INFORME FINAL Selección y muestreo de peces de alto consumo humano en México con objeto de determinar la posible influencia del cambio climático en el contenido de mercurio (Hg) Dra. Patricia Ramírez Romero Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa M. en B. Martha Elena Ramírez Islas Ing. Alejandro de la Rosa Pérez Instituto Nacional de Ecología Agosto de 2009 PARTICIPANTES UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA Unidad Iztapalapa Dra. Patricia Ramírez Romero Profesora Investigadora Departamento de Hidrobiología Biól. Juan Emilio Padilla Torres Becario Departamento de Hidrobiología José Guillermo Trejo Ramírez Estudiante Departamento de Hidrobiología INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Dirección General del Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental Dirección de Investigación en Residuos y Sitios Contaminados M. en I. Gustavo Solórzano Ochoa Director del Área M. en B. Martha Elena Ramírez Islas Subdirectora de Investigación en Sitios Contaminados y Sustancias Tóxicas Ing. Alejandro de la Rosa Pérez Jefe de Departamento de Investigación Aplicada a Sustancias Tóxicas Dirección de Investigación en Monitoreo Atmosférico y Caracterización Analítica de Contaminantes Q.B.P. Ma. Teresa Ortuño Arzate Subdirectora de Investigación y Caracterización Analítica de Contaminantes M. en C. Fabiola Altuzar Villatoro Jefe de Departamento de Caracterización Básica y Biotoxicidad de Contaminantes Q. Mónica Lorena Hernández Ruiz Gaytán Profesional de Servicios Especiales Q.F.B. Alberto Téllez Girón Bravo Jefe de Departamento de Aseguramiento y Control de Calidad INDICE RESUMEN EJECUTIVO ............................................................................................................. 4 EXECUTIVE SUMMARY ............................................................................................................ 6 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 8 1.1. Efecto del metilo de mercurio en el cuerpo humano .................................................. 10 2. OBJETIVO ........................................................................................................................ 11 2.1. Específicos ................................................................................................................ 11 3. MÉTODO .......................................................................................................................... 11 3.1. Selección de especies ............................................................................................... 11 3.2. Selección de puntos de muestreo.............................................................................. 13 3.3. Recolección y envío de muestras .............................................................................. 14 3.4. Métodos Analíticos .................................................................................................... 15 3.4.1. Obtención de la muestra de tejido muscular ...................................................... 16 3.4.2. Mercurio Total .................................................................................................... 16 3.4.3. Metil Mercurio .................................................................................................... 20 3.5. Análisis Estadístico ................................................................................................... 20 4. RESULTADOS .................................................................................................................. 21 4.1. Localidades seleccionadas, ejemplares obtenidos y procedencia ............................. 21 4.1.1. Mazatlán, Sinaloa. ............................................................................................. 21 4.1.2. Acapulco, Guerrero. ........................................................................................... 22 4.1.3. Puerto Vallarta, Jalisco. ..................................................................................... 24 4.1.4. Puerto Madero, Chiapas. ................................................................................... 25 4.1.5. Tampico, Tamaulipas. ....................................................................................... 26 4.1.6. Coatzacoalcos Veracruz. ................................................................................... 28 4.1.7. Paraíso, Tabasco. .............................................................................................. 29 4.1.8. Ciudad del Carmen, Campeche. ........................................................................ 30 4.1.9. Puerto Progreso, Yucatán. ................................................................................. 31 4.1.10. Ensenada, Baja California Norte. ....................................................................... 32 4.2. Contenido de Hg total ................................................................................................ 33 4.3. Contenido de metil-mercurio ...................................................................................... 46 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................................... 49 6. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 52 ANEXO 1. FOTOGRAFÍAS. ANEXO 2. RESUMENES DE LA LITERATURA CONSULTADA. ANEXO 3. DIAGNOSIS DE LAS ESPECIES DE PECES COLECTADAS. ANEXO 4. TABLAS DE CONCENTRACIONES DE Hg TOTAL Y MeHg ANEXO 5. TABLAS DE MEDIDAS MORFOMÉTRICAS. RESUMEN EJECUTIVO El objetivo del estudio fue seleccionar y muestrear peces de alto consumo humano en México, provenientes de las costas del Golfo de México y el Pacífico Mexicano, para determinar su contenido de mercurio e iniciar las bases de una cartografía de riesgos toxicológicos por especie, localización costero-marina frente al cambio climático. En este documento se incluyen resultados de la búsqueda de información sobre estudios similares que permitieron incluir las tendencias de la captura de peces en México y el contenido de mercurio total en peces de otros países; la búsqueda mostró que las 5 especies marinas con mayores concentraciones de mercurio total fueron el tiburón, jurel, blanquilla, corvinón y pez espada, todos ellos carnívoros superiores, con concentraciones por arriba de las 3 ppm. Se presentan los criterios de la selección de las especies y los sitios de muestreo. Las localidades seleccionadas fueron para el Golfo de México: Tampico, Tamps.; Coatzacoalcos, Ver.; Paraíso, Tabasco; Ciudad del Carmen, Camp.; y Puerto Progreso, Yuc; en tanto que para el Océano Pacífico se muestrearon: Ensenada, BC; Mazatlán, Sin.; Puerto Vallarta, Jal.; Acapulco, Gro.; y Puerto Madero, Chis. Se seleccionaron especies de las Familias Scombridae y Lujanidae (Scomberomorus maculates: Sierra del Golfo de México y Scomberomorus sierra: Sierra del Pacífico; Lutjanus campechanus: Huachinango del Golfo de México y Lutjanus guttatus: Huachinango del Pacífico). En algunos puntos se tomaron muestras de tiburón (Selachimorpha), como último eslabón de la cadena trófica. Se incluye la diagnosis de las especies muestreadas. Se realizaron dos colectas en cada uno de los sitios seleccionados; la primera al final de la temporada de secas y la segunda en temporada de lluvias. El análisis del contenido de mercurio total se realizó en tejido muscular mediante la técnica de absorción atómica con vapor frío. Para cada sitio de muestreo se incluyen la identificación y datos de captura, así como las características morfométricas de los especímenes muestreados: peso, talla, sexo, edad y especie. Los resultados obtenidos mostraron que las concentraciones promedio de mercurio total en los ejemplares de huachinango y sierra son muy similares, de 0.20±0.14 y 0.23±0.22 ppm (base húmeda) respectivamente. Estas concentraciones coinciden con lo reportado en la literatura internacional y actualmente no representan un riesgo para la salud humana. Sin embargo, los tiburones presentaron concentraciones de mercurio total que sobrepasan el límite de 1 ppm de la legislación mexicana (NOM-027- SSA1-1993). El monitoreo a largo plazo permitirá observar las tendencias de las concentraciones con el tiempo para tratar de asociarlas a los cambios climáticos, para así poder concluir si fenómenos como el calentamiento global influyen en la concentración de mercurio en los peces. EXECUTIVE SUMMARY The objective of this study was to select and sample fish consumed in high quantities by people in Mexico, from both coasts: Gulf of Mexico and Pacific Ocean, to determine their mercury content to give the basis of toxicological risk cartography by species, and locality with relation to climate change. This document includes the results of the information search on similar studies that allowed the inclusion of fish consumption tendencies and fish mercury contents in other countries; the search showed that the five marine species with highest total mercury contents are: shark, mackerel, blanquilla, corvinone and sword fish, all of them top carnivores with concentrations above 3 ppm. The criteria for species and sample sites selection are presented. The sample sites in the Gulf of Mexico were: Tampico, Tamps.; Coatzacoalcos, Ver.; Paraíso, Tabasco; Ciudad del Carmen, Camp.; y Puerto Progreso, Yuc., while for the Pacific Coast the following were selected: Ensenada, BCN; Mazatlán, Sin.; Puerto Vallarta, Jal.; Acapulco, Gro.; y Puerto Madero, Chis. Species of the Scombridae and Lutjanidae families were selected (Scomberomorus maculatus (Gulf of México’s Atlantic Sierra Mackerel and Scomberomorus sierra (Pacific Sierra), Lutjanus campechanus (Gulf of México red snapper) and Lutjanus guttatus (Pacific red snapper). In some sites shark samples (Selachimorpha), were also taken as the last link in the trophic chain. A diagnosis of the sampled species is included. For each site two samplings were done; the first at the end of the dry season and the second during rainy season. The mercury content analysis was done on muscle tissue through Atomic Absorption. For each sampling site, identification and capture data information were included, as well as the morphometric characteristics of the specimens sampled: weight, size, sex, age, and species. The results showed that the average of total mercury concentrations in Huachinango and Sierra are similar among them, 0.20±0.14 and 0.23±0.22 ppm (wet mass) respectively. These concentrations coincide with internationally published concentrations and nowadays do not represent a risk for human health. However, mercury in sharks, especially in big specimens may exceed the Mexican legislation limit of 1 ppm. Long term monitoring will allow the observation of mercury content tendencies with time to try to relate them with climate change, to find out if global warming can influence the mercury concentration in fish. 1. INTRODUCCIÓN El mercurio es un elemento potencialmente tóxico y persistente, el cual puede ser bioacumulado y biomagnificado. Aproximadamente un 95% del mercurio en nuestro planeta se encuentra en los suelos, en los sedimentos y en todo organismo viviente; alrededor de un 3 % se halla en el agua mientras que el restante, cerca del 2%, existe como vapor en la atmósfera. Las emisiones producidas como consecuencia de las actividades humanas son las responsables del 50% al 75% del mercurio que está en la atmósfera. La demanda por este metal aumentó a partir de la Revolución Industrial, su uso continuó a través de los años en la industria eléctrica, en la producción de cloro y sosa cáustica, en amalgamas dentales, en reactores nucleares, como agente fungicida, en antisépticos, termómetros, desinfectantes y cremas para eliminar manchas y como preservativo de productos farmacéuticos entre otros (Gutiérrez Ruiz, et al, 1997). En los Estados Unidos, la demanda alcanzó su cúspide a mediados de los años 60 y entre las décadas de los 80 y 90 su uso comenzó a mermar como resultado de las regulaciones federales que prohibieron su presencia en las pinturas y en los plaguicidas (Riesco y Cepeda, 1996). La vida media del vapor de mercurio en la atmósfera es larga (de ½ a 2 años), lo que le permite viajar grandes distancias desde el punto en donde fue emitido y depositarse en otros lugares. Estos patrones de distribución pueden verse afectados por el cambio climático global que se ha observado en las últimas décadas debido al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que los patrones climáticos parecen estar cambiando. Todo lo anterior genera problemas de contaminación y riesgo para los ecosistemas y para la salud humana. Por este motivo en las últimas tres décadas se ha incrementado el interés de un importante número de naciones, respecto al control y reducción de emisiones de mercurio. Una forma de evaluar la efectividad de estas políticas es a través de programas de monitoreo, que en el caso del mercurio, deben incluir su acumulación en los ecosistemas acuáticos y sus organismos. Los ecosistemas acuáticos, son los más vulnerables al mercurio, ya que la mayoría de este metal se deposita en ellos en forma de Hg2+ unido a partículas en suspensión que al final se acumulan en los sedimentos de lagos, lagunas y esteros, donde puede transformarse en metil-mercurio. El proceso de formación del metilmercurio ocurre especialmente en ausencia de oxígeno cuando las bacterias y microorganismos anaeróbicos utilizan un derivado de la vitamina B12, el cual posee un anión CH3-, denominado metilcobalamina (Baird, 2001). El metilmercurio es soluble en los tejidos grasos de los animales, por lo que se acumula fácilmente en los peces, concentrándose en mayores cantidades en los organismos que ocupan la parte alta de la cadena trófica, llegando así al ser humano (Figura 1). Figura 1. Ciclo biogeoquímico del mercurio (tomado de Salina, 2001) El proceso de cocción del pescado no reduce significativamente la presencia de este compuesto, por lo que el riesgo de consumir pescado crudo es igual al de consumir pescado procesado. A pesar de que todos los peces contienen trazas de metilmercurio, la acumulación de este tóxico no es igual en todos ya que esto depende de lo que consumen, de su edad y de su posición en la cadena alimentaria. Los peces marinos o de agua dulce carnívoros, de mayor edad y por ende, de mayor tamaño, tienden a tener niveles más elevados de metilmercurio que los herbívoros pequeños. Las concentraciones de metilmercurio en los tiburones, en los peces espada (emperadores) y en los atunes pueden exceder por miles de veces los del medio ambiente y pueden ser superiores a los niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud y por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés). Así, los riesgos para la salud del consumidor dependen de la cantidad consumida y de los niveles de mercurio en el pescado o en el marisco ingerido. En el caso del metilmercurio la EPA (2001) estableció un límite de concentración de 0.3 ppm: esta es la concentración que no se debe exceder asumiendo un consumo total de pescado por día de 0.175 kg Las determinaciones anuales de mercurio total en músculo dorsal de peces carnívoros, gradualmente pueden indicar tendencias en la concentración de metil- mercurio, lo cual es directamente relevante para las personas que consumen este tipo de peces (Wiener, et al., 2006). 1.1. Efecto del metilo de mercurio en el cuerpo humano Aunque la exposición a concentraciones elevadas de mercurio es peligrosa para todo consumidor, se ha determinado que la cantidad promedio que la mayoría de la población consume no los pone en riesgo. Los niños y las mujeres embarazadas, lactantes o personas en edad reproductiva son los grupos más propenso a sufrir los estragos de este envenenamiento. La forma más devastadora de exposición a este contaminante es la ocasionada por el metilmercurio. Este tóxico puede retenerse en el cuerpo hasta por un año por lo que puede estar presente en la mujer antes de quedar embarazada. El cerebro de los niños, antes de nacer y durante sus primeros años de vida, está en pleno desarrollo y absorbe los nutrientes con rapidez. El metilmercurio tiende a concentrarse en este órgano y ocasiona sordera, ceguera, retraso mental,
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