Bioaccesibilidad del arsénico y metales pesados en arrozales de ecuador y riesgo para la salud humana

Zusammenfassung

Esta tesis doctoral analiza la variabilidad espacial del contenido total de arsénico y metales pesados en arrozales ubicados en Ecuador, otros países de Latinoamérica (Brasil y Perú) y en la península Ibérica. Se analizaron muestras de arroz comercial, así como grano de arroz obtenido directamente en los cultivos de arroz, planta de arroz (tallo, hojas, cáscara y fitolitos), residuos generados durante el procesamiento del grano de arroz y suelos de las zonas de cultivo. En las muestras de suelo se llevó a cabo una caracterización general de sus propiedades y se determinó el contenido total, la fracción biodisponible y fraccionamiento geoquímico del arsénico y metales pesados. En las muestras de arroz se analizó el contenido de metales tóxicos y As. Adicionalmente para el As se determinó las formas químicas de arsénico: orgánicas (ácido dimetil arsínico, DMA, ácido monometil arsónico, MMA y arsenobetaína, AsB) e inorgánicas (As (V), As (III)). También se investigó el efecto del lavado y la cocción sobre el contenido de arsénico total y sus formas orgánicas e inorgánicas en arroces de Ecuador y España, para lo cual se aplicaron cinco diferentes tipos de tratamiento. Los resultados mostraron que el lavado y cocción del arroz con exceso de agua o simplemente el lavado con agua son dos métodos eficientes para reducir significativamente la ingesta de arsénico en la población. En Ecuador, la concentración media de tAs en el arroz integral comercial (0.221±0.014mg kg-1) fue mayor que la concentración del arroz precocinado (0.156±0.021 mg kg-1), mientras que la concentración en el arroz pulido (0.130 ±0.034 mg kg-1) fue más baja que los otros arroces comerciales, éstas diferencias se atribuyen a los procesos a los que se somete el grano de arroz para su obtención. La concentración de tAs en el arroz comercial de Ecuador y de los países Latinoamericanos fueron similares entre ellos y significativamente más bajas que los arroces comerciales de los países de la península Ibérica. Sin embargo, la concentración de iAs fue similar entre las dos áreas geográficas, siendo la concentración de DMA la forma responsable entre el contenido total de As en la península Ibérica y el arroz de Latinoamérica. Las concentraciones promedios de metales pesados en arroz comercial de Ecuador fueron: Zn(17.84 mg kg-1 ) > Cu(3.63 mg kg-1 ) > Cr(1.75 mg kg-1 ) > Ni (0.654 mg kg-1 )>As(0.109mgkg-1 )>Pb(0.069mgkg-1 )>Cd(0.041mgkg-1 )>Hg(0.004mgkg- 1), estas concentraciones fueron similares a los contenidos de arroces de Ecuador recogidos directamente en el campo, excepto para el Pb, Zn y Ni. Además, el contenido de As y Cd en arroz de campo de la provincia de El Oro fue significativamente más elevado que de las otras provincias (Guayas y Los Ríos). Por otro lado, el contenido de As, Cd, Hg y Cu en muestras de arroz comercial presentaron también diferencias significativas entre países, específicamente, las concentraciones de Cd y Cu en Ecuador fueron más elevadas que en los países de la península Ibérica. Finalmente, las concentraciones medias de As y metales pesados en grano de arroz comercial y de grano de campo de Ecuador y de los otros países, no sobrepasan los valores umbral establecidos por las regulaciones actuales de la Unión Europea y otras regulaciones, exceptuando pocas muestras de Brasil (Cr y Pb) y tAs en muestras de España, no obstante, la concentración de iAs en los arroces de Latinoamérica y de la península Ibérica se ubican dentro de valores aceptables para el consumo humano. Además, los valores del cociente de peligrosidad (TQHi) para iAs y metales pesados, así como el valor del riesgo de cáncer determinado para el iAs indican que no hay riesgo para la salud humana.