mercurio y selenio en mÚsculo e hÍgado de carcharhinus ... · el desarrollo del organismo, desde...
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE CIENCIAS MARINAS
MERCURIO Y SELENIO EN MÚSCULO E
HÍGADO DE Carcharhinus falciformis Y Sphyrna zygaena DE LA ZONA DE PUNTA LOBOS,
BAJA CALIFORNIA SUR
TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN MANEJO DE RECURSOS MARINOS
PRESENTA RAFAEL TERRAZAS LÓPEZ
LA PAZ, B.C.S., JULIO DE 2016
DEDICATORIA
A mis padres Edith López y Rafael Terrazas, por siempre creer en mí,
escucharme, alentarme y darme fuerzas para seguir adelante
A mis hermanos Abraham Terrazas y Daniel Terrazas, por apoyarme
incondicionalmente y nunca dejarme navegar solo.
Gracias por su compresión y cariño
AGRADECIMIENTOS
Al Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR) del Instituto Politécnico
Nacional (IPN) por darme la oportunidad de desarrollarme como investigador.
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y al Programa
Institucional de Formación de Investigadores (PIFI) por los apoyos económicos y
académicos brindados.
A mis directores de tesis el Dr. Felipe Galván Magaña y Dra. Laura Arreola
Mendoza, por todo su apoyo, consejos, comprensión, confianza y enseñanzas
para la realización de este proyecto.
Al Dr. Mario Jaime Rivera por su tiempo, paciencia, conocimientos y amistad.
Gracias!
Al comité revisor: Dra. Ana Judith Marmolejo Rodríguez, Dr. Alberto Sánchez por
aceptar formar parte del comité y hacer las correcciones pertinentes que nutrieron
este manuscrito. Gracias!
Al Laboratorio de Análisis y Monitoreo Ambiental del Departamento de Biociencias
e Ingeniería del Centro Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios sobre
medio ambiente y Desarrollo (CIIEMAD-IPN) y al equipo de laboratorio: Maestra
Lorena, Maestra Marce, Evanibaldo, Sandy y Don Julio, por su gran apoyo, cariño
y amistad.
A Juanita, Hanny, Fabián, Colombo, Lalo y Chato por ayudarme siempre que lo
necesite. Por orientarme, alimentarme; por sus consejos, sus regaños, por
soportarme y enseñarme tantas cosas, pero sobre todo por su amistad. Gracias!
A Karen y Edith por cuidarme y arriesgarse a vivir conmigo esta aventura. Gracias!
A esas personas que de una u otra forma se volvieron parte de mí, que con sus
palabras, amistad y enseñanzas de vida me han ayudado a ser mejor ser humano:
Atzcalli Hernandéz, Noemí Zamora, José Torres, Miguel Regalado y Alejandra
García. Muchas Gracias!
ÍNDICE ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………………………..……………...I ÍNDICE DE TABLAS……………………………………………………………………………………...II GLOSARIO………………………………………………………………………………………………..III RESUMEN………………………………………………………………………………..………………..V ABSTRAC………………………………………………………………………………………………....VI I. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 1
I.1 Tiburones .................................................................................................................................... 1
I.2 Mercurio ...................................................................................................................................... 2
I.3 Selenio ........................................................................................................................................ 4
II. ANTECEDENTES ....................................................................................................................... 6
II.1 Antecedentes históricos de contaminación por mercurio ......................................................... 6
II.2 Antecedentes de estudios de Hg y Se ...................................................................................... 7
III. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 9
IV. OBJETIVO GENERAL .......................................................................................................... 10
Objetivos Particulares ................................................................................................................... 10
V. ÁREA DE ESTUDIO .................................................................................................................. 10
VI. MATERIAL Y METODOS ...................................................................................................... 11
Trabajo de campo ......................................................................................................................... 11
Trabajo de laboratorio ................................................................................................................... 12
Preparación y homogenización de las muestras .......................................................................... 12
Digestión de las muestras por calentamiento en placa ................................................................ 13
Determinación de mercurio y selenio por espectrofotometría de absorción atómica por generador de hidruros ..................................................................................................................................... 14
Validación de los métodos ............................................................................................................ 16
VII. TRABAJO DE GABINETE ..................................................................................................... 16
Análisis estadísticos ...................................................................................................................... 16
Determinación de la proporción molar Hg:Se ............................................................................... 17
VIII. RESULTADOS ...................................................................................................................... 17
Datos generales ............................................................................................................................ 17
Bioacumulación de mercurio ......................................................................................................... 17
Bioacumulación de selenio ............................................................................................................ 19
Relación entre la talla y la concentración de mercurio.................................................................. 22
Relación entre la talla y la concentración de selenio .................................................................... 22
Relación de la concentración de mercurio con respecto al sexo de los organismos ................... 23
Relación de la concentración de selenio con respecto al sexo de los organismos ...................... 24
Relación de la concentración de mercurio con respecto al estado de desarrollo de los organismos .................................................................................................................................... 25
Relación de la concentración de selenio con respecto al estado de desarrollo de los organismos ....................................................................................................................................................... 26
Proporción Molar (PM)- Mercurio:Selenio (Hg:Se) ....................................................................... 26
Análisis del mercurio y selenio en las presas encontradas en los organismos colectados .......... 27
IX. DISCUSIÓN ........................................................................................................................... 28
Bioacumulación de Mercurio ......................................................................................................... 28
Bioacumulación del selenio ........................................................................................................... 30
Relación entre la talla y la concentración de mercurio y selenio .................................................. 31
Relación de la concentración de mercurio y selenio con respecto al sexo de los organismos .... 33
Proporción Molar (PM)- Mercurio: Selenio (Hg:Se) ...................................................................... 34
Análisis de mercurio y selenio en presas ...................................................................................... 35
X. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 36
XI. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 37
I
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1 Área de estudio. Localización del campo pesquero y área de desembarque, Punta Lobos, Baja California Sur.
11
Fig. 2 Digestión ácida de tejido muscular y hepático
13
Fig. 3 Filtración de la muestra digerida
14
Fig. 4 Espectrofotómetro de absorción atómica con generador de hidruros.
14
Fig. 5 Concentración promedio de mercurio total (peso húmedo) en tejido muscular de las especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE.
18
Fig. 6 Concentración promedio de mercurio total (peso húmedo) en tejido hepático de las especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE.
19
Fig. 7 Concentración promedio de selenio total (peso seco) en tejido muscular de las especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE.
20
Fig. 8 Concentración promedio de selenio total (peso seco) en tejido hepático de las especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE.
21
Fig. 9 Correlación entre la longitud total y la bioacumulación de mercurio en las especies de tiburones de Punta Lobos, Baja California Sur.
22
Fig. 10 Correlación entre la longitud total y la bioacumulación de selenio en las especies de tiburones de Punta Lobos, Baja California Sur.
23
Fig. 11 Concentración de mercurio (µg g-1 p.h.) de machos y hembras para cada especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE. C. falciformis: machos (n=10), hembras (n=10) y S. zygaena: machos (n=15), hembras (n=25).
24
Fig. 12 Concentración de selenio (µg g-1 p.s.) de machos y hembras para cada especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE. C. falciformis: machos (n=10), hembras (n=10) y S. zygaena: machos (n=16), hembras (n=25).
25
Fig. 13 Bioacumulación de mercurio (µg g-1 p.h.) de juveniles y adultos para cada especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE. C. falciformis: juveniles (n=11), adultos (n=9) y S. zygaena: juveniles (n=29), adultos (n=19).
25
Fig. 14 Bioacumulación de selenio (µg g-1 p.s.) entre juveniles y adultos para cada especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE. C. falciformis: juveniles (n=15), adultos (n=5) y S. zygaena: juveniles (n=29), adultos (n=19).
26
II
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Datos generales de las especies de los tiburones capturados en Punta Lobos. n = número de organismos analizados para cada especie, M = macho, H = hembra, LT = Longitud total.
17
Tabla 2 Concentraciones de mercurio (Hg) en músculo de las especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo, Max= valor máximo, p.h.=peso húmedo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
18
Tabla 3 Concentraciones de mercurio (Hg) en el hígado de las especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo, Max= valor máximo, p.h.=peso húmedo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
19
Tabla 4 Concentraciones de selenio (Se) en músculo de las especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo, Max= valor máximo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
20
Tabla 5 Concentraciones de selenio (Se) en hígado de las especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo, Max= valor máximo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
21
Tabla 6 Proporción molar de las concentraciones de mercurio y selenio (Hg:Se) en el músculo de las especies de tiburón de Punta Lobos, Baja California Sur.
27
Tabla 7 Concentraciones de mercurio (Hg, p.h.) y selenio (Se, p.s.) en las presas de las especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur y su Factor de bioacumulación (FB).
27
III
GLOSARIO
- Aminoácido: Es una molécula que contiene un grupo carboxilo (-COOH) y un
grupo amino (-NH3) libres (Lehninger, 1995).
- Bioacumulación: Captación de un químico por un organismo desde el medio
biótico (alimento) y/o abiótico concentrándolo en el organismo (Rand et al., 1995).
- Bioacumulación: Aumento progresivo de la cantidad de una sustancia en un
organismo o parte de un organismo que se produce debido a que la tasa de
ingesta es superior a la capacidad del organismo para eliminar sustancia del
cuerpo (IUPAC, 1993).
- Biomagnificación: Transferencia de un químico xenobiótico desde el alimento a
un organismo, resultando en una alta concentración dentro del organismo
comparada con la fuente de origen (Conell, 1990; Rand et al., 1995), con lo cual,
sucede un incremento en la concentración entre los niveles tróficos.
- Concentración: Proporción de contaminante presente en un medio generalmente
expresado en unidades de masa como mili, micro o nanogramos fraccionando a
una unidad de masa mayor como gramos o kilos (mg kg-1, µg g-1, ng g-1) (Glosario
de términos calidad del aire, 2010).
- Control de calidad: Proceso llevado a cabo en el laboratorio analítico cuyo
propósito esencial es producir resultados de alta calidad y confiabilidad, garantizar
que el proceso de medición es exacto, confiable y adecuado para el propósito para
el cual es aplicado, tomado de (Flores-Lozano, 2006).
- Elementos traza: Aquellos elementos que se encuentran en una concentración
media inferior a 1000 mg kg-1 (IUPAC, 1993).
- Enfermedad de Minamata: Efectos neurotóxicos expresados como trastornos
sensoriales, ataxia, contracción concéntrica del campo visual y desordenes
auditivos, provocados por la exposición a mercurio (DiGiulio & Hinton, 2008).
IV
- Epipelágico: Organismo que vive y/o se alimenta en aguas abiertas a
profundidades entre la superficie y los 200 metros de profundidad, tomado de,
(Ordiano-Flores, 2009).
- Especificidad: Es la no interferencia en la longitud de la absorbancia en el
espectrofotómetro de absorción atómica (VICH Steering Committee, 1998).
- Material de referencia certificada: Muestra pre-homogeneizada con las
concentraciones de cada contaminante certificadas que se analiza para evidenciar
y comparar los resultados obtenidos con los de la organización certificadora
tomado de, (Flores-Lozano, 2006).
- Metales pesados: Grupo de elementos caracterizados por poseer propiedades
metálicas y una densidad superior a 5.0 g cm-3, lo que significa que su densidad
es por lo menos cinco veces mayor que la del agua (Sengupta, 2002).
- Metales tóxicos: Son aquellos cuya concentración en el ambiente puede causar
daños en la salud de las personas. Los términos metales pesados y metales
tóxicos se usan como sinónimos pero sólo algunos de ellos pertenecen a ambos
grupos (Manahan, 1992).
- Metilmercurio (CH3Hg)+: Una de las formas orgánicas del mercurio, considerada
como la forma más tóxica de todos sus componentes. Se forma de la unión del
mercurio con un radical metil (CH3)- (Manahan, 1992).
- Nivel trófico: Posición en la que se encuentra un determinado organismo en la
cadena trófica, dicha posición está clasificado mediante la manera por la cual
obtiene su energía (Lindeman, 1942; Gerking, 1994).
- Validación del método: Es el proceso de definir las condiciones analíticas y
confirmar que el método cumple con el demostrar que el método es apto para lo
que se pretende utilizar (VICH Steering Committee. 1998).
V
RESUMEN El mercurio (Hg) es un elemento potencialmente tóxico y no esencial para la vida.
Algunos estudios han demostrado que puede bioacumularse (acumularse durante
el desarrollo del organismo, desde que son neonatos hasta la etapa adulta) y
biomagnificarse a través de la cadena trófica. El Selenio (Se) es un elemento
esencial para la vida en concentraciones traza, presenta interacciones importantes
durante el metabolismo del Hg en el organismo cuando la proporción molar es
mayor. En este estudio se evaluó la concentración de Hg y Se en el tiburón piloto
Carcharhinus falciformis y en la cornuda prieta Sphyrna zygaena de la zona de
Punta Lobos, BCS. Se realizaron colectas de tejidos musculares y hepáticos de
los tiburones, así como de sus principales presas potenciales, las colectas se
realizaron de agosto a diciembre de 2014, estas se analizaron por
espectrofotometría por absorción atómica. El 30% de las muestras de C.
falciformis y el 41% de las muestras de S. zygaena rebasaron el límite de Hg (>
1.0 µg g-1), establecido en la NOM-SSA 242 de la Secretaria de Salud para
productos de la pesca; el 16% de las muestras de C. falciformis y el 17% de S.
zygaena sobrepasan el límite (> 6.5 µg g-1) de Se, establecido por el
Departamento de Servicios de Salud, US., estándares establecidos como límite de
contenido en productos alimenticios para consumo humano. Los resultados
muestran que existe bioacumulación de Hg en ambas especies, es decir, la
cantidad de mercurio contenida en los organismos, aumenta, conforme la talla de
los organismos, contrario a lo observado para Se. Se observan diferencias en
acumulación del mercurio entre juveniles y adultos de cada especie, así como en
el análisis de este mismo metal y los machos y hembras de S. zygaena. Para el
análisis de Se, solo se observaron diferencias en la acumulación entre tejidos de
C. falciformis. El factor de bioacumulación calculado para las presas, nos indica
que la presa Coryphaena hippurus es la especie que aporta mayor cantidad de Hg
a los tiburones de este estudio, dilucidando una biomagnificación de Hg en ambas
especies de tiburón.
Palabras clave: Tiburón, Elementos Potencialmente Tóxicos, Bioacumulació,
Biomagnificación, Riesgo a la Salud Humana
VI
Abstract
Mercury (Hg) is a potentially toxic element and is not essential for life. Some
studies have demonstrated Hg in organisms can bioaccumulate (accumulate
during the organism’s development, from the neonate to adult stage) and
biomagnificate through the food chain. Selenium (Se) is an essential element for
life in trace concentrations, and is present for important interactions during
metabolism of Hg in the organism when the molar proportion is higher. In this
study, the concentration of Hg and Se was evaluated in the silky shark
Carcharhinus falciformis and the smooth hammerhead Sphyrna zygaena at the site
of Punta Lobos, BCS. Muscle and liver tissue of the sharks, as well as their
potential main prey, was collected from August to December of 2014. Tissue
samples were analyzed by spectrophotometry for atomic absorption. 30 percent of
the samples of C. falciformis and 41% of the samples of S. zygaena exceeded the
limit of Hg (> 1.0 µg g-1) established by Mexico’s Secretary of Health (Secretaria de
Salud) NOM-SSA 242 for fish products ; 16% of the samples of C. falciformis and
17% of S. zygaena exceeded the limit (> 6.5 µg g-1) of Se, established by the U.S.
Department of Health and Human Services, standards established to determine
safe limits for human consumption. The results show that bioaccumulation of Hg
occurs in both species, that is to say, the amount of contained mercury in the
organisms increases, according to the size of the organism. This is in contrast to
what was observed for Se. Differences were observed in the accumulation of
mercury between juveniles and adults of each species, as well as in the analysis of
the same metal in males and females of S. zygaena. In the analysis of Se, the only
observed differences is in the accumulation were between tissues of C. falciformis.
The bioaccumulation factor calculated for the prey, we indicated that the prey
Coryphaena hippurus is the species that contributed the greatest amount of Hg to
the sharks in this study, is a possible explanation for the biomagnification of Hg in
both species of shark.
Keywords: Shark, Potentially Toxic Elements, Bioacumulation, Biomagnification, Risk to Human Health
1
I. INTRODUCCIÓN
Los elasmobranquios han sido históricamente, un recurso alimenticio importante
en México y un importante componente de la dieta de la mayoría de las
comunidades costeras. El tiburón martillo o cornuda prieta y el tiburón piloto
constituyen una gran parte de las capturas a lo largo de las costas del Golfo de
California y del Océano Pacífico Oriental mexicano (Bizarro et al. 2009). Estos,
son clasificados como organismos con estrategia ecológica tipo k, tienen un
crecimiento lento, largos periodos de gestación, baja fecundidad y madurez tardía
(Holden, 1974). Se encuentran, en su mayoría, en el ápice de las redes tróficas y
al ser depredadores tope, se encuentran particularmente expuestos a elementos
tóxicos como el mercurio (Hg) como consecuencia de la ingesta de presas que, a
su vez, también contienen este tipo de metales potencialmente tóxicos
(Kojadinovic et al. 2007; Damiano et al. 2011; McMeans et al. 2015).
El Hg está enlistado por el Programa Internacional de Seguridad Química como
uno de los elementos químicos más peligrosos en los ecosistemas (Gilbert–Grant-
Webster, 1995), ya que tiene la capacidad de formar compuestos con la materia
orgánica presente en el agua y en los sedimentos (Ávila, 1995). Lo organismos
acuáticos absorben el mercurio a través de procesos bióticos y abióticos,
concentran este elemento en sus tejidos y órganos, por la unión química del Hg y
las proteínas incrementando así su vida media y disminuyendo su aclaramiento o
eliminación, lo que condiciona un aumento de la concentración de este elemento
en los tejidos en función de la edad del organismo (bioacumulación). Por lo tanto,
el mercurio se transfiere a través de la cadena trófica y su concentración aumenta
en cada nivel trófico (biomagnificación) (Rand et al. 1995; Gomes et al, 2004).
I.1 Tiburones
El tiburón sedoso, Carcharhinus falciformis, es un organismo que habita en aguas
cálidas tropicales y subtropicales alrededor del mundo. Es una especie epipelágica
que habita la plataforma continental e insular y que no realiza migraciones
verticales profundas. Se le describe como un nadador rápido, activo y agresivo
2
que se alimenta principalmente de peces tanto pelágicos como costeros, así como
de calamares y cangrejos pelágicos (Compagno, 1984). Esta especie alcanza la
madurez sexual a 180 cm de longitud total, aquellos individuos menores a esta
talla se consideran como inmaduros o juveniles (Hoyos-Padilla, 2003).
Sphyrna zygaena o cornuda prieta, es un organismo que habita en aguas
templadas y en ocasiones en aguas tropicales, la temperatura es el factor que
limita su distribución (Castro, 1983). Comúnmente los juveniles de esta especie
se encuentran en la zona costera mientras que los adultos tienen una afinidad por
las zonas oceánicas, de mayor profundidad y menor temperatura (González-
García, 2001). Se ha clasificado como un depredador especialista, ya que
presenta preferencia por algunas presas donde dominan los calamares
(Estupiñán-Montaño y Cedeño-Figueroa, 2005). Galván-Magaña et al. (1989),
describen que los cefalópodos pelágicos son un componente importante en la
dieta de S. zygaena del Golfo de California, consumien principalmente
Histioteuthis heteropsis, Onychoteuthis banksii y miembros de la familia
Cranchiidae.
Esta especie alcanza la madurez sexual a los 190 cm de longitud total en los
machos y 200 cm en las hembras, los individuos menores a esta talla se
consideran como inmaduros o juveniles (Nava-Nava y Márquez-Farías, 2014).
I.2 Mercurio
El mercurio se encuentra presente en la naturaleza debido a diferentes fenómenos
geológicos que participan en su liberación al ambiente, como el vulcanismo, la
desgasificación de la corteza terrestre y la erosión del suelo y rocas. Puede
encontrarse esencialmente en tres formas: mercurio elemental (Hg0), inorgánico a
partir de sus formas catiónicas mono y divalentes (Hg+, Hg2+) y orgánico (HgCH3)-.
Esta última forma es el resultado de reacciones de biometilación en los sistemas
biológicos, donde la co-enzima metil-B12 transforman las sales de mercurio
inorgánico en metilmercurio y dimetilmercurio. Esta alta toxicidad del ion mercurio
y del metilmercurio se debe a su gran afinidad por los grupos amino y sulfhidril de
3
las proteínas, formando complejos metálicos que dificultan la capacidad
enzimática en las reacciones metabólicas de dichos compuestos (Campos 1987;
US EPA, 1997). El amplio y variado uso del Hg en la industria y la agricultura
durante los últimos años ha permitido que sus niveles se eleven
considerablemente. (Svobodová et al., 1993; Núñez et al., 1998),
El mercurio también forma compuestos organometálicos. Estos se encuentran
caracterizados por la unión del mercurio a uno o dos átomos de carbono para
formar compuestos del tipo: PHgx y PHgR', en donde R y R' representan el
sustituyente orgánico o cadenas de carbonos de longitud variable. Cabe destacar
que el enlace carbono-mercurio es químicamente estable y no se rompe en
presencia de agua ni ácidos débiles o bases. La estabilidad no se debe a la fuerza
del enlace carbono-mercurio sino a la poca afinidad del mercurio por el oxígeno
(OPS 1978).
Desde el punto de vista toxicológico, los compuestos organometálicos más
importantes son la subclase de los alquilmercuriales de cadena corta, en los que el
mercurio está unido al átomo de carbono de grupo metilo, etilo o propilo (OPS
1978).
Algunos de estos compuestos organometálicos (etil y propil mercurio) se utilizan
en la industria y otros en la agricultura. Estos compuestos son estables; sin
embargo, algunos se descomponen fácilmente por acción de los organismos
vivos, mientras que otros no pueden ser biodegradados (OPS 1978).
En orden de toxicidad, el metilmercurio y el fenil-mercurio son los compuestos que
generan mayor preocupación por la facilidad de biodisposición que tienen en la
cadena alimenticia (Castro et al, 2004).
Cuando el metil mercurio se bioacumula, es transformado de un nivel trófico a otro
e incrementa su concentración a través de la cadena trófica, es entonces, cuando
se considera que ha ocurrido la biomagnificación del metilmercurio (Campos,
1987; Rengell & Ewal, 1997; Gray, 2002).
4
Por esta razón, en el ambiente marino, los depredadores tope como los tiburones,
marlines, dorados y atunes llegan a acumular concentraciones de mercurio que
pueden representar un riesgo para la salud humana (Monteiro et al., 1996; La
cerda et al., 2000), ya que ingerir alimentos con niveles altos en mercurio se
asocia a alteraciones fisiológicas en distintos órganos como desórdenes
reproductivos, neurológicos o metabólicos, particularmente durante la gestación
(Mancera & Álvarez, 2006).
En México, la Norma Oficial Mexicana (NOM-SSA1-242) establece que los
productos de la pesca que contengan concentraciones mayores o iguales a 1.0 µg
g-1 peso húmedo de mercurio no deben ser consumidos (NOM-SSA1-242, 2009),
ya que concentraciones superiores representan un riesgo para la salud humana.
I.3 Selenio
El Selenio (Se) se encuentra en cantidades traza en los organismos biológicos en
formas inorgánicas como selenito (SeO32-), selenato (SeO4
2-) y formas orgánicas
como selenocisteína (Sec), selenometionina (SetMet), selenoazúcares y
compuestos de selenio metilados de bajo peso molecular (Papp et al, 2007), su
principal función es la formación de selenoproteínas, mediante las cuales
desempeña un papel estructural y enzimático como antioxidante (Navarro, 2008).
La disponibilidad de Se en los animales se da principalmente por la ingesta de
plantas, que captan el selenio del agua o de la tierra. El metabolismo de Se
converge a la forma de seleniuro (H2Se), el cual es luego usado para la biosíntesis
de la selenocisteina (Sec), que es el vigésimo primer aminoácido del código
genético responsable de la mayor actividad biológica del Se (Cañari, 2011).
El selenio puede ser perjudicial para la salud cuando se ingiere en cantidades más
altas de las necesarias, provocando selenosis en humanos, sus principales
efectos dérmicos y neurológicos. Algunas manifestaciones dérmicas incluyen,
pérdida de cabello, deformación y perdida de uñas, decoloración y deterioro
excesivo de los dientes; mientras que los efectos neurológicos incluyen
entumecimiento, parálisis y hemiplejía (ATSDR, 2003).
5
Un mecanismo eficiente de desintoxicación del mercurio involucra su reacción con
el selenio (Se) (Rayman, 2000). Este efecto de contrarresto de la toxicidad, es
consecuencia de la alta afinidad de la unión del mercurio y el selenio, con la que el
metilmercurio forma un enlace covalente en sitios activos de las enzimas formadas
por selenio (selenoenzimas), inhibiendo así su actividad (Seppanen et al., 2004).
El primer reporte sobre este efecto fue descrito por Parizek en 1967, desde
entonces, numerosos estudios han demostrado que una concentración alta de
selenio en la dieta puede contrarrestar los efectos tóxicos del mercurio, en
particular a la neurotoxicidad y toxicidad de este, en la etapa de desarrollo
embrionario. La capacidad de los compuestos de selenio para disminuir la
toxicidad del mercurio ha sido documentada en todas las especies investigadas de
mamíferos, peces y aves (Beijer & Jernelov, 1978; Culvin & Furness, 1991).
La actividad de las selenoproteínas tiene especial importancia en el cerebro, la
glándula tiroides y la pituitaria, es virtualmente imposible agotar el selenio presente
en estos tejidos. Incluso en experimentos en animales en donde se agotan de
manera considerable las concentraciones de selenio en hígado, músculo
esquelético y sangre. El cerebro retiene el 60% del selenio total disponible en el
cuerpo (Behne et al, 2000).
Si una toxina es capaz de entrar al cerebro y alterar la síntesis de selenoproteínas,
se espera que los efectos de esta sean muy perjudiciales. El metilmercurio no solo
tiene la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica, además su alta afinidad
hacia el selenio, le confiere la capacidad de secuestrar las moléculas de selenio y
así disminuir la síntesis de selenoproteínas. La constate de afinidad de las
selenocisteinas selenio-mercurio es ~10-22 y los seleniuros libres que se forman en
cada ciclo de síntesis de selenocisteinas tienen una constante de afinidad
excepcionalmente elevada por el mercurio de 10-45 (Dyrssen & Wedborg, 1991).
Es razonable suponer que el selenio no tiene un efecto sobre la biodisponibilidad
del mercurio, pero el mercurio si puede tener un efecto en la biodisponibilidad del
selenio. Esta proporción del mercurio para la retención del selenio en los tejidos
6
cerebrales y del sistema endocrino puede inhibir la formación de selenoproteínas.
Por lo tanto, la interacción del selenio frente a la toxicidad del mercurio puede
simplemente reflejar la importancia de mantener óptimos los niveles de selenio
libre para la síntesis enzimática de las selenoproteínas (Raymond & Ralston,
2004).
Debido a que se ha documentado la presencia de altas concentraciones de
mercurio en organismos marinos de importancia comercial, como los tiburones, y
en congruencia con algunos estudios que sugieren que para cualquier evaluación
del riesgo a la salud por consumo de alimentos con algún nivel de mercurio
contenido, se requiere también analizar el contenido de selenio para que esta
valoración de dichos niveles sea el adecuado (Kaneko & Ralston, 2008), el
presente trabajo tiene como objetivo determinar la bioacumulación de mercurio y
selenio en Carcharhinus falciformis (Müller & Henle, 1839) y Sphyrna zygaena
(Linnaeus, 1758).
II. ANTECEDENTES
II.1 Antecedentes históricos de contaminación por mercurio
A principios de 1960, en la Bahía de Minamata, Japón, la empresa química Chisso
Corporation, vertía sus aguas residuales que contenían metilmercurio y mercurio
inorgánico, resultado del proceso de fabricación de acetaldehído. El metilmercurio
se acumuló en los organismos marinos y los pobladores de las aldeas pesqueras
ubicadas en torno a la bahía sufrieron serias afectaciones, particularmente los
niños y mujeres embarazadas, como consecuencia de la ingesta de los recursos
pesqueros (pescados y mariscos), contándose más de 2000 víctimas (Rasmussen
et al., 2005).
Existen varios ejemplos de impactos en la salud humana asociada a la
intoxicación aguda por la exposición a mercurio, uno de ellos ocurrió a inicios de la
década de 1970, en Irak, cuando murieron aproximadamente unas 10 000
personas y otras 100 000 sufrieron daño cerebral grave y permanente luego de
7
consumir trigo que había sido tratado con metilmercurio. Otro caso es el
envenenamiento del pueblo aborigen canadiense de Grassy Narrows, causado por
descargas de mercurio de una planta de fabricación de cloro alcalí y de celulosa y
papel en Dryden, Ontario, entre los años 1962 y 1970 (Weinberg, 2007).
Como consecuencia de estas intoxicaciones masivas, surgió la necesidad de
realizar estudios de monitoreo ambiental para conocer y determinar los niveles de
mercurio presentes en el ambiente marino y en los productos de la pesca con el fin
de alertar a la población del posible riesgo a la salud por intoxicación.
II.2 Antecedentes de estudios de Hg y Se
La Comisión del Codex Alimentarius -un organismo establecido por la
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura y la
Organización Mundial de la Salud para establecer normas de inocuidad de los
alimentos reconocidas internacionalmente— fijó niveles guía de 0.5 microgramos
de metilmercurio por gramo en peces no depredadores y de 1 microgramo de
metilmercurio por gramo en peces depredadores en peso húmedo. La
Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) fijó un nivel de
tolerancia de 1 microgramo de metilmercurio por gramo en peces y mariscos. La
Comunidad Europea permite 0.5 microgramos de metilmercurio por gramo en los
productos pesqueros, con algunas excepciones). Japón es el país más estricto,
permite hasta 0.4 microgramos de mercurio total por gramo, ó 0.3 microgramos de
metilmercurio por gramo en peces (UNEP DTIE, 2008).
Derivado de los efectos tóxicos severos que pueden ser inducidos por la
exposición al mercurio a través de la ingesta de productos del mar, se han
desarrollado varios estudios con el objetivo de medir la concentración de mercurio
en el tejido de diversas especies marinas empleadas para el consumo humano.
Márisco et al. (2007) encontraron en muestras de S. zygaena concentraciones de
0.433 µg/g de mercurio, en peso húmedo en organismos capturados en las costas
del sur de Brasil, estos valores se encuentran por debajo del límite internacional
establecido por la OMS, como seguras para consumo humano .
8
Ordiano-Flores (2009), determinó mercurio total en muestras de músculo de
atunes aleta amarilla capturados en la zona oceánica de Ecuador. Reportó
concentraciones promedio de 0.98 ± 0.68 µg g-1 p.h. Al encontrar una relación
directa entre el aumento de la talla de los organismos y las concentraciones
pudieron determinar la existencia de bioacumulación de este metal.
Algunos trabajos desarrollados en la costas de Baja California Sur que se han
realizado son el de Maz-Courrau et al. (2011) los cuales analizaron mercurio total
de cuatro especies de tiburones, ellos reportaron que C. falciformis presentó la
mayor acumulación de mercurio la cual superó el límite permisible para consumo
humano (1.0 µg g-1 p.h.).
Escobar-Sánchez et al. (2011) estimaron una concentración de mercurio de 0.005
a 1.93 µg/g peso húmedo en músculo de tiburón martillo S. zygaena, de los cuales
solo un organismo sobrepasó el límite establecido para consumo humano (1.0 µg
g-1 p.h.), no se observa una relación entre el aumento de la talla y la concentración
de Hg. En cuanto al selenio, encontraron concentraciones de 0.11 a 1.63 µg g-1
en peso seco.
Hurtado et al. (2012) estimaron 0.82 µg g-1 de mercurio en peso húmedo de
mercurio en Sphyrna lewini y 0.92 µg g-1 de mercurio en peso húmedo en
Rhizoprionodon longurio del Golfo de California, solo el 7% del total de sus
muestras excedieron el límite máximo permitido para consumo humano.
García-Hernández et al. (2007) analizaron muestras de tiburones, rayas y otros
teleósteos demersales del Golfo de California. Solo el 14% de las muestras
excedierón el límite máximo permitido, 25 de estas muestras pertenecían a tejidos
de tiburón.
Cadena-Cárdenas (2004), analizó tejido muscular de los tiburones (C. limbatus, C.
falciformis, P. glauca, S. zygaena, S. lewini y Alopias pelagicus) y de los teleósteos
(Thunnus albacares, Coryphaena hippurus e Istiophorus platypterus) del Golfo de
California, determinando que los valores observados en las muestras de tiburón
son más altas que las de los peces óseos (2.0 µg g-1 y 0.004 µg g-1,
9
respectivamente), sin encontrar relación entre aumento de la talla y la
concentración de mercurio.
III. JUSTIFICACIÓN
Se han documentado los efectos tóxicos del mercurio en los organismos, así como
su capacidad para bioacumularse en los depredadores tope como los tiburones y
biomagnificarse a través de las redes tróficas. Esto aumenta el riesgo a la salud
humana por exposición a dichos elementos, derivado del consumo de organismos
contaminados. El selenio podría reducir la toxicidad del mercurio cuando interviene
en su metabolismo; es por eso, que se deben analizar estos dos elementos en el
músculo de los tiburones, los cuales sirven como alimento, al ser un producto
comercial de importancia pesquera para el estado de Baja California Sur, el cual
ocupa el tercer lugar a nivel nacional de producción de tiburón (CONAPESCA,
2013). Al analizar estos dos elementos en el tejido hepático, podemos conocer el
estado de salud de los tiburones y ver reflejado él posible efecto de la interacción
de estos metales en ellos.
Con base en lo anterior es importante evaluar los niveles de mercurio y selenio en
estas dos especies de tiburones. Y aunque se han descrito las características
biológicas y ecológicas de estas especies, se carece de información actualizada
del contenido de estos metales en estos organismos y en sus principales presas
potenciales. Al no contar con un programa de monitoreo constante, el resultado
de esta investigación puede brindar la información necesaria para alertar
oportunamente a las autoridades del riesgo que pudiesen correr los consumidores
de dicho recurso pesquero, así como de la importancia de implementar dicho
programa.
10
IV. OBJETIVO GENERAL
Determinar la concentración de mercurio (Hg) y Selenio (Se) en el tejido muscular
y hepático, así como de las presas principales de Carcharhinus falciformis y
Sphyrna zygaena de la zona de Punta Lobos, Baja California Sur.
Objetivos Particulares
- Determinar si los niveles de mercurio se encuentran dentro del valor de
referencia permitido por la NOM-SSA1-242 (2009).
- Determinar la relación entre la acumulación de Hg:Se con el tamaño, sexo
y estado de desarrollo de los organismos, para conocer si existe
bioacumulación.
- Evaluar la concentración de Hg y Se en las presas más importantes que
contengan estos tiburones, para saber si existe biomagnificación.
- Determinar la proporción molar de mercurio con respecto al selenio y ver
reflejado una posible disminución en la toxicidad del mercurio.
V. ÁREA DE ESTUDIO
El área de estudio fue la zona pesquera localizada en la costa occidental de Baja
California Sur, las muestras fueron tomadas específicamente en el campamento
tiburonero de Punta Lobos (PL), lugar donde desembarcan a los organismos que
se analizaron en el presente trabajo, el campamente encuentra localizado en 23°
25’ Latitud Norte y 110° 14’ Longitud Oeste (Fig. 1).
En la costa occidental de Baja California Sur, se encuentran algunos cañones y
montañas submarinas (Chase, 1968). Estas montañas submarinas constituyen
puntos importantes de concentración de peces, debido a los fuertes vientos y
movimientos locales que generan que las masas de agua interactúen con las
costas e islas, formando condiciones oceanográficas como remolinos y surgencias
(Klimley & Butler, 1988). Lo cual vuelve a esta región altamente productiva.
11
Las surgencias se presentan prácticamente todo el año, son más frecuentes de
febrero a junio cuando predominan los vientos del noroeste (Norton et al., 1985).
El ascenso vertical de masas de agua a la zona eufótica permite el aporte de
nutrientes, favoreciendo a los primeros eslabones de las redes tróficas, y a los
depredadores superiores de la comunidad marina (Ordiano-Flores, 2009).
Esta región se ve influenciada por el gran sistema de la Corriente de California,
que incluye a la Corriente de California (CC), la Corriente de Davidson
(Contracorriente Costera) y a la Contracorriente Subsuperficial (CCS) que fluye
cercana a la plataforma continental (Hickey, 1979, Lynn & Simpson, 1987). La
Corriente de California, que sigue una dirección sur paralelo a la costa, transporta
aguas de origen subártico, la cual acarrea aguas que se caracterizan por
salinidades y temperaturas bajas desde altas latitudes hacia el ecuador durante la
mayor parte del año (Lynn & Simpson, 1987).
Figura 1. Área de estudio. Localización del campo pesquero y área de desembarque,
Punta Lobos, Baja California Sur.
VI. MATERIAL Y METODOS
Trabajo de campo
Se obtuvieron muestras de C. falciformis y S. zygaena en recolectas mensuales
realizadas de agosto a diciembre de 2014 en la localidad de Punta Lobos, B. C. S..
Las muestras provinieron de la captura comercial de embarcaciones menores
(pangas de 25 pies de eslora). Los organismos fueron capturados entre las 4 y las
12
35 millas de distancia de la costa a profundidades que van desde las 6 a las 400
brazas.
Con ayuda de una cinta métrica, se registró de cada ejemplar su longitud total (LT)
y su longitud precaudal (LP). Se determinó el sexo mediante la presencia de
gonopterigios, en el caso de los machos se registró el largo de los mismos, así
como su grado de calcificación.
Posteriormente se recolectaron alrededor de 25 g de tejido muscular de la parte
dorsal cercana a la cabeza del organismo y 25 g de tejido hepático. Los
contenidos estomacales fueron vaciados y en algunos casos tamizados para
poder separar las muestras contenidas del exceso de líquido. Dichas muestras
fueron etiquetadas y almacenadas en bolsas de plástico individualmente para ser
transportadas en hielo al Laboratorio de Ecología de Peces del Centro
Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR) en la ciudad de La Paz, Baja
California Sur, donde las muestras permanecieron en un congelador a -20°C.
Trabajo de laboratorio
El trabajo de laboratorio consistió en tres fases: homogenización de las muestras,
digestión y la lectura de las absorbancias para la determinación de las
concentraciones de mercurio y selenio de acuerdo al protocolo de la EPA
(Environmental Protection Agency) (EPA, 2000, método 823-B-00-007).
Preparación y homogenización de las muestras
Las muestras fueron procesadas en el Laboratorio de Análisis y Monitoreo
Ambiental del Departamento de Biociencias e Ingeniería del Centro
Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios sobre medio ambiente y Desarrollo
(CIIEMAD-IPN) el cual es un laboratorio certificado, INV-0296-001/11,para análisis
de metales , el cual cumple con los estándares de la Entidad Mexicana de
Acreditación (EMA). Las muestras se pesaron una vez que se encontraban
descongeladas. Se tomaron aproximadamente 20 g de tejido muscular y hepático
de cada ejemplar, se deshidrataron hasta peso seco en una estufa a 60°C durante
13
24h. Ya deshidratadas se maceraron en un mortero de porcelana, se almacenaron
en frascos de plástico previamente lavados.
Digestión de las muestras por calentamiento en placa
Para la digestión de las muestras, se tomó una sub-muestra de entre 1.0000 y
1.0005 g de cada muestra pulverizada, la cual se colocó en vasos de precipitado
de 100 ml. A cada sub-muestra se le añadió 0.5ml de ácido nítrico (HNO3), 2.5ml
de ácido clorhídrico (HCl) y 10ml de peróxido de hidrógeno (H2O2), con éste último
se elimina todo tipo de residuo o materia orgánica. Se deja reaccionar la muestra
en este mezcla por 24 hrs. Posteriormente se añaden 5ml más de peróxido de
hidrógeno (H2O2), se colocan los vasos en parrillas a temperatura controlada sin
llegar al punto de ebullición, hasta lograr la completa digestión, la eliminación de
vapores nitrosos, sin permitir que se evaporara por completo la muestra (Fig. 2).
Figura 2. Digestión ácida de tejido muscular y hepático
Un vez concentradas las muestras, se lavaron con agua desionizada cada uno de
los vasos, haciendo pasar dicha solución por papel filtro de 100 micras (marca
Whatman), montado en pequeños embudos, esto con el fin de evitar el paso de
residuos orgánicos que pudiesen quedar, hasta obtener una solución final (Fig. 3),
la cual se aforó a 25 ml con agua desionizada, la cual se almaceno en frascos de
plástico para su posterior lectura en el espectrofotómetro de absorción atómica
con generador de hidruros.
14
Figura 3. Filtración de la muestra digerida.
Determinación de mercurio y selenio por espectrofotometría de
absorción atómica por generador de hidruros
Para la lectura de las concentraciones de mercurio y selenio se utilizó un
espectrofotómetro de absorción atómica con generador de hidruros modelo Perkin
Elmer AAnalyst 100 (Fig. 4). El cual fue calibrado al inicio de sesiones de lectura.
Como lo indica el manual de operación del fabricante, se consideraron cada una
de las condiciones del protocolo de operación como la lámpara específica de
cátodo hueco, la longitud de onda (253.7 nm para Hg y 196.0 nm para Se),
abertura espectral, tiempo de lectura y repeticiones.
Figura 4. Espectrofotómetro de absorción atómica con generador de hidruros
15
Previo a cada sesión de lectura de muestras, se determinó la curva estándar del
espectrofotómetro. El caso del mercurio con la adición de 0.005, 0.010, 0.015,
0.020 y 0.025 mg L-1 a partir de una solución de mercurio de 1 mg L-1; para el
selenio con la adición 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 0.005 mg L a partir de una
solución de selenio de 1mg L-1. La lectura consiste en identificar la absorbancia de
cada concentración. Esta lectura se realiza al accionar el sistema neumático (gas
argón), que inyecta una solución de borohidruro de sodio (NaBH4) (3% diluido en
1% de hidróxido de sodio (NaOH)), en el frasco de reacción donde se encuentra la
muestra en solución ácida (con ácido clorhídrico (HCl) al 1.5%), en el caso de la
determinación de mercurio, se agregaron tres gotas de permanganato de potasio
(KMnO4) (diluido al 5%). En dicho frasco de reacción se forma el hidruro de
mercurio (HgH2), al entrar en contacto el borohidruro de sodio (NaBH4) con la
muestra, transportándose hasta la celda de cuarzo, en donde incide el haz
luminoso. A partir de esta reacción se obtienen las lecturas de la absorbancia de
mercurio. Para el selenio la celda es calentada por medio de una flama para
romper el hidruro en átomos libres de selenio.
Por medio de una regresión, se puede transformar la lectura de absorbancia a
concentración. Esta concentración es equivalente al peso de la muestra. El valor
final se obtiene del cociente de, la concentración de mercurio obtenida en la
muestra por el volumen de aforo, entre el peso seco de la muestra, por los gramos
de esta, lo que da como resultado la cantidad de miligramos de mercurio por
gramo de muestra (Perkin Elmer, 1994).
Con el fin de comparar los resultados obtenidos con otros estudios relacionados al
tema, se convirtieron los mg g-1 de mercurio a microgramos por gramo (µg g-1).
Asimismo, los valores de mercurio se transformaron de peso seco (μg g-1 p. s.) a
peso húmedo (μg g-1 p. h.), por lo que también se calculó el factor de humedad de
cada muestra, (este se obtiene al pesar los músculos antes, y después del
proceso de deshidratación), con el fin de cuantificar el porcentaje de humedad
pérdida.
16
Validación de los métodos
En cada lote de muestras, se utilizaron algunos blancos y materiales de referencia
para selenio (MRC) marca: ERA, Producto: WatR POLLUTION TRACE METALS,
lote P231-500, con valor certificado de 699 mg L-1 y para mercurio (MRC) marca
high purity, lote 1330904 con concentración de 1000 mg mL-1 para validar la
metodología. El objetivo de dicha validación es garantizar la confiabilidad tanto del
método, como del lugar donde se implementa, tomando en cuenta algunas
características como linealidad, especificidad y precisión de los resultados. Para
obtener esta linealidad, se realizó la curva de calibración con los estándares a
diferentes concentraciones, las cuales presentaron un coeficiente de correlación
de 0.9985 para mercurio y 0.9979 para selenio. La exactitud del método se evaluó
mediante la determinación del porcentaje de recuperación del estándar de
referencia el cual fue de 91% para Se y 93.7% para Hg.
VII. TRABAJO DE GABINETE
Análisis estadísticos
Se realizó una evaluación de la normalidad y homogeneidad de varianzas
utilizando la prueba de Kolmogorov-Smirnov y Levene (Zar, 1999) a los datos
obtenidos, en los cuales no se cumplieron los criterios de normalidad y
homocedasticidad, por lo que se procedió a utilizar pruebas no paramétricas.
Para evaluar la relación entre la longitud de los tiburones y la concentración de los
elementos (Hg y Se) en las muestras, se realizó un análisis de Spearman. Para
evaluar las diferencias entre sexo, tipo de tejido, desarrollo de los organismos y la
concentración de los elementos, se aplicó la prueba no paramétrica de U de
Mann-Whitney.
Los tiburones fueron agrupados en juveniles y/o adultos, separados de acuerdo a
las tallas de madurez registradas para la costa occidental de Baja California Sur.
17
Determinación de la proporción molar Hg:Se
Para determinar la proporción molar, se obtiene el número de moles de cada
elemento, mediante la fórmula:
Numero de Moles= Gramos del elemento en la muestra / Peso atómico de ese
elemento
El mol es la unidad con la que se mide la cantidad de sustancia. Los gramos del
elemento es la cantidad de mercurio o selenio en la muestra n. El peso atómico
para el mercurio es de 200.59 y el del selenio 78.96.
VIII. RESULTADOS
Datos generales
De un total de 68 organismos analizados, se obtuvo 125 muestras entre las dos
especies de tiburones, de las cuales, 55 eran de tejido muscular, 60 de tejido
hepático y 10 de las presas. Por dificultades técnicas de muestreo, no se pudieron
tomar las muestras pareadas (músculo-hígado). La distribución de machos y
hembras y el intervalo de tallas se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1. Datos generales de las especies de los tiburones capturados en Punta Lobos. n =
número de organismos analizados para cada especie, M = macho, H = hembra.
Especie n M H Intervalo de tallas (cm)
C. falciformis 20 10 10 94-248
S. zygaena 48 17 31 117-290
Bioacumulación de mercurio
Las concentraciones de mercurio y selenio (mínimos, máximos y promedio ±
desviación estándar) en peso húmedo (p.h.) y peso seco (p.s.) de cada especie se
presenta en las tablas 2 y 3. C. falciformis presentó el valor promedio más alto de
mercurio en hígado (4.07 ± 4.90 µg g-1 p.h.), seguido del hígado de S. zygaena
(3.20 ± 4.02 µg g-1 p.h.), y por el musculo (1.15 ± 0.81 µg g-1 p.h.) esta misma
especie y por último, en el músculo (0.61 ± 0.56 µg g-1 p.h) de C. falciformis. 20
18
Muestras de músculo (5 de C. falciformis, 15 de S. zygaena) presentaron una
concentración mayor a 1.01 µg g-1 p.h., valor que sobrepasa el límite máximo
permitido de 1.0 µg g-1 p.h. para consumo humano, establecido por la Norma
Oficial Mexicana (NOM-242-SSA1, 2009), mientras que el resto de los ejemplares
estuvieron por debajo de este límite (Fig. 5 y Fig. 6).
Tabla 2. Concentraciones de mercurio (Hg) en músculo de las especies de tiburones
capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo,
Max= valor máximo, p.h.=peso húmedo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
[Hg] µg g-1 en
Músculo
C. falciformis S. zygaena
p.s. p.h. p.s. p.h.
N 20 40
Min-Max 0.32-10.47 0.06-1.84 0.06-11.68 0.22-2.87
Promedio±DE 3.04±2.98 0.61±0.56 4.99±3.54 1.15±0.81
Figura 5. Concentración promedio de mercurio total (peso húmedo) en tejido muscular de
las especies C. falciformis y S. zygaena capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan
como promedios ± DE.
19
Tabla 3. Concentraciones de mercurio (Hg) en el hígado de las especies de tiburones
capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo,
Max= valor máximo, p.h.=peso húmedo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
[Hg] µg g-1 en Hígado
C. falciformis S. zygaena
p.h. p.h.
N 17 36
Min-Max 0.14-11.65 0.06-11.95
Promedio±DE 4.00±5.15 3.20-4.02
Figura 6. Concentración promedio de mercurio total (peso húmedo) en tejido hepático de
las especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan
como promedios ± DE.
Bioacumulación de selenio
Para el selenio, las muestras de hígado de C. falciformis que presentaron el valor
promedio más alto con 7.55 ± 8.63 µg g-1 p.s., seguidas por las muestras de S.
zygaena con 5.39 ± 5.18 µg g-1 p.s. La muestras de músculo de C. falciformis
presentaron valores promedio de 3.32 ± 2.57 µg g-1 p.s. por último las muestras de
músculo de S. zygaena presentaron el valor promedio más bajo de 2.19 ± 0.74 µg
g-1 p.s. Solo una muestra de músculo de C. falciformis se encontró por encima del
límite máximo para consumo humano de 6.5 µg g-1 p.s. establecido como seguro
20
por la U.S. Health Department (Skorupa et al., 1996 en García-Hernandez et al.,
2001) (Tabla 4, Fig. 7; Tabla 5, Fig. 8).
Tabla 4. Concentraciones de selenio (Se) en músculo de las especies de tiburones
capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo,
Max= valor máximo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
[Se] µg g-1 C. falciformis S. zygaena
p.s. p.s.
n 20 41
Min-Max 1.17-12.38 1.16-3.89
Promedio±DE 3.32±2.57 2.19±0.74
Figura 7. Concentración promedio de selenio total (peso seco) en tejido muscular de las
especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan
como promedios ± DE.
21
Tabla 5. Concentraciones de selenio (Se) en hígado de las especies de tiburones
capturados en Punta Lobos de Baja California Sur. n= número de individuos, Min= valor mínimo,
Max= valor máximo, p.s.= peso seco, DE=desviación estándar.
[Se] µg g-1 C. falciformis S. zygaena
p.s. p.s.
n 20 35
Min-Max 0.02-33.64 0.01-17.11
Promedio±DE 7.55±8.63 5.39±5.18
Figura 8. Concentración promedio de selenio total (peso seco) en tejido hepático de las
especies S. zygaena y C. falciformis capturados en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan
como promedios ± DE.
22
C. falciformis LT (cm) vs Hg (µg/g)
100 125 150 175 200 225 250
LT (cm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Hg
(µ
g/g
)
rs = 0.5280 p = 0.0167
n = 20
S. zygaena LT (cm) vs Hg (µg/g)
90 120 150 180 210 240 270 300
LT (cm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Hg
(µ
g/g
)
rs = 0.5770 p = 0.000097
n = 40
C. falciformis LT (cm) vs Hg (µg/g)
100 125 150 175 200 225 250
LT (cm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Hg
(µ
g/g
)
rs = 0.5280 p = 0.0167
n = 20
S. zygaena LT (cm) vs Hg (µg/g)
90 120 150 180 210 240 270 300
LT (cm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Hg
(µ
g/g
)
rs = 0.5770 p = 0.000097
n = 40
Relación entre la talla y la concentración de mercurio
La correlación entre el largo total (LT) y la cantidad de mercurio en el tejido
muscular (bioacumulación) fue significativamente positiva (rs < 0.5, p < 0.05000)
en ambas especies de tiburones. Para C. falciformis fue de rs = 0.5280, con una p
= 0.0167, de una n = 20, en S. zygaena fue de rs = 0.5770, con una p = 0.0000,
de una p = 40, (Fig. 9), lo que nos indica que el nivel de mercurio incrementa en
cantidad conforme aumenta el tamaño de los organismos.
Figura 9. Correlación entre la longitud total y la bioacumulación de mercurio en las
especies de tiburones de Punta Lobos, Baja California Sur.
Relación entre la talla y la concentración de selenio
En cuanto a la relación del selenio con respecto a largo total, no fue significativa
para ninguna de las dos especies (rs < 0.5, p < 0.05000). Para C. falciformis fue
de rs = 0.0827, con una p = 0.7287, de una n= 20, en S. zygaena fue de rs =
0.2335, con una p = 0.1471, de una n = 41, (Fig. 10), lo que indica que el selenio
no aumenta en cantidad conforme aumenta la talla de los organismos.
23
C. falciformis LT (cm) vs Se (µg/g)
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260
LT (cm)
0
2
4
6
8
10
12
14S
e (
µg
/g)
rs = 0.0827 p = 0.7287
n = 20
S. zygaena LT (cm) vs Se (µg/g)
90 120 150 180 210 240 270 300
LT (cm)
1
2
3
4
5
6
7
Se (
µg
/g)
rs = 0.2335 p = 0.1471
n = 41
Figura 10. Correlación entre la longitud total y la bioacumulación de selenio en las
especies de tiburones de Punta Lobos, Baja California Sur.
Relación de la concentración de mercurio con respecto al sexo de
los organismos
Al comparar la cantidad de mercurio y el sexo de los organismos se encontró para
C. falciformis una concentración promedio para machos de 0.64 ± 0.70 y de 0.59 ±
0.40 µg g-1 p.h para hembras. En S. zygaena se encontró un nivel promedio de
mercurio de 0.93 ± 0.74 µg g-1 p.h. para machos y 1.28 ± 0.84 µg g-1 p.h. para
hembras (Fig. 11). De acuerdo a la prueba estadística de U de Mann-Whitney
aplicada a los datos, se obtuvo (U = 168, p=0.394) en C. falciformis, lo que nos
indica que no hay diferencias significativas en la bioacumulación de mercurio entre
machos y hembras. Contrario a lo observado en S. zygaena (U =470, p=0.024),
donde se encontraron diferencias significativas en la concentración de mercurio
entre machos y hembras (p < 0.05).
24
Figura 11. Concentración de mercurio (µg g-1 p.h.) de machos y hembras para cada
especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ±
DE. C. falciformis: machos (n=10), hembras (n=10) y S. zygaena: machos (n=15), hembras (n=25).
Relación de la concentración de selenio con respecto al sexo de los
organismos
El selenio presentó una concentración promedio para C. falciformis de 4.23 ± 3.24
µg g-1 p.s en machos y 2.41 ± 1.30 µg g-1 p.s. en hembras. Para S. zygaena los
machos presentaron un valor de 2.19 ± 0.80 µg g-1 p.s. y 2.19 ± 0.72 µg g-1 p.s.
(Fig. 12). De acuerdo a la prueba U de Mann-Whitney en C. falciformis (U = 169,
p=0.963) S. zygaena (U =549 p=0.188); no se encontraron diferencias en la
bioacumulación del selenio entre sexos de ambas especies.
25
S. zygaena
Machos Hembras
0
3
6
9
12
15
18
Se (
µg
/g)
C. falciformis
Mediana
25%-75%
Rango de distribución
Outliers
ExtremosMachos Hembras
0
5
10
15
20
25
30
35
Se (
µg
/g)
Figura 12. Concentración de selenio (µg g-1 p.s.) de machos y hembras para cada especie
de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ± DE. C.
falciformis: machos (n=10), hembras (n=10) y S. zygaena: machos (n=16), hembras (n=25).
Relación de la concentración de mercurio con respecto al estado de
desarrollo de los organismos
Al utilizar la prueba estadística de U de Mann-Whitney para comparar la
concentración de mercurio entre juveniles y adultos, se encontró para ambas
especies que existen diferencias significativas en la acumulación de mercurio, los
resultados de dicha comparación fueron para C. falciformis (U = 64, p=0.0002) y
(U =228, p=0.000001) para S. zygaena, lo que significa que la concentración de
mercurio en los juveniles es menor que en los adultos, (Fig. 13).
Figura 13. Bioacumulación de mercurio (µg g-1 p.h.) de juveniles y adultos para cada
especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ±
DE. C. falciformis: juveniles (n=11), adultos (n=9) y S. zygaena: juveniles (n=29), adultos (n=19).
26
S. zygaena
Juveniles Adultos
0
3
6
9
12
15
18
Se (
µg
/g)
C. falciformis
Mediana 25%-75%
Rango de distribución
OutliersExtremosJuveniles Adultos
0
5
10
15
20
25
30
35
Se (
µg
/g)
Relación de la concentración de selenio con respecto al estado de
desarrollo de los organismos
De acuerdo a la prueba estadística U de Mann-Whitney aplicada a las muestras,
para comparar la acumulación de selenio entre juveniles y adultos se obtuvo (U =
162, p=0.938) para C. falciformis y (U =517, p=0.097) para S. zygaena, lo que nos
indica que no se observan diferencias en la acumulación de selenio entre juveniles
y adultos (Fig. 14).
Figura 14. Bioacumulación de selenio (µg g-1 p.s.) entre juveniles y adultos para cada
especie de tiburón capturado en Punta Lobos B.C.S. Los datos se presentan como promedios ±
DE. C. falciformis: juveniles (n=15), adultos (n=5) y S. zygaena: juveniles (n=29), adultos (n=19).
Proporción Molar (PM)- Mercurio:Selenio (Hg:Se)
Para que el selenio pueda intervenir de manera óptima en el metabolismo del
mercurio y así disminuir su toxicidad, la proporción molar debe de ser al menos de
1:1. La relación mercurio y selenio para cada especie de tiburones no presentó
dicha proporcionalidad. En C. falciformis la PM fue de 1:189, esto debido a la
concentración considerablemente mayor de selenio, con respecto al mercurio
encontrado en las muestras. De la misma manera, S. zyagena (PM= 1:23)
presentó una mayor concentración de selenio que de mercurio, aunque no tan
elevada como C. falciforms (Tabla 6).
27
Especie Mol Hg Mol Se Hg:Se
C. falciformis 0.0725 13.7837 1:189
S. zygaena 0.2070 4.8310 1:23
Tabla 6. Proporción molar de las concentraciones de mercurio y selenio (Hg:Se) en el
músculo de las especies de tiburón de Punta Lobos, Baja California Sur.
Análisis del mercurio y selenio en las presas encontradas en los
organismos colectados
Al analizar a las presas principales se encontró que el dorado (Coryphaena
hippurus) es el que aportó una mayor cantidad de Hg en las dos especies de
tiburones, al realizar el cálculo del factor de bioacumulación, Tabla 7.
Tabla 7. Concentraciones de mercurio (Hg, p.h.) y selenio (Se, p.s.) en las presas de las
especies de tiburones capturados en Punta Lobos de Baja California Sur y su Factor de
bioacumulación (FB).
ESPECIE Depredaor Hg (µg g-1) Se (µg g-1) FB
Mugil cephalus S. zygaena 0.041 0.575 10.9
Coryphaena hippurus S. zygaena 0.127 0.877 21.0
Caulolatilus affinis S. zygaena 0.099 1.931 9.6
Calamus brachysomus S. zygaena 0.129 0.967 2.1
Mamifero marino S. zygaena 0.129 0.722 14.1
Calamar S. zygaena 0.159 1.839 11.5
Pez S. zygaena 0.344 2.021 5.3
Coryphaena hippurus C. falciformis 0.129 0.935 14.6
Caulolatilus affinis C. falciformis 0.353 1.144 5.3
Coryphaena hippurus C. falciformis 0.272 0.895 6.9
28
IX. DISCUSIÓN
Actualmente ha aumentado a nivel nacional e internacional la preocupación por los
impactos ecológicos de la contaminación por mercurio como consecuencia de los
accidentes y desastres naturales registrados en el pasado. México y muchos otros
países han desarrollado políticas y programas de investigación para conocer e
implementar medidas que nos ayuden a regular y disminuir las emisiones y
efectos del mercurio, sobre todo, en aquellos organismos de importancia
comercial asociados al consumo humano, ya sean aves, mamíferos o peces.
Dichos organismos están expuestos a dicha toxicidad y por ende son vulnerables
a la bioacumulación y biomagnificación del mercurio, lo que pone en riesgo la
salud de los consumidores. Al estar documentada la interacción del selenio y el
mercurio, este trabajo atiende las necesidades de analizar de manera simultánea
estos dos elementos y así dilucidar el efecto del selenio en el metabolismo del
mercurio en los tiburones y en los consumidores de tiburones.
Bioacumulación de Mercurio
En las muestras del tiburón sedoso C. falciformis y la cornuda prieta S. zygaena,
se presentan algunos valores mayores a los establecidos como límite seguro para
consumo humano de la NOM-242-SS1 (2009) de 1.0 µg g-1 de Hg p.h.
Al comparar los resultados del presente estudio, con los resultados de estudios
realizados en las mismas especies, de la misma zona de estudio, se encontró que,
aunque los valores promedio de C. falciformis (0.61±0.56 µg g-1 p.h.), fueron
menores a los reportados por Maz et al. (2011) de 3.40±1.42 µg g-1 p.h., en ambos
estudios se observa bioacumulación de mercurio. Para S. zygaena los valores
promedio que se reportan en este estudio (1.15±0.81 µg g-1 p.h.), son mayores a
los reportados por Maz et al. (2011) de 0.98±0.92 µg g-1 p.h., lo cual, da como
resultado que los dos trabajos coincidan en que existe bioacumulación de
mercurio en esta especie, contrario a los valores reportados por Escobar et al.
29
(2010) de 0.73±0.10 µg g-1 p.h., y por Márisco et al. (2007) los cuales encontraron
un valor promedio de 0.433 µg g-1 p.h., los cuales reportan valores más bajos y
donde a su vez, no encontraron una relación positiva en la acumulación del
mercurio.
Estas diferencias en las concentraciones de mercurio que se encontraron entre las
dos especies de tiburones y los estudios realizados previamente, pueden deberse
a la diferencia en la disponibilidad de mercurio contenido en las posibles presas de
los tiburones, así como, en los sedimentos, agua y materia orgánica en
suspensión con la que interactúa cada especie. La biodisponibilidad del mercurio
también depende de los procesos químicos y físicos del medio ambiente, la
fisiología y los aspectos reproductivos de cada especie (Adams et al., 1999).
Maz-Courrau & López (2006) mencionan que en la costa occidental de Baja
California Sur existen factores que contribuyen a una biodisponibilidad del metal
en el ambiente, son un importante aporte de materia orgánica, principalmente en
la zona de Bahía Magdalena, la cual contribuye al aumento de mercurio en la
columna de agua, ya que la materia orgánica puede retener metales como el
mercurio (Alonso & Pineda, 1997). A su vez, la presencia de surgencias en esta
zona, pueden afectar la liposolubilidad intracelular del mercurio inorgánico que
puede estar presente en estos tiburones lo que puede contribuir a una mayor o
menor acumulación de mercurio (Hall, 2002).
Aunado a esto, las zonas costeras se consideran mayormente impactadas, debido
a la proximidad de las ciudades o industrias, lo que da como resultado que las
especies que habitan o que tengan ciertos hábitos costeros sean más susceptibles
a los metales pesados (Moreno et al., 1984). Además, del transporte atmosférico
de los metales puede resultar en la contaminación de las áreas donde estos
organismos se alimentan (Aurioles-López, 2007).
30
Con base en lo anterior podemos afirmar que con los resultados obtenidos en el
presente estudio, existe bioacumulación de mercurio en los organismos
analizados, es decir, la cantidad de mercurio aumentó conforme los organismos
aumentaron de talla.
Bioacumulación del selenio
El selenio es un elemento esencial para la vida, aunque puede llegar a ser tóxico
cuando se presenta en la dieta a concentraciones mayores a los niveles
requeridos para la nutrición, es capaz de producir daños en los tejidos, así como
inducir efectos teratogénicos (Mackay, 2006); este elemento tiene un efecto en el
metabolismo del mercurio, sin embargo, estos efectos han sido poco estudiados
en elasmobranquios.
Tanto el tiburón sedoso, como la cornuda prieta presentaron valores por debajo de
los establecidos como límite seguro para consumo humano por el departamento
de salud de los Estados Unidos de 6.5 µg g-1 de Se p.s. Se tomó este valor como
referencia para este estudio, como consecuencia de la ausencia de una norma
oficial mexicana o valores de referencia para Se en México.
Los niveles de selenio fueron notablemente mayores en los hígados de ambas
especies, en comparación con los de los músculos analizados, en especial los de
S. zygaena, donde se encontró el valor más alto.
Estos valores de selenio en C. falciformis. (3.32±2.57 µg g-1 p.s.) y en S. zygaena
(2.19±0.74 µg g-1 p.s.) en el músculo fueron notablemente mayores a los
reportados por Escobar-Sánchez et al. (2010) de 0.34±0.27 µg g-1 Se p.s. en S.
zygaena en esta misma región y los reportados por Bergés et al. (2015) de
1.2±0.01 µg g-1 Se p.s para el Golfo de California.
Los altos niveles de selenio encontrados en comparación con los reportados
previamente, pueden ser el resultado de la disponibilidad del selenio, es decir una
31
re suspensión de material sedimentario, enriquecimiento natural por las aguas
costeras (Gutiérrez-Galindo et al., 1999) o simplemente como respuesta al cambio
de hábitos alimenticios en las poblaciones de estas dos especies de tiburones.
El hecho de que existan tan pocos trabajos, justifica y le otorga un mayor valor a
los resultados de este estudio, los cuales, pueden servir como referencia para
estudios posteriores. Hasta el momento, solo podemos afirmar que han
aumentado los niveles contenidos en S. zygaena, con respecto a C. falciformis, no
existe algún trabajo en la región con el cual compara los resultados obtenidos en
este trabajo.
Relación entre la talla y la concentración de mercurio y selenio
Típicamente los organismos juveniles presentan bajas concentraciones de
mercurio en sus tejidos, contrario a lo que sucede en los adultos, ya que este se
incrementa conforme aumenta la talla (Pinho et al., 2002). Los adultos suelen
tener tasas metabólicas bajas, por lo tanto, les toma más tiempo metabolizar
dichos metales, lo que disminuye la excreción y resulta en una mayor acumulación
en los tejidos. Aunado a esto, los organismos más grandes tienden a alimentarse
de presas de mayor tamaño, lo que implica una mayor cantidad de mercurio
potencial para el organismo (Penedo de Pinho et al. 2002; Gutiérrez-Mejía et al.
2009). Esta tendencia ha sido documentada para los tiburones Isurus oxyrinchus
(rs=0.52, p=0.02), Sphyrna zygaena (rs=0.55, p=0.01) y Carcharhinus falciformis
(rs=0.67, p=0.01) en el costa occidental de Baja California Sur y Golfo de
California (Maz-Courrau et al. 2011). Tomando en cuenta lo anterior, los
resultados obtenidos entre la acumulación de mercurio entre juveniles y adultos de
ambas especies, son similares a esta bibliografía citada, es decir, se mantienen
las diferencias entre la acumulación entre juveniles y adultos (Figura 13).
Al comparar la acumulación del selenio y los juveniles y adultos de ambas
especies, no se encontraron diferencias en la acumulación de este elemento
(Figura 14). Lo cual concuerda con lo reportado por Escobar-Sánchez et al. (2010)
para S. zygaena.
32
Es importante resaltar 3 individuos de C. falciformis que se tienen que discutir de
manera independiente al resto de las muestras de este especie: se tratan de una
hembra juvenil de 158 cm de LT, con una concentración de 1.14 µg g-1 Hg p.h. y
de 2 machos adultos con una LT de 212 y 248 cm con unas concentraciones de
0.12 y 0.28 µg g-1 Hg p.h. respectivamente (Figura 9).
Se debe considerar que los tiburones pueden cambiar su dieta y distribución en la
columna de agua, de acuerdo a su etapa ontogénica, y esto puede contribuir a la
diferencia en la acumulación de mercurio en sus tejidos (Wetherbee et al., 1990).
Cabrera - Chávez-Costa (2003) menciona que el tiburón sedoso de mayor talla
(adultos), puede encontrarse mayormente en aguas oceánicas y organismos de
tallas menores (juveniles) se encuentran con mayor frecuencia cerca de la costa.
Tomando en cuenta este argumento y el comportamiento migratorio del tiburón
sedoso , los tiburones de las zonas oceánicas llegan a la costa occidental de Baja
California Sur , cuando la temperatura de la superficie es mayor durante el verano
y otoño para alimentarse en zonas con mayor abundancia de presas , tales como
el calamar gigante (Dosidicus gigas), el cangrejo rojo (Planipes pleuroncodes) y la
caballa (Scomber japonicus), que usualmente son las presas principales en Baja
California en el otoño (Cabrera – Chávez-Costa , 2003).
Con base en lo anterior se puede asumir que los organismos adultos durante su
desarrollo y crecimiento se alimentaron de presas que contenían cantidades
mínimas de mercurio, por lo cual en su etapa adulta no reflejaban una
acumulación de mercurio. Asimismo cabe la posibilidad de que sus tasas
metabólicas sean más eficientes, lo que daría como consecuencia tan bajos
niveles de mercurio, caso contrario a lo observado en el juvenil, que pudo haberse
alimentado de alguna presa costera, con grandes cantidades de mercurio, así
como presentar tasas metabólicas más bajas, lo cual implicaría una mayor
acumulación de mercurio.
También se encontraron 3 resultados de S. zygaena de los cuales vale la pena
resaltar. Los 2 primeros pertenecen a juveniles de 166 cm de LT, el primero, un
33
macho con un contenido de 2.09 µg g-1 Hg p.h. y la segunda una hembra de 2.15
µg g-1 Hg p.h., los cuales pudieron haberse alimentado de algunas presas con
considerables cantidades de mercurio, así como una tasa metabólica poco
eficiente.
Por último una hembra adulta con una LT de 282 cm y una cantidad de 0.21 µg g-1
Hg p.h. Lyons-Lowe (2013) demostraron empíricamente con una hembra de
tiburón zorro (Alopias vulpinus) y 4 embriones, que existe, como mecanismo de
detoxificación, la transferencia del mercurio contenido en los tejidos de la madre a
los embriones, a través de los óvulos con los que alimenta a los embriones. Weijs
y colaboradores (2015) discuten sobre la transferencia de organohalogenados de
las hembras adultas a los embriones de distintos especies de tiburones, entre ellas
Sphyrna tiburo. Reportan que existe una diferencia significativa en la acumulación
de estos contaminantes entre la hembra adulta y los embriones, lo cuales
contienen más contaminantes. A pesar de que el trabajo fue realizado con
organohalogenos, el organismo estudiado fue S. tiburo clasificado dentro de la
familia Sphyrnidae a la que también pertenece S. zygaena. Tomando en cuenta lo
anterior, podríamos suponer que esta hembra de 282 cm ha descargado el
mercurio contenido en sus tejidos a sus embriones.
Relación de la concentración de mercurio y selenio con respecto al
sexo de los organismos
Núñez-Nogueira et al. (1998), indican que en algunos tiburones, el sexo no influye,
en la acumulación del mercurio, posiblemente debido a las características
conductuales o etológicas desarrolladas y compartidas por ambos sexos. Esto es,
que tanto machos como hembras tienen los mismos hábitos alimenticios y rutas
migratorias, ya que se encuentran con las mismas fuentes de elementos.
Pethybridge et al. (2010) mencionan que las hembras en la mayoría de las
especies presentan valores más altos de mercurio que los machos. Las hembras
de los tiburones demersales tienden a tener altas tasas de crecimiento y son más
grandes en talla (a veces más del 40%) que los machos, lo cual, indica que
34
aunque los machos son más pequeños, probablemente tendrán una edad similar
o mayor que las hembras. Las diferencias en los niveles de mercurio entre
hembras y machos pueden ser causadas por factores como los requerimientos
energéticos, la condición de maduración, la deposición de mercurio y la
transferencia a los huevos y fetos.
Tomando como base lo anterior, se puede inferir que las hembras están
acumulando una mayor cantidad de mercurio que los machos de S. zygaena
(Figura 11), Caso contrario a lo que se halló al comparar a los machos y a las
hembras y el mercurio y el selenio de C. falciformis y el selenio entre machos y
hembras de S. zygaena (Figura 11 y 12), estos datos a su vez coinciden con los
reportados por Escobar-Sánchez, (2011), quienes no detectaron diferencias
significativas en la concentración de mercurio y selenio por sexo.
Proporción Molar (PM)- Mercurio: Selenio (Hg:Se)
Para que el selenio pueda tener un efecto en el metabolismo del mercurio en el
organismo y así reducir su toxicidad es necesario que exista el menos, una
proporción molar 1:1, ya que el selenio influye en el transporte del mercurio,
durante el ciclo metabólico de este en el organismo, para poder ver reflejado este
efecto, es necesario analizar en cualquier estudio de toxicidad del mercurio al
selenio (Raymond y Ralston, 2004).
La relación Hg-Se de los tiburones de este estudio no presentó dicha
proporcionalidad. Las concentraciones de selenio fueron mayores en ambas
especies (Tabla 6), tendencia que ya ha sido reportado en S. zygaena por Escobar
Sánchez et al. (2010) encontraron que para el tiburón martillo S. zygaena de la
costa occidental de Baja California Sur, la proporción molar no fue equitativa, ya
que la bioacumulación de selenio fue mayor que la de mercurio.
Asimismo, al tener una mayor acumulación de selenio que de mercurio, estas
especies no solo podrían obtener el suficiente selenio para sus necesidades
fisiológicas, sino también para la desintoxicación de mercurio (Escobar-Sánchez,
2010). Se debe considerar que el selenio puede llegar a ser tóxico para los
35
organismos cuando se presenta a concentraciones elevadas (>4 µg g-1 peso seco
en Skorupa, 1998), aunque en elasmobranquios no se tiene reportado toxicidad
por selenio.
Análisis de mercurio y selenio en presas
Dosidicus gigas, Sthenoteuthis oualaniensis y Ancistrocheirus lesueurii son los
cefalópodos que dominan la dieta de S. zygaena (Estupiñán-Montaño y Cedeño-
Figueroa 2005) en esta región del Pacifico Oriental, mientras que, Scomber
scombrus, Pleuroncodes planipes y Dosidicus gigas dominan la dieta de C.
falciformis según lo reportado por (Chavez-Acosta, 2003) Wetherbee et al. (1990),
mencionan que la disponibilidad de alimento es un factor a considerar ya que
afecta las preferencias alimenticias de los tiburones. Se ha observado que cuando
la comida es abundante los tiburones tienden a seleccionar un alimento en
particular; en cambio, cuando el alimento escasea se tienen que alimentar de
cualquier presa que se encuentre disponible.
Si se toma en cuenta lo anterior y que en el presente trabajo el dorado,
Coryphaena hippurus es la especie presa que aporta una mayor cantidad de
mercurio a las dos especies de tiburón (Tabla 7), cabe destacar que esta especie
de teleósteo no está reportada como una presa que domine los hábitos
alimenticios de ambas especies, lo cual puede indicar que ambas especies
cambian sus hábitos alimenticios al no encontrar con tanta facilidad las presas de
las cuales comúnmente se alimentan. Los resultados obtenidos en este trabajo
coinciden con los reportados por Escobar-Sánchez (2011) con respecto al dorado,
el cual presentó un factor de bioacumulación de 4.7, lo que nos indica que esta
presa aporta una cantidad importante de mercurio a sus depredadores. Gray
(2002) define la biomagnificación como el aumento de la concentración entre los
niveles tróficos. De acuerdo con esta definición y la comparación de los resultados
de esta tesis con otros trabajos, se puede observar una biomagnificación de las
presa hacia los tiburones colectados.
36
X. CONCLUSIONES
Las concentraciones de mercurio y selenio de C. falciformis y las de selenio de
S. zygaena analizadas, están en general, dentro del límite seguro para
consumo humano.
Las concentraciones de mercurio de S. zygaena analizadas, están por encima
del límite seguro para consumo humano,
La correlación entre el aumento de la talla y la concentración de mercurio fue
positiva para ambas especies. Es decir, el mercurio se bioacumula en ambas
especies.
La relación entre el aumento de la talla y la concentración de selenio fue
negativa para ambas especies.
Solo se observaron diferencias significativas entre sexos en la concentración
de mercurio de S. zygaena, se infiere que las tienen hábitos alimenticios y
rutas migratorias diferentes.
C. falciformis no presento diferencias significativas entre sexos en la
concentración de los elementos, al igual que S. zygaena y el selenio entre
sexos.
Solo se observaron diferencias significativas entre juveniles y adultos y la
acumulación del mercurio, caso contrario a la encontrado con el selenio.
En la proporción molar Hg:Se, el selenio se presentó en una mayor cantidad
que el mercurio.
37
XI. BIBLIOGRAFÍA
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