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Presentación Rodrigo Ortega
Este documento discute los potenciales peligros químicos en hortalizas de hoja como resultado de la contaminación con nitratos, metales pesados y patógenos. Explica cómo factores como fertilizantes, abonos, aguas de riego y manejo de poscosecha afectan la inocuidad de los productos. También analiza los riesgos para la salud humana asociados con el consumo de nitratos y metales pesados como el plomo y cadmio. Concluye que si bien existen contaminantes químicos derivados de
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- 1. Rodrigo Ortega Blu Ing.Agrónomo, MS, PhD Nutrición en hortalizas de hoja: potenciales peligros químicos.
- 2. Introducción • Las frutasy hortalizas son alimentos importantes en la dieta por su aporte de minerales, vitaminas, fibra y otros nutrientes. • Son numerosas las campañas nacionales e internacionales para incrementar su consumo diario; sin embargo, estos alimentos pueden presentar problemas de inocuidad química y biológica, particularmente nitratos, metales y patógenos humanos. • La calidad química y microbiológica del suelo, abonos químicos y orgánicos, aguas de riego y el manejo de post-cosecha son factores críticos dentro del sistema productivo que determinan la inocuidad del producto final.
- 3. Contaminación con nitratos •El nitrato (NO3 -) está presente en el agua de forma natural, pudiéndose incrementar su concentración por actividades humanas. ‣ Fuentes: ‣ Fertilizantes inorgánicos y orgánicos. ‣ Purines y estiércol. ‣ Actividades industriales y urbanas (vertidos efluentes, aguas residuales, etc.). ‣ Herbicidas y plaguicidas que contienen nitratos. ‣ Los nitratos se disuelven fácilmente en el agua. No confieren ningún sabor u olor a las aguas de bebida. ‣ En Chile, el limite máximo de nitrato permitido en agua potable es 10 mg/L de N-NO3.
- 4. Concentración de Nen agua de pozo, VI región. N-NO3 mg/L 41.8 N-NH4 mg/L 1.89 Total mg/L 43.7
- 5. Peligros del consumode nitrato • Metahemoglobinemia: se afecta el transporte de oxigeno en la sangre, particularmente en niños lactantes (síndrome del “bebé azul”). • Formación de compuestos nitrosamínicos considerados cancerígenos. Estudios muestran asociación entre incidencia de cáncer gástrico y contaminación del agua por nitrato.
- 6. Expresiones • N-NO3: sedetermina NO3 - y se expresa como N. • N-NH4: se determina NH4 + y se expresa como N. – Ambas formas de N se pueden sumar si se expresan como N. • Para pasar de NO3 a N-NO3: x 0.23 • Para pasar de N-NO3 a NO3: x 4.43 • Para pasar de NH4 a N-NH4: x 0.78 • Para pasar de N-NH4 a NH4: x 1.29
- 7. Límites máximos denitratos European Food Safety Authority (2010) Especie Tipo mg NO3/kg fresco mg NO3/kg seco mg N-NO3/kg seco Espinaca Invierno 3000 30000 6774 Verano 2500 25000 5645 En conserva o congelado 2000 20000 4516 Lechuga Invernadero-invierno 4500 45000 10161 Invernadero-verano 3500 35000 7903 Aire libre-invierno 4000 40000 9032 Aire libre-verano 2500 25000 5645 Lechuga-Iceberg Invernadero 2500 25000 5645 Aire libre 2000 20000 4516
- 8. Dinámica del nitrógenoen el suelo Urea NO3 - NO2 - NH4 - Nitrificación N2 N2O Fertilizante NH3 Pérdidas por volatización Pérdidas por desnitrificación Absorción Mineralización Inmovilización Materia orgánica Pérdidas por lixiviación Catión intercambiable Arcilla Pérdidas por lixiviación
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- 10. Asimilación de NO3 - NO3 - NH4 - C5N2 floema xilema NO3 -NO3 - C5N2 floema C5N2C5N2 C5N2 NO3 - NO2 - NO2 - NH4 + NO3 - NiR 6e- +C ATP,Mg, GS NR 2e- Glutamina Raíz Hoja vacuola
- 11. Asimilación de NH4 + C6N4 floema xilema C5N2 C5N2 floema C5N2 C5N2 C5N2 +C ATP,Mg, GS Glutamina Raíz Hoja C6N4 NH4 + NH4 + NH4 + NH4 + C6N4 NH4 + +C Arginina
- 12. Cálculo del Nmetabolizado %32100* 74,1 55,0 55,0) 10000 11854 (74,1(%) 100.% dometabolizaN dometabolizaN totalN dometabolizaN metN eextractablNtotalNdometabolizaN eextractablNdometabolizaNtotalNAnálisis Valor N (%) 1,74 N-NO3 (ppm) 7916 N-NH4 (ppm) 3938 N-extractable (ppm) 11854 N-metabolizado (%) 32
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- 17. Consumo de N-NO3en Chile Límite consumo: 3.65 mg NO 3 /día*kg peso (FAO, 2002) Límite consumo: 0.82 mg N-NO 3 /día*kg peso (FAO, 2002)
- 18. Dosis de NitrógenoAdecuadas minaguaresidual NNN(kg/ha)Suministro N/tonkgton/ha(kg/ha)Demanda Eficiencia suministroDemanda N(kg/ha)deDosis
- 19. Contenidos de N-NO3en agua de riego y nivel crítico para agua potable.
- 20. Contenidos de N-NO3en suelo y nivel crítico para suelo.
- 21. Variabilidad espacial dela mineralización de N. Statistic 1 2 Average Average 0.5 0.3 0.5 Min 0.1 -0.1 0.1 Max 1.5 1.2 1.5 CV (%) 68 100 68 Site kg N ha-1 d-1 Martinez, Ortega, Janssens, 2009
- 22. Balance de Nen hortalizas de hoja, RM. Ortega et al. 2013.
- 23. Inhibidores de lanitrificación NH4 + NO2 - NO3 - Nitrosomonas AMO Nitrobacter Nitrito Oxidasa Inhibidor de la NitrificaciónAmonio Nitrito Nitrato
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- 25. Contenidos máximos demetales en hortalizas. Norma Cd Cu Ni Pb Zn ----------------------------------mg/kg------------------------------ FAO/OMS CODEX alimentarius 2,0 (0,2) 3,0 (0,3) Comunidad Europea 0,5 (0,05) 3,0 (0,3) Norma Chilena alimentos 100 (10) 1000 (100) UdeCh/SAG 0,66 8,1 1,8 3,6 73
- 26. Efectos del plomo(Pb) • La exposición al plomo inorgánico puede afectar múltiples órganos y sistemas. • Infantes y lactantes son particularmente susceptibles, pudiendo producir dificultades motoras y en cuanto a su desarrollo cognitivo. • Adultos con altos niveles de plomo en la sangre (sobre 40 μg/dL) pueden tener una síntesis del hemo deficiente y afecciones hepáticas (EPA, 2004).
- 27. Efectos del cadmio(Cd). • La intoxicación con cadmio se ha asociado a varios problemas de salud humana como deficiencias renales, enfisema pulmonar, osteoporosis, hipertensión arterial y algunas formas de cáncer como el prostático. • Se ha observado un aumento progresivo en los niveles de cadmio en algunos suelos agrícolas, consecuencia de una prolongada fertilización fosfatada. • La concentración de cadmio en plantas de lechuga (materia seca) puede ser hasta 16 veces la concentración en el suelo (Lehoczky et al., 2000).
- 28. Contenido de metalesen muestras de hortalizas. Elemento Cd Cu Ni Pb Zn Promedio 0,67 4,2 3,9 3,6 76,5 Mediana 0,55 4,0 2,2 2,7 78,5 Rango 0,12-1,57 0,8-10,1 0,5-18,2 0,8-12,2 21,0-137 CV (%) 55 46 110 67 32 0.5 ppm UE 3 ppm UE
- 29. Hipótesis respecto acontaminación con MP
- 30. Consumo de metalespesados • OMS a través del Codex alimentarius: – Cd 0,0010 mg/kg masa corporal/día-0,070 mg de Cd/día para 70 kg – Pb 0,0036 mg/kg masa corporal/día-0,25 mg de Pb/día para 70 kg. • Asumiendo: – Consumo promedio 0,22 g de vegetales (masa seca) por kg de peso/día – 15,4 g de vegetales para una persona promedio de 70 kg – considerando los valores promedio de Cd y Pb determinados – consumo sería: 0,0103 de Cd y 0,055 mg de Pb/día, < que estándar OMS:
- 31. Conclusiones • Peligros químicosderivados de manejos agronómicos inadecuados como la contaminación por NO3 están presentes en las hortalizas de hoja de la RM. • Contaminación por metales pesados en hortalizas es una realidad que preocupa y que podría deberse a problemas de contaminación ambiental. Peligro para agricultura urbana. • Conocimiento de los potenciales peligros químicos y sus mecanismos es esencial para diseñar BPA.