Los minerales son elementos inorgánicos presentes en la naturaleza en proporciones y concentraciones muy variables. Dentro de éstos, ciertos metales (Cu, Zn, Mo, etc.), han sido considerados como esenciales y de . vital importancia para los seres vivos. No obstante, aunque se encuentran en cantidades y proporciones muy pequeñas en los tejidos, éstos pueden llegar a ser tóxicos si sobrepasan determinadas concentraciones críticas. Por otra parte, otros metales, considerados como no esenciales para la vida (Pb, Cd, Hg, etc.), bajo ciertas circunstancias, han determinado ciertos grados de acumulación tisular lo que en segunda instancia ha derivado en intoxicaciones de carácter leves a graves, difíciles de diagnosticar.
El principal factor, a nivel nacional, que ha contribuido a la presentación de cuadros de toxicidad animal por metales pesados, ha sido la aparición y diversificación de rubros asociados a la minería (fundiciones, relaves, etc.), los cuales han desencadenado procesos de contaminación ambiental con efectos detrimentales tanto para la salud humana como para los sistemas de producción silvoagropecuarios. Han sido numerosos los hallazgos y estudios para evaluar los efectos biológicos adversos de la contaminación. Sin embargo, la gran limitante que se presenta, es la falta de tablas de referencia de contenido de metales pesados en órganos de diagnóstico, válidas para las condiciones nacionales (Berggvist y col., 1987).
Es con este propósito que se ha querido plantear este estudio de tipo preliminar que determina el contenido de metales pesados en hígados de bovinos sanos provenientes de diferentes regiones del país.
Se estudiaron 15 a 16 animales por región. El período de muestreo se realizó en los meses de mayo y junio de 1988. Se consideraron bovinos de doble propósito provenientes de las regiones Metropolitana, VI, VII, VIII, IX, X y XI. Los animales escogidos debieron cumplir con los requisitos de ser criados en su respectiva región de procedencia, bajo condiciones de manejo extensivo, presentar un estado clínico aparentemente sano a la inspección visual y presentar un hígado sin lesiones patológicas evidentes.
Las muestras consistieron en aproximadamente 100 g de tejido hepático provenientes de cada animal. Estas se almacenaron en bolsas de polietileno a -20ºC para posteriormente ser procesadas en el Laboratorio Central de Contaminantes y Alimentos de la Estación Experimental La Platina, INIA.
El análisis de laboratorio consistió en la medición de la concentración hepática de Cu, Zn, Mo, Cd y Pb mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica. Previo al análisis, las muestras se prepararon a través de una digestión ácida de acuerdo a la metodología propuesta por Fick y col. (1976). El análisis cuantitativo de los metales se realizó por medio de un espectrofotómetro de absorción atómica Modelo Perkin - Elmer 403.
Las concentraciones hepáticas de los diferentes metales en estudio fueron descritas estadísticamente a través del Promedio Regional (X), desviación estándar (D.E.), rango (R) y coeficiente de variación (C.V.). Los promedios regionales fueron analizados mediante análisis de varianza (ANDEVA). Las diferencias establecidas se sometieron a la prueba de comparación múltiple de Medias de Duncan con una significancia de p < 0,05. Los análisis estadísticos fueron realizados en el terminal de computación de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile, utilizando el paquete estadístico 'Statystycal Analysis System' (SAS).
Los promedios de cobre hepático observados en los bovinos de todas las regiones estudiadas (cuadro 1), coincide con los reportados por la literatura extranjera (20-450 ppm/base Mat. seca). Sin embargo, el promedio obtenido de los bovinos de la VII Región (20,7 ppm base M.S.) es considerado como crítico, al compararlo con los valores reportados como mínimos. Al respecto, Boila y col. (1984) señalan que síntomas de deficiencia por Cu aparecerían cuando los valores hepáticos llegan a ser menores o iguales a 20 ppm. No obstante, Gwyneth y Anderson (1983) y Stoszek y col. (1986) señalan que bajo ciertas condiciones las concentraciones de Cu hepático < 20 ppm no necesariamente causan síntomas de deficiencia, sino más bien manifestaciones de tipo subclínicas difíciles de detectar. Por otra parte, Underwood (1983), recomienda que para determinar algún grado de deficiencia de Cu, es necesario recurrir a más de un tipo de muestra. No obstante, frente a la elección de un solo tipo de muestra, Suttle (1983) considera que las determinaciones hepáticas serían las de mayor significado.
CUADRO 1 CONTENIDO DE COBRE EN HÍGADOS BOVINOS (mg/kg MATERIA SECA) ANTECEDENTES ESTADÍSTICOS
Región |
N |
Promedio |
Desviación estándar |
Valor mínimo |
Valor máximo |
Coeficiente variación % |
R. M. |
15 |
84,6cd* |
69,2 |
14,0 |
260,2 |
81,9 |
VI |
16 |
182,5a |
161,7 |
40,0 |
650,0 |
88,6 |
VII |
15 |
20,7d |
16,7 |
3,9 |
54,0 |
80,8 |
VIII |
15 |
99,8bc |
79,6 |
40 |
277,3 |
79,8 |
IX |
15 |
72.4cd |
69,9 |
4,0 |
276,0 |
96,5 |
X |
16 |
162.5ab |
69,0 |
84,8 |
281,8 |
42,4 |
XI |
15 |
107.9bc |
99,8 |
11,1 |
317,7 |
92,4 |
Total |
107 |
I05,6 |
102,3 |
3,9 |
650,0 |
96,9 |
*Letras distintas indican diferencias estadísticamente significativas p ≤ 5 0,05. |
Al analizar las diferencias regionales, Smart y col. (1981); Georgievskil y col. (1982), Underwood (1983), Stoszek y col. (1986), Suttle (1986) y NRC (1988) consideran que el contenido de Cu hepático sería un indicador de la asimilación de este elemento, desde los alimentos. Esto indicaría que en parte, estas diferencias serían el reflejo de diferentes contenidos de Cu, tanto de suelos como vegetales de las regiones en estudio. Al respecto, Aravena (1940), Sudzuki (1963) y Marín (1973), demuestran que tanto los suelos como los vegetales de la VI Región, influenciados por las aguas del Río Cachapoal, son ricos en Cu y mayor al contenido de Cu del resto de las regiones. A su vez, Prado y col. (1969), Rodríguez y col. (1974) citados por Schenkel y Baherle (1982) y Benito y col. (1970) citados por Tomic (1983) determinan un bajo contenido de Cu en algunos suelos y vegetales de la VII Región. Estas situaciones explicarían en parte las diferencias obtenidas por este estudio debido a las tendencias muy similares entre el contenido de Cu de suelos, plantas y animales de las distintas regiones. En el cuadro 1 se presentan los antecedentes para la variable Cobre de las diferentes regiones en estudio.
ZincLos promedios de Zn hepático observados en los bovinos de todas las regiones en estudio (cuadro 2) se ajustan a los reportados como normales por la literatura extranjera (85-170 ppm base M.S.).
Al comparar estos resultados con los obtenidos por Bergqvist y col. (1987), en uno de los pocos estudios nacionales (80,5 a 149,7 ppm base M.S.) vemos la gran similitud que hay entre ambas determinaciones.
Al analizar el cuadro estadístico, se observa que no hay diferencias significativas entre las regiones estudiadas. Al respecto, se puede señalar que el contenido hepático de Zn no dependería directamente de las concentraciones de Zn en los alimentos debido a que en la mayoría de los estudios realizados en el país se considera a éste como un elemento crítico ya que en variadas oportunidades se ha encontrado como el segundo mineral deficitario en las praderas, después del fósforo. Este hecho se debería a mecanismos de control y acumulación de este mineral, cuya concentración hepática sería afectada en una fase más posterior frente a deficiencias alimentarias más agudas del mineral (Miller y col., 1966).
De acuerdo a los coeficientes de variación obtenidos por Kincaid y Cronrath (1979), Mc Dowell y col. (1982) y Bergquist y col. (1987), de 20 a 35%, se puede señalar que nuestros resultados se ven corroborados plenamente por estos hallazgos debido a que los niveles hepáticos determinados en la presente investigación presentan grados de intermedia a baja variabilidad (12,8 a 42%).
Molibdeno
Para todas las muestras sólo se determinó un valor de menor o igual a 10 ppm, debido a la baja sensibilidad del espectrofotómetro utilizado en esta investigación.
CUADRO 2 CONTENIDO DE ZINC EN HÍGADOS BOVINOS (mg/kg MATERIA SECA) ANTECEDENTES ESTADÍSTICOS
Región |
N |
Promedio |
Desviación estándar |
Valor mínimo |
Valor máximo |
Coeficiente variación % |
R. M. |
15 |
107,1 a* |
45,0 |
49,5 |
249,6 |
42,0 |
VI |
16 |
118,8a |
30,4 |
69,3 |
I74,4 |
25,6 |
VII |
15 |
126,8a |
41,2 |
72,5 |
206,3 |
32,5 |
VIII |
15 |
114,5a |
37,1 |
84,0 |
228,0 |
32,4 |
IX |
15 |
125,8a |
30,8 |
84,3 |
195,0 |
24,5 |
X |
16 |
108,1a |
14,1 |
93,8 |
142,4 |
13,0 |
XI |
15 |
124,7a |
16,0 |
106,1 |
152,6 |
12,8 |
Total |
107 |
117,9 |
32,4 |
49,5 |
249,6 |
27,5 |
*Letras iguales indican que no existen diferencias significativas p > 0,05. |
Si analizamos los valores de Mo vemos que concuerdan plenamente con los rangos entregados por autores extranjeros para el contenido normal de Mo hepático. Al respecto, Underwood (1983), Lesperance y col. (1985) y Bergqvist y col. (1987) entregan rangos normales de 1,25 a 8,6 ppm, valores también menores a 10 ppm y por lo tanto en alguna medida coincidentes a los de esta investigación. Como no se pudo obtener valores más precisos del mineral, no se descarta la posibilidad de que algunas de las muestras en estudio hayan presentado concentraciones tan bajas, cercanas a algún grado de deficiencia. No obstante, Underwood (1983), señala que la deficiencia por Mo en animales no ha sido descrita en forma natural, teniendo también presente que el metabolismo del Mo en los rumiantes depende de una compleja interrelación entre Mo, S y Cu y no sólo de un consumo individual por parte de los forrajes.
Plomo
En el cuadro 3 se observa que los valores promedios de concentración hepática de Pb son muy elevadas en comparación a los hallazgos de la literatura extranjera. De acuerdo a Doyle y Spaulding (1978) y Sharma y Street (1980), concentraciones hepáticas no mayores a 3 ppm son valores aceptables que reflejan mínimos grados de contaminación para bovinos clínicamente sanos criados en forma extensiva.
Es obvio que los valores determinados en este estudio son el reflejo de un consumo excesivo de Pb, lo que refleja un ambiente inmediato altamente influenciado por procesos de contaminación ambiental. Es más, un número reducido de muestras, específicamente provenientes de la Región Metropolitana, VII y XI Región, alcanzaron valores considerados como indicativos de intoxicación por Pb. No obstante, de acuerdo a Hatch y Funnells (1969), el contenido hepático del metal no es el único requisito para un diagnóstico final de intoxicación, debido a la alta variabilidad de la concentración del metal en el hígado en animales positivamente intoxicados. Los mismos autores señalan que el mejor tipo de muestra que determina grados de intoxicación plúmbica sería el tejido renal, secundado por el hepático.
CUADRO 3 CONTENIDO DE PLOMO EN HÍGADOS BOVINOS (mg/kg MATERIA SECA) ANTECEDENTES ESTADÍSTICOS
Región |
N |
Promedio |
Desviación estándar |
Valor mínimo |
Valor máximo |
Coeficiente variación |
R.M. |
15 |
12,3b* |
7,7 |
4,2 |
28,1 |
62,5 |
VI |
16 |
4,9c |
2,2 |
2,2 |
9,7 |
44,5 |
VII |
15 |
14,2b |
7,7 |
2,8 |
29,7 |
54,4 |
VIII |
15 |
7,3c |
4,3 |
2,2 |
15,5 |
58,8 |
IX |
15 |
6,1c |
3,0 |
2,1 |
12,7 |
48,8 |
X |
16 |
6,6c |
2,5 |
2,0 |
12,1 |
37,4 |
XI |
15 |
29,8a |
11,3 |
12,4 |
61,6 |
37,9 |
Total |
107 |
11,5 |
10,1 |
2,0 |
61,6 |
88,3 |
*Letras distintas diferencias estadísticamente significativas p > 0,05. |
En cuanto a las diferencias estadísticamente significativas (p ≤ 0,05) que nos muestra el cuadro se observa que los bovinos de la VI, VIII, IX y X regiones del país presentaron valores no muy, altos e incluso concordantes con los reportados por Sharma y Street (1980) (8 ppm). Sin embargo, los bovinos provenientes de la VII y Región Metropolitana presentan valores de Pb hepático más elevados. con promedios de 14,2 y 12,3 ppm respectivamente. A su vez los bovinos provenientes de XI Región presentaron el promedio más alto (29,8 ppm), diferenciándose estadísticamente del resto de los grupos (p ≤ 0,05). Es evidente que estas diferencias se deberían a un contenido diferencial de Pb en los ambientes inmediatos de los bovinos muestreados en todas las regiones. Según NRC (1988) uno de los orígenes primarios de contaminación por Pb de tierras, aguas y vegetales son los procesos de combustión de gasolinas plomadas, junto con las emisiones de fundiciones e industrias en general. Esto sería una posible explicación a los altos contenidos de Pb de los bovinos procedentes de la VII, RM y XI regiones del país. No hay que olvidar que la Región Metropolitana es una de las más industrializadas y contaminadas con mog y en la XI Región se haya un alto porcentaje de la minería asociada al Pb.
Cadmio
Para el contenido de Cd hepático, los valores observados para todas las muestras fueron de 0,2 ppm. Al igual que para el Mo, esta situación se debió a la baja sensibilidad del espectrofotómetro usado en esta investigación.
Según Doyle y Spaulding (1978) la concentración máxima permisible de Cd hepático para la especie bovina sería un valor no mayor a 0,27 ppm. De acuerdo a ésto, ninguno de los animales muestreados estaría sobre este valor, lo que indicaría que el ambiente inmediato del cual ellos provenían estaría libre de un efecto contaminante por parte de este metal, no hay que olvidar que el contenido natural del Cd en la corteza terrestre es bajo (NRC, 1988) y que el aumento del contenido metálico de suelos y pastos sería producto de la contaminación producida por la industria minera, por el uso de fertilizantes, pinturas y antifriccionantes ricos en este metal.El hecho de un ambiente directo libre de un efecto contaminantes se ve aseverado por NRC (1988), ya que ellos señalan que la falta de mecanismos efectivos de control homeostáticos para el Cd así como una vida media biológica relativamente larga del metal en el cuerpo, determinaría una inadecuada distribución en los tejidos corporales particularmente presentándose una mayor acumulación a nivel del hígado y riñones. No obstante, cabe la posibilidad que el factor edad de los animales haya insidido en un menor contenido de Cd hepático. Sin embargo, si se analiza la edad de los animales muestreados nos damos cuenta que este es un factor secundario debido a la heterogeneidad de las muestras del punto de vista etario.
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