Cadmio en Los Alimentos

Estudio de Dieta Total. Estimacin de la ingesta de cadmio en la poblacin de la

ciudad de Valdivia, Chile.

Memoria presentada como parte de los requisitos para optar al ttulo de Ingeniero en Alimentos.

Erwin Alejandro Ojeda Provoste

Valdivia Chile 2008

PROFESOR PATROCINANTE:

__________________________________

Sr. Ociel Muoz Faria Bioqumico, Dr. en Ciencias Qumicas

Instituto de Ciencia y Tecnologa en Alimentos

PROFESORES INFORMANTES: ____________________________________

Sr. Emilio Teixido Mollo Qumico, Diplomado en Tecnologa en Alimentos

Instituto de Ciencia y Tecnologa en Alimentos ____________________________________

Sr. Jos Miguel Bastas Montes Magster en Tecnologa de Alimentos, Dr. (candidato)

en Ciencia y Tecnologa en Alimentos Depto. de Ingeniera en Alimentos, Universidad del

Bo Bo

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar a mi familia entera y en especial a mi mam Teresa Provoste, gracias por todo el apoyo, comprensin y esfuerzo que signific el entregarme todas las herramientas necesarias para obtener este logro. Tu amor ha sido la fuerza de mi motivacin, no solo para la Universidad sino que durante toda mi vida, la misma que se har poca para agradecer todo lo que tengo que agradecerte. Te quiero mam.

A Angelina, gracias por todos los aos de compaa, por tu apoyo incondicional, por ser mi cable a tierra y por avanzar junto a m en la vida. Mencin especial a toda tu familia, gracias por hacerme sentir uno ms de ella.

A mis amigos Marcos, Nico, Rodrigo, Juan, Flaco y Juan Pablo, gracias por estar siempre que se les necesita y por todas las experiencias vividas paralelas al estudio. Espero de corazn se prolonguen a travs de los aos.

Finalmente al Profesor Ociel Muz Faria por ser patrocinante de mi trabajo y a toda la docencia y dems trabajadores del Instituto de Ciencia y Tecnologa de los Alimentos, gracias por toda la enseanza entregada y las herramientas que permitirn que en el futuro me desempee como un profesional.

i

INDICE DE MATERIAS

Captulo Pgina

1 INTRODUCCIN 1

1.1 Hiptesis 1

1.2 Objetivo general 2

1.3 Objetivos especficos 2

2 REVISIN BIBLIOGRFICA 3

2.1 Toxicologa Alimentaria 3

2.1.1 Ingesta Diaria Admisible e Ingesta Diaria Tolerable (IDA e IDT) 3

2.1.2 Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP) 4

2.1.3 Situacin Nacional 5

2.2 Mtodos de medicin de ingestas dietticas (Estudios de Dieta

Total)

5

2.2.1 Mtodo Directo (Dieta Duplicada) 6

2.2.2 Mtodo Indirecto (Canasta de compra) 6

2.2.3 Alimentos Individuales 8

2.3 Metales pesados 8

2.3.1 Definicin 8

2.3.2 Disponibilidad 9

2.3.4 Contaminacin de alimentos por metales pesados 9

2.4 El Cadmio 10

2.4.1 Disponibilidad 10

2.4.2 Exposicin al cadmio por medio de los alimentos 11

2.4.3 Toxicocintica del cadmio 11

ii

2.4.4 Lmites recomendados para el cadmio 13

2.6 Espectrofotometra de Absorcin Atmica 14

2.6.1 Espectrofotometra de Absorcin Atmica por flama 14

3 MATERIAL Y MTODO 16

3.1 Lugar de Trabajo 16

3.2 Encuesta recordatoria de 24 horas 16

3.3 Metodologa 16

3.3.1 Instrumentacin 16

3.3.2 Tratamiento del material de laboratorio 17

3.3.3 Adquisicin y preparacin de muestras 17

3.3.3.1 Muestras cocinadas 17

3.3.3.2 Muestras en conserva 17

3.3.3.3 Muestras de consumo fresco 18

3.3.4 Cuantificacin de cadmio 18

3.3.4.1 Pesaje de muestras 18

3.3.4.2 Mineralizacin de muestras 18

3.3.4.3 Disolucin 19

3.3.4.4 Filtracin 19

3.3.4.5 Curva de calibracin y lectura de muestras 19

3.3.5 Anlisis de datos experimentales 20

3.3.6 Validacin de la metodologa 20

4 PRESENTACIN Y DISCUSIN DE RESULTADOS 23

4.1 Consumo de alimentos y concentracin e ingesta de cadmio 23

4.1.1 Consumo de Alimentos 24

4.1.1.1 Comparacin con otros pases 24

iii

4.1.1.2 Comparacin con Santiago 26

4.1.2 Concentracin de cadmio 27



4.1.3 Ingesta de cadmio 35



4.1.3.3 Comparacin de Ingestas totales de cadmio 41

5 CONCLUSIONES-RECOMENDACIONES 43

6 RESUMEN-SUMMARY 45

7 BIBLIOGRAFA 47

8 ANEXOS 52

iv

INDICE DE CUADROS

Cuadro Pgina

1 Lmites mximos de cadmio en Alimentos establecidos por el

Reglamento Sanitario de los Alimentos.

14

2 Resultados obtenidos de la validacin de la metodologa 23

3 Consumo de alimentos y concentracin e ingesta de cadmio (base hmeda) por grupo de alimento (3 muestreos en duplicado

por grupo).

24

4 Homogeneidad entre los grupos de alimentos en relacin a la

concentracin de cadmio.

30

5 Homogeneidad entre los grupos de alimentos en relacin a la

ingesta de cadmio por medio de su consumo.

37

6 Comparacin de Ingestas totales de cadmio en g/persona/da

entre Valdivia y otros pases alrededor del mundo.

42

v

INDICE DE FIGURAS

Figura Pgina

1 Proceso de gestin de riesgo y evaluacin del riesgo para

aditivos alimentarios.

4

2 Esquema de obtencin de datos en base a los hbitos comunes

de una poblacin (canasta de compra).

7

3 Equipo Espectrofotmetro de Absorcin Atmica marca Varian,

modelo SPECTRA A-55.

17

4 Comparacin entre el consumo de alimentos obtenido durante el

presente estudio realizado en la ciudad de Valdivia y el obtenido

durante otros estudios de diferentes partes del mundo.

25

5 Comparacin entre el consumo de alimentos por las poblaciones

de Valdivia y Santiago.

27

6 Concentracin de cadmio (g/g) en base hmeda de cada grupo

de alimentos. Medias aritmticas (grfico de barras) y

desviaciones estndar (barras de error) de los 3 muestreos.

28

7 Grfica de Tukey. Diferencias significativas entre la concentracin

de cadmio en los diferentes grupos de alimentos.

29

8 Comparacin entre la concentracin de cadmio obtenida en la

ciudad de Valdivia y la obtenida en los dems estudios

analizados de otros pases.

32

9 Comparacin realizada entre Valdivia y Santiago referente a la

concentracin de cadmio en g/g de alimento, encontrada en las

dietas totales respectivas.

34

10 Ingesta de cadmio (g/persona/da) por cada grupo de alimento.

Medias aritmticas (grfico de barras) y desviaciones estndar

(barras de error) de los 3 muestreos realizados.

35

11 Grfica de Tukey. Diferencias significativas entre la concentracin

de cadmio en los diferentes grupos de alimentos.

36

vi

12 Comparacin entre las ingestas de cadmio obtenida por medio

del consumo de los diferentes grupos de alimentos en la ciudad

de Valdivia y la obtenida en los dems estudios analizados de

otros pases.

39

13 Comparacin realizada entre Valdivia y Santiago referente a la

ingesta de cadmio en g/persona/da, encontrada en las dietas

totales respectivas.

41

1

1. INTRODUCCIN Durante los ltimos aos, los consumidores han incrementado la demanda de productos denominados alimentos seguros y sin sustancias qumicas. Se trata de un objetivo difcil de alcanzar, ya que los alimentos son en realidad mezclas complejas de sustancias qumicas que, en determinadas condiciones, pueden llegar a ser txicas y por lo tanto ser potencialmente peligrosas.

Como en muchos otros aspectos de la vida, no es posible una garanta absoluta de seguridad. Adems, en muchas ocasiones, los riesgos son percibidos por los consumidores en un orden de importancia inverso al establecido por la comunidad cientfica. Las sustancias qumicas potencialmente peligrosas que pueden estar presentes en los alimentos son un grupo heterogneo de compuestos de origen muy diverso. Para el anlisis y evaluacin del riesgo para la salud derivados de la presencia de sustancias potencialmente peligrosas en los alimentos, se realizan mtodos de vigilancia de la seguridad qumica, herramienta que permite priorizar las actividades de control e incluso comparar los riesgos con otros a los que diariamente se debe hacer frente.

En la prctica, por tanto, la vigilancia de la exposicin a determinadas sustancias qumicas a travs de la dieta incluye la realizacin de estimaciones de ingestas. En relacin al contenido de metales en alimentos tanto de origen vegetal como animal, este depende de muchos factores, entre los que hay que destacar las condiciones medio ambientales, los mtodos de produccin y procesado y el lugar de origen del alimento, especialmente en relacin a la composicin del suelo.

El cadmio pertenece al grupo de metales conocido normalmente como metales pesados. ste, adems de otros metales, se incluye entre los metales txicos ms generalizados y ha sido responsable en alguna ocasin de intoxicaciones importantes.

El presente estudio est dirigido especficamente a estimar la ingesta de cadmio a travs de un estudio de dieta total realizado en la poblacin de la ciudad de Valdivia, Chile.

1.1 Hiptesis La ingesta de cadmio a travs de los alimentos en los habitantes de Valdivia no sobrepasa la Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP) propuesto por la FAO/OMS.

2

1.2 Objetivo general Cuantificar los niveles de cadmio presente en la dieta total de la poblacin de Valdivia y evaluar el riesgo asociado a la salud.

1.3 Objetivos especficos

Implementar y validar la metodologa analtica para la cuantificacin de cadmio en alimentos.

Determinar los contenidos de cadmio en los alimentos que conforman la dieta tpica de la ciudad de Valdivia.

Determinar aquellos alimentos que presenten el mayor aporte a la ingesta de cadmio.

Estimar la ingesta de cadmio de los habitantes de la ciudad de Valdivia y comprobar su adecuacin con la ISTP propuesta por la FAO/OMS.

3

2. REVISIN BIBLIOGRFICA

2.1 Toxicologa Alimentaria Una sustancia txica, es aquella que al penetrar al organismo humano, por cualquier va y al ser absorbida, bloquea los mecanismos metablicos normales. En el caso de los txicos alimentarios, la va de penetracin ms comn, es la oral a travs de los alimentos (DAZ y GARCA, 2002).

Las toxinas de origen qumico presentes en productos alimenticios son un grupo heterogneo de compuestos con diversos orgenes. Los venenos ambientales ms comunes y extensamente distribuidos incluyen al plomo, cadmio, mercurio y arsnico. stos contaminantes son persistentes en el tiempo, y cada uno ha sido responsable de intoxicaciones masivas. La Toxicologa Alimentaria es la rama de la Ciencia dedicada al estudio de estas sustancias txicas, enfocndose en su naturaleza, las fuentes, su formacin en los alimentos, niveles de exposicin, toxicocintica, efectos biolgicos, anlisis y legislacin de sustancias presentes, de origen natural y antropognica en los alimentos, con significacin para la salud de los consumidores, as como la prevencin a travs del establecimiento de los lmites de seguridad de estas sustancias. Se diferencian dos reas claras dentro de la toxicologa de alimentos: un rea alimentaria, cuyo objeto es el estudio del txico en el alimento, y un rea clnica que investiga la relacin txico-alimento-hombre (DAZ y GARCA, 2002; MUOZ et al., 2005).

2.1.1 Ingesta Diaria Admisible e Ingesta Diaria Tolerable (IDA e IDT). Los esfuerzos deben centrarse en la evaluacin de la ingesta diaria de metales pesados por parte de los consumidores con el fin de evaluar el riesgo. Los datos de la ingesta alimentaria deben compararse con los niveles aceptables o tolerables, IDA e IDT recomendado por el Comit Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA). El concepto de la ingesta diaria admisible, la IDA, es hoy internacionalmente aceptado como base para la estimacin de seguridad de los aditivos alimentarios y plaguicidas ms la evaluacin de contaminantes y por ello, para la legislacin en materia de alimentos y agua potable (BEFORD, 2000).

La evaluacin del riesgo-proceso de gestin del riesgo es visto como una serie de medidas por separado, como se ilustra en la FIGURA 1. Para los aditivos alimentarios, los dos primeros pasos de identificacin de los peligros y caracterizacin de peligros culminar en la determinacin de la IDA. En resumen, la IDA se refiere a las sustancias que puede ingerirse diariamente sin riesgos importantes para la salud, mientras que el IDT se utiliza para subrayar la importancia de limitar la ingesta diaria del contaminante de los alimentos durante un perodo de vida til sin riesgo de salud apreciable. (BENFORD, 2000; ZUKOWSKA y BIZIUK 2008).

4

1. Amplia gama de pruebas para definir el potencial de dao, independiente de la dosis, en las diferentes etapas del ciclo de vida.

2. Identificacin de los efectos adversos ms importantes y el anlisis de la relacin dosis-respuesta para definir un nivel que no surte ningn efecto. Examen de especies entre las diferencias y la variabilidad humana, y la integridad de la base de datos. Estimacin de posibles IDA.

3. Clculo de la ingesta diaria potencial basado en los usos solicitados, y la posibilidad de utilizar los niveles.

4. Comparacin de la ingesta diaria potencial con el IDA.

5. Recomendacin de usos autorizados y los niveles de uso que garanticen que la ingesta diaria potencial es inferior a la IDA.

FIGURA 1 Proceso de gestin de riesgo y evaluacin del riesgo para aditivos alimentarios.

FUENTE: BENFORD, (2000).

2.1.2 Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP). Los contaminantes qumicos presentes en los alimentos no son deseados y adems stos pueden ser inevitables. Por lo tanto los niveles de contaminantes que no se espera que produzcan efectos nocivos se designan como tolerables (es decir, admisibles) ms que aceptables. Las propiedades fsicas que conducen a la persistencia de un producto qumico en el medio ambiente, resultando en la contaminacin de los alimentos, son tambin el resultado probable de los productos qumicos ms persistentes en el cuerpo humano. Esto significa que los contaminantes, como el caso de varios metales pesados como arsnico, plomo, cadmio y mercurio, pueden acumularse en el cuerpo mediante ingestin continua y durante un largo perodo de tiempo (BENFORD, 2000).

1. Identificacin del peligro

3. Evaluacin de la exposicin

2. Caracterizacin del peligro

4. Caracterizacin del riesgo

5. Gestin de riesgo

5

El ISTP es el valor toxicolgico de referencia para contaminantes que pueden acumularse en el organismo como los metales pesados. Este valor representa la exposicin semanal tolerable para el hombre de aquellos contaminantes inevitablemente asociados al consumo de alimentos por lo dems sanos y nutritivos. El trmino provisional se refiere a que la evaluacin no es definitiva, debido a la escasez de datos fiables sobre las consecuencias de la exposicin en el hombre a los niveles previstos que se produzcan a partir de los alimentos y, en consecuencia, se utiliza el trmino ISTP (JALN et al., 1997; ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008).

2.1.3 Situacin nacional. Debido a causas naturales o antropognicas (principalmente por la minera), hay un contenido substancial de estos compuestos txicos en el ambiente chileno y por lo tanto en diversos alimentos provenientes de varias regiones del pas (ROMERO et al., 2003; MANDAL Y SUZUKY, 2002).

Chile posee una intensa actividad minera. Entre la II y la XI Regin, existen cuatrocientos veintisiete plantas de tratamiento de minerales y ms de ochocientos depsitos de residuos mineros de las cuales cerca del 5% inciden sobre la costa de manera directa (PNUMA, 1999; ESCOBAR, 2002).

Hasta ahora, los estudios sobre metales pesados en los alimentos chilenos se han realizado como opiniones aisladas, con el fin de diagnosticar la situacin de poblaciones especficas y/o productos alimenticios, con excepcin del estudio de dieta total realizado en Santiago el ao 2005 (MUOZ et al., 2005), estudio que utiliza una perspectiva global para evaluar los riesgos de estos metales en los alimentos de Chile ya que las autoridades gubernamentales chilenas no vigilan la ingesta diaria de los metales en los alimentos (MUOZ et al., 2005).

2.2 Mtodos de medicin de ingestas dietticas (Estudios de Dieta Total) El trmino dieta total se define como aquel diseado especficamente para establecer, mediante anlisis qumico, la ingesta de contaminantes en los alimentos de una persona que consume la dieta tpica. Tambin son apropiados para evaluar la ingesta de macro y micronutrientes de la poblacin (JALN et al., 1997). Las autoridades nacionales tienen la responsabilidad y la obligacin de garantizar que las sustancias qumicas txicas, tales como pesticidas, metales pesados, contaminantes ambientales y toxinas de origen natural, no estn presentes en los alimentos en niveles que pueden afectar negativamente a la salud de los consumidores. Si bien la vigilancia del cumplimiento de las normas de la reglamentacin es esencial para la proteccin de los consumidores y la facilitacin del comercio, los gobiernos deben evaluar los riesgos para la salud pblica derivados de la presencia de productos qumicos txicos en los alimentos por la estimacin de la ingesta diettica de los contaminantes para la comparacin con sus correspondientes estudios toxicolgicos de referencia (USFDA/OMS, 1999).

6

Segn ZUKOWSKA y BIZIUK (2008), una evaluacin cuantitativa de la exposicin puede realizarse mediante una evaluacin indirecta o directa. La evaluacin indirecta es un enfoque de modelado, mientras que en el caso de evaluacin directa, la medicin de la exposicin se realiza directamente mediante personal de vigilancia. Cada enfoque se basa en diferentes tipos de informacin y tiene diferentes beneficios e inconvenientes. La Organizacin Mundial de la Salud (OMS), propone un mtodo directo y otro indirecto para una estimacin de la ingesta alimentaria de contaminantes de los alimentos. La eleccin del mtodo para estimar la ingesta de metales pesados depende de la meta y la disponibilidad de datos y otros recursos, como el coste, plazo, la concentracin de las sustancias qumicas en los alimentos, y as sucesivamente. Por otra parte, tambin es importante observar la descripcin detallada y precisa de la informacin relativa a la ingesta de elementos txicos que se necesita tener, as, la multiplicidad de fuentes de datos relacionados con el consumo de alimentos permite la seleccin de un mtodo.

2.2.1 Mtodo directo (Dieta duplicada). La dieta duplicada consiste en el anlisis de una rplica de la racin diaria ingerida por los participantes del estudio y tienen la ventaja de que no se necesita conocer los patrones de consumo alimentario y el nmero de anlisis es reducido. Proporciona una informacin precisa sobre la dosis ingerida de los contaminantes de los alimentos. No obstante, se necesita un gran esfuerzo de los participantes, no siempre fcil de conseguir y no se puede realizar durante periodos de tiempo prolongados. Adems parece probado que los patrones alimentarios se modifican durante la prueba. Ms que para estudios de consumo medio, son especialmente tiles cuando se trata de estudiar las ingestas de contaminantes muy concretos en grupos especiales de poblacin (cuya representacin en un estudio que haya de englobar a toda la poblacin sera muy escasa). El enfoque directo se refiere al anlisis de todos los alimentos y bebidas preparadas para el consumo. Por lo tanto, refleja los hbitos alimenticios en la preparacin de comida de la poblacin encuestada teniendo en cuenta que pelar, lavar, cocinar, frer, y otras actividades culinarias pueden tener una influencia significativa sobre el contenido de metales pesados en los productos alimenticios. Una serie de documentos sugieren que las diferencias de comportamiento humano, as como los factores socioeconmicos podran ser agentes que contribuyan a que surjan errores importantes durante la aplicacin de este mtodo (JALN et al., 1997; ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008). 2.2.2 Mtodo indirecto (Canasta de compra). El estudio de dieta total, ms conocido como canasta de compra, se basa en la estimacin de la ingesta alimentaria especfica en una poblacin definida. Los alimentos abordados son obtenidos a partir de una encuesta recordatoria de 24 horas siendo aplicada a un universo representativo de la comunidad a estudiar (FLORES, 2008; ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008).

Las encuestas utilizadas en este estudio implican la obtencin de una lista para la compra de muestras de alimentos que representen los productos ms comnmente consumidos en una poblacin definida, adems renen la informacin necesaria para la preparacin de estos alimentos de acuerdo con los procedimientos estndares del hogar, la combinacin de alimentos en alimentos compuestos o agregados, y permiten

7

la conformacin de cada grupo de alimentos (carnes, verduras, etc.) para medir los niveles de contaminantes en ellos (ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008).

La combinacin de las concentraciones obtenidas en los productos alimenticios analizados y la informacin sobre el consumo, permiten la estimacin de la exposicin alimentaria en la poblacin. El esquema general de esta metodologa se muestra en la FIGURA 2. La principal ventaja de las encuestas del mtodo de canasta de compra es la capacidad para vigilar las tendencias de la exposicin a contaminantes, sin recargar innecesariamente los participantes del estudio (ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008).

Por otra parte, el estudio de dieta total proporciona informacin que es comprensible para el uso de programas de vigilancia de las instituciones gubernamentales (JALN et al., 1997; ZUKOWSKA y BIZIUK, 2008).

Con esta metodologa se obtienen las ingestas medias de la poblacin, pero la relacin costo/informacin obtenida es muy ventajosa al reducirse considerablemente el nmero de anlisis necesarios. Permite evaluar tendencias en las ingestas e identificar los grupos de alimentos que ms contribuyen a la ingesta de cada contaminante. Muchos estudios llevados a cabo en otros pases utilizan este mtodo (JALN et al., 1997).

FIGURA 2 Esquema de obtencin de datos en base a los hbitos comunes de una

poblacin (canasta de compra).

FUENTE: JALN et al., (1997).

Dieta promedio (g/da)

Preparacin de la lista de alimentos

Adquisicin de alimentos

Determinacin de la ingesta total y evaluacin de resultados

Anlisis del metal pesado

Datos de consumo encuesta alimentaria

ISTP

8

2.2.3 Alimentos individuales. En el Congreso Estudios de dieta total en Europa celebrado en Zeist, Holanda en 1987, con el fin de evitar malinterpretaciones, se defini, aparte de los dos mtodos anteriormente mencionados, la variante conocida como Alimentos Individuales, mtodo en el cual se analizan los alimentos uno por uno, se identifican directamente los alimentos que ms contribuyen a las ingestas de un contaminante o nutriente dado. Permite la estimacin no slo de las ingestas de la media de la poblacin en general sino de las ingestas por estratos de poblacin definidos (por edad, distribucin geogrfica, etc.) e incluso permite hacer estimaciones precisas de los valores de las ingestas de los consumidores extremos. Se necesitan datos sobre consumo de alimentos y datos analticos sobre los niveles de cada contaminante en los mismos. Se seleccionan los alimentos mayoritarios de la dieta, que son adquiridos, preparados para su consumo y analizados. Se obtiene mucha ms informacin con respecto a los otros casos, sin embargo su realizacin significa un elevado costo. Es el sistema utilizado comnmente por E.E.U.U. (JALN et al., 1997).

2.3 Metales pesados A travs de los alimentos, pueden ser ingeridos un grupo de elementos metlicos, los que por su importancia en los diversos procesos biolgicos necesarios para la mantencin de la salud humana, son denominados como esenciales. Es el caso del cobalto, requerido para el funcionamiento del corazn, tiroides, aparato digestivo; el cobre, es necesario en el funcionamiento del hgado y los glbulos rojos; el zinc, es importante en el funcionamiento de sistema nervioso central, pulmones y sistema digestivo. Pero existe otro grupo de metales, clasificados como no esenciales y que por sus efectos txicos se conocen como "venenos pblicos". stos se encuentran en el ambiente y los alimentos constituyen uno de los vehculos a travs de los cuales se incorporan al organismo (DAZ y GARCA, 2002).

2.3.1 Definicin. La tabla peridica incluye unos 70 elementos metlicos, y de ellos 59 pueden ser considerados como metales pesados, que son aquellos con peso atmico mayor que el del hierro (55,85 g/mol) o con una densidad mayor a 5,0 g/cm3. Como esta precisin excluira a elementos con pesos menores que el del hierro y que con frecuencia pueden ser metales contaminantes, como el manganeso (54,94 g/mol), cromo (52,01 g/mol), aluminio (26,98 g/mol), etc., y a otros elementos que realmente no son metales, como el arsnico, flor y fsforo, resulta mejor hablar de contaminacin por elementos traza, si bien hay que reconocer que la mayora de los contaminantes son metales pesados. Por elemento traza entendemos aqu aquellos que normalmente estn presentes en bajas concentraciones en suelos y/o en organismos vivos. En este ltimo caso pueden ser micronutrientes esenciales o no para el desarrollo y crecimiento de plantas y animales (GALN, 2003).

CARNAHAN et al., (2008) seala que no hay definicin autorizada del trmino de metales pesados. Comnmente es utilizado el trmino para referirse a elementos potencialmente txicos como cobre, zinc, cromo, mercurio, plomo, nquel, plata, arsnico, cadmio, antimonio y estao.

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Otros trminos que a veces se usan para estos elementos en los suelos y organismos son los de: metales traza, microelementos, elementos menores, trazas inorgnicas, etc. (GALN, 2003).

2.3.2 Disponibilidad. De todos los elementos traza encontrados en suelos, hay 17 que se consideran como muy txicos y a la vez fcilmente disponibles en muchos suelos en concentraciones que sobrepasan los niveles de toxicidad. Estos son: plata, arsnico, bismuto, cadmio, cobalto, cobre, mercurio, nquel, plomo, paladio, platino, antimonio, selenio, estao, telurio, talio y zinc. De ellos, diez son fcilmente movilizados por la actividad humana en proporciones que exceden en gran medida la de los procesos geolgicos. ste es el caso de: plata, arsnico, cadmio, cobre, mercurio, nquel, plomo, antimonio, estao y talio. La EPA (US Environmental Protection Agency) incluye en la lista de contaminantes prioritarios los siguientes trece elementos: antimonio, arsnico, berilio, cadmio, cromo, cobre, mercurio, nquel, plata, plomo, selenio, talio y zinc, introduciendo al berilio respecto a las listas anteriores de los ms txicos y disponibles. En general todos los elementos traza son txicos si se ingieren o inhalan en cantidades suficientemente altas y durante largos perodos de tiempo (GALN, 2003).

Muchas variedades de metales y compuestos metlicos existen naturalmente en todo el mundo. Aparte de existir como minerales en la corteza de la Tierra, los metales tambin pueden ser transportados a distintas partes del mundo por diversos ciclos naturales. Por ejemplo, los metales, que estn presentes en el suelo o en los minerales, pueden ser disueltos por la lluvia. Los metales disueltos pueden ingresar a un ro y a sistemas de agua de tierra y ms tarde a los ocanos como depsito y sedimentos. Los metales tambin pueden ser llevados hasta en la atmsfera junto con el vapor de agua, depositndose posteriormente en otros lugares. El adelanto de la tecnologa y la industrializacin ha contribuido tambin a la ms amplia distribucin de los metales y la mayor variedad de compuestos metlicos (HKSAR, 2002).

2.3.3 Contaminacin de Alimentos por metales pesados. La contaminacin de los alimentos por metales pesados se est convirtiendo en un problema inevitable en estos das. Aunque algunas personas estn principalmente expuestas a estos contaminantes en el lugar de trabajo, para la mayora de la gente la principal va de exposicin a estos elementos txicos es a travs de la dieta. El aire, el suelo y la contaminacin del agua contribuyen a la presencia de elementos nocivos, tales como cadmio, plomo, mercurio y arsnico en los productos alimenticios (LLOBET et al., 2003; ZUKOWSKA y BIZIUK 2008).

La enriquecida presencia de metales pesados como componentes del ecosistema, en primer lugar, surgen del rpido crecimiento industrial, los avances en qumica agrcola, o las actividades urbanas de los seres humanos. Estos factores han llevado a la dispersin de metales en el medio ambiente y, por consiguiente, el deterioro de la salud de la poblacin por la ingestin de productos contaminados por elementos nocivos. Hay una serie de factores que pueden influir en la toxicidad de los metales, pero en general el efecto txico de los metales pesados es una funcin de la

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concentracin que se ha alcanzado en un rgano del cuerpo humano (ZUKOWSKA y BIZIUK 2008).

En consecuencia, la informacin sobre la ingesta alimentaria es muy importante para evaluar los riesgos para la salud humana. Para evaluar los riesgos para la salud de los consumidores, es necesario determinar la ingesta alimentaria especfica de cada contaminante y compararla con los niveles toxicolgicamente aceptables (HORNG et al., 2002; LLOBET et al., 2003; DEMIREZEN Y AKSOY 2005).

2.4 El Cadmio 2.4.1 Disponibilidad. El cadmio es un elemento metlico escaso y se encuentra ubicado en el subgrupo II-B del Sistema Peridico de los Elementos, entre el zinc y el mercurio. Su configuracin electrnica en su ltimo nivel es ns2, por lo cual sus iones sencillos son divalentes (+2). Es poco abundante en la naturaleza y se produce naturalmente en la corteza terrestre, sin embargo, sus emisiones atmsfericas, acuticas y terrestres al medio ambiente han aumentado de manera espectacular durante el siglo XX. No se encuentra usualmente presente en el medio ambiente como un metal puro, sino como un mineral combinado con otros elementos como oxgeno (xido de cadmio), cloro (cloruro de cadmio), o azufre (sulfato de cadmio o sulfuro de cadmio). El cadmio es un subproducto de la minera de la extraccin de zinc y plomo, que son importantes fuentes de contaminacin del medio ambiente (HKSAR, 2002; DAZ y GARCA, 2002).

El cadmio es uno de los contaminantes metlicos de los alimentos ms peligrosos debido no solo a su elevada toxicidad y capacidad de acumulacin en la cadena alimentaria sino tambin a su amplia distribucin derivada de sus numerosas aplicaciones industriales que datan desde la dcada de 1940 (JALN et al., 1997; DAZ y GARCA, 2002).

La produccin comercial de cadmio y su utilizacin en distintas actividades como la galvanoplastia, la fabricacin de pigmentos para esmaltes, la fabricacin de pilas de nquel-cadmio o la obtencin de diferentes aleaciones, pueden contaminar aire, suelos y aguas. Las industrias que usan el cadmio, lo emiten a la atmsfera desde donde ste contamina el agua de lluvia y se deposita en los suelos y en las aguas naturales, debido a lo cual se incrementa su ingreso a la cadena alimentaria. De esta manera los alimentos constituyen uno de los principales contribuyentes a la exposicin de cadmio (JALN et al., 1997; HKSAR, 2002; DAZ y GARCA, 2002). Por otra parte, el tabaco contiene una cantidad apreciable de cadmio, contribuyendo significativamente a una carga corporal de cadmio adicional en los fumadores. El cadmio est tambin presente en pequeas cantidades en los fertilizantes fosfatados, desde donde puede cederse al suelo y de ste a los vegetales (BARREGARD et al., 1999; ALBIANO 1999; THEVENOD, 2003; VICENTE-SNCHEZ et al., 2008).

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2.4.2 Exposicin al cadmio por medio de los alimentos. La ingesta de alimentos constituye la fuente ms importante de exposicin a cadmio de la poblacin general. La absorcin de cadmio por las plantas es la principal ruta de entrada de este metal en la cadena alimentaria, siendo su concentracin en el suelo y el pH del mismo los factores determinantes del proceso (JALN et al., 1997).

La mayora de los alimentos contienen menos de 0,05 mg/kg de cadmio, excepto el hgado, riones y algunos productos marinos, los cuales pueden contener cantidades mucho mayores. As, entre el 50 y el 80% de la ingesta de cadmio se realiza a travs de los alimentos de origen vegetal, entre el 10 y el 30% por el consumo de carnes y vsceras y slo entre el 5 y el 10% a travs de los productos del mar. La leche y la carne se consideran alimentos pobres en cadmio, excepto el rin, mientras que las frutas y vegetales pueden contener entre 0,04-0,08 mg/kg, especialmente si fueron tratadas con fertilizantes fosforados. Los alimentos marinos tienden a mostrar mayores concentraciones del elemento. Estudios llevados a cabo, detectaron ndices de cadmio en la masa muscular de peces marinos de importancia econmica y alimentaria en el rango de 0,1-0,2 mg/kg (base hmeda). El esqueleto de estos organismos revel una concentracin de cadmio similar a la obtenida en la masa muscular. Estos estudios permitieron deducir que la presencia de cadmio en los alimentos, estaba relacionada con problemas de contaminacin ambiental (DAZ Y GARCA 2002).

2.4.3 Toxicocintica del cadmio. Al cadmio no se le conoce una funcin fisiolgica en el organismo humano y es uno de los elementos ms peligrosos para la salud humana. Todas las formas inorgnicas de cadmio tienen los mismos parmetros txicos, sin embargo, la toxicidad depende de si se ingiere o se inhala. El cadmio no es tan txico por va oral como a travs de las rutas de inhalacin. El inters en la relacin existente entre el cadmio y toxicidad ha llamado la atencin sobre su concentracin en fluidos corporales, tejidos, alimentos y en otras muestras ambientales. (YAMN 1999; BORBA et al., 2003; LLOBET et al., 2003; ZUKOWSKA y BIZIUK 2008).

Las principales caractersticas del metabolismo del cadmio son la ausencia de mecanismos de control homeosttico, su retencin en el cuerpo (lo que implica una larga vida media biolgica, de tal manera que la acumulacin activa de este metal prevalece casi toda la vida) y su acumulacin en los tejidos blandos, principalmente en riones e hgado (DAZ y GARCA, 2002).

La toxicidad del cadmio deriva de la capacidad que tiene para unirse a ciertas especies reactivas o agentes complejos, dando lugar a la inhibicin enzimtica, provocando disfunciones en el crecimiento y metabolismo tisular. Los trastornos relacionados con la toxicidad crnica del cadmio incluyen daos renales e hipertensin, por lo que el rin es el rgano crtico en la exposicin crnica al cadmio, as como lesiones seas y pulmonares. La exposicin ocupacional incrementa el riesgo de cncer en el tracto respiratorio. En 1976, la Agencia Internacional de Investigaciones del Cncer (IARC), constituy un grupo de trabajo para evaluar los riesgos carcinognicos del cadmio en humanos. Los estudios concluyeron que la exposicin ocupacional al cadmio, en alguna

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forma qumica posiblemente como xido, incrementa el riesgo de cncer prosttico en el hombre (JALN et al., 1997; BARREGARD et al., 1999; ANTN 2001; DAZ y GARCA, 2002).

Una alta ingesta de cadmio, adems puede causar problemas gastrointestinales agudos. Tales hechos se observaron en el pasado, debido al uso de cadmio en utensilios de cocina y el almacenamiento de sustancias cidas en cermicas que contienen dicho metal. En 1946, la enfermedad itai itai (exclamacin de dolor en japons equivalente a ouch ouch) fue reconocida en Toyama, Japn. En 1948, se sospech que la causa era la osteomalacia, la cual resulta de una deficiencia de vitamina D o disfuncin tubular renal, la cual conduce a desmineralizacin. Sin embargo, una excesiva exposicin al cadmio puede resultar en disfuncin tubular renal, con proteinuria, aminoaciduria y glicosuria. El dao renal observado en la enfermedad de itai itai, es el mismo al descrito en casos de intoxicacin crnica con cadmio. Luego de numerosas indagaciones, se lleg a la conclusin que la fuente ms probable de ingesta excesiva de cadmio en el rea de Toyama, haba sido el arroz cultivado y regado con agua contaminada con efluentes procedentes de una mina. La concentracin de cadmio en el arroz cosechado en algunas reas, alcanz a ms de 10 veces el nivel medio del metal medido en diferentes alimentos consumidos en el pas. (DAZ y GARCA, 2002).

Aproximadamente se absorbe un 5% del cadmio presente en los alimentos. Este porcentaje puede alcanzar el 15% si hay deficiencia de hierro. El cadmio puede concentrarse hasta en un 85% de la carga corporal de este elemento. Se considera que el rin es el rgano diana crtico tanto en la poblacin general como en poblaciones expuestas ya que es un rgano decisivo en el proceso de almacenamiento del cadmio y la toxicidad posterior en el humano (JALN et al., 1997; VICENTE-SNCHEZ et al., 2008).

En el momento del nacimiento, la cantidad total de cadmio en el organismo humano es menor de 1 g, pero sta gradualmente se incrementa con la edad, hasta alcanzar en el adulto el nivel de 15 a 30 g. El cadmio bsicamente acta sobre organelos celulares, a partir de reacciones entre el metal y componentes intracelulares. La proteccin ms efectiva que tienen los mamferos contra el cadmio y otros metales pesados, es a travs de la sntesis de la metalotionena, protena intracelular que se enlaza a los metales. Esto parece proporcionar un mecanismo por el cual el metal puede ser secuestrado en un estado relativamente inerte y por tanto, no en un estado txico. Adems esta protena es responsable de la acumulacin selectiva del cadmio en los riones y puede de forma indirecta ser responsable de su elevado efecto neurotxico (DAZ y GARCA, 2002; VICENTE-SNCHEZ et al., 2008).

Las metalotionenas son de inters creciente, ya que forman una estructura muy estable junto al cadmio y estn involucradas en muchos procesos de descontaminacin. Son un grupo de protenas de bajo peso molecular (6-7 kDa), ricas en cistena, aminocido aliftico azufrado con un grupo tiol o sulfhidrilo. Gracias a sus

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grupos sulfhidrilos puede fijar el cadmio sobre ellos y transportarlo ayudando as a su desintoxificacin. (ADRIAN Y FRANGNE, 1990; GOENAGA et al., 1999; BAUDRIMONT et al., 2002;).

El estudio de esta protena y de su participacin en el transporte de cadmio en la sangre, ha dado lugar a un modelo metablico para toxicidad de este metal. Se sabe que biosntesis de metalotioneina en el hgado es estimulada por la presencia de metales pesados y que la protena se recoge en los tbulos renales y causa dao renal en concentraciones muy bajas. Si esto ocurre la protena puede aparecer en la orina y es por esto que la mayora del cadmio en la orina humana se encuentra unido a la metalotioneina. De hecho, la metalotioneina en la orina (en personas expuestas al cadmio) es un buen indicador de la concentracin de cadmio y la orina es utilizada para que pueda actuar como un ndice de carga corporal de cadmio (GOENAGA et al., 1999; CHWELATIUK et al., 2005).

El cadmio es excretado del cuerpo en muy pequeas cantidades y basado en modelos matemticos que dependen de datos relacionados con la ingesta y la concentracin en rganos con la edad, la vida media biolgica ha sido estimada entre 5 y 10 aos en el hgado y entre 16 y 33 aos en los riones (FERRS et al., 2001; VICENTE-SNCHEZ et al., 2008).

2.4.4 Lmites recomendados para el cadmio. Los Lmites Mximos Recomendados (LMR) de cadmio en productos pesqueros, crnicos y de frutas y vegetales, suelen ser entre 0,05 y 0,1 mg/kg, mientras que para vsceras es de 0,5 mg/kg, y 1 mg/kg especficamente en el caso de riones. Se ha estimado que la ingesta diaria de cadmio en un rea no contaminada, oscila entre 25 a 60 g para una persona de 70 kg de peso corporal, corroborado por estudios realizados tanto en el Reino Unido (10-30 g por da) como en Estados Unidos (26-61 g por da). En todos estos casos, estas cifras estn por debajo de la Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP) de cadmio, establecida provisoriamente por el Comit Mixto FAO/ OMS, que equivale a 7 g/kg de peso corporal para adultos (ANTN 2001; DAZ y GARCA, 2002).

La legislacin chilena en el Reglamento Sanitario de los Alimentos (RSA), en su Ttulo IV, Prrafo I: De los metales pesados, el artculo 160 indica lmites mximos para distintos metales pesados considerados como contaminantes, en diferentes productos alimenticios (GONZALEZ, 2004).

En lo que respecta al cadmio, la legislacin chilena (RSA) slo establece lmites para el contenido de cadmio en sal comestible y agua mineral de mesa (CUADRO 1), lo cual es muy diferente a lo que sucede en la Comunidad Europea, que fija el contenido mximo de cadmio en carnes, despojos, pescados, mariscos, cereales, y verduras (MUOZ et al., 2005).

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CUADRO 1 Lmites mximos de cadmio en Alimentos establecidos por el Reglamento Sanitario de los Alimentos.

CADMIO

Producto alimenticio Lmite mximo

(mg/kg de producto final)

Sal comestible 0,5

Agua mineral de mesa 0,01

FUENTE: GONZALEZ, C. 2004.

2.5 Espectrofotometra de Absorcin Atmica Debido a que el cadmio es uno de los elementos ms peligrosos para la salud humana, se han dedicado muchos aos de esfuerzo en el desarrollo del enfoque ms eficaz, rpido, preciso y fiable para la determinacin de este elemento en muestras biolgicas y ambientales, a travs de numerosos, clsicos y modernos mtodos de anlisis. Por ser un metal altamente txico debe ser supervisado con frecuencia en muestras ambientales y biolgicas (MATUSIEWICZ et al., 1997; VALLES et al., 1998).

El mtodo analtico ms utilizado para el anlisis cuantitativo de cadmio, es la Espectrofotometra de Absorcin Atmica (AAS), debido a que el procedimiento es relativamente simple y rpido y los lmites de deteccin son suficientes para la mayora de las muestras ambientales y biolgicas. Este mtodo consiste en la medicin de las especies atmicas por su absorcin a una longitud de onda particular. La especie atmica se logra por atomizacin de la muestra, con distintos procedimientos utilizados para llegar al estado fundamental del tomo. Este mtodo que incluye la AAS de flama (AASF), tcnica capaz de detectar y determinar cuantitativamente el cadmio (ROSE et al., 2001; DAZ y GARCA 2002; BORBA et al., 2003; LAMPUGNANI et al., 2003; CHOUSSY, 2004).

2.5.1 Espectrofotometra de Absorcin Atmica por Flama Es el mtodo por el cual el elemento se determina mediante un espectrofotmetro de absorcin atmica, usado en conjunto con un sistema de nebulizacin, un atomizador y una fuente de energa radiante o luminosa (lmpara de ctodo hueco). La lmpara de ctodo hueco consiste en un cilindro de vidrio cerrado, relleno con un gas inerte (Argn, Nen). En su interior se ubica el ctodo fabricado del elemento que se analizar y un nodo de tungsteno. El rea por donde sale la luz que emite el ctodo es una ventana de cuarzo. La desventaja de estas angostas bandas de luz es que solo se puede medir un elemento a la vez. La flama de AASF usa un mechero de tipo hendidura para incrementar la longitud de la trayectoria y as incrementar la absorbancia total (SKOOG et al., 2001; CHOUSSY, 2004).

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Las muestras son aspiradas por un flujo de gas, consistente en uno o ms gases de combustin, hacia una cmara de nebulizacin, donde la solucin de la muestra es trasformada en una niebla o aerosol la que se combina con los gases de combustin en la cmara de spray antes de pasar al quemador donde la energa trmica de la flama desolvata la suspensin de aerosol para secar el aerosol a pequeas, partculas slidas. La principal ventaja de la flama para la atomizacin es la reproducibilidad con que la muestra es inyectada en el espectrofotmetro. (SKOOG et al., 2001; CHOUSSY, 2004; HERRERA, 2005).

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3. MATERIAL Y MTODO

3.1 Lugar de trabajo El trabajo realizado durante el presente estudio, tuvo lugar en las dependencias del Instituto de Ciencia y Tecnologa de Alimentos (ICYTAL) y Laboratorios del Instituto de Produccin Animal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Austral de Chile (Valdivia, Chile) y en el Laboratorio de Anlisis de Alimentos del Departamento de Ingeniera en Alimentos de la Universidad del Bo Bo (Chilln, Chile).

3.2 Encuesta recordatoria de 24 horas Con el fin de obtener los grupos de alimentos para este estudio de dieta total, se realizaron un total de 382 encuestas recordatorias de 24 horas a personas elegidas al azar de diferente sexo, edad, condicin social dentro de la ciudad de Valdivia, Chile (ANEXO 1). Estas encuestas fueron diseadas y analizadas con anterioridad al presente estudio por medio de un estudio cooperativo (FLORES, 2008), inicindose el presente, en la adquisicin de alimentos para la preparacin de muestras de anlisis.

Las encuestas recordatorias reciben la informacin necesaria para obtener los alimentos ms consumidos por la poblacin con sus respectivas cantidades de consumo (ANEXO 6), adems de los pesos corporales correspondientes a cada persona encuestada. Estos datos son promediados para as poder, una vez analizadas las muestras de cada grupo de alimentos, obtener la ingesta requerida por el presente estudio.

De las respuestas de los encuestados, fueron obtenidos finalmente 17 grupos de alimentos, agrupados por similitud qumica y/o fsica, cada uno de los cuales fue representado por muestras codificadas y preparadas adecuadamente segn la metodologa aplicada (adaptada de MUOZ et al., 2005), para su lectura y anlisis.

3.3 Metodologa 3.3.1 Instrumentacin. Para la realizacin de la parte experimental del presente estudio, tanto como para el preparado de alimentos como para la cuantificacin de cadmio, se dispuso de diferentes equipos. La determinacin instrumental de cadmio se realiz en un equipo de Espectrofotometra de Absorcin Atmica marca VARIAN, modelo SPECTRA A-55 (FIGURA 3). Otros instrumentos utilizados fueron una Placa calefactora elctrica marca BLACK and DECKER HOME modelo EG70-CL y una mufla marca THERMOLYNE modelo TYPE 6000 FURNACE. Todos los reactivos utilizados fueron de la mayor pureza obtenible en el mercado.

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FIGURA 3 Equipo Espectrofotmetro de Absorcin Atmica marca Varian, modelo

SPECTRA A-55.

3.3.2 Tratamiento del material de laboratorio. Todo el material de laboratorio, ya sea nuevo o usado, luego de ser lavado fue enjuagado con agua ultra pura (18 M cm-1) y secado a temperatura ambiente protegiendolo del polvo.

3.3.3 Adquisicin y preparacin de las Muestras. Los alimentos fueron adquiridos de lugares habituales de venta al pblico, llevndose inmediatamente al laboratorio, siendo refrigerados o congelados segn su requerimiento, para la posterior preparacin de muestras representativas de cada grupo de alimentos conformado anteriormente y con las cuales se realiz la estimacin de la ingesta.

3.3.3.1 Muestras cocinadas. Se procesaron de la misma manera que son habitualmente consumidas, descartndose las partes no comestibles y evitando la adicin de sal y otras especies que puedan haber aumentado los contenidos metlicos. Las tcnicas culinarias utilizadas para su preparacin fueron, entre otras, cocinado a la plancha, al vapor, a la cacerola y horno convencional.

3.3.3.2 Muestras en conserva. Las muestras que contenan aceite como lquido de cobertura (atn, bivalvos, y otros productos), fueron drenadas inmediatamente despus de abrir y puestas sobre papel filtro para prensarlas y as extraer la mayor cantidad de aceite posible. Por otro lado, las muestras que contenan agua como lquido de cobertura, slo se les dren este lquido.

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3.3.3.3 Muestras de consumo fresco. Estas muestras estuvieron compuestas principalmente por vegetales, siendo stos lavados con agua destilada para quitar restos de polvo, seguida por un enjuague final con agua de alta pureza grado reactivo de 18 M cm-1. Fueron seleccionadas las partes comestibles y se desechadas las porciones no comestibles.

Para la conformacin de las muestras, los alimentos una vez ya habiendo pasado por el tratamiento culinario respectivo, fueron homogenizados en una trituradora de alimentos (Minipimer, Moulinex) y envasadas en frascos plsticos. Cada uno de los grupos estuvo conformado por 3 muestreos diferentes, conteniendo stos, los mismos alimentos del grupo pero de diferentes marcas comerciales o adquisicin y codificados como M1, M2 y M3, tal y como se muestran en detalle en el ANEXO 7.

Cabe destacar que todos los muestreos fueron trabajados en duplicado, por lo que cada grupo de alimentos estuvo conformado por 6 frascos de muestra. A cada frasco se agreg la cantidad correspondiente al porcentaje en peso calculado para cada producto conformante del grupo, suficiente para obtener 100 g totales de muestra, las que han sido utilizadas para la cuantificacin, no slo de cadmio como describe este documento, sino que de los diferentes contaminantes txicos requeridos por el proyecto acadmico.

Todos los frascos preparados, fueron finalmente puestos bajo condiciones de congelacin, para as mantener sus caractersticas, tanto fsicas como organolpticas, en ptimo estado de conservacin hasta su utilizacin.

3.3.4 Cuantificacin de cadmio. La cuantificacin de elementos trazas de cadmio fue obtenida por medio de la Espectrofotometra de Absorcin atmica. La utilizacin de este mtodo de anlisis, implica que las muestras de alimentos fueran debidamente preparadas, siendo sometidas a un tratamiento previo de laboratorio descrito a continuacin, el cual posibilita su medicin en el equipo Varian SPECTRA A-55, utilizando la tcnica de AAS de flama.

3.3.4.1 Pesaje de muestras. Se procedi a pesar en balanza analtica aproximadamente 2 g de muestra en vasos precipitados de 100 ml.

Cabe destacar que, la muestra fue previamente descongelada a temperatura ambiente para evitar la condensacin de agua durante el pesaje.

3.3.4.2 Mineralizacin de las muestras. Se realiza con el fin de obtener una muestra mineralizada (cenizas de color blanco) que permita posteriormente ser diluida y filtrada para la obtencin de una solucin que pueda ser analizada mediante AASF.

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Esta mineralizacin fue realizada por va seca siguiendo el siguiente procedimiento:

1. En una campana de extraccin de gases, se adicion a los vasos precipitados de 100 ml de formato alto la cantidad de aproximadamente 2 g de muestra, 5 ml de agua de alta pureza grado reactivo 18 M cm-1 para su hidratacin y 20 ml de HNO3 concentrado, en presencia 1 ml de solucin de xido de magnesio (MgO) 7,4% p/v como agente de mineralizacin el cual tiene como funcin evitar la volatilizacin del metal en estudio.

2. Las muestras fueron puestas en una placa calefactora y sometidas a ebullicin con el fin de digerir la materia orgnica con el cido. (Etapa de digestin de las muestras).

3. Al quedar aproximadamente 10 ml de la mezcla se adicionaron 20 ml ms de HNO3 concentrado para digerir la mayor cantidad posible de materia orgnica presente en las muestras para posteriormente mantenerlas en placa calefactora hasta su completa sequedad (Fin de la etapa de digestin).

4. Las muestras fueron puestas en un horno mufla a 425 C por un periodo de 12 horas para la obtencin de muestras mineralizadas. Si despus de este procedimiento se observaron manchas negras en la muestra, se adicionaron nuevamente 10 ml de HNO3 50% v/v llevando nuevamente a sequedad en placa calefactora y luego a horno mufla en las mismas condiciones antes mencionadas.

3.3.4.3 Disolucin. A las muestras completamente mineralizadas (cenizas blancas) se les adicion 1 ml de agua ultrapura de grado reactivo 18 M cm-1 con el fin de hidratar la muestra y 1 ml de HCl concentrado agitando suavemente, cuidando de arrastrar los restos de muestra adheridos en las paredes de los vasos. Posteriormente se esper 1 hora para la completa disolucin.

3.3.4.4 Filtracin. Las muestras disueltas fueron filtradas sobre matraces aforados de 25 ml utilizando papel Whatman N 1. Posteriormente con el fin de transferir la muestra en forma cuantitativa se adicion 2 ml de HCl 50% v/v al vaso precipitado, luego se lav el vaso con HNO3 1% v/v para filtrar su contenido sobre el matraz hasta lograr el aforo. Finalmente los 25 ml de muestra fueron almacenados en tubos plsticos Falcon de 50 ml, refrigerndolos hasta el momento de su lectura.

3.3.4.5 Curva de calibracin y lectura de muestras. El patrn de cadmio se prepar a partir de una solucin estndar comercial de 1000 ppm (Merck) de la cual se prepar una solucin de 10 ppm, con el fin de evitar trabajar con un volumen muy pequeo que pudiera dar una medicin errnea. A partir de la solucin patrn se

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prepararon las diferentes concentraciones de cadmio para construir la respectiva curva de calibracin, como se observa en el ANEXO 3.

La lectura se realiz llevando el equipo a las condiciones ptimas de trabajo y calibrado mediante la curva de calibracin definida para el cadmio. Se utiliz llama oxidante generada por mezcla NO2/Acetileno y las lecturas se realizaron utilizando como fuente de irradiacin una lmpara de ctodo hueco de cadmio a una longitud de onda de 228,8 nm.

La cuantificacin de cadmio se calcul mediante curva de calibracin debido a que la absorbancia es directamente proporcional a la concentracin de cadmio presente en la muestra en g/ml o ppm. Luego, estos valores fueron transformados a g/g multiplicando por el factor de dilucin de la muestra y dividiendo por su masa.

Finalmente se calcul la ingesta de cadmio requerida por el estudio sabiendo que la ingesta de cadmio es el producto resultante entre la concentracin de cadmio presente en los grupos de alimentos y el consumo promedio en cada uno de stos por una persona promedio en su dieta diaria y luego sumando los resultados para obtener una ingesta de dieta total.

3.3.5 Anlisis de datos experimentales. El anlisis de los resultados se realizar mediante el uso del programa estadstico Stat-Graphic Plus 5.1, utilizando Anova Simple, siendo corroborada con un anlisis de rango mltiple, que comprende al Test Tukey con un nivel de confianza de 95% para todos los anlisis. Luego de obtener los resultados estadsticos se analiz la adecuacin de la ingesta de cadmio encontrada comparndola con la Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP) y la concentracin de cadmio de acuerdo a las directrices promulgadas por la FAO/OMS (1991) y por la Legislacin Chilena vigente (Gonzlez, 2004).

3.3.6 Validacin de la metodologa Todo mtodo analtico debe contar con una validacin que permita asegurar la calidad de los datos generados. En la presente investigacin esta validacin se realiz evaluando los parmetros de porcentaje de recuperacin (exactitud), coeficiente de variacin (precisin) y lmite de deteccin.

La exactitud y precisin se determinaron por medio de adicin de estndar de cadmio. Esto consisti en seleccionar seis rplicas, a tres de ellas se les adicion una cantidad determinada de estndar de cadmio que se quiere cuantificar, sobre los gramos de muestra utilizados. Luego se realiz todo el procedimiento analtico correspondiente y se cuantificaron las concentraciones de cadmio, comparndose finalmente los resultados obtenidos entre las rplicas con y sin adicin de estndar, calculndose as el porcentaje de recuperacin (exactitud). Las ecuaciones para estos clculos se detallan a continuacin:

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Porcentaje de recuperacin (Exactitud)

Donde:

=R% Porcentaje de recuperacin =Ma Media de la muestra con adicin =M Media de la muestra sin adicin =Ma Cantidad adicionada

Coeficiente de variacin (Precisin) Se determinar a partir de los resultados arrojados en el clculo del porcentaje de recuperacin, tomando la desviacin estndar de las muestras con adicin procediendo de acuerdo a la siguiente expresin:

Donde:

=CV% Coeficiente de variacin =MaStDesv Desviacin estndar de las muestras con adicin

=Ma Media de las muestras con adicin

Lmite de deteccin instrumental Se determinar calculndose la desviacin estndar de las concentraciones basales de seis blancos y multiplicando la misma por tres (factor que permite asegurar con un 95% que la seal es significativamente diferente a la lnea de base).

100)/)}()({(% = aMaMR

100)/(% = MaMaStDesvCV

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Donde:

=instrLOD Lmite deteccin instrumental =StDesv Desviacin estndar

=3 Factor que permite asegurar el 95% que la seal es significativamente diferente al lmite base.

Lmite de deteccin de la metodologa

../)( MPFLODLOD Dilucininstrmet = Donde:

=metLOD Lmite de deteccin de la metodologa =instrLOD Lmite deteccin instrumental =DilucinF Factor de dilucin de las muestras

=..MP Peso promedio de las muestras

Los valores obtenidos para esta validacin se muestran en detalle en el ANEXO 4.

)3][( = MetalStDesvLODinstr

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4. PRESENTACIN Y DISCUSIN DE RESULTADOS CUADRO 2 Resultados obtenidos de la validacin de la metodologa.

Porcentaje de recuperacin o Exactitud (%R)

Coeficiente de variacin o

Precisin (%CV)

Lmite de deteccin

instrumental (LODinstr)

Lmite de deteccin de la

metodologa (LODmet)

101,3% 10,5% 0,003 g/ml 0,0375 g/g

El CUADRO 2, muestra los resultados obtenidos mediante la validacin de la metodologa. La exactitud obtenida demuestra que el mtodo es cuantitativo ya que la metodologa empleada permite recuperar una cantidad ptima de cadmio de la muestra. Por otra parte, la precisin obtenida describe la reproducibilidad de los resultados, valor debido a que se trata de cantidades muy pequeas como g/g. Finalmente los lmites de deteccin instrumental y de la metodologa tambin fueron adecuados para el estudio.

Uno de los objetivos perseguidos en todo Estudio de Dieta total, es comparar las distintas realidades que se viven dentro de un mismo pas o en pases diferentes. Es por esto que, los resultados obtenidos fueron comparados con los valores internacionales de referencia y con ingestas obtenidas durante estudios realizados en diferentes pases. Los 7 estudios de referencia utilizados para esta comparacin fueron: Reino Unido (YSART et al., 1999), Espaa (LLOBET et al., 2003 y RUBIO et al., 2006), Brasil (SANTOS et al., 2004), Lbano (NASREDDINE et al., 2006), China (ZHENG et al., 2007) y el realizado en Santiago, Chile (MUOZ et al., 2005).

4.1 Consumo de alimentos y concentracin e ingesta de cadmio Como se mencion anteriormente, para la obtencin de la ingesta de cadmio por parte de la poblacin valdiviana, fue necesaria la obtencin de datos de consumo de alimentos por medio de las encuestas realizadas, adems de la obtencin de la concentracin del metal pesado en los mismos por medio de la metodologa aplicada.

En el CUADRO 3, pueden observarse estos datos, donde se muestra el promedio de consumo de cada grupo de alimentos Adems se muestra la concentracin e ingesta de cadmio obtenida por medio de los dos datos anteriormente mencionados.

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CUADRO 3 Consumo de alimentos y concentracin e ingesta de cadmio (base hmeda) por grupo de alimento (3 muestreos en duplicado por grupo).

Grupo de Alimento

Consumo de alimentos

(g/da) % de peso

total Promedio

concentracin (g/g)

Promedio ingesta

(g/persona/da)Alios 17,8 0,9 0,010 0,015 0,182 0,259

Azcares 67 3,5 0,002 0,002 0,139 0,152 Bebidas

alcohlicas 50,4 2,6 0,005 0,005 0,276 0,250

Bebidas no alcohlicas 539,6 28,4 0,007 0,008 3,711 4,137

Carnes 77,5 4,1 0,007 0,005 0,533 0,387 Cereales 104 5,5 0,019 0,008 1,991 0,880 Derivados crnicos 40,4 2,1 0,008 0,003 0,305 0,124

Derivados lcteos 112,8 5,9 0,008 0,005 0,851 0,619

Frutas 89,6 4,7 0,002 0,003 0,184 0,310 Grasas y aceites 15,7 0,8 0,024 0,012 0,438 0,193

Huevos 13,1 0,7 0,016 0,005 0,216 0,069 Leche 116,4 6,1 0,009 0,006 1,031 0,700

Leguminosas y nueces 25,3 1,3 0,008 0,005 0,208 0,131

Pan 244,3 12,8 0,020 0,009 4,789 2,691 Papas 129 6,8 0,010 0,009 1,330 1,107

Pescados y mariscos 18,6 1,0 0,031 0,022 0,582 0,600

Vegetales 241,3 12,7 0,005 0,004 1,319 1,024 TOTAL 1902,8 100 - -

4.1.1 Consumo de Alimentos. A continuacin se detallan las comparaciones realizadas entre la dieta valdiviana y la de diferentes pases, adems de un anlisis comparativo entre el presente estudio y el realizado en Santiago, Chile. 4.1.1.1 Comparacin con otros pases. La FIGURA 4 compara el consumo de alimentos obtenido durante el presente estudio con otros estudios realizados alrededor del mundo.

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Tal como puede apreciarse, los principales grupos en la dieta valdiviana son los de bebidas no alcohlicas (539,6 g/da), pan (244,3 g/da), vegetales (241,3 g/da) y papas (129 g/da), con contribuciones superiores al 10% del peso total.

En lo que respecta al estudio realizado en el Reino Unido (YSART et al., 1999), se puede destacar que el consumo obtenido de bebidas no alcohlicas y de leche, es considerablemente mayor al de Valdivia. Por otro lado, el consumo de carnes, derivados de la leche, frutas, pan, pescados y mariscos y vegetales es mayor en la dieta valdiviana. Los dems grupos de alimentos no presentan mayores diferencias entre ambos estudios.

En Catalua, Espaa (LLOBET et al., 2003), resaltan el consumo de carnes, cereales, derivados lcteos, frutas, y leche, siendo mayores al consumo en Valdivia. Por su parte, Valdivia presenta un mayor consumo en lo que respecta a pan y vegetales.

Ro de Janeiro en Brasil (SANTOS et al., 2004), presenta un considerable mayor consumo de vegetales que en Valdivia y todos los dems estudios evaluados, adems de presentar un mayor consumo de frutas y leche que el obtenido en el presente estudio.

Islas Canarias, Espaa (RUBIO et al., 2006), se destaca por un alto consumo de frutas y leche, siendo stos mayores al de Valdivia, sin embargo presenta un ms bajo consumo de azcares, derivados lcteos y vegetales adems del consumo de pan el cual es considerablemente ms bajo que el valdiviano.

El Lbano (NASREDDINE et al., 2006), presenta un alto consumo de lo que son las bebidas no alcohlicas, ste supera ampliamente al de Valdivia y todas las dems referencias. El consumo de azcares y frutas tambin es mayor que en Valdivia, mientras que en lo que respecta a cereales, leche, pan y papas, el consumo de alimentos es menor.

Finalmente en Huludao, China (ZHENG et al., 2007), se presenta un considerable mayor consumo de cereales, contraponindose con lo que ocurre con la leche y vegetales, consumos menores que el de la ciudad de Valdivia.

4.1.1.2 Comparacin con Santiago. La FIGURA 5 presenta una comparacin en lo que respecta al consumo de alimentos obtenido por medio del presente estudio y el realizado en la ciudad de Santiago, siendo ste ltimo el nico estudio de dieta total realizado con anterioridad en Chile.

27

Grupo de Alimento

Alios

Azcare

s

Bebidas

alcoh

licas

Bebidas

no alco

hlicasCar

nesCer

eales

Derivad

os crn

icos

Derivad

os lcte

osFrutas

Grasas

y aceit

esHue

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nosas y

nueces Pa

nPap

as

Pescad

os y ma

riscos

Vegetal

es

Con

sum

o de

Alim

ento

s (g

/da

)

0

100

200

300

400500

600

Valdivia, Chile (2008) Santiago, Chile (2005)

FIGURA 5 Comparacin entre el consumo de alimentos por las poblaciones de

Valdivia y Santiago.

Se observa claramente un mayor consumo en general de alimentos por parte de la poblacin santiaguina, pudindose destacar el consumo de carnes, derivados lcteos, leche y vegetales, valores considerablemente mayores que lo presentado en Valdivia.

Por otro lado, se destaca un consumo mucho mayor de bebidas no alcohlicas en Valdivia, adems de un leve mayor consumo en lo que respecta a cereales.

Finalmente las bebidas alcohlicas, derivados crnicos, pan, papas y pescados y mariscos no presentan mayores diferencias de consumo.

4.1.2 Concentracin de cadmio. La FIGURA 6 muestra la comparacin entre las medias aritmticas de la concentracin de cadmio obtenida en la dieta de la poblacin valdiviana.

28

Grupo de Alimento

Alios

Azcar

es

Bebida

s alcoh

licas

Bebida

s no a

lcohlic

asCar

nes

Cereal

es

Derivad

os cr

nicos

Derivad

os lct

eosFru

tas

Grasas

y aceit

esHue

vosLeche

Legum

inosas

y nuec

es PanPapas

Pescad

os y m

ariscos

Vegeta

lesCon

cent

raci

n d

e ca

dmio

( g/

g)

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

0,055

0,060

FIGURA 6 Concentracin de cadmio (g/g) en base hmeda de cada grupo de alimentos. Medias aritmticas (grfico de barras) y desviaciones estndar (barras de error) de los 3 muestreos.

Como puede observarse, los niveles de cadmio ms altos fueron encontrados en el grupo de pescados y mariscos mientras que un poco menor fue el obtenido en el de grasas y aceites.

En este ltimo, no se esperaba encontrar un contenido de cadmio tan alto, debido a que en la literatura utilizada no se encontraron estudios en los que estos productos contengan un contenido de cadmio tan elevado como el encontrado en el presente estudio (YSART et al., 1999; LLOBET et al., 2003; MUOZ et al., 2005; RUBIO et al., 2006; SANTOS et al., 2004; NASREDDINE et al., 2006; ZHENG et al., 2007).

En el caso de los pescados y mariscos, los valores obtenidos son habituales en comparacin con las dems referencias utilizadas ya que la mayora de los estudios evaluados presentan contenidos de cadmio altos en estos productos en comparacin con los otros grupos del estudio en cuestin (YSART et al., 1999; LLOBET et al., 2003; MUOZ et al., 2005; RUBIO et al., 2006; SANTOS et al., 2004; NASREDDINE et al., 2006; ZHENG et al., 2007).

29

A su vez, los grupos de cereales, huevos y pan presentan niveles sobre la media siendo tambin comparativamente elevados con los grupos que, en contraste, presentan los niveles ms bajos de cadmio como azcares y frutas.

Para el anlisis estadstico tanto para el contenido como para la ingesta de cadmio se calcul el logaritmo del valor correspondiente a cada muestra (metodologa de transformacin) debido a que, al realizar un anlisis de Kurtosis y Skewness, cuyo rango es el comprendido entre 2 y -2, se comprob que los datos no se ajustaban a una distribucin normal que permita su ptimo anlisis estadstico, sin embargo, al aplicar logaritmo a los datos si se logr dicha normalidad.

Para observar las posibles diferencias significativas presentes entre los grupos de alimentos conformados para el presente estudio, se realiz un test de Tukey, el que finalmente comprob que, efectivamente existen diferencias significativas entre los grupos de alimentos estudiados al realizar el anlisis estadstico de la concentracin de cadmio en base hmeda (ANEXO 5.1).

La FIGURA 7 muestra el grfico de Tukey donde se observan estas diferencias.

FIGURA 7 Grfica de Tukey. Diferencias significativas entre la concentracin de

cadmio en los diferentes grupos de alimentos.

Means and 95,0 Percent Tukey HSD Intervals

Grupo de Alimento

Log

Cd

ug g

Ali

osAz

car

esBe

bida

s al

coh

licas

Bebi

das

no a

lcoh

lic

Car

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nico

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ados

lct

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Frut

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rasa

s y

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Hue

vos

Lech

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gum

inos

asPa

nPa

pas

Pesc

ados

y m

aris

cos

Vege

tale

s

-6,4

-5,4

-4,4

-3,4

-2,4

30

Esta grfica representa las diferencias significativas existentes entre las concentraciones de cadmio encontradas entre los grupos de alimentos estudiados, pudindose destacar las diferencias observadas entre algunos grupos de alimentos, como es el caso de azcares y pescados y mariscos.

Sin embargo, para hacer mucho ms claras estas diferencias en lo que respecta a la concentracin de cadmio y comprobar entre qu grupos de alimentos existan realmente, se realiz un Test de rangos mltiples, en el que se puede observar que las diferencias significativas encontradas existen slo entre algunos grupos de alimentos y no entre todos.

En el CUADRO 4 se presenta el test de homogeneidad realizado.

CUADRO 4 Homogeneidad entre los grupos de alimentos en relacin a la concentracin de cadmio.

Grupo de Alimento

Promedio concentracin

(g/g) Homogeneidad

Azcares 0,002 0,002 A Frutas 0,002 0,003 A B C

Vegetales 0,005 0,004 A B Derivados lcteos 0,008 0,005 A B

Derivados crnicos 0,008 0,003 A B C Carnes 0,007 0,005 A B C Bebidas

alcohlicas 0,005 0,005 A B C

Papas 0,010 0,009 A B C Leguminosas y

nueces 0,008 0,005 A B C D

Leche 0,009 0,006 B C D Bebidas no alcohlicas 0,007 0,008 B C D E

Alios 0,010 0,015 C D E Huevos 0,016 0,005 D E

Cereales 0,019 0,008 D E Pan 0,020 0,009 D E

Grasas y aceites 0,028 0,012 E Pescados y

mariscos 0,031 0,022 E

31

Se observan claramente los grupos de alimentos homogneos, es decir que, al estar sus intervalos solapados, no existe diferencia significativa entre ellos. Un ejemplo claro de esto es el grupo de azcares, el que claramente presenta diferencias significativas con el grupo de pescados y mariscos, no as, con los grupos frutas, vegetales, derivados lcteos, derivados crnicos, carnes, bebidas alcohlicas, papas y leche.

Esto se explica ya que el grupo de pescados y mariscos pertenece a un medio completamente diferente al de los dems grupos, por lo que la concentracin encontrada fue siempre mayor en pescados y mariscos que en la mayora de los otros grupos de alimentos analizados por ste y los otros estudios abordados de modo comparativo, demostrando que existen niveles superiores en pescados y mariscos que en muchos alimentos componentes de la dieta de un individuo promedio.

4.1.2.1 Comparacin con otros pases. La FIGURA 8 presenta una comparacin entre las medias aritmticas obtenidas de la concentracin de cadmio en g/g obtenida durante la realizacin del presente estudio y los estudios de referencia analizados de otros pases.

33

Las mayores concentraciones de cadmio en la dieta de la ciudad de Valdivia fueron encontradas en los grupos pescados y mariscos (0,031g/g de alimento), grasas y aceites (0,028 g/g de alimento), pan (0,020 g/g de alimento) y cereales (0,019 g/g de alimento), todos valores por sobre la media.

En el Reino Unido (YSART et al., 1999) se destaca un alto contenido de cadmio en leguminosas y nueces, contenidos mayores comparados con el presente estudio y con las otras referencias. Adems en lo que respecta a azcares, cereales, derivados crnicos, pan, papas y vegetales, el contenido de cadmio obtenido fue ms elevado que el obtenido en Valdivia. Por el contrario, los grupos de carnes, frutas, grasas y aceites y pescados y mariscos presentan un menor contenido de cadmio que el obtenido en Valdivia.

En Catalua, Espaa (LLOBET et al., 2003), se destaca por encima de los dems estudios evaluados el contenido de cadmio encontrado en cereales. Adems el contenido de cadmio obtenido en papas y productos del mar fue mayor que el encontrado en Valdivia. Por otra parte en los grupos de carnes, huevos y leche se encontr un mayor contenido de cadmio en el presente estudio que en el de Catalua.

En Ro de Janeiro, Brasil (SANTOS et al., 2004) no se presentan concentraciones de cadmio considerablemente mayores a lo obtenido en Valdivia, sin embargo, en los grupos de vegetales y alios el contenido de cadmio es un poco mayor. Por otra parte, en los grupos de carnes, cereales, leche, papas y pescados y mariscos fueron encontrados valores ms altos que en Brasil.

En las Islas Canarias, Espaa (RUBIO et al., 2006) se presenta un contenido de cadmio muy elevado en el grupo de pescados y mariscos, siendo este valor ms de dos veces lo encontrado en Valdivia. Adems, el contenido de cadmio encontrado en los grupos de carnes, derivados crnicos, frutas y leguminosas y nueces tambin es mayor. Por otro lado, Valdivia presenta una mayor concentracin de cadmio que lo obtenido en las Islas Canarias en los grupos de cereales, derivados lcteos, huevos y leche.

En el Lbano (NASREDDINE et al., 2006) los mayores contenidos de cadmio fueron encontrados en el grupo de azcares, valor muy superior por sobre lo encontrado en los dems estudios analizados. Adems se encontraron altos contenidos de cadmio en los grupos de carnes, cereales y vegetales, todos mayores a lo obtenido en el presente estudio. Por otra parte, en Valdivia se presentaron contenidos de cadmio mayores en los grupos de leche, pan y pescados y mariscos, siendo los restantes grupos bastante similares entre ambos estudios.

Finalmente en Hulurao, China (ZHENG et al., 2007), se presentan las concentraciones ms altas en los grupos de pescados y mariscos y vegetales en relacin a las dems

34

referencias analizadas, no slo en lo que respecta a ambos grupos, sino que a las concentraciones encontradas en todos los dems grupos de los estudios de dieta total evaluados. Estos valores estn por sobre los 0,09 g/g de alimento, siendo los valores ms altos encontrados en referencias extranjeras.

4.1.2.2 Comparacin con Santiago. La FIGURA 9 presenta una comparacin entre los contenidos de cadmio en g/g de alimento encontradas en los estudios de dieta total realizados en Valdivia y Santiago, para cada grupo de alimentos.

Grupo de Alimento

Alios

Azcar

es

Bebida

s alcoh

licas

Bebidas

no alc

ohlica

sCar

nes

Cereal

es

Derivad

os cr

nicos

Derivad

os lct

eosFrutas

Grasas

y aceit

esHue

vosLeche

Legum

inosas

y nuec

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os y m

ariscos

Vegeta

les

Con

cent

raci

n d

e ca

dmio

( g/

g)

0,00

0,05

0,100,25

0,30


FIGURA 9 Comparacin realizada entre Valdivia y Santiago referente a la concentracin de cadmio en g/g de alimento, encontrada en las dietas totales respectivas.

Se observa claramente una concentracin altsima de cadmio en el grupo de pescados y mariscos en Santiago, siendo este valor muy superior a los encontrado en las otras referencias de otros pases, incluyendo al de Huludao, China (ZHENG et al., 2007). Adems existe una gran diferencia en el contenido de cadmio en alios, siendo el obtenido en Santiago mucho mayor.

35

Por otro lado, Valdivia presenta un notorio mayor contenido de cadmio en bebidas alcohlicas y no alcohlicas, grasas y aceites, huevos, leche, leguminosas y nueces y pan. Los grupos restantes presentan una gran similitud en ambos estudios.

4.1.3 Ingesta de cadmio. En lo que respecta a la ingesta de cadmio obtenida por medio de los grupos de alimentos conformados para el presente estudio de dieta total, los resultados del mismo estn representados en la FIGURA 10.

Grupo de Alimento

Alios

Azcar

es

Bebida

s alco

hlica

s

Bebida

s no a

lcohl

icasCa

rnes

Cerea

les

Deriva

dos c

rnicos

Deriva

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Grasas

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Legum

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es PanPapas

Pescad

os y m

ariscos

Vegeta

lesInge

sta

de c

adm

io (

g/pe

rson

a/d

a)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

FIGURA 10 Ingesta de cadmio (g/persona/da) por cada grupo de alimento. Medias

aritmticas (grfico de barras) y desviaciones estndar (barras de error) de los 3 muestreos realizados.

Se observa claramente que los grupos de bebidas no alcohlicas y pan se diferencian del resto de los grupos de alimentos en lo que a ingesta de cadmio por medio de estos alimentos se refiere (sobre 3 g/persona/da), no slo debido a la concentracin propia de cadmio en estos alimentos, sino tambin, a su gran consumo por parte de la poblacin. Un poco menor a estos dos grupos de alimentos es la ingesta de cadmio por medio del consumo de cereales. En un tercer peldao estn los grupos de carnes, derivados lcteos, leche, papas y vegetales. Finalmente, los dems grupos de alimentos presentan concentraciones menores a 0,3 g/persona/da, ingestas de cadmio bastante menores que lo que sucede con grupos ya mencionados con anterioridad.

36

Means and 95,0 Percent Tukey HSD Intervals

Grupo de Alimento

Log

inge

sta

Cd

Ali

osA

zca

res

Beb

idas

alc

ohl

icas

Beb

idas

no

alco

hlic

Car

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ados

lct

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Frut

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s y

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Hue

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Lech

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gum

inos

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anP

apas

Pes

cado

s y

mar

isco

sV

eget

ales

-2,6

-1,6

-0,6

0,4

1,4

2,4

3,4

Tal como fue explicado antes, la ingesta de cadmio es el producto resultante entre la concentracin de cadmio presente en los grupos de alimentos y el consumo promedio de cada uno de stos por una persona promedio durante su dieta diaria. Luego sumando los resultados de todos los grupos conformados para la realizacin del presente estudio, se obtiene la ingesta total de cadmio en la dieta total de la poblacin valdiviana.

Finalmente al realizar estos clculos, resulta un ingesta total de cadmio equivalente a 18 g/persona/da, valor que se encuentra por debajo de la ISTP establecida por la FAO/OMS de 7 g/Kg de peso, valor equivalente a 69 g/persona/da.

De la misma manera que en el anlisis de la concentracin de cadmio en los alimentos, se realiz un anlisis estadstico de la ingesta de cadmio en base hmeda utilizando el logaritmo de los valores obtenidos.

Al llevar a cabo este anlisis mediante un test ANOVA (ANEXO 5.2), se observa que existen diferencias significativas entre los grupos de alimentos estudiados. La FIGURA 11 muestra el grfico de Tukey donde se observan estas diferencias.

FIGURA 11 Grfica de Tukey. Diferencias significativas entre la concentracin de cadmio en los diferentes grupos de alimentos.

37

La grfica de Tukey representa las diferencias significativas encontradas en relacin a la ingesta de cadmio por medio de los grupos de alimentos conformados para este estudio, en la que son notorias las existentes entre el grupo de bebidas no alcohlicas y la mayora de los otros grupos de alimentos. Adems de este grupo, son de destacarse alimentos como el pan, cereales, papas y vegetales, todos estos presentando notorias diferencias con los otros grupos restantes.

Al igual que en el anlisis de la concentracin de cadmio en las muestras de alimentos, se realiz un Test de homogeneidad o de rangos mltiples para la Ingesta, para comprobar entre qu grupos especficamente existen estas diferencias significativas. El CUADRO 4 muestra la homogeneidad presentada entre los grupos de alimentos de este estudio.

CUADRO 5 Homogeneidad entre los grupos de alimentos en relacin a la ingesta de

cadmio por medio de su consumo.

Grupo de Alimento

Promedio ingesta

(g/persona/da) Homogeneidad

Leguminosas y nueces 0,208 0,131 A

Huevos 0,216 0,069 A B Azcares 0,139 0,152 A B C D

Alios 0,182 0,259 A B C D Derivados crnicos 0,305 0,124 A B C

Bebidas alcohlicas 0,276 0,250 B C D E

Grasas y aceites 0,438 0,193 C D E Pescados y

mariscos 0,582 0,600 C D E

Frutas 0,184 0,310 C D E F Carnes 0,533 0,387 D E F

Derivados lcteos 0,851 0,619 E F Papas 1,330 1,107 F G Leche 1,031 0,700 F G

Vegetales 1,319 1,024 G Cereales 1,991 0,880 G

Pan 4,789 2,691 H Bebidas no alcohlicas 3,711 4,137 H

38

Pueden observarse claramente los grupos de alimentos homogneos. Ejemplos claros son los grupos de pan y bebidas alcohlicas, los que entre s, no presentan diferencias significativas, pero si con los dems grupos del estudio, lo que implica que estos dos grupos son los que ms aportan cadmio a la dieta valdiviana.

Esto sucede principalmente debido a las diferencias de consumo entre los grupos de alimentos que presentan diferencias significativas.

4.1.3.1 Comparacin con otros pases. La FIGURA 12 presenta una comparacin entre las medias aritmticas obtenidas de la ingesta de cadmio en g/persona/da obtenida en el presente estudio y los estudios de referencia analizados de otros pases.

40

Las mayores ingestas de cadmio en la dieta de la ciudad de Valdivia se obtienen por medio del consumo de pan (4,789 g/persona/da), bebidas no alcohlicas (3,711 g/persona/da) y cereales (1,991 g/persona/da de alimento).

El Reino Unido (YSART et al., 1999) posee mayor ingesta de cadmio que en Valdivia a travs del consumo de azcares, cereales, papas y vegetales siendo estos dos ltimos ms notorios. Valdivia posee una considerable mayor ingesta de cadmio por medio de las bebidas no alcohlicas, as como por el consumo de pan y pescados y mariscos.

En Catalua, Espaa (LLOBET et al., 2003), se destaca por encima de los dems estudios la ingesta de cadmio por medio del consumo de cereales. Adems, en relacin a Valdivia, posee una ingesta de cadmio mayor a travs de las carnes y de pescados y mariscos.

En Ro de Janeiro, Brasil (SANTOS et al., 2004) se presenta una altsima ingesta de cadmio por medio del consumo de vegetales, siendo sta muy superior al de las dems referencias evaluadas y por ende, al de la ciudad de Valdivia. Mediante los alimentos restantes, Valdivia posee mayor ingesta de cadmio, pero con diferencias muy leves.

Las Islas Canarias, Espaa (RUBIO et al., 2006) no presenta ingestas de cadmio demasiado altas, sin embargo son destacables las obtenidas por medio del consumo de frutas y pescados y mariscos, valores mayores que en la ciudad de Valdivia.

En el Lbano (NASREDDINE et al., 2006) son destacables las ingestas de cadmio obtenidas mediante el consumo de azcares y bebidas no alcohlicas, valores mayores a los de las dems referencias. Adems presenta una alta ingesta de cadmio por medio del consumo de vegetales, valor tambin mayor al obtenido en Valdivia. Por el contrario Valdivia destaca en lo que respecta al pan, con una ingesta de cadmio superior al otro estudio en cuestin por medio de este grupo.

Finalmente en Hulurao, China (ZHENG et al., 2007), se destaca una ingesta de cadmio muy elevada por medio del consumo de vegetales. En relacin a las dems referencias analizadas, presenta una mayor ingesta de cadmio a travs del consumo de frutas y de pescados y mariscos. Tambin es importante el valor obtenido a travs del consumo de cereales ya que si bien, no es el ms alto encontrado para el grupo, es muy superior al obtenido en Valdivia.

4.1.3.2 Comparacin con Santiago. La FIGURA 13 presenta una comparacin entre las ingestas de cadmio estimadas en Valdivia y Santiago, para cada grupo de alimentos de estudio.

41

Grupo de Alimento

Alios

Azcar

es

Bebid

as alc

ohlica

s

Bebid

as no

alcoh

licas

Carne

s

Cerea

les

Deriva

dos c

rnicos

Deriva

dos lc

teosFru

tas

Grasas

y acei

tes

Huevo

sLec

he

Legum

inosas

y nuec

esPa

nPa

pas

Pesca

dos y m

ariscos

Veget

alesInge

sta

de c

adm

io (

g/pe

rson

a/d

a)

0

1

2

3

4

5

10


FIGURA 13 Comparacin realizada entre Valdivia y Santiago referente a la ingesta

de cadmio en g/persona/da, encontrada en las dietas totales respectivas.

Se observan claramente grandes diferencias entre ambas ciudades respecto a los alimentos por los que mediante su consumo, se obtiene una mayor o menor ingesta de cadmio. La poblacin valdiviana ingiere mucho ms cadmio a travs del consumo de bebidas no alcohlicas y de pan, mientras que en Santiago las mayores ingestas de cadmio son por medio del consumo de alios y sobre todo por el consumo de pescados y mariscos. Diferencias menores se observan mediante el consumo de cereales y papas, sin embargo, estos valores son mayores en Valdivia. Lo mismo sucede para Santiago con las carnes. Los grupos restantes presentan valores muy similares.

4.1.3.3 Comparacin de Ingestas totales de cadmio. El CUADRO 5 presenta la comparacin realizada entre la Ingesta total de cadmio obtenida en el presente estudio llevado a cabo en la ciudad de Valdivia y todas las referencias utilizadas anteriormente a modo de comparacin.

42

CUADRO 6 Comparacin de Ingestas totales de cadmio en g/persona/da entre Valdivia y otras ciudades y pases alrededor del mundo.

Estudio Ingesta total de cadmio (g/persona/da)

Valdivia, Chile 2008 18

Reino Unido (YSART et al., 1999) 14

Catalua, Espaa (LLOBET et al., 2003) 16

Ro de Janeiro, Brasil (SANTOS et al., 2004)

2

Santiago, Chile (MUOZ et al., 2005) 20

Islas Canarias, Espaa (RUBIO et al., 2006)

16

Lbano (NASREDDINE et al., 2006) 12

Hulurao, China (ZHENG et al., 2007) 31

El presente estudio realizado en la ciudad de Valdivia, Chile, presenta una ingesta total de cadmio de 18 g/persona/da. Al comparar este valor con otras referencias, se observa que esta ingesta de cadmio en particular, es de las mayores estimaciones realizadas sin poseer grandes diferencias con los estudios realizados en Espaa, Lbano y en Santiago de Chile.

Por otro lado, el estudio realizado en Ro de Janeiro, Brasil, present una ingesta de cadmio muy por debajo de los dems, en contraste con lo ocurrido en Hulurao, China, donde el valor es muy alto comparado con los dems estudios.

Finalmente, todos los valores encontrados en la literatura no sobrepasan la Ingesta Semanal Tolerable Provisional (ISTP) impuesta por la FAO/OMS de 7 g/kg de peso corporal 69 g/persona/da.

43

5. CONCLUSIONES De acuerdo con los objetivos propuestos y los resultados obtenidos durante el presente estudio, se puede concluir lo siguiente:

Los alimentos mayoritarios dentro de la dieta total de la poblacin de Valdivia son las bebidas no alcohlicas (incluyendo al agua), pan y vegetales. Adems son importantes los consumos de papas, leche, derivados lcteos y cereales.

Los grupos de alimentos que contuvieron el mayor contenido de cadmio fueron el de pescados y mariscos y el de grasas y aceites. Sin embargo, estos alimentos presentaron un bajo consumo en comparacin con los dems grupos de alimentos, por lo que la ingesta de cadmio obtenida debido a estos alimentos en especfico fue mucho menor que en

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