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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS ESCUELA DE QUÍMICA Y FARMACIA TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO PARA OPTAR POR EL GRADO DE QUÍMICO Y FARMACÉUTICO TEMA: “Determinación de valor nutricional y metales pesados en Manguifera indica cosechados en la Facultad de Ciencias Químicas” AUTORES: Barragán Santillán Jefferson Marcos Carrera Murillo Leonor Andrea TUTOR (A): Dr. Carlos Silva Huilcapi M.Sc. Guayaquil – Ecuador 2019
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE QUÍMICA Y FARMACIA
TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO
PARA OPTAR POR EL GRADO DE QUÍMICO Y FARMACÉUTICO
TEMA:
“Determinación de valor nutricional y metales pesados en Manguifera indica
cosechados en la Facultad de Ciencias Químicas”
AUTORES:
Barragán Santillán Jefferson Marcos
Carrera Murillo Leonor Andrea
TUTOR (A):
Dr. Carlos Silva Huilcapi M.Sc.
Guayaquil – Ecuador
2019
II
Agradecimiento
Agradezco a Dios por haberme prestado sabiduría para culminar con éxito
esta etapa.
A mi madre Sara, mi abuela Rosa y a mi tío Félix por haberme brindado
apoyo durante toda mi etapa estudiantil
A quien asumió el rol de padre conmigo, Erwin Vera, por su apoyo y por
haberme acogido en su familia.
A mi compañero de tesis y amigo Jefferson por permitirme realizar la tesis a
su lado y con quien hemos adquirido nuevos conocimientos.
A mi tutor Dr. Carlos Silva y a mis docentes por tener la paciencia de
inculcarnos con amor todos sus conocimientos e incentivarnos a descubrir el
maravilloso mundo de la investigación.
Dedicatoria
Esta tesis va dedicada a mi papá Bolívar Murillo quien aunque no esté
presente físicamente, siempre estará a mi lado.
A mi madre Sara Elizabeth por haberme dedicado su vida entera y levantarme en
los momentos difíciles.
Atentamente,
Andrea Carrera Murillo
III
Agradecimiento
Reconozco el trabajo de nuestro tutor por guiarnos y compartir conocimientos que nos
ayudaron a cumplir nuestras expectativas. Exaltamos dicho trabajo y agradecemos con
creces por cumplir junto a nosotros una nueva meta, nuestro trabajo de titulación.
Dedicatoria
El presente trabajo de titulación va dedicado a Dios y a mis padres por el apoyo
permanente durante todos los años de estudios que fue lo primordial para cumplir mis
metas durante mi estadía en la universidad.
Atentamente,
Jefferson Barragán Santillán
IV
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN ............................................................................................................ XI
ABSTRACT .......................................................................................................... XII
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1
CAPÍTULO I ........................................................................................................... 2
PROBLEMA ........................................................................................................... 2
1.1. Planteamiento del problema ...................................................................... 2
1.2. Formulación del problema ......................................................................... 2
1.3. Justificación e importancia ........................................................................ 3
1.4. Hipótesis ................................................................................................... 4
1.5. Objetivos ................................................................................................... 4
1.5.1. Objetivo general ................................................................................. 4
1.5.2. Objetivos Específicos ......................................................................... 4
1.6. Variables ................................................................................................... 5
1.6.1. Variables dependientes ...................................................................... 5
1.6.2. Variables independientes ................................................................... 5
CAPÍTULO II .......................................................................................................... 6
MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 6
2.1. Antecedentes ............................................................................................ 6
2.2. Aspectos Teóricos..................................................................................... 7
2.2.1. Mangifera indica L. ............................................................................. 7
Clasificación taxonómica .............................................................................. 7
Descripción botánica .................................................................................... 8
Raíz. ......................................................................................................... 8
Tallo. ......................................................................................................... 8
Hojas. ........................................................................................................ 8
Flores. ....................................................................................................... 9
Frutos. ....................................................................................................... 9
Semilla. ..................................................................................................... 9
Valor nutricional del mango ........................................................................ 10
Variedades de mango ................................................................................ 10
Tommy Atkins ......................................................................................... 13
V
Haden ..................................................................................................... 14
Kent ........................................................................................................ 14
Keitt.......................................................................................... ............... 15
Usos y aplicaciones del mango .................................................................. 15
2.2.2. Metales pesados .............................................................................. 16
Factores del huésped que influyen en la toxicidad de los metales .............. 17
Cadmio ....................................................................................................... 18
Fuentes de exposición ............................................................................ 19
Absorción, distribución y excreción. ........................................................ 20
Manifestaciones clínicas ......................................................................... 21
Tratamiento. ............................................................................................ 22
Plomo ......................................................................................................... 22
Fuentes de exposición ............................................................................ 23
Química y modo de acción. ..................................................................... 23
Absorción, distribución y excreción. ........................................................ 24
Manifestaciones clínicas ......................................................................... 24
Tratamiento ............................................................................................. 25
Mercurio ..................................................................................................... 26
Fuentes de exposición ............................................................................ 27
Química y modo de acción ...................................................................... 28
Absorción, distribución y excreción ......................................................... 29
Manifestaciones clínicas ......................................................................... 30
Tratamiento ............................................................................................. 31
2.2.3. Fundamentación legal ...................................................................... 32
CAPÌTULO III ....................................................................................................... 33
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 33
3.1. Tipo de investigación .............................................................................. 33
3.2. Lugar de Investigación ............................................................................ 33
3.3. Lugar de Análisis..................................................................................... 33
3.4. Muestra ................................................................................................... 33
3.5. Materiales, Reactivos y Equipos ............................................................. 34
3.5.1. Materiales ......................................................................................... 34
VI
3.5.2. Equipos ............................................................................................ 34
3.5.3. Reactivos .......................................................................................... 34
3.6. Muestreo ................................................................................................. 36
3.6.1. Recolección de muestras ................................................................. 36
3.6.2. Tipo de envase ................................................................................. 36
3.6.3. Requerimientos básicos de información ........................................... 37
3.7. Determinación de Valor Nutricional ......................................................... 37
3.7.1. Proteína: Método AOAC 995.04 Nitrógeno Total en Fertilizantes.
Método Kjedahl.............................................................................................. 37
3.7.2. Grasa: Método SM 5520 Aceite y grasa ........................................... 38
3.7.3. Cenizas: Método AOAC 942.05 Cenizas de alimentación animal ..... 39
3.7.4. Carbohidratos: Método ICUMSA....................................................... 40
3.8. Determinación de metales pesados ........................................................ 40
Digestión de la muestra: Sistema de digestión asistido por microondas ........ 40
3.8.1. Plomo: SM-3500-Pb-B ...................................................................... 41
3.8.2. Mercurio: Método APHA 3500-HG .................................................... 41
3.8.2.1. Operación del instrumento ......................................................... 41
3.8.2.2. Estandarización.......................................................................... 42
Análisis de muestras .................................................................................. 42
3.8.3. Cadmio: Método SM 3500-Cd .......................................................... 43
3.8.3.1. Pretratamiento de la muestra ..................................................... 43
3.8.3.2. Operación del instrumento ......................................................... 43
3.8.3.3. Análisis de muestras .................................................................. 44
Determinación directa ................................................................................ 45
CAPÌTULO IV ....................................................................................................... 46
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................. 46
4.1. Resultados .............................................................................................. 46
4.1.1. Determinación Valor Nutricional ....................................................... 46
4.1.2. Determinación de metales pesados .................................................. 47
4.2. Discusión ................................................................................................ 48
4.2.1. Determinación de Valor Nutricional ................................................... 48
4.2.2. Determinación de metales pesados .................................................. 50
CONCLUSIONES ................................................................................................ 52
VII
RECOMENDACIONES ........................................................................................ 53
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 54
ANEXOS .............................................................................................................. 57
VIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla I: Operacionalización de variables ................................................................ 5 Tabla II: Taxonomía del Mango .............................................................................. 7
Tabla III: Valor nutricional del mango ................................................................... 10 Tabla IV: Características de variedades de mango .............................................. 13 Tabla V: fuentes de contaminación por metales en los alimentos ........................ 17 Tabla VI: Fuentes de cadmio ............................................................................... 19 Tabla VII: Características de las diferentes fuentes de exposición ....................... 27
Tabla VIII: Límites CE .......................................................................................... 32 Tabla IX: Límites AOAC ....................................................................................... 32
Tabla X: Materiales .............................................................................................. 34 Tabla XI: Equipos ................................................................................................. 34
Tabla XII: Reactivos ............................................................................................. 35 Tabla XIII: Valor nutricional en Mango Reina ....................................................... 46
Tabla XIV: Valor nutricional en Mango Manzana .................................................. 47 Tabla XV: Metales pesados en Mango Reina....................................................... 47
Tabla XVI: Metales pesados en Mango Manzana ................................................ 47
IX
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Descripción botánica del mango ..................................................... 10 Ilustración 2. Variedades de mango ..................................................................... 12 Ilustración 3. Variedad Tommy Atkins .................................................................. 13 Ilustración 4. Variedad Haden .............................................................................. 14 Ilustración 5. Variedad Kent ................................................................................. 14 Ilustración 6. Variedad Keitt ................................................................................. 15 Ilustración 7. Concentraciones sanguíneas y manifestaciones del plomo ............ 25 Ilustración 8. Concentraciones y manifestaciones del cadmio .............................. 31 Ilustración 9. Plano de la entrada de la Facultad de Ciencias Químicas .............. 36
X
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Porcentajes obtenidos en el Mango Reina ........................................... 48 Gráfico 2. Porcentajes obtenidos en el Mango Manzana ..................................... 49
Gráfico 3. Determinación de Plomo en Mango ..................................................... 50 Gráfico 4. Determinación de Cadmio en Mango ................................................... 50 Gráfico 5. Determinación de Mercurio en Mango ................................................. 51
XI
RESUMEN
El presente trabajo se realizó para la determinación de valor nutricional y
presencia de metales pesados (Pb, Cd y Hg) en muestras de mangos que han
sido cosechados en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de
Guayaquil. Se analizaron dos muestras de las variedades predominantes en la
institución, las cuales fueron: Reina y Manzana. En la determinación de valor
nutricional encontramos valores por debajo de las referencias nutricionales
establecidas por Stafford para esta fruta. En el caso de determinación de metales
pesados no encontramos traza alguna de presencia de plomo y mercurio en este
alimento, sin embargo para el caso del cadmio encontramos trazas por debajo de
los valores referenciales estipulados en las normativas internacionales.
Palabras claves: mango, valor nutricional, metales pesados, Ciencias Químicas.
XII
ABSTRACT
The present work was carried out for the determination of nutritional value and
presence of heavy metals (Pb, Cd and Hg) in samples of mangoes that have been
harvested in the Faculty of Chemical Sciences of the University of Guayaquil. Two
samples of the predominant varieties in the institution were analyzed, which were:
Queen and Apple. In the determination of nutritional value we found values below
the nutritional references established by Stafford for this fruit. In the case of
determination of heavy metals, we did not find any trace of the presence of lead
and mercury in this food, however in the case of cadmium we found traces below
the reference values stipulated in international regulations.
Key words: mango, nutritional value, heavy metals, Chemical Sciences faculty.
INTRODUCCIÓN
Los metales pesados son parte de la corteza terrestre y han estado en el planeta
tierra desde su formación, poseen una alta densidad con valores que van desde
4.5g/cm3 hasta 7 g/cm3, de los cuales entre los más conocidos y tóxicos tenemos
al plomo, mercurio y cadmio; actualmente se acepta que la movilidad, distribución
y disponibilidad de estos elementos tóxicos en los humanos es dependiente de la
concentración y de la forma química en la que se encuentren.
El consumo de fruta es parte esencial en la dieta ecuatoriana por lo que se
debería realizar un control de calidad a este alimento que permita identificar
contaminantes como metales pesados y conocer el valor nutricional del fruto que
ingerimos cumpla con los requerimientos mínimos que aporten los macro y micro
nutrientes necesarios para el organismo.
A nivel mundial se ha investigado acerca de la presencia de los metales tóxicos en
los alimentos y los efectos que el consumo de éstos ejerce sobre la salud humana,
por lo cual instituciones como la FAO y la Unión Europea han establecido límites
permisibles que garanticen su inocuidad al momento de consumirlos.
En el caso de nuestro país, Ecuador, la información es escasa y no existe una
normativa que regule los requerimientos mínimos de nutrientes en los alimentos ni
su inocuidad alimentaria.
En el presente estudio se determinó el valor nutricional y la presencia de tres
metales pesados: Pb, Cd y Hg en dos muestras de mango conocidos como Mango
Manzana y Mango Reina que son de alto consumo en la Facultad de Ciencias
Químicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil.
1
CAPÍTULO I
PROBLEMA
1.1. Planteamiento del problema
Es necesario hacer una evaluación de la concentración de metales pesados
(plomo, mercurio y cadmio), que pueden estar presentes en este el mango debido
a que las plantas son sistemas captadores de estos metales.
Las trazas de metales pesados dentro de las plantas, se pueden absorben
por medio de las raíces o vía foliar procedente del medio ambiente (suelo, aire,
agua) y son consideradas tóxicas debido a la bioacumulabilidad en el organismo.
La toxicidad de metales pesados está caracterizada por el elemento
metálico, pero es modificada por el tipo de compuesto: orgánico o inorgánico y sus
características de hidro o liposolubilidad, que determina su toxicocinética y su
posibilidad de alcanzar sus dianas. Las biomoléculas más afectadas son las
proteínas con actividad enzimática por lo que su patologíaes multisistema. Los
principales sistemas afectados son el gastrointestinal, neurológico central y
periférico, hemático y renal. Algunos de los compuestos metálicos son
carcinógenos. (Ferrer, 2013)
1.2. Formulación del problema
Los mangos cosechados en la facultad de Ciencias Químicas ¿Contendrán
metales pesados que influyan en el valor nutricional de esta fruta?
2
1.3. Justificación e importancia
Las frutas representan un importante porcentaje de la dieta humana, por lo
que es necesario conocer la calidad con la que estos productos llegan hasta el
momento de su consumo.
La contaminación de con metales pesados puede ser proveniente de varias
fuentes, como el agua para riego contaminada; del suelo y sus características propias
, debido a que algunos suelos son ricos en ciertos metales pesados; por la
contaminación atmosférica, residuos de plaguicidas y fertilizantes utilizados durante
los periodos de siembra y desarrollo de la planta. (Londoño Franco & al, 2016)
Todas las plantas absorben metales del suelo en donde se encuentran, pero
en distintas proporciones que dependen de la especie vegetal, de las características y
contenido en metales del suelo y de la naturaleza del contaminante. Existen plantas
que tienen la capacidad de acumular grandes cantidades de metales pesados, son
conocidas como hiperacumuladoras. (Fiallos, 2017)
En las plantas, la palabra bioacumulación se refiere a la agregación de
contaminantes; algunos de ellos son más susceptibles a ser fitodisponibles que
otros.
Dentro de los metales pesados, encontramos los denominados
oligoelementos que sirven como micronutrientes para los cultivos y son requeridos
en pequeñas cantidades necesarias para que los organismos completen su ciclo
vital pero pasados los límites máximos admisibles se vuelven tóxicos, como el B,
Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Fe, Se y Zn y el metaloide As. Existen también metales
pesados sin función biológica conocida, cuya presencia en determinadas
cantidades conlleva a una disfuncionalidad en el funcionamiento del organismo
humano en seres vivos lleva aparejada disfunciones en el funcionamiento de sus
organismos y resultan altamente tóxicos presentando la propiedad de acumularse
en los organismos vivos, elementos como el Cd, Hg, Pb, Sb, Bi, Sn, Tl. (Fiallos,
2017)
Actualmente existe escasa información acerca del contenido de metales
pesados en frutas, pero se debe concientizar en la responsabilidad de consumir
3
productos de buena calidad debido a que muchos de estos metales generan
toxicidad en el organismo y en muchos casos son cancerígenos. La ingesta
excesiva de metales pesados y la bioacumulación incrementa los riesgos de
desarrollar cáncer de piel, pulmón, hígado o estómago. (Flórez, 2014)
1.4. Hipótesis
Los mangos cosechados en la Facultad de Ciencias Químicas de la
Universidad de Guayaquil poseen en su composición metales pesados que al
ingerirse producen toxicidad a los consumidores.
1.5. Objetivos
1.5.1. Objetivo general
Determinar el valor nutricional y metales pesados que podrían estar
presentes en el mango que se cosecha y consume en la facultad de Ciencias
Químicas.
1.5.2. Objetivos Específicos
Evaluar el valor nutricional del mango cosechado en la facultad de Ciencias
Químicas, utilizando como referencia la composición nutricional establecida
por Stafford adoptada por la FAO
Cuantificar mediante espectrofotometría la presencia de tres metales
pesados: Plomo, Mercurio y Cadmio en las muestras obtenidas.
Comparar los resultados obtenidos con los límites máximos permisibles
dados por organismos internacionales como la reglamentación de la Unión
Europea
4
1.6. Variables
1.6.1. Variables dependientes Determinación de metales pesados
Determinación de valor nutricional.
1.6.2. Variables independientes Variedades de mango
Métodos de cuantificación
Tabla I: Operacionalización de variables
Tipo Variable Descripción Indicador Valores
Valoración de
Determinación metales pesados Cualitativa y Unidades
de metales Pb, Hg y Cd por cuantitativa ppm
pesados
técnicas
Dependiente espectrométricas
Determinación
Valoración del valor nutricional Cualitativa y
de
valor
Porcentaje por métodos cuantitativa nutricional.
AOAC
Características Color,
Variedades de de los tipos de
tamaño,
Gramos mango mango: Reina y
peso
Manzana
Procesos que
Independiente permiten la determinación de
Métodos de sustancias Cualitativa y Porcentual cuantificación químicas y cuantitativa
elementos
presentes en una
muestra
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
5
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes
Los elementos metálicos se encuentran presentes en el agua y en los
alimentos. Esta presencia es necesaria como en el caso de los metales esenciales,
pero resulta tóxica cuando se trata de alguno de los elementos más peligrosos, por
ejemplo, la presencia de plomo en el agua procedente de las tuberías. Algunas de las
epidemias tóxicas alimentarias más graves han implicado elementos metálicos, como
el Hg en la enfermedad de Minamata o de las producidas por compuestos
organomercuriales empleados como fungicidas. (Ferrer, 2013)
El impacto causado en salud por exposición prolongada o por
bioacumulación de metales pesados depende del tipo de metal o metaloide, se
producen afecciones que van desde daños en órganos vitales hasta desarrollos
cancerígenos. (Reyes, Vergara, & Torres, 2016)
La Conferencia Internacional FAO/OMS sobre Nutrición, oficializada en la
ciudad de Roma en noviembre de 2014, reiteró la importancia de la inocuidad de
los alimentos para lograr una mejor nutrición humana a través de una alimentación
sana y nutritiva para lograr los objetivos de desarrollo sostenible. Los gobiernos
deben elevar la inocuidad de los alimentos al rango de prioridad de salud pública,
aplicando sistemas eficaces en materia que permitan asegurar que los
productores y proveedores de productos alimenticios a lo largo de toda la cadena
alimentaria actúen de manera responsable y logren suministrar alimentos inocuos
a los consumidores. (OMS & FAO, 2014)
En la actualidad Ecuador no posee una normativa nacional que especifique
los niveles máximos de metales pesados permisibles en el fruto de mango por lo
que nos vemos en la necesidad de acogernos a las normativas internacionales
como el Códex Stan o los límites establecidos por la Unión Europea.
6
2.2. Aspectos Teóricos
2.2.1. Mangifera indica L.
El Mango (Mangifera índica L.) es una fruta de la familia de las anacardiáceas
a la que también pertenecen el marañón y el pistacho. (Morante, 2009)
Sus características se manifiestan según la variedad pero es una fruta con
forma redonda o alargada, su tamaño puede variar hasta ciertas variedades que
sobrepasan el peso de un kilo. La cáscara posee diversas coloraciones
dependiendo de su estado de maduración: verde, amarilla y rojiza. Interiormente la
carne presenta coloración amarilla o anaranjada y tiene una semilla de forma
achatada, con cubierta fibrosa y una semilla en su interior. El sabor presenta
algunas alternativas: dulce, acido o con gusto a canela. (Morante, 2009)
Se cultiva en casi todos los países tropicales en todo el mundo. Es un árbol
de hojas perennes y su época de cosecha varía según las características
climáticas del lugar. (Morante, 2009)
Clasificación taxonómica
Esta planta es la de mayor importancia dentro de la familia de las
Anacardiaceae, esta familia reúne numerosas especies anacardo. (Saúco, 2009)
Tabla II: Taxonomía del Mango
Origen India
Familia Anacardiaceae
Reino Plantae División Magnoliophyta
7
Subdivisión Magnoliophytina
Clase Rosidae
Orden Sapindales Género Mangifera
Especie Mangifera indica L.
Fuente: Saúco, 2009
Descripción botánica
El mango se caracteriza por ser una especie tropical arbórea, de tamaño
mediano a grande de un tamaño aproximado de 10 a 30 metros de altura. Es
considerado un árbol vigoroso, el cual le permite su desarrollo en suelos
relativamente pobres en donde el agua es escasa. (Vasquez, 2015).
Raíz.
Alcanza un máximo de 6 a 8 metros de profundidad, los primeros 50
centímetros son raíces absorbentes, la profundidad de las raíces es una
característica que le permite tener una tolerancia a las sales y una resistencia a la
sequía (Prieto, Covarrubias, & Figueroa, 2005).
Tallo.
Grueso, recto en su mayoría, forma cilíndrica de 75 a 100 cm de diámetro,
la corteza presenta una coloración gris, café o negruzca, con grietas longitudinales
poco profundas que contienen resina. Posee ramas gruesas y alargadas que le
otorgan la forma globular a la copa del árbol (Rodríguez, Guerrero, & Sandoval,
2002).
Hojas.
Tienen forma irregular a lo largo de las ramas, que determinan los periodos de
crecimiento de la planta. Su tamaño es de 5 a 35 cm de largo y de 2 a 10 cm de
ancho, sus bordes son ondulados y presentan nervios muy prominentes. El haz de
8
la hoja es duro y brillante y presenta una coloración verde oscura y el envés tiene
una coloración amarilla verdosa (Rodríguez, Guerrero, & Sandoval, 2002).
Flores.
Provienen de una panícula que brota al final de las ramas, de color verde
amarillento y miden de 0.5 a 0.7 cm de diámetro cuando las flores se encuentran
extendidas y 0.2 a 0.4 cm de largo, estas características dependen de las
variedades (González, 2010).
Frutos.
Crece de forma individual y en algunas ocasiones en racimos, con una
cáscara externa llamado exocarpo, una drupa carnosa comestible o mesocarpio y
el endocarpio el cual cumple la función de envolver a la semilla. El color es variado
puede ser entre verde, amarillo o rojo. Su forma por lo general es ovoidea o
redondeada. Su peso aproximadamente va desde 100 g hasta 2 kg por unidad y
su tamaño es de 4 a 25 cm de largo y de 1 a 10 cm de grosor (Riquero, 2017)
Semilla.
Cada fruto posee una sola semilla, cuya forma es ovoide y alargada y está
recubierta por un endocarpio leñoso y grueso al madurar. Existen dos tipos de
semilla: las monoembrióticas, que son aquellas que contienen un embrión cigótico
y las semillas poliembriónicas que poseen varios embriones de los cuales solo uno
de ellos es cigótico. (Riquero, 2017)
9
Fuente:
Ilustración 1. Descripción botánica del mango
Mangoecuador,
2018
Valor nutricional del mango
Las propiedades nutritivas del mango le permite competir con gran variedad
de frutas tropicales debido a su alto contenido carbohidratos, pro-vitamina A,
vitamina B - Tiamina, riboflavina, niacina y ácido ascórbico, aunque posee pocas
cantidades de calcio, hierro y fósforo; bajo en calorías, grasas y sodio la
composición química varía con su estado de desarrollo, variedad y condiciones de
cultivo. Su valor calórico es aproximadamente de 62-64 calorías/100 g de pulpa.
(TRIANA, 2016).
Tabla III: Valor nutricional del mango
Elemento Cantidad
Agua 81.7 %
Proteínas 0.7 %
Grasas 0.4 %
Carbohidratos 16.8 %
Cenizas 0.4 % Fuente: Stafford, 1983
Variedades de mango
10
Las variedades tienen diferentes nombres dependiendo de las tradiciones
de cada pueblo, peculiaridades de la fruta o lugares de cultivo; algunas tienen un
cultivo formal completamente estudiado pero la mayoría presentan características
muy diferentes entre sí, aún si se ubican dentro de la misma zona geográfica. Se
da el caso de que dentro de un mismo sector una misma variedad tiene diferentes
nombres. (Morocho, 2017)
Las variedades en el Ecuador se conocen por los nombres popularizados
en el agro que dependen de las características principales que presentan. El
mango de chupar posee forma ovalada, tamaño pequeño, cáscara amarilla, pulpa
fibrosa de sabor dulce. Es la variedad más popular del país y por consiguiente la
más cultivada y que se vende a mayor precio. (Morocho, 2017)
El mango blanco tiene forma ovalada, tamaño, cáscara amarilla con
pequeñas manchas café o negras, consistencia regularmente firme, pulpa de color
amarillo claro, no fibrosa y de sabor un poco simple; su consumo se lo hace
principalmente cortándolo en trozos. (Morante, 2009)
El mango de manzana, el cual su principal característica es el color rojo de
su cáscara, tiene forma más redondeada, pulpa color anaranjado, tiene como
particularidad la maduración rápida que llega a la fermentación con daño
inmediato de la fruta. (Morante, 2009)
También se pueden mencionar las siguientes variedades ecuatorianas,
entre las cuales tenemos: mango de canela, mango de bola, mango de comer,
mango de cuchillo, mango de papaya, mango de uva. (Morocho, 2017)
11
Ilustración 2. Variedades de mango
Fuente: Diario “El Universo”, 2016.
Existen variedades conocidas popularmente como mango extranjero que
poseen mayor tamaño que las variedades “nacionales”. Existe una variedad que se
conoce como “pico de loro”, que es muy jugosa, su cáscara es de color verde en su
estado maduro, de un tamaño que alcanza aproximadamente 15 cm de largo; su
consistencia es regularmente firme, pulpa amarilla, sabor es dulce ligeramente ácido y
la pepa es pequeña con relación al tamaño total de la fruta. Por ser mayor su volumen
de producción entre las variedades “extranjeras “. (Morante, 2009)
Las variedades más conocidas comercialmente debido a su exportación
pueden ser agrupadas de acuerdo a su coloración.
Variedades amarillas: Ataulfo, Manila
Variedades rojas: Haden, Edward, Kent, Tommy Atkins, Zill
Variedades verdes: Alphonse, Julie, Amelie. Keitt. (Banchón &
Palma, 2018)
12
Tabla IV: Características de variedades de mango
Variedad Tamaño Cosecha Forma Color Pulpa
Grande Amarillo- Jugosa,
Kent (500-680 Tardía Ovalada anaranjado poca fibra
g)
Rojiza(madurez)
Mediano
Ovalada- Amarillo-
Haden (380-500 Temprana anaranjado Poca fibra redonda
g)
Rojiza(madurez
Tommy Grande
Presencia (500-700 Mediana Ovalada Rojizo
Atkins de fibra g)
Mediano a
Keitt grande
Tardía ovalada Verde a
Sin fibra (600-700 amarillo-rojizo
g)
Mediano
Ataulfo (180-260 Tardía Alargada Amarillo Poca fibra g) Fuente: Banchón & Palma, 2018
Tommy Atkins
Originario de la Florida de la variedad Haden, aproximadamente de 13 cm de
largo y 450 a 700 gramos de peso, con forma ovoide a casi redonda, color con base
morado a rojizo, bastante resistente a los daños mecánicos debido a la cáscara
gruesa, carece de fibra, tiene buen sabor y de pulpa jugosa. (Ecuador, 2018)
Ilustración 3. Variedad Tommy Atkins
Fuente: Mangoecuador, 2018
13
Haden
Una de las más antiguas de Florida, se originó de la variedad “Mulgoba”.
Tiene 14 cm. de largo y 400 a 600 gramos de peso, forma ovoide, redondeada de
fondo de color amarillo, sobre color rojizo con lenticelas de color blanco. La pulpa
es jugosa, casi sin fibra con sabor ligeramente ácido (Ecuador, 2018).
Fuente: Mangoecuador, Ilustración 4. Variedad Haden
2018
Kent
Originario de la variedad “Brooks”, la que a su vez provino de la variedad
“Sandersha”. Llega a medir13 cm ó más de longitud, con un peso promedio de 680
gramos. Posee forma ovoide redondeada con color base verde amarillento y
sobrecolor rojo oscuro y lenticelas pequeñas y amarillas. Tiene pulpa jugosa y
dulce, sin fibra. (Ecuador, 2018)
Fuente: Mangoecuador, Ilustración 5. Variedad Kent 2018
14
Keitt
Se originó de una semilla de “Mulgoba”, en el año de 1.929 en Florida,
crece hasta 12 cm. y pesa de 600 a 700 gramos, su forma es ovalada, con color
base amarillo con numerosas lenticelas pequeñas, la pulpa es jugosa y dulce.
(Ecuador, 2018)
Ilustración 6. Variedad Keitt
Fuente: Mangoecuador, 2018
Usos y aplicaciones del mango
El fruto tiene una variada aplicación y una de las ventajas es que se lo
puede consumir de forma madura como inmadura, aunque tiene mayor uso
cuando el fruto llega a su madurez debido a que su pulpa es utilizada como
materia prima para la elaboración de productos como jugos, mango deshidratado,
jaleas, conservas, alimentos para niños, yogurt, helados, entre otros (Ajila, Aalami,
Leelavathi, & Prasada Rao, 2010).
Los principales subproductos que se obtienen del mango son la cáscara y la
semilla, los cuales dependiendo de la variedad y productos elaborados representan un
aproximado de entre 35 a 60% del peso total de la fruta (Ajila et al., 2010).
En los últimos años se han diseñado métodos para extraer la grasa de la
semilla del mango que es un ingrediente utilizado en la elaboración de medicamentos
naturales (Muchiri, Mahungu, & Gituanja, 2012; Jahurul et al., 2014).
15
La cáscara de mango comprende aproximadamente 10% del peso total de
la fruta, este subproducto de la industria alimenticia posee una gran cantidad de
compuestos valiosos como carotenoides, enzimas, polifenoles, vitamina C y
vitamina E, los cuales son muy importantes y beneficiosos para la salud humana
debido a funciones antioxidantes, es por esto que son muy utilizados en el proceso
de elaboración de harinas (Ajila, Naidu, Bhat, & Prasada Rao, 2007).
Actualmente, la harina de la cáscara de mango es utilizada como
ingrediente en alimentos como fideos, bizcochos, pan, galletas y otros productos
de panadería (Aziz et al., 2012).
La madera del árbol no es apta para ser utilizada en construcciones debido
a que es propensa al ataque de hongos, pero si es debidamente tratada se la
utiliza en la fabricación de mobiliario, artesanías, elaboración de instrumentos,
accesorios para el hogar y en algunos países la utilizan como leña para la
obtención de calor (Carrillo et al., 2016)
2.2.2. Metales pesados
Un metal pesado es un elemento químico con densidad mayor a 4 g/cm3,
masa y peso atómico por encima de 20, y tóxico en bajas concentraciones. Entre
ellos encontramos: cadmio (Cd), mercurio (Hg), plomo (Pb), arsénico (As), cromo
(Cr), molibdeno (Mo), níquel (Ni), plata (Ag), selenio (Se), talio (Tl), vanadio (Va),
oro (Au), zinc (Zn), entre otros. (Londoño Franco & al, 2016).
Se considera generalmente, que los metales son perjudiciales, aunque
algunos son esenciales en la dieta humana y su deficiencia o exceso puede
conducir a problemas de salud, debido a que algunos no cumplen una función
fisiológica conocida, alteran la salud y es preferible evitar su ingesta. (Londoño
Franco & al, 2016)
16
Los metales se encuentran de manera natural en el ambiente en
concentraciones que generalmente no causan perjuicios a las diferentes formas de
vida, pero los metales pesados no pueden ser degradados o destruidos, éstos
pueden ser disueltos por agentes físicos y químicos. Algunos forman complejos
solubles y son transportados y distribuidos a la cadena trófica (suelo, agua,
plantas, semillas y forrajes), en especial aquellos procedentes de áreas
contaminadas. (Londoño Franco & al, 2016)
Los metales pesados constituyen un riesgo considerable para la salud por
el contacto frecuente laboral y ambiental. Un indicador de su importancia en
relación con otros peligros potenciales es el rango que les adjudica la Agencia
Estadounidense para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, que
cataloga los riesgos de los desechos tóxicos de acuerdo con su prevalencia y la
gravedad de la intoxicación que originan. Entre los más peligrosos se encuentran
el plomo, el mercurio, el arsénico y el cadmio. (Londoño Franco & al, 2016)
Tabla V: fuentes de contaminación por metales en los alimentos
Origen de contaminación Metal pesado involucrado
Proveniente del suelo (Natural) Cadmio, bromo, flúor, cobre Uso de insecticidas, desinfectantes y
Arsénico, cobre, plomo, mercurio medicamentos
Por el equipo de procesamiento Cobre, hierro, níquel, estaño, plomo, zinc
Debido al almacenamiento Hierro, níquel, estaño, plomo, cadmio, estroncio
Por oxidación en el envase Hierro y cobre Debido al procesamiento Cobre, cadmio, arsénico
Fuente: Londoño et al, 2016
Factores del huésped que influyen en la toxicidad de los metales
17
La interacción de los metales tóxicos con los metales esenciales se produce
cuando el metabolismo de un metal tóxico se asemeja al del elemento esencial. La
absorción de los metales tóxicos en los pulmones o en el tubo digestivo depende
de un metal esencial, especialmente si el tóxico comparte o influye sobre algún
mecanismo homeostático como en el caso del plomo, el calcio y el hierro. Los
metales tóxicos pueden afectar la función que desempeñan los metales esenciales
como cofactores de las enzimas o en otros procesos metabólicos. Existen
complejos de metaloproteínas que intervienen en la bioinactivación o protección
contra los efectos tóxicos de unos pocos metales. (Goyer & Clarkson, 2005)
Tanto los niños como los ancianos, son más vulnerables a la exposición a
una determinada concentración de un metal. La principal vía de exposición a
muchos metales tóxicos son los alimentos, y el consumo de calorías por kilo de
peso es mayor. La absorción digestiva de los metales, y en especial del plomo,
también es mayor. La rapidez del crecimiento y de la división celular que
experimenta el cuerpo de estos grupos ofrece una buena oportunidad para la
aparición de los efectos genotóxicos. (Goyer & Clarkson, 2005)
Cadmio Latín: cadmia
Griego: kadmeia, significa “calamina”
Descubierto en Alemania en 1817 por Friedrich Stromeyer como impureza en
el carbonato de zinc. El cadmio es suave al tacto y de color blanco plateado, no se
halla en el ambiente como un metal puro, se encuentra formando óxidos complejos,
sulfuros y carbonatos en el cinc, plomo y menas de cobre. (Pérez & Azcona, 2012).
Es un metal que se encuentra en la corteza terrestre y se presenta en
combinación con el zinc. Se considera un contaminante y se libera al ambiente como
subproducto de la extracción de cobre, hierro y zinc. La exposición al Cd puede
producir una variedad de efectos adversos en los humanos. Una vez absorbido se
acumula en el organismo por largo tiempo y dependiendo de la dosis, fuente y tipo
18
de exposición puede dañar varios órganos como: hígado, riñón, pulmón, hueso,
testículos y placenta. Los seres humanos están expuestos al Cd principalmente a
través de la ingesta de alimentos y del agua y aire contaminados con el metal. La
entrada de Cd a las células no es uniforme en todos los sistemas y está mediada
por transporte pasivo o activo, o por canales de calcio. Se considera que uno de
los mecanismos de toxicidad de este metal es debido a las especies reactivas de
oxígeno, que pueden actuar como segundos mensajeros y alteran diferentes vías
de señalización. (Martínez Flores, 2013).
La mayor cantidad de Cd en el suelo proviene del uso de fertilizantes de
fosfatos para la agricultura, lo cual produce que se acumule a lo largo de la
cadena alimenticia.
Se le reconoce como uno de los metales pesados con mayor tendencia a
acumularse en las plantas. El cadmio causa severos desequilibrios en los
procesos de nutrición y transporte de agua en ellas. La acumulación de cadmio en
las plantas ha llevado a considerarlas como potenciales candidatos para tareas de
fitoremediación de este metal. (Reyes, Vergara, & Torres, 2016)
Tabla VI: Fuentes de cadmio
Antropogénicas Naturales
Lodos residuales y estiércol
Fertilizantes fosfatados y nitrogenados Actividad volcánica Industria de plateado y galvanizado
Minería
Industria de fundición de metales
Incineración Rocas Industria de alimentos fosfatados para
animales
Fuente: Pérez & Azcona, 2012
Fuentes de exposición
La comida y los cigarrillos son las principales fuentes de exposición al
cadmio en la población general, más de 80% del cadmio ingerido proviene de
cereales, verduras, raíces y frutas. (Pérez & Azcona, 2012).
19
La ingestión diaria normal con la dieta (IDD) establece como valor límite
tolerable 7 μg/semana por kg de peso. Por vía digestiva, consumos de hasta 100
mg producen síntomas gastrointestinales, mientras que a partir de los 350 mg se
considera que es potencialmente mortal. En el 2010 el Comité Mixto de la
Organización de Agricultura y Comida de Estados Unidos (FAO), la Organización
Mundial de la Salud (OMS) y el Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios
(JECFA) determinaron un insumo mensual tolerable provisional en los alimentos
de 25 μg por kg de peso corporal, mientras que la OMS fijó una ingestión semanal
tolerable provisional de 7 μg/kg de peso corporal. A nivel gastrointestinal la
absorción es del 8% (García & Cruz, 2015).
Se ha asociado la exposición a Cd con una alta mortalidad por cáncer
debido a que se ha identificado que el Cd regula la expresión del gen AEG-1, cuya
proteína codificada es importante para el desarrollo del tumor, progresión y
metástasis. Sin embargo, el mecanismo molecular carcinogénico del Cd no se
conoce con exactitud. (Martínez Flores, 2013)
Química y modo de acción.
El Cd existe como Cd2+ y no experimenta reacciones de oxidación-
reducción. El mecanismo de toxicidad del Cd no se ha estudiado por completo
pero puede reemplazar al cinc en los dominios y trastornarlos. Este metal induce
la formación de ROS y produce lipoperoxidación y agotamiento de glutatión,
aumenta la formación de citocinas inflamatorias y puede alterar los efectos
benéficos del óxido nítrico. (Goodman & Gilman, 2015)
Absorción, distribución y excreción.
El Cd no se absorbe bien en el tubo digestivo sólo del 1.5 a 5%), en su mayor
parte se distribuye primero a través del hígado y luego del riñón; ambos órganos
representan 50% de la dosis absorbida, poco Cd cruza la barrera hematoencefálica
20
o la placenta y se excreta sobre todo en la orina, posee una t1/2 de 10 a 30 años.
(Goodman & Gilman, 2015)
Manifestaciones clínicas
Las manifestaciones clínicas de la exposición al cadmio pueden clasificarse,
de acuerdo al tiempo y modo de dicha exposición, en agudas y crónicas.
Efectos tóxicos agudos.
Los síntomas son: náuseas, vómitos, dolores abdominales y cefalea.
Presentándose casos de diarrea intensa con colapso. Dichos síntomas aparecen
al ingerir agua o alimentos con cadmio en concentraciones de alrededor de
15ppm, que llevan incluso al choque anafiláctico. (Pérez & Azcona, 2012)
Efectos tóxicos crónicos.
Se han observado efectos, como: anemia, alteraciones hepáticas y cambios
en el metabolismo de los minerales. Inclusive una exposición crónica
relativamente baja puede causar daños irreversibles a los túbulos renales, que dan
lugar a daño glomerular y a insuficiencia renal. Existen riesgos potenciales que
pueden ocurrir tiempo después de la exposición como el riesgo de cáncer y en la
salud reproductiva. (Pérez & Azcona, 2012)
Otros efectos tóxicos.
El cadmio afecta al metabolismo del calcio y se presentan anomalías
óseascomo dolor óseo, osteomalacia y osteoporosis, debido a la pérdida de calcio,
Estudios epidemiológicos indican que el cadmio podría ser una causa de
hipertensión arterial idiopática debido a que el origen de la disminución de la
contractilidad miocárdica inducida por el cadmio esté en las mitocondrias cardíacas.
También se han identificado una relación entre los trastornos de la conducta y la
21
disminución de la inteligencia en los niños y los adultos expuestos al cadmio.
(Goyer & Clarkson, 2005)
Tratamiento.
Los pacientes expuestos a Cd inhalado requieren apoyo respiratorio. Los
individuos que sufren insuficiencia renal debida a envenenamiento por Cd pueden
requerir trasplante. El tratamiento de quelación para envenenamiento por Cd no
tiene beneficios clínicos y puede producir efectos secundarios. (Goodman &
Gilman, 2015)
Plomo
Latín: plumbum
Griego: moliubdos
Metal pesado no esencial conocido en Egipto al menos 4.000 años A.C.
Sus efectos tóxicos fueron descritos por Nicander quien escribió sobre una
enfermedad conocida como plumbismo, causada por una intoxicación aguda por
plomo. Posteriormente, a la intoxicación se le llamó saturnismo porque la alquimia
consideraba al plomo como el origen de los metales, y fue dedicado al dios
Saturno, considerado en la mitología como el primero de los dioses. (Rubio,
Gutiérrez, & Martín-Izquierdo, 2014)
Se encuentra en la naturaleza como mezcla de 3 isótopos (206, 207 y 208).
Su forma más abundante es el sulfuro (PbS), formando las menas de galena.
(Ferrer, 2013)
Posee la capacidad de bioacumularse por lo que su concentración en plantas y
animales se magnifica a lo largo de la cadena alimentaria. La contaminación
ambiental por plomo ha aumentado como ha quedado de manifiesto en las capas
secuenciales de hielo de Groenlandia. En 1780, en los comienzos de la Revolución
Industrial, 1 g de hielo contenía 10 pg de plomo. Doscientos años después, la
22
concentración de plomo en 1 g de hielo era de 200 pg. (Rubio, Gutiérrez, & Martín-
Izquierdo, 2014)
Fuentes de exposición
El plomo y sus derivados se encuentran en el aire, plantas, animales de uso
alimentario, agua, suelo, etc. El agua de mar contiene entre 0,003 y 0,20 mg/L de
plomo por lo que las concentraciones de este metal en aguas marinas con-
tribuyen a la contaminación de los peces que habitan en ellas. (Rubio, Gutiérrez, &
Martín-Izquierdo, 2014)
En el suelo de terrenos no cultivados se han encontrado de 8 a20 mg Pb/Kg
mientras que en terrenos cultivados puede llegar a encontrarse por encima de 360
mg Pb/Kg y cerca de fuentes de contaminación industrial, el suelo alcanza
contenidos de 10 g Pb/Kg o más. (Rubio, Gutiérrez, & Martín-Izquierdo, 2014)
La dieta es una fuente importante de exposición de plomo. Un adulto sano
no expuesto ingiere diariamente de 0,3 a 0,5 mg de este metal, el 80% del mismo
es eliminado por el riñón. Si la ingesta es superior a 0,6 mg/día el plomo se
acumula y provoca una intoxicación. Los contenidos máximos de plomo en
productos alimenticios deben ser lo más bajos posible. (Rubio, Gutiérrez, & Martín-
Izquierdo, 2014)
Química y modo de acción.
El plomo divalente es la principal forma, los compuestos inorgánicos
tetravalentes de Pb no se encuentran en forma natural. Los complejos
organoplúmbicos ocurren especialmente con Pb tetravalente. La toxicidad es
generada por su semejanza molecular con otros metales divalentes,
especialmente cinc y calcio. Debido a su tamaño y afinidad electrónica altera la
estructura proteica y puede activar o inhibir en forma inapropiada la función
proteica. (Goodman & Gilman, 2015)
23
Absorción, distribución y excreción.
La absorción aumenta en grado notable al ayunar. Las deficiencias
dietéticas de calcio o hierro acentúan la absorción, debido a que se absorbe por
medio de transportadores metálicos divalentes. (Goodman & Gilman, 2015)
Del Pb sanguíneo, cerca de 99% se une a la hemoglobina. Se distribuye de
modo inicial en los tejidos blandos, en particular en el epitelio tubular del riñón y el
hígado y al final se redistribuye y se deposita en huesos, dientes y cabello. Cruza
con facilidad la placenta. Se excreta en la orina y su concentración en ella es
directamente proporcional a su concentración en plasma. Se elimina en la leche y
el sudor y se deposita en cabello y uñas. La t1/2 del Pb en suero es de uno a dos
meses y su concentración estable se adquiere en aproximadamente 6 meses. El
Pb acumulado en huesos tiene una t1/2 calculada de 20 a 30 años (Goodman &
Gilman, 2015).
Manifestaciones clínicas
Se dan dependiendo del tipo de intoxicación que se clasifica en: aguda y
crónica
Efectos tóxicos agudos
El diagnóstico de intoxicación aguda por plomo es difícil, y se basa en los
síntomas iniciales, pudiendo diagnosticarse erróneamente como apendicitis, úlcera
péptica, cólico vesicular, pancreatitis o meningitis infecciosa. Este cuadro que
incluye cefalea, fatiga, cólicos abdominales intermitentes, mialgias y artralgias,
también ha sido diagnosticado erróneamente como cuadro viral seudogripal. En
caso de ingestión se identifican imágenes radiopacas en las radiografías.
(Katzung, 2013)
Efectos tóxicos crónicos
24
El cuadro inicial suele incluir signos en múltiples órganos y sistemas, que
incluyen anorexia, fatiga y malestar general; manifestaciones del sistema nervioso
como cefalea, dificultad para la concentración, irritabilidad o depresión; debilidad,
artralgias o mialgias y síntomas de tubo digestivo. (Corzo & Velásquez, 2014)
El diagnóstico de saturnismo es confirmado al medir la concentración de
plomo en sangre completa. Esta valoración refleja el plomo que circula en ese
momento en la sangre y no es un marcador fiable de la exposición reciente o
acumulativa al metal; muchos individuos con trastornos por plomo tienen
concentraciones del metal en la sangre mayores que las cifras normales.
(Katzung, 2013)
.
Ilustración 7. Concentraciones sanguíneas y manifestaciones del plomo
Fuente: (Goodman & Gilman, 2015)
Tratamiento
La respuesta más importante al envenenamiento por Pb es la eliminación
de la fuente de exposición. Se deben tomar medidas de apoyo para aliviar los
síntomas. El tratamiento de quelación es imprescindible para niños y adultos con
altas concentraciones de Pb en sangre (> 45 mg/100 ml y > 70 mg/100 ml,
respectivamente) o síntomas agudos de envenenamiento por Pb. Aunque el
25
tratamiento de quelación es efectivo para disminuir las cifras de Pb en sangre y
aliviar los síntomas inmediatos, no reduce los efectos crónicos del Pb más allá del
beneficio de la mera disminución. (Goodman & Gilman, 2015)
Mercurio Laín: mercurius
Griego: hydragyros
Es el único metal que a temperatura ambiente se encuentra en estado
líquido y su vapor es más peligroso que el metal líquido.
Existen tres formas químicas: mercurio elemental (Hg0), compuestos
inorgánicos mercuriosos (1+) y mercúricos (2+) y compuestos orgánicos como el
alquilo, fenilo, que se unen en enlace covalente a un átomo de C. La sal mercúrica
logra formar numerosos compuestos orgánicos estables. Cada estado de
oxidación y cada especie orgánica, provoca efectos característicos sobre la salud.
(Goyer & Clarkson, 2005)
El mercurio (Hg) se ha usado de manera industrial desde la antigua Grecia
por su capacidad para formar amalgamas con otros metales. (Goodman & Gilman,
2015)
Su utilización en el tratamiento de la sífilis inspiró la frase célebre de
Paracelso “la dosis hace al veneno”, que conforma un concepto central de la
toxicología. La frase “loco como un sombrerero” nació de la exposición de los
sombrereros al vapor del Hg metálico producido por el fieltro para los sombreros,
en la que se usa nitrato de mercurio. (Goodman & Gilman, 2015)
Su toxicidad se conoce desde la antigüedad. Plinio describe la intoxicación del
mercurio como la enfermedad de los esclavos y recomendaba a los ciudadanos
26
romanos no trabajar en las minas de Almadén para evitar la inhalación de vapores
nocivos. (Llop & al, 2013)
La OMS considera niveles normales de Hg en sangre los inferiores a 10 μg/l
y en orina de 20 μg/L.
El Comité de Expertos en Aditivos de Comida (JECFA) estableció una
ingesta tolerable de 1,6 μg/kg del peso corporal por semana de metilmercurio con
fines de proteger la aparición de efectos neurológicos en el feto. (Osores,
Grandez, & Fernández, 2010)
Fuentes de exposición
La principal fuente de ingreso hacia las cadenas tróficas alimenticias es el
mercurio metálico que llega al aire en forma de vapor y luego precipita, o aquel que es
vertido directamente a los suelos y cuerpos de agua, que permite la formación de
metilmercurio que es un compuesto organometálico de mercurio altamente liposoluble
y tóxico que atraviesa las membranas celulares y de allí pasa a los sistemas
enzimáticos de la célula humana. (Osores, Grandez, & Fernández, 2010)
Tabla VII: Características de las diferentes fuentes de exposición
Forma química Fuente Ruta de
Eliminación Toxicidad exposición
Amalgamas SNC dentales
Metálico o Orina Renal Orfebrería Inhalatoria
elemental Heces Piel artesanal
Pulmonar Termómetro
27
Remedios
folclóricos(naturist
as)
Erupciones
volcánicas
Timerosal
Inorgánico o Cosméticos SNC
Ampolletas Digestiva
Renal sales de Orina
Productos Cutánea Piel mercurio
fotográficos Pulmonar
Desinfectantes
Pescados
Digestiva
Orgánico o Transplacent
SNC Preservantes Heces
metilmercurio aria Cardiovascular Fungicidas
Parenteral
Fuente: (Valderas & al, 2013)
Química y modo de acción
Dentro de las tres formas generales de importancia para la salud humana
se encuentran:
El mercurio metálico o elemental (Hg0) que es el metal líquido encontrado
en termómetros y amalgamas dentales; es bastante volátil y la exposición suele
ser al vapor.
El mercurio inorgánico que puede ser monovalente o divalente y forma
diversas sales.
Los compuestos de mercurio orgánico consisten en mercurio divalente en
complejo con uno u ocasionalmente dos grupos alquilo. El compuesto orgánico de
mercurio de mayor preocupación es el metilmercurio (MeHg+), que en el ambiente
es formado por organismos acuáticos a partir de mercurio inorgánico.
El mercurio divalente y el metil mercurio crean con facilidad enlaces
covalentes con azufre, esta interacción genera la mayor parte de los efectos
biológicos del mercurio. A muy bajas concentraciones, el mercurio reacciona con
residuos de sulfhidrilo en las proteínas y trastorna sus funciones. También puede
28
haber un componente autoinmunitario en la toxicidad del mercurio. (Goodman &
Gilman, 2015)
Absorción, distribución y excreción
La absorción gastrointestinal del Hg elemental es ínfima. El mercurio metálico
absorbido se distribuye a través del cuerpo y cruza membranas como la barrera
hematoencefálica y la placenta mediante difusión. (Goodman & Gilman, 2015)
El mercurio metálico es oxidado por la catalasa en los eritrocitos y otras
células para formar mercurio divalente. Una parte del mercurio metálico se elimina
por exhalación. (Goodman & Gilman, 2015)
La absorción gastrointestinal de sales de Hg promedia aproximadamente
de10 a 15%, pero varía con el paciente individual y la sal ingerida. El mercurio
monovalente forma mercurio metálico o mercurio divalente en presencia de grupos
sulfhidrilo. El mercurio divalente se excreta en orina y heces; una pequeña
cantidad también puede reducirse a mercurio metálico y exhalarse. La eliminación
por vía fecal predomina con la exposición, la excreción por orina es predominante
en la exposición crónica. Todas las formas de mercurio también son eliminadas
por medio del sudor y leche y se depositan en cabello y uñas. La t1/2 para Hg
inorgánico es de uno a dos meses. (Goodman & Gilman, 2015)
El metilmercurio ingerido de manera oral se absorbe casi por completo
desde el tubo digestivo y cruza con facilidad la barrera hematoencefálica y la
placenta y se distribuye en forma uniforme en los tejidos, aunque se encuentran
concentraciones más altas en los riñones. El metilmercurio se puede desmetilar
para formar mercurio divalente inorgánico. (Goodman & Gilman, 2015)
El hígado y el riñón poseen las tasas más altas de desmetilación, pero este
proceso también ocurre en el cerebro. El metilmercurio se excreta en orina y heces,
siendo predominante la vía fecal. La t1/2 para metilmercurio es aproximadamente de 2
meses. Los complejos entre el metilmercurio y la cisteína son semejantes a la
29
metionina, existiendo transportadores de este aminoácido que pueden
reconocerlos y llevarlos a través de las membranas. (Goodman & Gilman, 2015)
Manifestaciones clínicas Efectos tóxicos agudos
Entre los efectos por intoxicación aguda tenemos neumonitis química y
edema pulmonar no cardiógeno, también puede presentarse gingivoestomatitis
aguda y surgir secuelas neurológicas. La ingestión de sales de mercurio puede
originar gastroenteritis hemorrágica corrosiva que a veces es letal debido a que
desencadena una necrosis tubular aguda. (Katzung, 2013)
Efectos tóxicos crónicos
La intoxicación crónica por mercurio se presenta temblores, hipertrofia de
tiroides, taquicardia, gingivitis, cambios en la personalidad, eretismo, pérdida de
memoria, depresión severa, delirios y alucinaciones. Los tres rasgos más usados
para reconocer la enfermedad profesional en la industria son la excitabilidad, los
temblores y la gingivitis.
30
Ilustración 8. Concentraciones y manifestaciones del cadmio
Fuente: (Goodman & Gilman, 2015)
Tratamiento
Retirar al paciente de la fuente intoxicante, prestar apoyo de carácter
ventilatorio, y administrar terapéutica quelante de acuerdo con las concentraciones
del metal en sangre y orina. Si se trata de una ingestión por vía oral hay que
provocar su eliminación mediante vómitos, lavado gástrico, administración de
carbón activado y catárticos salinos. Al mismo tiempo se iniciará terapéutica
quelante: el dimercaprol en casos de exposición grave, penicilamina en casos
moderados o aplicar hemodiálisis con administración del quelante para que el
complejo quelante-mercurio sea sustraído por la diálisis. (Flórez, 2014)
En el caso del metilmercurio y sus semejantes, el tratamiento de la
intoxicación se realiza con la administración de penicilamina a dosis más altas (2
g/día) y es recomendable asociarla a productos que, por vía oral, fijen el mercurio
y no sean reabsorbidos. (Flórez, 2014)
31
2.2.3. Fundamentación legal Según la Ley Orgánica de Salud, Libro I, Capitulo II De la alimentación y
nutrición, art. 16 señala que “El Estado establecerá una política intersectorial de
seguridad alimentaria y nutricional, que propenda a eliminar los malos hábitos
alimenticios, respete y fomente los conocimientos y prácticas alimentarias
tradicionales, así como el uso y consumo de productos y alimentos propios de cada
región y garantizará a las personas, el acceso permanente a alimentos sanos,
variados, nutritivos, inocuos y suficientes.” (Ley Orgánica de la Salud, 2017).
La norma técnica ecuatoriana NTE INEN 2789:2013 es una adaptación
modificada de la Norma Internacional CODEX STAN 184-1993 y no proporciona
información de análisis para la determinación de metales pesados en el fruto, así
como tampoco se encuentran valores nutricionales de referencia brinden
información de su composición nutricional.
Según la Unión Europea en el Reglamento (CE) N0 1881 existen límites
permisibles de metales pesados que se detallan a continuación:
Tabla VIII: Límites CE
Metal Contenido máximo
Plomo 0.10 mg/Kg (ppm) Mercurio 0.01 ppm
Cadmio 0.05 mg/Kg (ppm) Fuente: (Commision Regulation(CE), 2016)
En tanto el CODEX ALIMENTARIUS establece los siguientes límites
máximos:
Tabla IX: Límites AOAC
Metal Contenido máximo
Plomo 0.10 mg/Kg Mercurio ------
Cadmio 0.05 mg/Kg Fuente: (CODEX ALIMENTARIUS, 2015)
32
CAPÌTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. Tipo de investigación
La presente investigación es de tipo experimental, acerca de la
determinación de metales pesados y componentes del valor nutricional en
Mangifera indica L., en el fruto de mango que han sido recolectados en la Facultad
de Ciencias Químicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil.
3.2. Lugar de Investigación
Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Guayaquil, ubicada en
la ciudadela universitaria Salvador Allende.
3.3. Lugar de Análisis
Laboratorio Químico Microbiológico “JOZALAB”. Acreditación SAE LE 15-
012.
3.4. Muestra
Se recolectó 1 kilo de cada variedad de mango, Mango reina y Mango
Manzana, para realizar las determinaciones nutricionales y de metales pesados
33
3.5. Materiales, Reactivos y Equipos
3.5.1. Materiales
Tabla X: Materiales
Materiales Matraces aforados Beakers Pipetas volumétricas Embudos Tubos de ensayo Espátulas Probetas graduadas Crisoles de porcelana Fundas ziploc Embudo de decantación
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
3.5.2. Equipos
A continuación se enlistan los equipos utilizados en los diferentes análisis
Tabla XI: Equipos
Análisis Equipo
Determinación de metales pesados Espectrómetro de absorción atómica
Medidor de corriente
Mufla
Determinación de valor nutricional Espectrofotómetro
Equipo Kjeldahl
Centrífuga
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
3.5.3. Reactivos
En la tabla 12 enlistamos los reactivos utilizados para cada una de las
determinaciones que se realizarán
34
Tabla XII: Reactivos
Ácido sulfúrico
Óxido de mercurio o mercurio metálico
Sulfato de potasio
Ácido salicílico
Proteínas
Solución de tiosulfato
Hidróxido de sodio
Determinación Gránulos de zinc
Polvo de zinc de valor
Ácido clorhídrico (solución estándar) nutricional
Hidróxido de sodio (solución estándar)
Ácido sulfúrico n-Hexano
Grasa
Metil ter-butil éter
Sulfato de sodio
Mezcla de disolventes: 80% n-hexane/ 20% MTBE, v/v
Solución stock de plomo
Solución de trabajo de plomo
Ácido nítrico
Hidróxido de amonio
Plomo Solución reductora de citrato-cianuro
Solución stock de ditizona
Solución de trabajo de ditizona
Solución de sulfito de sodio
Solución de iodo
Ácido clorhídrico
Ácido nítrico
Determinación Nitrato de magnesio
Nitrato de níquel de metales Cadmio
Ácido fosfórico pesados
Nitrato de paladio
Ácido cítrico
Solución stock de cadmio
Solución stock de mercurio
Solución estándar de mercurio
Ácido nítrico
Solución de permanganato de potasio
Mercurio Solución persulfato de potasio
Solución de cloruro de sodio-sulfato de hidroxilamina
Solución de ión estañoso
Ácido sulfúrico Fuente: Barragán & Carrera, 2019
35
3.6. Muestreo
3.6.1. Recolección de muestras
Se cosecharon mangos en la facultad de Ciencias Químicas directamente
de los árboles ubicados en la entrada de la mencionada institución, tomando
precauciones de no dañar las muestras con particiones y magulladuras. Se
recolectó aproximadamente 1 kilo de cada variedad a analizar.
Área de recolección Área de recolección
de muestra de muestra
(Mango Manzana) (Mango Reina)
Ilustración 9. Plano de la entrada de la Facultad de Ciencias Químicas
Fuente: departamento Técnico de Obras Universitarias
3.6.2. Tipo de envase
Las frutas recolectadas se guardaron en fundas plásticas con cierre
hermético
36
3.6.3. Requerimientos básicos de información
Se rotuló con información básica cada funda:
Nombre de la variedad
Peso aproximado
Lugar de recolección
Fecha de recolección
3.7. Determinación de Valor Nutricional
3.7.1. Proteína: Método AOAC 995.04 Nitrógeno Total en Fertilizantes.
Método Kjedahl
a) Coloque la porción de muestra pesada (0.7–2.2 g) en el matraz de
digestión. Añadir 40 mL de ácido sulfúrico y 2 g de ácido salicílico.
b) Agitar hasta que esté completamente mezclado y dejar reposar, con
agitación ocasional, aproximadamente 30 minutos c) Añadir 5g de Na2S2O3⋅5H2O ó 2 g de polvo de Zn
d) Agitar y dejar reposar 5 min. Calentar hasta que cese la espuma y agregar
0.7 g de HgO (o 0.65 g de Hg metálico) y 15 g de K2SO4 en polvo
e) Hervir hasta que la solución se aclare, aproximadamente 30 minutos más (2
h para muestras de prueba que contienen material orgánico).
f) Enfriar a temperatura <25 ° C y agregar 200mL de agua
g) Agregar 25 ml de la solución de sulfuro o tiosulfato, y mezcle para precipitar
Hg. Agregar gránulos de Zn para prevenir la formación de precipitado,
incline el matraz y agregue una lenteja de NaOH sin agitar.
h) La solución de tiosulfato o sulfuro se puede mezclar con la solución de
NaOH antes de la adición al matraz.
i) Conectar de inmediato al bulbo de destilación en el condensador
j) Colocar de 5 a 7 indicador de gotas en el receptor, gire el matraz para
mezclar bien los contenidos
37
k) Calentar hasta que todo NH3 se haya destilado (≥ 150 ml de destilado).
l) Retirar el receptor, lavar la punta del condensador y valorar el exceso de
ácido estándar en destilado con solución estándar de NaOH. (AOAC, 2016)
3.7.2. Grasa: Método SM 5520 Aceite y grasa
a) Determinar el volumen de la muestra.
b) Si la muestra no se ha acidificado previamente, acidifique con 1: 1 HCl o 1:
1 H2SO4 a pH 2 o inferior (generalmente, 5 ml es suficiente para 1L de
muestra).
c) Transfiera la muestra a un embudo de separación. Enjuague
cuidadosamente el frasco de muestra con 30 ml de disolvente de extracción
(n-hexano) y agregue los lavados con solventes al embudo de decantación.
Agitar vigorosamente durante 2 min. Dejar las capas separadas.
d) Drenar la capa acuosa y una pequeña cantidad de capa orgánica en el
contenedor de muestra original.
e) Escurrir la capa de solvente a través de un embudo que contiene un papel
de filtro y 10 g de Na2SO4, ambos enjuagados con solvente, en un matraz
de destilación limpio y. Si no se puede obtener una capa de solvente
transparente y existe una emulsión de más de aproximadamente 5 ml,
drene las capas de emulsión y solvente en un tubo de centrífuga de vidrio y
centrifugue durante 5 min a aproximadamente 2400 rpm.
f) Transferir el material centrifugado a un embudo de decantación apropiado y
drene la capa de solvente a través de un embudo con un papel de filtro y 10
g de Na2SO4, ambos de los cuales se han preparado previamente, en un
matraz de destilación limpio y tarado.
g) Recombinar las capas acuosas y cualquier emulsión o sólidos restantes en
el embudo de separación. Para muestras con <5 ml de emulsión, drene solo
el solvente transparente a través de un embudo con papel de filtro
prehumedecido y 10 g de Na2SO4.
h) Recombinar las capas acuosas y cualquier emulsión o sólidos restantes en
el embudo de separación.
38
i) Extraer dos veces más con 30 ml de solvente cada vez, pero primero
enjuagar el recipiente de la muestra con cada porción de solvente. Repetir
el paso de centrifugación si la emulsión persiste en los siguientes pasos de
extracción.
j) Combinar los extractos en un matraz de destilación tarado e incluya en el
matraz un enjuague final del filtro y Na2SO4 con un disolvente adicional de
10 a 20 ml.
k) Destilar el disolvente del matraz en un baño de agua a 85 ° C para
cualquier sistema de disolvente. Para maximizar la recuperación del
disolvente, coloque el matraz de destilación con un adaptador de destilación
equipado con una punta de goteo y recoja el disolvente en un receptor
enfriado en un baño de hielo. Cuando se detenga la condensación de
disolvente visible, retire el matraz del baño de agua. Cubra el baño de agua
y seque los matraces en la parte superior de la cubierta, con el baño de
agua todavía a 85 ° C, durante 15 min. Extraer aire a través del matraz con
un vacío aplicado durante los últimos 1 min.
l) Enfriar en un desecador durante al menos 30 minutos y pesar.
m) Para determinar el volumen de muestra inicial, llene la botella de muestra
para marcar con agua y luego vierta agua en un cilindro graduado de 1L, o
pesar el recipiente vacío y la tapa y calcular el volumen de la muestra por
diferencia del peso inicial (suponiendo una densidad de muestra de 1,00).
(Association & al, 2012)
3.7.3. Cenizas: Método AOAC 942.05 Cenizas de alimentación animal
a) Pesar 2 g de la muestra en un crisol de porcelana y colocar en horno
precalentado a temperatura 600 ° C.
b) Mantener a esta temperatura 2 h.
c) Transferir el crisol directamente al desecador, enfriar y pesar
inmediatamente, reportar el porcentaje de ceniza al primer decimal. (AOAC,
2016)
39
3.7.4. Carbohidratos: Método ICUMSA
a) Pesar un tamaño apropiado de muestra para preparar una solución final
con un 0,5% de azúcar invertido peso ≥5 g, en 250 ml de matraz
volumétrico o Kohlrausch.
b) Agregar 150 ml de agua en forma de remolino para humedecer y mezcle, y
caliente solo a punto de ebullición.
c) Dejar que se enfríe, diluya al volumen, mezcle y deje reposar para asentar
las partículas gruesas.
d) Transferir 50 ml de sobrenadante a un matraz volumétrico de 100 ml y
agregue 2.5 ml de HCl (gravedad específica 1.18 a 20/4 ° C).
e) Dejar reposar durante la noche a ≥25 ° C, diluir al volumen y mezclar. (Si la
alícuota que se usará en la determinación es> 25 ml, es necesario
neutralizar la solución invertida).
f) Llenar la bureta con solución de prueba invertida. Coloque la solución de
azúcar en el matraz, colóquela en el calentador, agregue la solución de
prueba a 2 ml de la titulación final (determinada por el ensayo), ponga a
hervir, hierva durante 2 minutos y complete la titulación con la modificación
Soxhlet de la solución de Fehling. (Icumsa, 2017)
3.8. Determinación de metales pesados
Digestión de la muestra: Sistema de digestión asistido por microondas
a) Para digerir la muestra vegetal seca y finamente pulverizada se utilizó un
sistema de digestión de presión asistida por microondas, pesando con
precisión, aproximadamente 1,0 g de muestra, y colocándola en los
recipientes de digestión.
b) Se añadieron 20 ml de agua regia, se cerraron herméticamente los reactores y
se calentaron a 200 ºC en el sistema de microondas durante 20 minutos.
c) Después de enfriar, las muestras se filtraron a través de papel de filtro para
eliminar cualquier material sólido residual. El filtrado se recogió en matraces
40
volumétricos de 100 ml, se diluyó con agua desionizada y se analizó
mediante la técnica AAS.
3.8.1. Plomo: SM-3500-Pb-B
a) A una muestra digerida que contenga no más de 1 ml ácido concentrado
añada 20 ml HNO3
b) Filtrar a través del papel de filtro sin plomo # (110) directamente en un
embudo de separación de 250 ml.
c) Enjuagar el vaso de digestión con 50 ml de agua y agregue al filtro.
d) Agregar 50 ml de solución de citrato-cianuro amoniacal, mezcle y enfríe a
temperatura ambiente.
e) Agregar 10 ml de solución de trabajo de ditizona, agite vigorosamente el
embudo taponado durante 30 segundos y deje que las capas se separen.
Insertar el algodón sin plomo en el vástago del embudo de separación y
extraer la capa inferior.
f) Desechar de 1 a 2 ml de capa de CHCl3, luego llene la celda de absorción.
g) Medir la absorbancia del extracto a 510 nm, usando una solución de trabajo
de ditizona, a espectrofotómetro cero. (Association & al, 2012)
3.8.2. Mercurio: Método APHA 3500-HG
3.8.2.1. Operación del instrumento
a) Establezca la longitud de onda a 253.7 nm. Instale la celda de absorción y
alinee la trayectoria de la luz para obtener la máxima transmisión. Conecte
el equipo asociado a la celda de absorción con tubos de plástico de vidrio o
vinilo
b) Encienda el aire y ajuste el caudal a 2 L/ min. Permita que el aire fluya
continuamente. Alternativamente, siga las instrucciones de operación del
fabricante. NOTA: La iluminación fluorescente puede aumentar el ruido de
la línea de base.
41
3.8.2.2. Estandarización
a) Transfiera 100 mL de cada una de las soluciones estándar de 1.0, 2.0 y 5.0
μg /L Hg y un blanco de 100 mL de agua a matraces de reacción
Erlenmeyer de 250 mL. Agregue 5 ml de H2SO4 concentrado y 2,5 ml de
HNO3 concentrado a cada matraz. Agregue 15 ml de solución de KMnO4 a
cada matraz y deje reposar al menos 15 minutos. Añadir 8 ml de solución
de K2S2O8 a cada matraz y calentar durante 2 h en un baño de agua a 95 °
C. Enfriar a temperatura ambiente.
b) Tratando cada matraz individualmente, agregue suficiente solución de
NaCl-hidroxilamina para reducir el exceso de KMnO4, luego agregue 5 ml
de solución de SnCl2 o SnSO4 e inmediatamente coloque el matraz en el
aparato de aireación. A medida que el Hg se volatiliza y se transporta a la
celda de absorción, la absorbancia aumentará a un máximo en unos pocos
segundos. Tan pronto como el registrador vuelva aproximadamente a la
línea de base, retire el tapón que sostiene la frita del matraz de reacción y
reemplácelo con un matraz que contenga agua.
c) Enjuague el sistema durante unos segundos y ejecute el siguiente estándar
de la misma manera. Construya una curva estándar trazando la altura del
pico frente a los microgramos Hg.
Análisis de muestras
a) Transfiera 100 ml de muestra o porción diluida a 100 ml que contenga no
más de 5.0 μg Hg / L a un matraz de reacción. Elimine todo el cloro libre
antes de que se reduzca el Hg y se introduzca en la célula utilizando un
exceso (25 ml) de reactivo de hidroxilamina.
b) Elimine el cloro libre rociando la muestra suavemente con aire o nitrógeno
después de agregar una solución reductora de hidroxilamina. Use un tubo
para evitar el arrastre de cloruro de estaño residual, que podría causar la
reducción y pérdida de mercurio. (Association & al, 2012)
42
3.8.3. Cadmio: Método SM 3500-Cd
3.8.3.1. Pretratamiento de la muestra
a) Antes del análisis, pretrate todas las muestras como se indica a
continuación. Enjuague toda la cristalería con HNO3 y agua. Lleve a cabo
los procedimientos de digestión en un área de laboratorio limpia y sin polvo
para evitar la contaminación de la muestra. Para la digestión de trazas de
aluminio, use utensilios de polipropileno o TFE para evitar el aluminio
lixiviable de la cristalería.
b) Transfiera cuantitativamente la muestra digerida a un matraz aforado de
100 ml, agregue una cantidad apropiada de modificador de matriz y diluya
al volumen con agua.
3.8.3.2. Operación del instrumento
a) Monte y alinee el dispositivo del horno de acuerdo con las instrucciones del
fabricante. Encienda el instrumento y el sistema de recolección de datos.
Seleccione la fuente de luz apropiada y ajústela a la configuración eléctrica
recomendada. Seleccione la longitud de onda adecuada y configure todas
las condiciones de acuerdo con las instrucciones del fabricante, incluida la
corrección de fondo. La corrección de fondo es importante cuando los
elementos se determinan en longitudes de onda cortas o cuando la muestra
tiene un alto nivel de sólidos disueltos. La corrección de fondo normalmente
no es necesaria en longitudes de onda superiores a 350 nm. Si se necesita
una corrección de fondo superior a 350 nm, la corrección de fondo del arco
de deuterio no es útil y se deben usar otros tipos.
b) Seleccione el flujo de gas inerte o de vaina adecuado. En algunos casos, es
deseable interrumpir el flujo de gas inerte durante la atomización. Dicha
interrupción produce un aumento de la sensibilidad al aumentar el tiempo
de residencia del vapor atómico en la trayectoria óptica. La interrupción del
gas también aumenta la absorción de fondo e intensifica los efectos de
interferencia, pero los métodos modernos de corrección de fondo
generalmente eliminan estos problemas. Considere las ventajas y
43
desventajas de esta opción para cada matriz al optimizar las condiciones
analíticas.
c) Para optimizar las condiciones del horno de grafito, ajuste cuidadosamente
las configuraciones de temperatura del horno para maximizar la sensibilidad
y la precisión y minimizar las interferencias. Siga las instrucciones del
fabricante.
d) Use temperaturas de secado ligeramente por encima del punto de ebullición
del solvente y proporcione tiempo y temperatura suficientes para una
evaporación completa sin hervir ni salpicar.
e) Seleccione la temperatura de atomización determinando la temperatura
más baja que proporciona la máxima sensibilidad sin erosionar
significativamente la precisión. Optimice mediante una serie de
determinaciones sucesivas a varias temperaturas de atomización utilizando
una solución estándar que proporciona una absorbancia de 0.2 a 0.5.
f) La temperatura de carbonización debe ser lo suficientemente alta para
maximizar la volatilización de los componentes de la matriz interferente,
pero demasiado baja para volatilizar el elemento de interés. Con las
temperaturas de secado y atomización ajustadas a sus valores óptimos,
analice una solución estándar a una serie de temperaturas de
carbonización en incrementos crecientes de 50 a 100 ° C. Cuando se
excede la temperatura óptima de carbonización, habrá una caída
significativa en la sensibilidad. Grabe la temperatura de carbonización
frente a la absorbancia de la muestra: la temperatura óptima de
carbonización es la temperatura más alta sin sensibilidad reducida.
Verifique la optimización con cambios importantes en la matriz de muestra
3.8.3.3. Análisis de muestras
Analice todas las muestras, excepto aquellas que demuestren estar libres
de interferencias de matriz (basadas en recuperaciones del 85% al 115% para
44
adiciones conocidas) utilizando el método de adiciones estándar. Analice todas las
muestras al menos por duplicado o hasta que se obtengan resultados
reproducibles. Una variación de ≤ 10% se considera reproducibilidad aceptable.
Determinación directa
Inyecte una porción medida de muestra pretratada en el horno de grafito.
Use el mismo volumen que se usó para preparar la curva de calibración. Por lo
general, agregue un modificador inmediatamente después de la muestra,
preferiblemente usando un muestreador automático o una micropipeta. Algunos
métodos requieren que el modificador se inyecte antes de la muestra. Use el
mismo volumen y concentración de modificador para todos los estándares y
muestras. Secar y atomizar de acuerdo con el programa preestablecido. Repetir
hasta obtener resultados reproducibles.
Compare el valor de absorbancia promedio o el área del pico con la curva
de calibración para determinar la concentración del elemento de interés.
Alternativamente, lea los resultados directamente si el instrumento está equipado
con esta capacidad. Si la absorbancia (o concentración) o el área del pico de la
muestra es mayor que la absorbancia (concentración) o el área del pico de la
solución estándar más concentrada, diluya la muestra y vuelva a analizar. Si se
requieren diluciones muy grandes, otra técnica (por ejemplo, llama AA o ICP)
puede ser más adecuada para esta muestra. Los grandes factores de dilución
magnifican pequeños errores en el cálculo final. Mantenga el fondo ácido y la
concentración de modificador de matriz (si está presente en las soluciones)
constante. Diluir la muestra en una solución en blanco de modificadores de ácido y
matriz. (Association & al, 2012)
45
CAPÌTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para la determinación de valor nutricional utilizaremos como referencia los
valores establecidos por Stafford, expresados en porcentajes por cada 100g de
muestra, para cada parámetro realizado
Para los datos que se obtuvieron de los análisis realizados a las muestras
de Mango Reina y Mango Manzana se tomó como referencia los límites
establecidos en el CODEX ALIMENTARIUS y en el Reglamento de la Unión
Europea para metales pesados
También se realizó la determinación de valor nutricional de cada una de las
muestras utilizando métodos estandarizados como lo son AOAC y SM.
4.1. Resultados
4.1.1. Determinación Valor Nutricional
Tabla XIII: Valor nutricional en Mango Reina
Mango Reina Lugar de cosecha: Entrada de Facultad de Ciencias Químicas
Temperatura: 24.50C Humedad: 37%
Parámetro Método Resultado Unidad
Proteína AOAC 995.04 0.75 % Grasa SM 5520 0.06 %
Cenizas AOAC 942.05 0.2 % Carbohidratos ICUMSA 6.9 %
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
46
Tabla XIV: Valor nutricional en Mango Manzana
Mango Manzana Lugar de cosecha: Entrada de Facultad de Ciencias Químicas
Temperatura: 24.50C Humedad: 37%
Parámetro Método Resultado Unidad
Proteína AOAC 995.04 0.82 %
Grasa SM 5520 0.05 %
Cenizas AOAC 942.05 0.15 % Carbohidratos ICUMSA 7.1 %
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
4.1.2. Determinación de metales pesados
Tabla XV: Metales pesados en Mango Reina
Mango Reina Lugar de cosecha: Entrada de Facultad de Ciencias Químicas
Temperatura: 24.50C Humedad: 37%
Parámetro Método Resultado Unidad
Plomo SM 3500 Pb-B ND ppm
Mercurio APHA 3500 HG ND ppm Cadmio SM 3500 Cd 0.001 ppm
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
Tabla XVI: Metales pesados en Mango Manzana
Mango Manzana Lugar de cosecha: Entrada de Facultad de Ciencias Químicas
Temperatura: 24.50C Humedad: 37%
Parámetro Método Resultado Unidad
Plomo SM 3500 Pb-B ND ppm
Mercurio APHA 3500 HG ND ppm
Cadmio SM 3500 Cd 0.003 ppm
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
47
4.2. Discusión
4.2.1. Determinación de Valor Nutricional
En los ensayos de valor nutricional podemos identificar que los porcentajes
encontrados varían dependiendo de la especie de mango analizada, los cuales
podemos resumir en los siguientes gráficos:
Gráfico 1. Porcentajes obtenidos en el Mango Reina
Valor Nutricional Mango Reina
Grasa 0,06% Proteína Cenizas; 0,2%
0,75%
Proteína
Grasa
Carbohidratos 6,9%
Cenizas
Carbohidratos
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
De acuerdo a los análisis realizados a esta variedad de mango podemos
deducir que el mayor componente de esta fruta son los carbohidratos que los
hayamos en un porcentaje de 6.9%, aunque dicho porcentaje se encuentra por debajo
del contenido de carbohidratos 16.8% establecido por Stafford, el porcentaje obtenido
de 0.06% del contenido de grasas también se encuentra debajo del
48
establecido en 0.4%, el contenido de cenizas reportó 0.2% también por debajo del
valor establecido en 0.39%.
El valor para el porcentaje de proteína se encuentra establecido en 0.7% y
se obtuvo 0.75% que nos indica que se encuentra dentro de los parámetros.
Gráfico 2. Porcentajes obtenidos en el Mango Manzana
Valor Nutricional Mango Manzana
Grasa 0,05%
Cenizas 0,15% Proteína 0,82%
Proteína
Grasa
Carbohidratos
Cenizas
7,10%
Carbohidratos
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
Los análisis realizados al Mango Manzana nos indican que encontramos
carbohidratos en un porcentaje de 7.1%, que se encuentra por debajo del
parámetro establecido por Stafford 16.8%, el porcentaje obtenido de 0.05% en
grasas se encuentra por debajo del establecido en 0.4%, el contenido de cenizas
de 0.15% está debajo del valor establecido en 0.39%.
El porcentaje 0.82% obtenido para proteína está por encima del valor
establecido por Stafford en 0.7%.
49
4.2.2. Determinación de metales pesados
Gráfico 3. Determinación de Plomo en Mango
Determinación de Plomo
0,12
0,1 mg/Kg 0,1 mg/Kg
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02 0 0
0
Mango Reina Mango Manzana Límite AOAC Límite CE
Determinación de Plomo
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
Gráfico 4. Determinación de Cadmio en Mango
Determinación de Cadmio
0,06
0,05 mg/Kg 0,05 mg/Kg
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01 0,003
0,001
0
Mango Reina Mango Manzana Límite AOAC Límite CE
Determinación de Cadmio
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
50
Gráfico 5. Determinación de Mercurio en Mango
Determinación de Mercurio
0,012
0,01 mg/Kg
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0 0 0
Mango Reina Mango Manzana Límite CE
Determinación de Mercurio
Fuente: Barragán & Carrera, 2019
En los análisis correspondientes a los metales pesados plomo y mercurio
no se detectó presencia de dichos metales. En el metal Cadmio se obtuvo
resultados de 0.001mg/Kg para mango Reina y 0.003mg/Kg para mango
Manzana, pero estos valores se encuentran por debajo de los límites de la AOAC
y CE con un valor de 0.05mg/Kg establecido para ambos casos.
51
CONCLUSIONES
Según los resultados obtenidos en la determinación de valor nutricional y
determinación de metales pesados se concluye que los mangos cosechados en la
Facultad de Ciencias Químicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil no
representan un aporte significativo para la dieta de las personas que consumen
este producto.
En la determinación de valor nutricional en los mangos conocidos como
Reina y Manzana obtuvimos los siguientes resultados:
Reina: Proteína 0.75%; Grasa 0.06%; Cenizas 0.2%; Carbohidratos6.9%
Manzana: Proteína 0.82%; Grasa 0.05%; Cenizas 0.15%; Carbohidratos 7.1%
Estos resultados se encuentran por debajo de los parámetros porcentuales
de composición nutricional establecidos por Stafford y que han sido adoptados por
la FAO.
Los análisis de determinación de metales pesados para los casos de plomo y
cadmio se realizaron por métodos Standard Methods SM y en el caso de mercurio se
realizó por método APHA, estos métodos involucraron la espectrometrometría de
absorción atómica (AAS) para obtener los siguientes resultados:
Mango Reina: Plomo ND; Mercurio ND; Cadmio 0.001ppm
Mango Manzana: Plomo ND; Mercurio ND; Cadmio 0.003ppm
Los datos obtenidos descartan una contaminación crítica de los frutos con
estos metales pesados, pero es aconsejable no consumirlos debido a que la
ingesta cotidiana de estos mangos podría ocasionar una acumulación en el
organismo que puede desencadenar intoxicaciones agudas o crónicas.
52
RECOMENDACIONES
Se debe tomar en cuenta la calidad del suelo y del agua de riego en
la que se realizarán plantaciones futuras para evitar la contaminación
de los frutos con metales pesados.
Es importante el uso de fertilizantes enriquecidos, que se encuentren
dentro de la lista de permitidos, para enriquecer el suelo en el cual se
encuentra plantados los árboles de mango y poder cosechar frutos
con las necesidades nutricionales básicas implicadas en la dieta de
los consumidores.
Se recomienda que la Facultad de Ciencias Químicas realice un
control a los alimentos que son cosechados en la misma para
garantizar la inocuidad del alimento.
A nivel nacional, se recomienda que el Servicio Ecuatoriana de
Normalización INEN presente un proyecto que involucre parámetros
nutricionales y límites tolerables enfocados al mango ecuatoriano y
sus variedades.
53
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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56
ANEXOS
Cosecha de mangos en la Facultad de Ciencias Químicas
Cosecha de mangos en la Facultad de Ciencias Químicas
57
Muestra de Mango Manzana
58
Muestra de Mango Reina
59
Frutos en el árbol Mangifera indica L.
Frutos en el árbol Mangifera indica L.
60
Árbol de mango variedad Reina ubicado en la entrada de la facultad
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Árbol de mango variedad Manzana ubicado en la entrada de la facultad
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Resultados de análisis
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64
Límites según Códex Alimentarius
64
65
66
Límites según Unión Europea
Plomo
67
Cadmio
Mercurio
68
69
