consumo mínimo diario el metabolismo del
cuerpo no puede cumplir con todas sus funciones adecuadamente. Sin embargo, a pesar de los
esfuerzos por ampliar la cobertura en muchas zonas del mundo aún existen poblaciones que tienen
una dotación de agua con características físicas, químicas o biológicas por las cuales el agua no es
potable (UNEP, 2010). Al ingerir este tipo de agua, pueden llegarse a presentar casos críticos de
brotes de enfermedades relacionados principalmente con la presencia de microorganismos patógenos
o de altas concentraciones de metales pesados (León, 1995).
De esta forma, al tener diferentes fuentes de contaminación del agua, se pueden producir efectos
agudos (a corto plazo, muy intensos), o efectos crónicos de largo plazo (tienden a ser leves al inicio,
e intensificarse con el paso del tiempo). Los efectos a corto plazo, suelen ser provocados por
enfermedades de origen microbiano; dentro de las más relevantes a nivel de salud pública se
encuentran la diarrea, cólera, meningitis e incluso algunos tipos de hepatitis (Sia, et al., 2012). Por
otra parte, los efectos a largo plazo típicamente se producen por la presencia de metales pesados en
el agua. Algunas de los efectos más peligrosos para la salud se han relacionado con el consumo de
agua con concentraciones altas de plomo, mercurio y Cadmio (Miranda, et al., 2008).
Por ejemplo, en Benin, África, se analizaron muestras de agua para irrigación de diferentes fuentes,
y de acuerdo a la distribución de los productos agrícolas también se tomaron muestras de estos. El
resultado del estudio reporta altas concentraciones de algunos metales como el Cadmio (Cd), que
supera la dosis diaria establecida por la OMS. Sin embargo, debido a la alta variabilidad en los
sistemas de irrigación, de distribución y características propias de los productos, no fue posible
establecer una relación directa entre las concentraciones y las fuentes de agua (Koumolou, et al.,
2013). Ahora bien, es importante resaltar que los estudios que analizan metales pesados en agua y
alimentos, suelen estar relacionados con el uso de aguas de baja calidad, que pueden tratarse de ríos
muy contaminados o sistemas de reúso de aguas residuales para riego de cultivos. Esto se ve reflejado
en impactos directos en la composición del suelo y por ende no solo en la calidad de los alimentos,
sino también en la productividad de los cultivos. Por esta razón, se recomienda controlar de manera
adecuada el agua de irrigación que se utilice, pues a pesar de que se trate de concentraciones bajas la
acumulación de los metales en el suelo se da en intervalos de tiempo cortos, dependiendo de la
frecuencia de irrigación (Surdyk, et al., 2010). Con respecto a estos sistemas de reúso de aguas
residuales en sistemas de producción agrícola, también existen reportes de altos niveles de
contaminación con parásitos como huevos de Ascaris y quistes de Giardia, debido a un mal manejo
en el tratamiento requerido para asegurar unas condiciones mínimas de salubridad en los cultivos
(Amahmid, et al., 1999).
7
En el contexto del agua para uso agrícola, también se han reportado casos importantes de aumentos
de incidencia de ciertas enfermedades, debido a la presencia de diferentes contaminantes en el agua,
los cuales son transmitidos a los productos agrícolas que más tarde son consumidos por las
poblaciones humanas. Específicamente, las enfermedades pueden producirse por ingestión de
alimentos que contienen microorganismos en la superficie, o por metales que han sido almacenados
en el suelo, y luego las plantas han reabsorbido (Miranda, et al., 2008). Como se mencionó
previamente, los metales suelen presentar casos de tipo crónico, y debido a que la variabilidad de
consumo alimentaria es bastante grande, el consumo alimentario de una misma fuente de manera
frecuente no suele ser común. Sin embargo, sí se han presentado algunos casos de brotes de
enfermedades, como el reconocido brote de la enfermedad itai-itai, que se generó hacia mediados del
siglo XX en Japón. Este caso particular, se produjo debido a que una mina de zinc liberaba altas
concentraciones de Cd al río Jinzu, por lo que aguas abajo se acumularon grandes concentraciones de
este metal. En las cercanías del río, se cultivaban grandes extensiones de arroz, alimento en el cual se
acumuló el Cd por muchos años. Por esta razón, una gran parte de las poblaciones que vivían de estos
cultivos enfermó en un periodo similar a causa de la enfermedad itai-itai, causada por el exceso de
Cd ingerido en los últimos años (Ishihara, et al., 2001).
Por otro lado, la presencia de microorganismos en alimentos contaminados también se ha reportado
como una de las principales causas de enfermedades entéricas, debido a que al ingerir los alimentos
los patógenos son absorbidos en el tracto gastrointestinal muy fácilmente. De esta forma, se han
reportado diversos casos en los que se determina la presencia de microorganismos patógenos en
alimentos, que al ser ingeridos generan graves efectos. Por ejemplo, un estudio en Manila, ciudad en
la que gran parte de las enfermedades provienen de alimentos contaminados, resalta que en más del
45% de hortalizas muestreadas en mercados de la ciudad, se tiene presencia de diferentes parásitos
incluyendo Ascaris, Giardia lamblia y otros gusanos, además de bacterias como E. coli e incluso
algunos insectos (Sia, et al., 2012). Sin embargo, aunque existen algunos reportes sobre parásitos,
cuando se estudia la contaminación de alimentos, suele determinarse la presencia de E. coli pues es
un indicador muy sencillo y preciso para estos análisis (Vega, et al., 2005). Así pues, un estudio que
evaluaba la calidad de muestras de lechuga de acuerdo al tipo de cultivo utilizado, reporta que la
presencia de bacterias causantes de enfermedades gastrointestinales es menor en cultivos
hidropónicos, en comparación a cultivos de tipo orgánico y tradicional. Sin embargo, en los tres tipos
de cultivos se encontraba presencia de coliformes fecales, y en algunos casos de parásitos como la
Taenia (Gomes, et al., 2012).
Sin embargo, las causas de contaminación de los alimentos no están únicamente relacionadas con el
agua que se utiliza para el riego de los cultivos, sino que puede estar vinculado a los procesos de
recolección, transporte, almacenamiento y distribución a los que son sometidos la mayoría de los
productos agrícolas. Por ejemplo, se han reportado algunos estudios en los que se determinan
presencia de huevos helmintos en hortalizas en mercados (Adenusi & Abimbola, 2014), e incluso en
ensaladas listas para consumo, por lo que el interés de un análisis de contaminación como este no
debería enfocarse solo en el cultivo de los productos agrícolas (Cerna, et al., 2012). Por esta razón,
en muchos países se han establecido entidades encargadas de manejar, limitar y estandarizar los
procesos de producción de los alimentos, con el fin de asegurar cierta calidad de estos desde muchos
puntos de vista. De manera similar, se han establecido estándares de calidad para diferentes
parámetros, relacionados con el agua de riego que se utiliza en los cultivos. A continuación se
8
presentarán algunos de los indicadores más utilizados para cuantificar la calidad tanto del agua de
riego como de los productos agrícolas más consumidos.
2.2 Indicadores de Calidad en Agua y Alimentos
Determinantes de Calidad en Agua
En primer lugar, cabe resaltar que los indicadores para calidad del agua incluyen determinantes de
tipo físico, químico y microbiológico. A nivel físico por ejemplo, se suelen realizar mediciones de
turbidez y conductividad, las cuales indican la presencia de partículas en estado coloidal o de
suspensión (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000). Suelen ser cuantificados principalmente con
fines procedimentales, pues pueden interferir fácilmente con el transporte, tratamiento y con la
mayoría de los usos que se le pueden dar al agua.
En segundo lugar, se tienen los determinantes químicos que constituyen una amplia gama de
sustancias que pueden encontrarse de manera natural en bajas concentraciones en el agua. Dentro de
estos compuestos químicos se destacan el nitrógeno y fósforo, los cuales se utilizan como indicadores
de fuentes de nutrientes en el agua para organismos autótrofos. Estas concentraciones de N y P se
determinan tanto de forma agregada (Valores totales), como distribuida (N amoniacal, orgánico; P
soluble, particulado). Así mismo, se cuantifican las concentraciones de Sólidos Totales, y las
subdivisiones de estos sólidos (suspendidos, disueltos, volátiles, fijos), todos presentes en los
diferentes tipos de aguas. Además de estos, se suelen analizar otros compuestos y de acuerdo al caso
algunos elementos químicos de interés particular (por ejemplo Pb, Hg, etc) (University of Vermont,
2013).
En tercer lugar, también suelen utilizarse algunos determinantes de tipo microbiológico, para analizar
el aporte contaminante de una fuente de agua puntual. De manera general, el principal parámetro que
se utiliza para análisis microbiano consiste en la cuantificación de coliformes totales y coliformes
fecales presentes en el agua. Estas bacterias consisten en un grupo de microorganismos que puede
encontrarse distribuido de manera general en los suelos, pero tienen la característica de que su hábitat
principal está conformado por el intestino de los seres humanos y otros animales de sangre caliente
(Cerna, et al., 2012). Por este motivo, al realizar análisis para determinar la presencia de coliformes
en una muestra de agua, se puede asociar fácilmente la posible contaminación de un recurso hídrico
debido a descargas de aguas residuales, posiblemente de origen fecal. No obstante, recientemente se
ha implementado el uso de otros organismos patógenos como indicadores de contaminación
microbiológica, debido a los potenciales efectos negativos sobre la salud humana que estos pueden
llegar a tener, como es el caso de los huevos de helmintos, quistes de Giardia lamblia y huevos de
Cryptosporidium. Adicional a esto, estos organismos tienen una resistencia en el agua mayor a las
coliformes, por lo que su análisis es mucho mejor en términos de prevención de enfermedades
(Vanegas & Rojas, 2004).
Determinantes de Calidad en Alimentos
Con respecto a la calidad de los alimentos, estos suelen tener en cuenta una gran cantidad de variables
dentro de las que se destacan algunas como (Universidad de Alicante, 2011):
- Pureza y Seguridad: Límites para la presencia de microorganismos, toxinas, y otros
materiales que pueden entrar en contacto con los alimentos en el proceso de producción.
9
- Identidad: Especie, origen geográfico, y sistema de producción (transgénico, convencional o
ecológico)
- Aceptabilidad: Incluye aspectos sensoriales (apariencia, textura, aroma), de frescura (grado
de conservación), precio y cantidad.
- Composición: Nutrientes funcionales, Compuestos bioactivos, factores dietéticos y
complementos adicionados a los productos.
Ahora bien, al enfocar la calidad de los alimentos en productos agrícolas frescos, como las frutas y
hortalizas, el espectro de condiciones calidad se reduce un poco pues estos alimentos suelen carecer
de procesos de transformación y empaque en muchos casos, por lo que los indicadores desde el punto
de vista técnico suelen centrarse en la seguridad y la apariencia de los productos (Food and
Agriculture Organization of the United Nations, 2012). A continuación se muestra un diagrama que
representa el punto de vista de los consumidores sobre los factores relevantes relacionados a la calidad
de productos agrícolas frescos:
Gráfica 1. Percepción de los requerimientos de Calidad para Alimentos de acuerdo con los consumidores. Adaptado de (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2012)
10
De esta forma, se puede observar que de acuerdo con el consumidor la percepción de calidad de las
frutas y hortalizas está más relacionada a parámetros sobre la apariencia, la frescura y el sabor, y en
menor proporción a la seguridad y el valor nutricional del producto. Sin embargo, aunque debido a
esta percepción, económicamente es más viable mejorar los estándares de apariencia, desde el punto
de vista técnico y de salubridad, es más relevante la utilización de indicadores de seguridad, debido
a que estos pueden tener efectos directos en la salud de los consumidores. Por esta razón, en este
campo se utiliza el término de seguridad de los alimentos, haciendo referencia a la ausencia de
sustancias y/o organismos que puedan ser dañinas para la salud (FAO & OMS, 2007). Éste grupo de
sustancias incluye la presencia de agroquímicos (plaguicidas, desinfectantes, fungicidas, herbicidas,
entre otros), metales pesados, toxinas y microorganismos patógenos (Food and Agriculture
Organization of the United Nations, 2012).
En relación a este tema, se han realizado algunos estudios que analizan la presencia de algunos de
estos contaminantes que reducen la calidad de las frutas y hortalizas, y que además pueden representar
un riesgo importante para la salud (Koumolou, et al., 2013). Por ejemplo, se ha reportado acumulación
de metales pesados tanto en los suelos como en las plantas de cultivos hortícolas en la cuenca del río
Bogotá. En este estudio, se analizó la presencia de varios metales, siendo el Pb aquel con mayor
acumulación, de manera que superaba el límite establecido en alimentos para lactantes y niños de
corta edad. Además, en general para la mayoría de los metales se estableció que la lechuga fue la
hortaliza que acumulaba con mayor facilidad los metales, lo cual tiene implicaciones relevantes
debido a que esta verdura suele consumirse fresca y sin remoción de algunas de sus partes (Miranda,
et al., 2008).
Por otra parte, se han realizado algunos estudios enfocados a la determinación de la presencia de
pesticidas sobre la superficie de algunas hortalizas. Teniendo en cuenta que estos son aplicados en
los cultivos, los estudios sobre pesticidas tienden a analizar los productos agrícolas a nivel del
mercado, pues es el momento en que están próximos a ser ingeridos por el ser humano. En este
contexto, se analizó la presencia de 10 plaguicidas organofosforados en tomates obtenidos en la
central de abastos y otros supermercados de la ciudad de Bogotá, y se encontró que sí existían
concentraciones de la mayoría de los plaguicidas en más de la mitad de las muestras. Sin embargo,
estas no sobrepasaban los límites establecidos por el Codex alimentarius (Castro, et al., 2004). De
manera similar, otro estudio realizado en la misma ciudad reporta que más del 70% de los tomates
contienen algún tipo de pesticida. No obstante, las concentraciones medidas tampoco superan los
límites máximos (Arias, et al., 2014), por lo que no se puede afirmar sobre riesgos a la salud
relacionados a los tomates en este contexto.
2.3 Perfil del mercado de productos agrícolas
Perfil de producción
El mercado de hortalizas conforma uno de los conjuntos de productos agrícolas de mayor importancia
en Colombia, debido a que por la alta variabilidad de suelos y climas, en el país se produce una gran
cantidad de este tipo de alimentos. Sin embargo, existen otro tipo de cultivos de mayor importancia
a nivel económico, pues mantienen una mayor área sembrada y una mayor producción total, como es
el caso del maíz, la papa, algodón y yuca (Departamento Administrativo Nacional de Estadística,
2011). Cabe resaltar, que este análisis se enfocó en las los cultivos hortícolas debido a que estos suelen
consumirse frescos, y en muchos casos sin algún tipo de cocción, mientras que los demás cultivos
11
típicamente tienen algún tipo de procesamiento o de cocción antes de su consumo. A continuación se
encuentra un resumen del área y producción de hortalizas en Colombia, en el cual se muestra la alta
influencia tanto en área como en volumen producido de verduras como la arveja, cebolla y lechuga.
Tabla 1. Perfil general de producción hortícola en Colombia (Corporación Colombia Internacional, 2010)
En este contexto, de acuerdo con la Encuesta Nacional Agropecuaria, se tiene que en relación a los
cultivos de productos hortícolas, las hortalizas de hoja son aquellas que mantienen una mayor
producción en toneladas, mientras que las hortalizas de fruto ocupan una mayor área sembrada. En
una menor proporción tanto en área como en producción se encuentran las hortalizas de raíz, bulbo y
flor (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011). El reporte en resumen para la
canasta de hortalizas se muestra en la siguiente tabla, en la que cabe resaltar que las hortalizas de hoja
presentan una mayor producción en se segundo semestre del año, y representan el segundo mayor
rendimiento en esta canasta de productos agrícolas, por debajo de las hortalizas de bulbo.
12
Tabla 2. Resumen de perfil productivo por semestre según canasta de hortalizas (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011)
Ahora bien, para el año 2011, según la misma fuente de información para las hortalizas de hoja
específicamente, la mayor área sembrada se encuentra en el departamento de Cundinamarca, con más
del 50% del área para este tipo de cultivos. Adicionalmente, la producción total de estas hortalizas
también se concentra en este departamento, que cuenta con más de la mitad de la producción del país,
como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 3. Perfil de producción de hortalizas de hoja según departamento (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011)
Por otra parte, al analizar únicamente el Departamento de Cundinamarca se tiene el siguiente perfil
de producción de hortalizas, en el cual se resalta la producción de zanahorias, tomates y cebolla
cabezona, los cuales ocupan más del 55% de la producción total del departamento. Sin embargo,
también se destacan otras hortalizas como la lechuga, habichuela, el repollo, pepino, y en menor
proporción la arveja, espinaca y acelga. Estos resultados se asemejan bastante a los presentados por
el Perfil Nacional de Consumo de Frutas y Verduras, en los que predominan las producciones de las
hortalizas mencionadas previamente (Ministerio de Salud y Proteccion Social, 2013).
13
Gráfica 2. Producción de Hortalizas en Cundinamarca en el 2011 (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2012)
Perfil de Consumo
Por otra parte, algunas entidades han recopilado y analizado información acerca de las tendencias del
consumo de la población colombiana, con respecto a productos agrícolas (frutas y hortalizas). En
primer lugar, se cuenta con el Perfil Nacional de Consumo de Frutas y Verduras (Ministerio de Salud
y Proteccion Social, 2013), el cual establece estadísticas básicas agregadas y por departamento para
los principales consumos. A continuación se muestran los perfiles de consumo de verduras para la
ciudad de Bogotá y para el departamento de Cundinamarca:
Gráfica 3. Perfil de Consumo de Hortalizas en Cundinamarca (Ministerio de Salud y Proteccion Social, 2013)
14
Gráfica 4. Perfil de consumo de Hortalizas en la ciudad de Bogotá (Ministerio de Salud y Proteccion Social, 2013)
De acuerdo con éstos, se puede afirmar que el comportamiento de la demanda en Bogotá y en
Cundinamarca en general es muy similar, a excepción de alimentos como la espinaca y las
habichuelas que tienen un leve aumento en el consumo en Bogotá. Los productos agrícolas más
consumidos corresponden al tomate, la zanahoria, arveja y cebolla.
2.4 Contexto Normativo
Al analizar las diferentes normas que rigen la calidad de agua y la calidad de los alimentos, se encontró
información relevante tanto a nivel nacional como de otros países. A continuación se presentan
algunas de las consideraciones más importantes:
Normatividad en otros países
De manera general, a nivel mundial la mayoría de los países aprueban y siguen los estándares
establecidos por el CODEX Alimentarius, el cual consiste en un conjunto de prácticas y estándares
recomendados para asegurar un buen manejo, producción y control con el fin de proteger al
consumidor a través de buenos productos alimenticios. Los principales constituyentes del CODEX
consisten la Food and Agriculture Organization (FAO) y la Organización Mundial de la Salud
(OMS). Sin embargo, esta entidad no reporta límites cuantitativos para algunos indicadores
específicos, sino que presenta una gran cantidad de buenas prácticas, de requerimientos de
saneamiento, actividades de monitoreo y otras que permiten asegurar un producto lo suficientemente
bueno como para evitar que la salud del consumidor se pueda ver afectada (Food and Agriculture
Organization of the United Nations, 2012).
Ahora bien, aunque muchos países tienen en cuenta las recomendaciones del CODEX, también
proveen sus propias normas para que de manera interna se mantenga un control sobre los alimentos
que son consumidos por las poblaciones. Por ejemplo, la Ley General de Aguas de Perú establece
límites de 5000 coliformes totales por 100 mL para aguas destinadas a uso agrícola. La guía
canadiense limita 1000 coliformes totales por 100 mL, y en Honduras el máximo permisible es de
15
2000 coliformes totales por 100 mL (Ministerio de Salud, s.f.). A su vez, en Vermont, Estados Unidos,
se establecen algunas prácticas generales para el uso de agua, y se establecen los siguientes límites
de coliformes totales y E. coli de acuerdo al tipo de uso, los cuales son mucho más estrictos
(University of Vermont, 2013).
Tabla 4. Límites de coliformes de acuerdo al uso del agua (University of Vermont, 2013)
Finalmente, a continuación se presentan los parámetros de calidad del agua para riego agrícola
reportados para el caso específico de Chile:
Tabla 5. Parámetros de calidad para agua de riego según normatividad chilena (Universidad de Chile, 2005)
16
Normatividad en Colombia
En primer lugar, es importante resaltar algunas de las normativas más relevantes en el tema de calidad
e inocuidad del agua, que se han establecido en Colombia:
Tabla 6. Normativa general sobre uso y calidad del recurso hídrico. Adaptado de (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2011)
Norma Función
Decreto 1541 de
1978 Reglamento usos de aguas no marítimas
Decreto 1594 de
1984 Reglamenta usos del agua y residuos líquidos
Ley 373 de 1997 Programa para el uso eficiente y ahorro de agua
Resolución 1096 de
2000
Documentación Técnica–Normativa del sector de agua potable y
saneamiento básico
Decreto 3100 de
2003
Reglamentación de tasas retributivas por utilización directa del agua como
receptor de vertimientos puntuales
Decreto 1575 de
2007 Establece el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua
Decreto 1324 de
2007 Crea el Registro de Usuarios del Recurso Hídrico
Decreto 3930 de
2010
Establece disposiciones relacionadas al uso del recurso hídrico y
vertimientos al mismo
Aunque en todas las normativas presentadas previamente se discuten algunas disposiciones generales,
en sí la Resolución 1096 del año 2000 es la que especifica con cierto detalle algunas características
propias que deben tener el agua y los sistemas de dotación de esta, para cumplir con un nivel básico
de calidad. A continuación se presenta un resumen de los principales parámetros que deben medirse
para determinar la calidad del agua, de acuerdo con el Reglamento Técnico del Sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico (RAS), expedido por el Ministerio de Desarrollo Económico. Es
importante resaltar que estos parámetros están enfocados en la calidad del agua que suele utilizarse
para dotación de agua potable, por lo que para el caso del agua de riego no suelen utilizarse estándares
tan exigentes, ni la revisión de todos los determinantes que se presentan en la tabla.
17
Tabla 7. Principales parámetros de calidad del agua (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000)
Con respecto a la calidad microbiológica de los alimentos, se encontró que en Colombia la normativa
existente es muy poca y muy laxa. Por este motivo, la normativa más relacionada que se encontró
corresponde a la producción de alimentos procesados, con hortalizas y otros productos agrícolas. Es
decir, que no existe como tal una guía de estándares o límites permisibles para productos frescos
como las hortalizas, pues estas no suelen tener algún tipo de monitoreo, en comparación a los
productos procesados y fabricados. Aun así, los requisitos microbiológicos de estos productos
mencionados solamente hacen referencia al conteo de mohos y levaduras, y de bacterias acido
lácticas, por lo que se reportan valores máximos de estos indicadores (Ministerio de Protección Social,
2011).
18
METODOLOGÍA
3.1 Selección producto y área de estudio
Para determinar el producto agrícola más apropiado para el análisis, se tuvieron en cuenta dos factores
principalmente. En primer lugar, las tendencias de consumo y producción de la región de análisis,
que corresponde al Departamento de Cundinamarca. En segundo lugar, las características propias del
producto que podrían facilitar, o no, la producción de efectos negativos sobre la salud humana.
En cuanto a la información sobre la demanda y la oferta en el sector hortícola, de acuerdo con el perfil
de consumo tanto de Bogotá como de Cundinamarca presentados previamente en la sección 2.3, se
pudo observar que la lista de los productos que más se consumen en esta zona incluye: tomate,
zanahoria, arveja, cebolla, habichuela, lechuga, espinaca, pepino y repollo. Ahora bien, con respecto
a la oferta se encontró información distinta, de acuerdo con dos fuentes (Anuario Estadístico de Frutas
y Hortalizas, y Plan Nacional Hortícola). Lo anterior, debido a que los datos sobre producción
cambian en ambos reportes. Sin embargo, la única fuente que tenía la información segregada por cada
producto de manera individual, correspondía al Anuario Estadístico, por lo que éste se utilizó para
analizar dentro de las nueve hortalizas más consumidas, aquellas que contaban con una mayor
producción en Cundinamarca (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2012). Por esta razón,
de acuerdo con el Anuario las verduras que no cuentan con una producción mayoritaria en
Cundinamarca corresponden tal tomate, arveja, pepino y repollo.
Ahora bien, al analizar la forma de consumo también se pudo reducir de manera considerable la lista
de posibles productos agrícolas para analizar. Aunque este es un elemento que puede tornarse un poco
incierto, se tuvo en cuenta la forma de consumo más común (con o sin cocción previa), pues a pesar
de que la mayoría de los vegetales son lavados previamente al consumo, en muchos casos el lavado
común no es suficiente para remover patógenos y en menor medida metales y otros compuestos
perjudiciales (Vanegas & Rojas, 2004). De esta forma, se determinó que aquellas verduras que
típicamente se consumen sin cocción, incluyen la lechuga, espinaca, tomate, y en menor proporción
la zanahoria y la cebolla. Sin embargo, es importante resaltar que algunas hortalizas como las
zanahorias y el tomate se consumen en muchos casos después de remover la cáscara, por lo que al
ingerir estos alimentos se tiene una probabilidad mucho menor de ingresar contaminantes al cuerpo
debido a que muchos de estos se encuentran en la superficie de las verduras.
Al tener en cuenta las razones anteriores, se determinó que las hortalizas que cumplían con todos los
criterios descritos previamente (forma de consumo y alta producción y consumo en Cundinamarca),
correspondían a la lechuga y la espinaca, las cuales se producen en grandes cantidades en el
departamento, son dos de las verduras más consumidas en la zona y a nivel nacional, y además suelen
consumirse frescas, sin requerir de cocción ni remoción de la superficie externa. Por estas razones
estas dos hortalizas se consideran óptimas para realizar el análisis del estudio. Para definir de manera
19
concreta si se utilizaban espinacas o lechuga, se analizaron los datos de producción departamental y
municipal de ambos productos, los cuales se resumen en las siguientes gráficas:
Gráfica 5. Producción Departamental y Municipal de Lechuga (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2012)
Gráfica 6. Producción Departamental y Municipal de Espinaca (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2012)
De acuerdo con los gráficos anteriores, se puede observar que ambas hortalizas se producen
mayoritariamente en el Departamento de Cundinamarca. Sin embargo, dentro del departamento la
producción tiene una distribución muy diferente. Por un lado, la lechuga se siembra principalmente
en 4 municipios con participaciones porcentuales entre el 15 y el 20%, mientras que la espinaca se
cultiva con una participación muy alta (más del 90%) en el municipio de Cota. Al tener en cuenta esta
información, se pueden resaltar dos consideraciones: primero, si se selecciona la espinaca como
producto de interés, el análisis puede tener un mayor impacto ya que las condiciones climáticas y
otras variables que se pueden presentar al tener una distribución geográficamente heterogénea, no van
a afectar los resultados. En segundo lugar, si se selecciona la lechuga, se deberán hacer muestreos en
cuatro municipios diferentes debido a que la producción no está centralizada, motivo por el cual se
incurrirá en mayor tiempo y movilización para llevar a cabo el estudio, mientras que al analizar la
espinaca los muestreos pueden enfocarse en un solo municipio. Por estas razones, se determinó que
el producto agrícola más adecuado para el análisis corresponde a las espinacas, tomando como área
de estudio específicamente el municipio de Cota, el cual mantiene la mayor producción municipal
tanto a nivel departamental como a nivel nacional.
3.2. Selección Indicador de Calidad
Para determinar el indicador de calidad más apropiado para analizar las muestras tanto de agua de
riego como de las hortalizas, se tuvo en cuenta principalmente que el indicador fuera común a ambos
20
tipos de muestras, y que pudiera llevarse a cabo de acuerdo con los procedimientos del Laboratorio
de Análisis Fisicoquímico de Ingeniería Ambiental de la Universidad de los Andes. Además de esto,
también se tuvo en cuenta la importancia de los parámetros que se fueran a analizar, en términos de
su relación a posibles efectos negativos en la salud de las personas.
De esta forma, con respecto a los parámetros comunes se descartaron todas las características
relacionadas a la apariencia, sabor y frescura que se tienen en cuenta en los alimentos, y determinantes
como los nutrientes que se miden en el agua. Por esta razón, se observó que los posibles parámetros
comunes que podrían medirse tanto en el agua de riego como en las hortalizas corresponderían a los
indicadores microbiológicos o a los metales pesados. Sin embargo, debido a los altos costos que se
requieren para realizar pruebas de determinación de metales pesados se consideró como mejor opción
la determinación de microorganismos.
Además de esto, un factor muy relevante para la selección del indicador correspondió a la facilidad
de generación de efectos adversos a la salud. Como se explicó previamente, aunque los metales
pesados causan efectos graves en la salud, para que estos se puedan generar se requiere de largos
periodos de tiempo y de exposiciones constantes a ciertas concentraciones (Koumolou, et al., 2013).
Por este motivo es difícil que se puedan relacionar concentraciones de estos elementos en unas
muestras de alimentos a daños en la salud. Ahora bien, los microorganismos patógenos que pueden
encontrarse en el agua o en los alimentos pueden fácilmente causar perjuicios en la salud, pues de
acuerdo con lo presentado en la sección 2.2, la mayoría de las enfermedades causadas por bacterias y
parásitos tienden a presentarse rápidamente y con efectos agudos relacionados en su mayoría a
enfermedades que afectan el tracto gastrointestinal (Camargo & Campuzano, 2006). Por esta razón,
se seleccionaron los indicadores microbiológicos como aquellos más apropiados para el análisis de
ambas muestras.
Finalmente, con respecto a este tipo de indicadores, se realizó una breve revisión sobre los
microorganismos de mayor importancia, y aquellos que suelen medirse en este tipo de estudios. De
esta forma, se encontró que a nivel de relevancia médica y de resistencia de los organismos patógenos,
se pueden identificar algunos como Salmonella spp, Listeria, Giardia lamblia y otros, a través de
técnicas moleculares de análisis de fragmentos de ácidos nucleicos. Sin embargo, estos
procedimientos incurren en altos costos y mayores tiempos de análisis (Vanegas & Rojas, 2004). Por
esta razón, suelen utilizarse otros microorganismos que se caracterizan por una rápida identificación,
y a su vez funcionan como un buen indicador de contaminación fecal en diferentes medios (Gomes,
et al., 2012). Como se explicó previamente, estas bacterias corresponden a aquellas del grupo
coliformes, las cuales se seleccionaron como el indicador más conveniente para el análisis de
contaminación en el agua de riego y en los alimentos.
3.3 Recolección y Análisis de muestras
Las muestras de hortalizas y de agua de riego fueron recolectadas en cultivos aleatorios de las veredas
del municipio de Cota, Cundinamarca. Para la recolección y transporte de las muestras se utilizaron
guantes de nitrilo, bolsas herméticas estériles (para las hortalizas), frascos plásticos estériles para
análisis de coliformes (para el agua de riego), y una nevera para que mantuviera las muestras en
reserva hasta su análisis. Además, en los casos en que era posible, se preguntaba a los dueños y/o
trabajadores de los cultivos sobre las condiciones de riego en la zona. Aunque se explicará con detalle
21
más adelante, cabe resaltar que solo en 5 casos se pudo obtener muestras del agua de riego de los
cultivos, debido principalmente a la baja profundidad de los pozos en la época de los muestreos.
Dentro de los procedimientos para llevar a cabo el análisis microbiológico, se llevaron a cabo tres
técnicas en tres muestreos pilotos distintos, con el fin de determinar la técnica más apropiada para
desarrollarla en un muestreo final. A continuación se describen brevemente la preparación de las
muestras (que es la misma para todos los métodos) y las tres técnicas utilizadas.
Inicialmente, se pesaron 10 g de cada muestra de espinaca (únicamente a partir de las hojas), y se
agregaban a un frasco junto con 110 mL de agua estéril. Seguido de esto, se dejaba en agitación
continua durante una hora por medio de un agitador automático (Shaker), para asegurar que las
partículas sobre la superficie de las hojas de espinaca fueran liberadas y se disolvieran en el agua.
Posteriormente, se realizaban dos diluciones (10 mL de muestra en 90 mL de Agua estéril) tanto de
las muestras de agua como de las muestras de espinacas, con el fin de contabilizar coliformes en tres
diluciones distintas. Después de esto, se continuaba con la respectiva técnica microbiológica, como
se describe a continuación:
- Análisis en medio sólido
Para este procedimiento se utilizó el medio selectivo EMB (Eosin Methylene Blue), que se
utiliza para determinar específicamente el crecimiento del grupo de bacterias coliformes, y
permite diferenciar claramente la presencia de E. coli. Se utilizaron 37 g de medio en polvo
por cada litro de agua estéril, y esta solución se esterilizó en el autoclave. La siembra se
realizó por fondo en cajas de Petri, con el fin de incluir la totalidad del volumen de las
diluciones por debajo del medio. Las cajas se almacenaron a 35° en incubadora durante 48 h.
- Análisis en placas
Se adquirió un kit de Placas NeoFilm obtenido a través de la empresa Catver S.AS. Por medio
de este, se utilizan pequeñas placas que solo requieren de una adición de 1 mL de muestra
sobre una superficie que permite el crecimiento de los microorganismos; ésta ya incluye una
matriz de fondo lo cual facilita el conteo de las coliformes. De manera similar, permite
diferenciar las E. coli de las coliformes totales de acuerdo al color de las colonias. Cabe
resaltar que este método no incurre en gastos adicionales debido a que no requiere de un
medio como tal. Las placas también se incubaron a 35° durante 48 h.
- Análisis por filtración
Éste método se utiliza como estándar para el análisis de coliformes en muestras de agua. Sin
embargo, para poder aplicarlo a las muestras de espinacas se debió incluir la preparación
definida previamente con el fin de que todo el medio fuera líquido. En este caso cada una de
las diluciones es filtrada por medio de un equipo al vacío, a través de un papel de filtro
especial que incluye una cuadrícula de fondo. Las cajas de Petri que se usan en este caso
corresponden a cajas pequeñas, en las cuales se agrega 1 mL de medio ColiBlue. El papel de
filtro es colocado dentro de la caja de Petri junto con el medio; este también permite
diferencial las coliformes fecales de las totales por coloración, y requiere solo de un tiempo
22
de 24 h de incubación. El procedimiento se llevó a cabo siguiendo las especificaciones de la
Guía del Laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Universidad de los Andes.
Finalmente, cabe resaltar que para todos los casos se realiza un conteo de colonias (UFC) por
cuadrículas, y se determina el promedio de UFC de acuerdo con los resultados de todas las diluciones
para cada muestra. Es importante resaltar que todo el material y los equipos utilizados en los tres
procedimientos descritos fueron esterilizados previamente al análisis, además de que todos estos se
realizaron dentro de una cabina de extracción que contaba con desinfección por luz ultravioleta.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Al realizar los primeros tres muestreos propuestos se determinó que el procedimiento más óptimo
para el análisis microbiológico correspondía al análisis por filtración, debido a que los otros dos
métodos no arrojaron resultados específicos, es decir, que no presentaron colonias de E. coli o de
coliformes totales en ninguna de las muestras. Sin embargo, al realizar el tercer muestreo se encontró
que efectivamente la mayoría de las muestras sí contenían tanto coliformes totales como fecales, por
lo que este fue el procedimiento que se utilizó para el muestreo final.
A continuación se presentan dos imágenes que representan los resultados obtenidos en los dos
primeros muestreos, en los que, como se comentó previamente, no se obtuvieron valores concluyentes
sobre la presencia de microorganismos. Más adelante se discutirán algunas de las posibles fuentes de
error en estos procedimientos.
Gráfica 7. Comparación resultados de los métodos microbiológicos en medio sólido y en placas
Por otra parte, el método por filtración arrojó resultados positivos en muchos casos. A continuación
se muestra una imagen que ejemplifica los resultados para este procedimiento:
23
Gráfica 8. Resultados para el procedimiento de análisis por filtración. Blanco (Izq.), Positivo (Der); Colonias Rojas - Coliformes Totales, Colonias Azules - E. Coli
En su totalidad, se tomaron 20 muestras de espinacas de los cultivos en Cota, 8 muestras de agua de
riego y 5 muestras de espinacas tomadas en la Plaza de Mercado Las Ferias, en Bogotá. Sin embargo,
debido a los inconvenientes con los primeros métodos solamente se tuvieron en cuenta para al análisis
final 15 espinacas del cultivo, 5 muestras de agua de riego y 5 espinacas del mercado. Los resultados
específicos del conteo luego de calcular el promedio con las diluciones de cada muestra se presentan
a continuación:
Tabla 8. Resultados cuantitativos del conteo de microorganismos
Conteo Microorganismos (UFC / 1g) Conteo Microorganismos (UFC / 1g o 100 mL)
Tipo de Muestra
N° Coliformes
Totales E. Coli
Tipo de Muestra
N° Coliformes
Totales E. Coli
Cultivos
1 0 0
Agua de Riego
1 37 31
2 2 2 2 85 60
3 38 22 3 23 19
4 2 1 4 18 7
5 0 0 5 28 2
6 16 13
Plaza de Mercado
1 130 120
7 0 0 2 60 50
8 32 25 3 0 0
9 0 0 4 80 70
10 0 0 5 250 40
11 11 8
12 0 0
13 52 35
14 4 0
15 0 0
24
Teniendo en cuenta los resultados anteriores, se realizó un Diagrama de Caja, con el fin de establecer
de manera más clara la variabilidad entre los diferentes tipos de muestras.
Gráfica 9. Resultados Conteo de Microorganismos. Agua de Riego (Azul), Espinacas de Mercado (Verde), Espinacas de Cultivo (Rojo)
Finalmente, se realizó una tabla resumen en la que se establecen los porcentajes de muestras con
resultados positivos para la presencia de microorganismos:
Tabla 9. Distribución de frecuencias de conteos positivos según tipo de muestra
Muestras positivas
Tipo de Muestra
Total de muestras
Número (%)
Agua de Riego 5 5 100
Esp. de mercado
5 4 80
Esp. de cultivo 15 8 53.3
Teniendo en cuenta los resultados encontrados, se puede afirmar que la mayoría de las muestras
analizadas tienen presencia de coliformes totales y fecales. Aunque para afirmar de manera
concluyente habría que realizar muestreos con un mayor número de espinacas y de muestras de agua
de riego, es importante resaltar que para el agua de riego se tuvo un 100% de muestras positivas.
Ahora bien, de acuerdo a lo encontrado al caracterizar las fuentes, todos los trabajadores de los
cultivos con los que se pudo dialogar, afirmaron que al agua que se toma para riego proviene de pozos
y aljibes ubicados en todas las veredas. En algunos de los casos reportados, cuando se encuentra
25
presencia de coliformes fecales en agua de riego, suele deberse a la utilización de aguas residuales
para irrigar los cultivos (Quadros, et al., 2014). Sin embargo, al tratarse de agua subterránea es
incongruente el hecho de que hayan aparecido rastros de contaminación fecal en todas las muestras,
lo que podría atribuirse a infiltraciones de agua residual en los reservorios de agua subterránea, o a
contaminación por parte de otros animales mamíferos que se mantienen en la región, pues aunque la
zona es altamente agrícola, también tiene pequeños usos a nivel pecuario (Concejo Municipal de
Cota, 2014) y los pozos suelen estar descubiertos. A continuación se muestra uno de los pozos que
puede representar la mayoría de los pozos de la región:
Gráfica 10. Pozo de agua para riego de los cultivos en Cota
Por otra parte, el diagrama de caja que presenta la variabilidad de las mediciones realizadas, describe
claramente una diferencia importante en las muestras analizadas. Esto es, que a pesar de que los
límites inferiores de variabilidad suelen ser similares, incluso son cero para las 2 fuentes de espinacas,
los límites superiores sí varían más, específicamente para las muestras obtenidas en la Plaza de
Mercado. A su vez, la mediana de estas espinacas es superior en un amplio espectro a las medianas
de las espinacas de los cultivos y del agua de riego. De esta forma, es posible plantearse si la calidad
microbiológica de las espinacas se ve más afectada a nivel de los mercados y los sistemas de
distribución de los productos, en comparación a los aportes que se pueden recibir por el agua de riego.
Cabe resaltar que de acuerdo a los estándares reportados en la sección 2.4, todas las muestras de agua
de riego analizada cumplen con los requisitos máximos de coliformes totales y de E. coli, lo cual
refuerza la posibilidad de que la contaminación en las hortalizas se dé post-cosecha.
De acuerdo con algunos de los estudios revisados, la mayoría de estos se enfocan en el análisis de
muestras en mercados e incluso e productos listos para el consumo, pues de esta forma se tiene un
mayor impacto al tratarse de alimentos que van a ser ingeridos pronto. En este contexto, un estudio
realizado en Cajamarca, Perú, reporta 40% de las muestras analizadas con un elevado conteo de
coliformes fecales, por lo que se habla de un estado sanitario inaceptable de los mercados en la ciudad
(Rivera & Rodríguez, 2009). De manera similar, se tienen algunos valores reportados en cultivos y
en alimentos listos para consumo como los que se muestran a continuación:
26
Tabla 10. Coliformes fecales presentes en hortalizas cultivadas en Xochimilco (Vega, et al., 2005)
Tabla 11. Frecuencia de coliformes en ensaladas listas para consumo (Cerna, et al., 2012)
Al observar estos resultados, es posible afirmar que los rangos de conteo de microorganismos
encontrados en las muestras del estudio son similares a los reportados por estos estudios. Sin embargo,
cabe resaltar que el método utilizado permite el conteo de unidades formadoras de colonia, mientras
que los reportados se encuentran en número más probable, por lo que no se pueden comparar
numéricamente estos valores. Sin embargo, sí se sabe que las UFC son menores a las NMP (debido a
que solo se cuantifican las colonias viables), y por lo tanto estas se encuentran dentro de los rangos
reportados (Vega, et al., 2005).
Por otra parte, los resultados de estudios como el de los alimentos listos para consumir presentan
resultados que pueden considerarse perjudiciales para la salud, en los que se tienen conteos altos de
microorganismos que van a ser ingeridos en un corto tiempo. Este reporte concuerda con lo analizado
por otros en los que se estudian la presencia de coliformes fecales en lechugas y en ensaladas en
restaurantes. En el primer caso, en las lechugas se atribuye la presencia de coliformes al reúso de
aguas residuales para irrigar los cultivos de la zona, donde al parecer no se hacía un tratamiento
27
adecuado antes del riego (Cerna, et al., 2012). En el segundo caso, en el análisis de ensaladas se
establece que las fuentes más probables de contaminación corresponden al transporte y
comercialización, y a la falta de desinfección de las verduras (Santos, et al., 2006).
A pesar de que en el estudio no se haya determinado la presencia de parásitos en las muestras, es
necesario aclarar que al cuantificar las coliformes fecales, estas funcionan como un indicador de
contaminación fecal, por lo que su presencia también es un indicador de que es posible que haya una
presencia importante de organismos patógenos intestinales. Por esa razón, se analizará brevemente
las implicaciones de la presencia de parásitos en las muestras de alimentos. Cabe resaltar que estudios
similares a este se han realizado en muchas partes, como el estudio mencionado en Manila que
reportaba un 45% de las muestras infectadas, por lo que se interrogaba sobre un caso de infestación
de parásitos en los mercados, debido a los altos índices de presencia de diferentes microorganismos
(Sia, et al., 2012). También se reporta un estudio piloto de detección de parásitos en mercados
privados y públicos en Bogotá, en el que se encontró una gran diversidad de especies de parásitos y
bacterias causantes de enfermedades entéricas, en muestras de lechuga, acelga, espinaca y algunas
frutas (Camargo & Campuzano, 2006). A continuación se presenta el resultado consolidado de
presencia de organismos:
Gráfica 11. Frecuencia de parásitos intestinales en muestras de frutas y hortalizas (Camargo & Campuzano, 2006)
Como se puede ver claramente en la imagen anterior, un cuarto de las muestras analizas presentan
contaminación fecal debido a la presencia de E. coli, y en menor proporción a la presencia de otras
bacterias, hongos y gusanos intestinales. Esto representa un gran reto en términos de salud pública
pues las enfermedades más comunes, como la diarrea, son en su gran mayoría causadas por la
ingestión de organismos en alimentos contaminados (Camargo & Campuzano, 2006). Además, que
28
al encontrarse en mercados, y no en los cultivos la probabilidad de que estos organismos sean
consumidos viables es muy alta debido a los altos tiempos de resistencia. Otro análisis realizado en
mercados de Nigeria, muestra que cerca del 10% de las muestras analizadas (960 muestras de frutas
y hortalizas en total) contenía algún tipo de parásito helminto viable, pues se analizaron los huevos
encontrados en cada muestra. En este estudio se intentó correlacionar cada mercado a la calidad de
los productos vendidos, pero no se logró debido a la alta variabilidad de los productos y las zonas de
distribución, lo cual se reflejó en una baja significancia en las correlaciones (Adenusi & Abimbola,
2014).
De acuerdo con todos los análisis realizados previamente, es posible afirmar que independientemente
de muchos factores, la probabilidad de que un producto agrícola este contaminado con algún tipo de
microorganismos, parásitos o agroquímicos, es bastante alta. Por esta razón, se considera muy
importante que se implementen las adecuadas prácticas de manejo en la cadena de producción de las
hortalizas. Esto es, que se sigan todas las recomendaciones de higiene, sanidad y producción segura
de alimentos en todas las etapas de producción, pues como se ha observado la contaminación de los
alimentos puede darse en cualquier etapa.
De manera general, en primer lugar los sistemas de producción deben regirse bajo la normativa
regional y nacional en la que se desarrollen. Para el caso de Colombia, la normativa relacionada a
alimentos es poco robusta, y está muy enfocada en las cadenas de producción de alimentos que se
pueden monitorear fácilmente, es decir, aquellas con métodos de procesamiento y fabricación a nivel
industrial. Sin embargo, esto no debe indicar que no se deban cumplir ciertos estándares, pues a pesar
de que las entidades encargadas no mantengan límites estrictos, deberían seguirse por lo menos los
lineamientos reportados por entidades internacionales certificadas, como es el caso del Codex
Alimentarius (Avendaño & Varela, 2010). Al seguir estas recomendaciones, se está asegurando por
lo menos que los productos agrícolas que van a llegar al consumidor, hayan sido producidos de tal
forma que se minimice en gran parte el riesgo de contaminación por ingestión de estos.
En este punto, cabe resaltar a manera descriptiva algunas de las medidas más relevantes que el Codex
reporta para las prácticas relacionadas a frutas y hortalizas frescas. Dentro de estas medidas mínimas,
la entidad detalla un gran listado de recomendaciones, por ejemplo, relacionadas a las condiciones de
transporte y almacenamiento, tanto en tamaño, refrigeración y tiempos óptimos. A su vez, describe
las principales consideraciones a tener en cuenta en la producción primaria de frutas y hortalizas.
Algunas de las que resaltan incluyen requisitos relativos a los insumos agrícolas, servicios sanitarios
de higiene para el personal, y recomendaciones relacionadas al uso de equipos en los cultivos.
Adicional a esto, el Codex también lista los lineamientos relacionados a programas de limpieza, los
procedimientos más apropiados para el mantenimiento, erradicación de plagas y la gestión de residuos
en los cultivos (FAO & OMS, 2007). De esta forma, se puede observar que a pesar de que no se
realicen monitoreos constantes en este campo de producción, si se siguen estas normas mínimas
propuestas, la probabilidad de que los alimentos lleguen contaminados a los sistemas de distribución
es bastante baja, pues se está asegurando una calidad mínima en los productos.
No obstante, al analizar los resultados obtenidos en este estudio se observó que la contaminación a
nivel de los sistemas de distribución de los productos puede llegar a ser mayor en comparación al
sistema de producción. Es decir, que los mercados pueden tener una influencia más relevante en la
adquisición de contaminantes, específicamente de tipo microbiológico debido a la falta de
29
condiciones de higiene y salubridad mínimas (Santos, et al., 2006). Por esta razón, se consideró
pertinente realizar una breve descripción de las prácticas que pueden llevarse a cabo para disminuir
la contaminación de las hortalizas en plazas de mercado y supermercados, desde diferentes aspectos
de la distribución.
En primer lugar, dado que las plazas de mercado se tratan de un sistema de distribución que se
encuentra reglamentado bajo los permisos de la Alcaldía Mayor de Bogotá, se considera que las
entidades encargadas pueden ejercer un control importante en este campo. Esto es, que desde las
entidades gubernamentales se pueden exigir requisitos mínimos de higiene para que los puntos de
venta funcionen de manera apropiada. Sin embargo, es necesario que no solo se exijan estos requisitos
sino que además se cumpla con un programa de monitoreo de cumplimiento de esta normativa, pues
sin este la gran mayoría de los sistemas no realizarán las actividades necesarias para llevar a cabo los
lineamientos. Lo anterior se vio claramente en la visita a la Plaza de Mercado Las Ferias, en la cual
solo uno de los cinco vendedores estaba usando un par de guantes, ninguno de ellos utilizaba
tapabocas, gorros u otro tipo de sistema primario de prevención. Además de esto, las condiciones de
aseo en el lugar indicaban que el aseo del sitio no se realiza con frecuencia, por lo que posible afirmar
que las inspecciones de sanidad en este tipo de establecimientos se realicen con poca frecuencia, o se
hacen de manera muy general, y no se exige el cumplimiento de estándares mínimos.
Una de las medidas que suelen tener buenos resultados en este campo corresponde a la adopción de
estándares de calidad. De esta forma, se tiene constancia que en la mayoría de los casos cuando se
adquieren estándares de calidad, las empresas se ven en la necesidad de modificar su maquinaria,
mejorar la tecnología e insumos actuales e incluso adoptar nuevos programas de seguridad e higiene
(Avendaño & Varela, 2010). En este contexto, aunque la aplicación al mercado de las hortalizas puede
ser mucho más difícil, en este sector los estándares se han enfocado en aquellos relacionados a la
producción orgánica. Sin embargo, podrían aplicarse también estándares aplicados a los conceptos
de salubridad e higiene, que aseguren al consumidor cierta calidad a nivel microbiológico y a nivel
químico, de tal forma que se entreguen productos confiables a cambio de mejoras en los sistemas de
producción y distribución. Cabe proponer que, dado las condiciones de los mercados, podría incluso
hablarse de estándares de calidad por mercados y plazas, en las que internamente, se organice un plan
de manejo de tal forma que se asegure que los productos en un mercado sean manejados con una alta
confiabilidad, desde el punto de vista de salubridad.
Finalmente, además de las recomendaciones que debe seguirse en los procesos de producción y
distribución de los alimentos, es importante resaltar un último procedimiento que puede llegar a ser
muy útil, aunque puede a su vez elevar los costos. Se trata de la utilización de desinfectantes para
asegurar una calidad microbiológica aceptable de las hortalizas antes de su consumo. En este tema se
han desarrollado varios estudios, determinando la eficiencia de diferentes tipos de desinfectantes. Por
ejemplo, se realizó un estudio en melones y hortalizas, comparando los efectos de diversos
sanitizantes (ácido cítrico, ácido acético, ácido láctico, cloro y peróxido de hidrógeno) y sus
combinaciones. Los resultados muestran reducciones en todos los casos del conteo de bacterias
presentes en los alimentos. Sin embargo, se muestra como el desinfectante más fuerte una
combinación entre ácido acético y ácido láctico, la cual disminuye las poblaciones de bacterias en las
espinacas de manera eficaz (Ramírez & López, 2009). A su vez, otro estudio que buscaba reducir el
número de coliformes fecales en 4 hortalizas aplicando diferentes desinfectantes comunes, determinó
que el detergente de ropa disminuía por debajo de los límites máximos permisibles las
30
concentraciones de coliformes en 2 de las 4 hortalizas (Salgado, et al., 2006). Sin embargo, en este
punto es importante resaltar que se debe analizar el efecto del uso de productos como detergentes,
yodo y cloro en la higiene de los productos de consumo, ya que estos se consumen frescos y algunos
compuestos en estos desinfectantes pueden tener efectos secundarios en la salud. A continuación se
muestra un análisis de sensibilidad realizado en el estudio para determinar el efecto de la
concentración de detergente en el desinfectante, en el que se observa que con un pequeño aumento
de la concentración se eliminan por completo las colonias viables de coliformes fecales en las
muestras.
Tabla 12. Efecto de diferentes concentraciones de detergentes sobre la cantidad de bacterias en las hortalizas (Salgado, et al., 2006)
Por otra parte, con respecto a las técnicas microbiológicas utilizadas es importante tener en cuenta
algunas consideraciones de tipo experimental, que pueden estar relacionadas a la obtención de
resultados negativos, en pruebas que se esperaba fueran en su mayoría positivas. Cabe resaltar que a
pesar de que el método óptimo consistió en el procedimiento por filtración, es posible que de haber
tenido en cuenta otros factores como una mezcla completa antes de sembrar, los demás métodos
también hubieran podido aplicarse correctamente. Ahora bien, la preparación de las muestras puede
ejercer cierta incertidumbre debido a que para que el método sea preciso se requerirían de tiempos
muy largos de agitación constante para que se liberaran todas las partículas de la superficie, pero esto
incurriría en tiempos muy extensos en los que probablemente muchas de las bacterias de las hortalizas
podrían morir, de tal manera que se perdería información relevante en este aspecto.
A su vez, el procedimiento que utilizaba medio sólido EMB pudo presentar ciertos inconvenientes
dentro de los que se incluyen: utilización de medio que ya había pasado su fecha de vencimiento (se
utilizó pues de acuerdo a los laboratoristas el medio puede utilizarse después de la fecha). Esto puedo
haber generado dificultad para el crecimiento de los microorganismos en caso de que el medio fuera
muy sensible a los cambios a lo largo del tiempo. Además, el medio debía dejarse enfriar por un
tiempo, pero en algunos casos el tiempo fue excesivo pues algunas cajas de Petri al ser inoculadas ya
tenían medio semisólido, lo cual impediría el crecimiento de las coliformes al tratarse de una siembra
en fondo. Con respecto al método de las Placas de NeoFilm, el error debe con una alta probabilidad
estar relacionado a la preparación de las muestras, pues este kit comercial es altamente confiable y
ninguna de las placas sembradas arrojó un resultado positivo. Por esta razón, se atribuye el error
probablemente al hecho de que al utiliza un solo mL de la muestra, se pudieron haber tomado estos
volúmenes de la parte superior de los beakers, y al haberse sedimentado ya una gran fracción de las
partículas en suspensión, es posible que de igual forma las bacterias presentes estuvieran en la parte
inferior del recipiente. De esta forma, se estaría tomando en su mayoría agua estéril de cada recipiente
y esto explicaría los resultados negativos con estas pruebas.
31
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La presencia de microorganismos en fuentes de agua y en alimentos, especialmente en productos
agrícolas que suelen consumirse frescos puede representar un problema importante relacionado a la
salud pública, pues la ingestión de alimentos contaminados se relaciona directamente con la
generación de enfermedades entéricas en el ser humano.
La utilización de coliformes fecales como indicador de contaminación es una muy buena estrategia
para determinar rápidamente la calidad tanto de alimentos como de muestras de agua. Sin embargo,
si se requiere un estudio que tenga mayores implicaciones en cuanto a los efectos en salud pública
deberían realizarse más estudios enfocados a la determinación de parásitos intestinales, los cuales
generan enfermedades mucho más críticos en cuanto al impacto en los individuos y la población.
Las muestras de espinacas y de agua de riego en Cota reportaron presencia de coliformes fecales. Sin
embargo, las muestras de espinacas obtenidas en la Plaza de Mercado superaron los valores de las
otras dos fuentes, por lo que es posible que la contaminación de estas hortalizas esté más relacionada
al manejo post-cosecha que se da a los productos. Por esta razón, se recomienda estudiar más a fondo
el sistema de distribución de las hortalizas luego de que son cosechadas, para determinar las posibles
causas de contaminación.
Es necesario que en Colombia se establezcan parámetros mucho más claros en cuanto a la normativa
que debe cumplirse para asegurar una calidad microbiológica mínima que permita al consumidor
ingerir alimentos de manera segura. Sin embargo, no solo deben establecerse estos estándares y
recomendaciones, sino que se debería presentar un plan de monitoreo para este tipo de alimentos que
se consumen rápidamente y que en su mayoría no son controlados por alguna entidad. Además, es
importante resaltar que se deben tener en cuenta recomendaciones de entidades como la FAO y la
OMS que establecen técnicas de manejo en diferentes etapas de la producción, a través de las cuales
se puede asegurar una producción segura de las hortalizas y otros productos.
32
BIBLIOGRAFÍA
Adenusi, A. & Abimbola, W., 2014. Human intestinal helminth contamination in pre-washed, fresh
vegetables for sale in major markets in Ogun State, southwest Nigeria. Food Control, pp. 843-849.
Amahmid, O., Asmama, S. & Bouhoum, K., 1999. The effect of waste water reuse in irrigation on
the contamination level of food crops by Giardia cysts and Ascaris eggs. International Journal of
Food Microbiology, pp. 19-26.
Arias, L., Bojacá, C. & Ahumada, D., 2014. Monitoring of pesticide residues in tomato marketed in
Bogota, Colombia. Food Control, pp. 213-217.
Avendaño, B. & Varela, R., 2010. La adopción de estándares en el sector hortícola de Baja
California. Estudios fronterizos, nueva época.
Blumenthal, U., Mara, D. & Peasey, A., 2000. Guidelines for the microbiological quality of treated
wastewater used in agriculture: recommendations for revising WHO guidelines. Special Theme -
Environment and Health, pp. 1104-1116.
Camargo, N. & Campuzano, S., 2006. Estudio piloto de detección de parásitos en frutas y hortalizas
expendidas en los mercados públicos y privados de la ciudad de Bogota D.C.. NOVA - Publicación
Científica, pp. 77-81.
Castro, P., Ramos, J. & Estévez, S., 2004. Residuos de plaguicidas organofosforados en muestras de
tomate. Revista de Ingeniería - Universidad de los Andes, pp. 14-22.
Cerna, J., Lopez, D. & Castro, J., 2012. Presence of faecal coliforms, Escherichia coli and
diarrheagenic E. coli pathotypes in ready-to-eat salads, from an area where crops are irrigated
with untreated sewage water. International Journal of Food Microbiology, pp. 176-180.
Concejo Municipal de Cota, 2014. Plan Básico de Ordenamiento Territorial del Municipio de Cota.
Corporación Colombia Internacional, 2010. Plan Nacional Hortícola. [En línea]
Available at: http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_28_PHN.pdf
Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011. Resultados Encuesta Nacional
Agropecuaria. [En línea]
Available at:
http://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/enda/ena/doc_anexos_ena_2011.pdf
FAO & OMS, 2007. CODEX Alimentarius: Frutas y Hortalizas Frescas.
Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2012. La calidad en frutas y hortalizas.
Gomes, N., Lucena, R. & Magnani, M., 2012. Bacterial counts and the occurrence of parasites in
lettuce (Lactuca sativa) from different cropping systems in Brazil. Food Control, pp. 47-51.
Ishihara, T., Okubo, Y. & Nogawa, K., 2001. Association between cadmium concentration in rice
and mortality in the Jinzu River basin, Japan. Toxicology, pp. 23-28.
33
Koumolou, L., Edorh, P. & Montcho, S., 2013. Health-risk market garden production linked to
heavy metals in irrigation water in Benin. Comptes Rendus Biologies, pp. 278-283.
León, G., 1995. PARÁMETROS DE CALIDAD PARA EL USO DE AGUAS RESIDUALES. GUÍAS DE
CALIDAD DE EFLUENTES PARA LA PROTECCIÓN DE LA SALUD.
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2011. Proyecto: desarrollo de capacidades en el uso
seguro de aguas residuales para agricultura. Reporte Nacional.
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2012. ANUARIO ESTADÍSTICO DE FRUTAS Y
HORTALIZAS 2007-2011 Y SUS CALENDARIOS DE SIEMBRAS Y COSECHAS. [En línea]
Available at:
http://www.agronet.gov.co/www/htm3b/public/Anuario/ANUARIO%20ESTADISTICO%20DE%20FR
UTAS%20Y%20HORTALIZAS%202011.pdf
Ministerio de Desarrollo Económico, 2000. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico. p. 88.
Ministerio de Protección Social, 2011. Requisitos Sanitarios para la producción de hortalizas
procesadas.
Ministerio de Salud y Proteccion Social, 2013. Perfil Nacional de Consumo de Frutas y Verduras. [En
línea]
Available at:
http://www.osancolombia.gov.co/doc/Perfil_Nacional_Consumo_FyV_Colombia_2012.pdf
Ministerio de Salud, s.f.. Estándares de Calidad Ambiental de Agua.
Miranda, D., Carranza, C., Rojas, C. & Jérez, M., 2008. Acumulación de metales pesados en suelo y
plantas de cuatro cultivos hortícolas, regados con agua del río Bogotá. Revista Colombiana de
Ciencias Hortícolas, pp. 180-191.
Quadros, R., Loiko, M. & Jacxens, L., 2014. Microbiological contamination linked to
implementation of good agricultural practices in the production of organic lettuce in Southern
Brazil. Food Control, pp. 152-164.
Ramírez, M. & López, A., 2009. Eficacia de diversos agentes desinfectantes en la sanitización de
hortalizas frescas. Selectos Ingeniería de Alimentos, pp. 1-10.
Rivera, M. & Rodríguez, C., 2009. Contaminación fecal en hortalizas hortalizas que se expenden en
mercados de la ciudad de Cajamarca , Perú. Revista Peruana de Medicina Experimental y Salud
Publica, pp. 45-48.
Salgado, R., Vega, M. & Pineda, G., 2006. Reducción de bacterias de origen fecal presentes en
zanahoria, espinaca, cilantro y lechuga escarola, cultivadas en la zona de chinampas de Xochimilco.
Investigación Universitaria Multidisciplinaria.
Santos, E., Castro, J. & Rojas, M., 2006. Calidad sanitaria de ensaladas de verduras crudas, listas
para su consumo. Alfa Editores Técnicos - Industria Alimentaria.
34
Sia, G., Mae, C. & Matti, N., 2012. Assessing parasitic infestation of vegetables in selected markets
in Metro Manila, Philippines. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, pp. 51-54.
Surdyk, N., Cary, L. & Stikic, R., 2010. Impact of irrigation with treated low quality water on the
heavy metal contents of a soil-crop system in Serbia. Agricultural Water Management, pp. 451-
457.
UNEP, 2010. Sick Water: The central role of wastewater management is sustainable development.
[En línea]
Available at: http://www.unep.org/pdf/SickWater_screen.pdf
Universidad de Alicante, 2011. La Calidad de los Alimentos.
Universidad de Chile, 2005. Criterios de Calidad de Aguas o efluentes tratados para uso en riego -
Informe Final.
University of Vermont, 2013. Water Quality Testing: Guidelines for Agricultural Water Sources.
Agency of Agriculture food & markets.
Vanegas, C. & Rojas, J., 2004. Detección de patógenos en alimentos. Hipótesis, pp. 34-40.
Vega, M., Jiménez, M. & Rosa, S., 2005. Determinación de bacterias de origen fecal en hortalizas
cultivadas en Xochimilco de octubre de 2003 a marzo de 2004. Investigación Universitaria
Multidisciplinaria, pp. 21-25.