UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO POSGRADO EN CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA UNIDAD ACADÉMICA MAZATLÁN QUÍMICA ACUÁTICA Arsénico, mercurio y selenio en pez vela (Istiophorus platypterus), dorado (Coryphaena hippurus) y tiburón martillo (Sphyrna lewini) en el sureste del Golfo de California: distribución, biomagnificación y riesgos a la salud TESIS Que para optar por el grado de: DOCTOR EN CIENCIAS Presenta: MAGDALENA ELIZABETH BERGÉS TIZNADO Tutores principales: DR. FEDERICO PÁEZ OSUNA Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM DR. FELIPE GALVÁN MAGAÑA Posgrado en Ciencias del Mar y Limnología Comité tutoral: DRA. MARÍA AURORA ARMIENTA HERNÁNDEZ Instituto de Geofísica, UNAM DR. J. FERNANDO MÁRQUEZ FARÍAS Posgrado en Ciencias del Mar y Limnología DR. MARTÍN G. FRÍAS ESPERICUETA Posgrado en Ciencias del Mar y Limnología DR. YASSIR EDÉN TORRES ROJAS Posgrado en Ciencias del Mar y Limnología MÉXICO, D. F., ENERO DE 2016 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Arsénico, mercurio y selenio en pez vela (Istiophorus platypterus), dorado (Coryphaena hippurus) y tiburón martillo (Sphyrna lewini) en el sureste del golfo de california: distribución, biomagnificación y riesgos a la salud T E S I S Que para obtener el grado académico de Doctor en Ciencias (Química Acuática) P r e s e n t a: M.C. MAGDALENA ELIZABETH BERGÉS TIZNADO Director de tesis: DR. FEDERICO PÁEZ OSUNA DR. FELIPE GALVÁN MAGAÑA Comité Tutoral: DR. J. FERNANDO MÁRQUEZ FARÍAS DR. MARTÍN G. FRÍAS ESPERICUETA DRA. M. AURORA ARMIENTA HERNÁNDEZ DR. YASSIR EDÉN TORRES ROJAS MÉXICO D.F., ENERO DE 2016 Este trabajo se desarrolló en el Laboratorio de Geoquímica y Contaminación costera de la Unidad Académica Mazatlán del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a cargo del Dr. Federico Páez Osuna, y en el laboratorio de Contaminación Metálica del Departamento de Conservación y Calidad de Alimentos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en Valencia, España, dirigido por las Dras. Dinoraz Vélez Pacios y Vicenta Devesa Pérez. El estudio se llevó a cabo gracias al financiamiento del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación (PAPIIT) IN208813 de la UNAM, al apoyo de la Dirección General de Investigación y Posgrado (DGIP-UAS; proyecto 99 y 107) de la Universidad Autónoma de Sinaloa y al proyecto CONACYT 204818. La estancia académica en el laboratorio de Contaminación Metálica en Valencia, España, fue posible mediante el apoyo de la Beca Mixta del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), al “Programa de Apoyo Académico del Posgrado de Alta Calidad” de CONACYT y al Programa de Apoyos Económicos del Posgrado (PAEP) de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM. AGRADECIMIENTOS A mis hijos Jair Daren y David Uziel porque son la chispa diaria que me anima a seguir. A mis padres Jorge Luis Bergés y Elizabeth Tiznado, que están siempre apoyándome y motivándome a superar cada obstáculo que se ha cruzado por mi vida, ellos jamás me dejaran caer y gracias a ellos he llegado hasta aquí. A mi tía, Julia Esther Tiznado, a mi abuela, Lucrecia Valdivia, a mi primo Carlos Tiznado y a Israel Bobadilla Montellano por sus sabios consejos, regaños y su manera imparcial de ver la vida que tanto me ha ayudado. A mis hermanos, Víctor y Angélica Tiznado y Jorge Luis y Arturo Bergés y a sus familias por todo su apoyo y amor. A la Unidad Académica Mazatlán de Ciencias de Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México y al CONACYT por proporcionarme el apoyo logístico, académico y económico tanto para la realización del posgrado, como para la estancia académica. A mi director de tesis, el Dr. Federico Páez Osuna, por haberme dado la oportunidad de trabajar con él y compartir con nosotros su conocimiento, lecciones de vida y sus dichos, al cual, le tengo mucho cariño y respeto por ser un excelente profesor, guía, tutor y por su infinita paciencia, apoyo y disposición, fundamental en mi progreso y gracias a él este proyecto es una realidad. Al químico Humberto Bojórquez Leyva por su invaluable ayuda en la validación e implementación de las técnicas de laboratorio, por ser también un excelente profesor y guía, por toda su paciencia, apoyo y enseñanzas. Al Dr. Fernando Márquez Farías por introducirme al fascinante mundo de los depredadores tope, por el gran apoyo que me brindó desde el primer momento de acudir por su tutoría y aceptarme como alumna, por la atención, disponibilidad, confianza y paciencia durante mi formación académica y por ayudarme a recolectar las muestras. A mi codirector de tesis, el Dr. Felipe Galván Magaña, por guiarme durante mi anteproyecto hasta convertirlo en algo concreto, por aceptarme como su alumna y siempre estar disponible para resolver mis dudas y por todas sus sugerencias para enriquecer este proyecto. Al Dr. Yassir Torres por su colaboración en la identificación de las presas de los contenidos estomacales de los organismos, por su ayuda en los muestreos y por todo el tiempo, consejos, enseñanzas y sobre todo por su amistad. A la Dra. María Aurora Armienta Hernández y al Dr. Martín Frías Espericueta por poner siempre a prueba mis conocimientos y alentarme a indagar más, por todos sus consejos, por su disponibilidad y tiempo invertido para resolver mis inquietudes y revisar mis avances y progresos. A las Dras. Vicenta Devesa Pérez y Dinoraz Vélez Pacios, por recibirme en su laboratorio de Contaminación Metálica para realizar una estancia de entrenamiento en metodologías y técnicas para cuantificar arsénico inorgánico, siendo la última, quién me guío en la determinación analítica durante la estancia y me dio la calidez de una familia y amistad, a Gabriela Matuoka Chiocchetti, María Jesús Clemente Peiró y Carlos Jadán Piedra por su ayuda en el laboratorio y sobre todo por su amistad y excelente trabajo en equipo. A la Dra. Carmen Cristina Osuna Martínez, a la M. en C. Suammy Gabriela Alarcón Silvas, por sus revisiones críticas y cariñosas, que tanto me han ayudado a redactar, por sus consejos, recomendaciones en este trabajo y por sobretodo, su apoyo incondicional como amigas y compañeras. Al M. en C. Raúl Lara, Alfonso Portillo, Dalia Moreno Sierra, Kathya Bergés García y Juan Pablo Mora por su valiosa e invaluable ayuda prestada en la realización de los muestreos y por el gran trabajo en equipo que desempeñamos. A Brenda Cárdenas Ortega, Cinthya Santoyo Peña, Jacqueline Tirado Chiquiete de la Universidad Politécnica de Sinaloa, a Stephani Partida Allerdi y Francys Garay del Instituto Tecnológico de Mazatlán por su apoyo en la preparación de material, el procesamiento de las muestras y las digestiones ácidas. Al profesor, el Dr. Jorge Ruelaz Inzunza y al Dr. Martín Soto Jiménez, por sus consejos, enseñanzas, sugerencias y por motivarme y alentarme a buscar siempre más. Al M. en C. Rafael Hernández Guzmán por su ayuda en la elaboración de mapas del área de estudio. A Margarita Cordero Ruiz, Gabriela Almaraz Mejía, Diana Juárez Bustos, Natalia Medina, Chantal G. Ruiz Guerrero y Guadalupe Godoy Medina, por su gran disposición de ayuda y colaboración en trámites burocráticos del posgrado. A la Sra. María Clara Ramírez Jáuregui y al Lic. Daniel Oviedo, por su ayuda eficaz en la recopilación de información y obtención de bibliografía tanto para la tesis como para las actividades. Al Mat. Germán Ramírez Reséndiz, al Lic. Carlos Suárez Gutiérrez y a la Lic. Herlinda Rojas, por su trabajo en el centro de cómputo, por su activo mantenimiento en las líneas de comunicación electrónica, su apoyo en el manejo de programas. A mi segunda familia, con mucho cariño, los M. en C.: Suammy Gabriela Alarcón, Kathya Bergés García, Juan Francisco Fierro Sañudo, Marcela Fregoso López, Armando León Cañedo, Juan Pablo Mora, Dalia Moreno Sierra, Javier Ramírez Rochín, Omar Alejandro Rubio Hernández, Gladys Valencia, A mis amigas del alma, la M. en C. Ana Luisa Kiel Martínez, la M. en I.Q. Carmen García Araiza, la I.B.Q. Sandra Mancilla Montes, Gisela Barrón Manjarrez, Marcela Lizárraga Ríos y Maricela Barrón Polanco, por su infinito apoyo y el crecimiento que hemos alcanzado juntas, porque han sido intermediarias para alcanzar todos mis logros académicos y personales. ÍNDICE Página 1. Introducción………………………………...………………………………………...… 1 1.1. Metales y metaloides……………….……………………………………………... 4 1.1.1. Mercurio………………………………………………………………………… 5 1.1.2. Arsénico………………………………………………………………………… 6 1.1.3. Selenio………………………………………………………………………….. 7 1.2. Antagonismo y sinergismo entre elementos……………………………………. 8 1.2.1. Selenio y mercurio…………………………………………………………….. 9 1.2.2. Selenio y arsénico…………………………………………………………….. 10 1.3. Depredadores tope marinos………………………………………………………. 11 1.3.1. Dorado………………………………………………………………………….. 11 1.3.2. Pez vela………………………….…………………………………………….. 12 1.3.3. Tiburón martillo………………………………………………………………… 13 2. Antecedentes………………………………………………………….……………….. 15 2.1. Estudios internacionales………………………………………………………….. 15 2.2. Estudios en México………………………………………………………………... 18 3. Área de estudio………………………………………………………………………… 22 4. Justificación e importancia……………………………………………………………. 23 5. Hipótesis………………………………………………………………………………... 24 6. Objetivos………………………………………………………………………………... 25 7. Metodología……………………………………………………………………………. 26 7.1. Muestreos…………………………………………………………………………… 26 7.2. Preparación de las muestras……………………………………………………... 27 7.3. Recolección de presas principales………………………………………………. 28 7.4. Determinación de elementos……………………………………………………... 30 7.4.1. Arsénico y selenio…………………………………………………………….. 30 7.4.2. Mercurio………………………………………………………………………… 31 7.4.3. Arsénico inorgánico…………………………………………………………… 31 7.5. Biomagnificación…………………………………………………………………… 35 7.6. Evaluación de riesgos a la salud…………………………………………………. 36 7.7. Análisis estadístico………………………………………………………………… 38 Página 8. Resultados……………………………………………………………………………… 39 8.1. Humedad de los tejidos…………………………………………………………… 39 8.2. Tiburón martillo…………………………………………………………………….. 40 8.2.1. Biometrías……………………………………………………………………… 40 8.2.2. Concentración de mercurio y selenio……………………………………….. 41 8.2.3. Concentración de arsénico y arsénico inorgánico………………………… 50 8.2.4. Relación entre elementos…………………………………………………….. 55 8.2.5. Aporte de mercurio, selenio y arsénico a partir de la dieta……………….. 58 8.2.6. Biomagnificación…………………………………………….………………… 59 8.2.7. Riesgos a la salud…………………………………………………………….. 60 8.2.8. Discusión………………………………………………………………………. 63 8.3. Pez vela……….…………………………………………………………………….. 73 8.3.1. Biometrías……………………………………………………………………… 73 8.3.2. Concentración de mercurio y selenio……………………………………….. 75 8.3.3. Concentración de arsénico y arsénico inorgánico………………………… 83 8.3.4. Relación entre elementos…………………………………………………….. 89 8.3.5. Aporte de mercurio, selenio y arsénico a partir de la dieta……………….. 90 8.3.6. Biomagnificación…………………………………………….………………… 92 8.3.7. Riesgos a la salud…………………………………………………………….. 93 8.3.8. Discusión………………………………………………………………………. 98 8.4. Dorado……….…….....…………………………………………………………….. 105 8.4.1. Biometrías……………………………………………………………………… 105 8.4.2. Concentración de mercurio y selenio……………………………………….. 107 8.4.3. Concentración de arsénico y arsénico inorgánico………………………… 114 8.4.4. Relación entre elementos…………………………………………………….. 120 8.4.5. Aporte de mercurio, selenio y arsénico a partir de la dieta……………….. 121 8.4.6. Biomagnificación…………………………………………….………………… 124 8.4.7. Riesgos a la salud…………………………………………………………….. 125 8.4.8. Discusión………………………………………………………………………. 130 9. Relación entre especies………………………………………………………………. 135 9.1. Biomagnificación…………………………………………………………………… 139 10. Conclusiones…………………………………………………………………………… 142 Bibliografía………………………………………………………………………………….. 148 Anexo 1……………………………………………………………………………………... 169 Anexo 2……………………………………………………………………………………... 182 ÍNDICE DE FIGURAS Página Figura 1. Incorporación de Se a las selenoproteínas y formación del complejo no tóxico Hg-Se……………………………………………………………………………...… 10 Figura 2. Dorado (Coryphaena hippurus) y su distribución…………………………... 12 Figura 3. Pez vela (Istiophorus platypterus) y su distribución………………………... 13 Figura 4. Tiburón martillo (Sphyrna lewini) y su distribución…………………………. 14 Figura 5. Ubicación del área de estudio……………………………………………....... 22 Figura 6. Medidas estándares para las especies de estudio……………………..….. 26 Figura 7. Estado de digestión de los organismos presa…….………………………... 29 Figura 8. Espectrofotómetro de absorción atómica AAnalyst 800 (Perkin-Elmer) y SpectraAA 220 (VARIAN VGA-110)………………………………………………..……. 31 Figura 9. Determinación de As inorgánico………………………………………….….. 33 Figura 10. Proceso esquematizado para As inorgánico………………………………. 34 Figura 11. Distribución de frecuencias de peso y longitud total de tiburón martillo S. lewini……………………………………………………………………………………... 40 Figura 12. Modelo potencial entre longitud total y el peso de juveniles de S. lewini………................................................................................................................ 41 Figura 13. Histograma de frecuencias de Hg total en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini……………………………………………………………………..... 42 Figura 14. Correlaciones entre Hg en músculo, hígado, riñón y cerebro con la longitud total de S. lewini………………………………………………………………….. 43 Figura 15. Correlaciones entre la edad y la concentración de Hg en músculo e hígado de S. lewini……………………………………………………………………….... 44 Figura 16. Correlación entre el Hg de hígado y riñón y entre el Hg del músculo y cerebro de S. lewini………………………………………………………………………... 45 Figura 17. Histograma de frecuencias de Se en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini…………………………………………………………………………………. 46 Figura 18. Asociaciones del Se con la longitud total en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini……………………………………………………………………...... 47 Figura 19. Correlación entre Se en el músculo y Se en el riñón de S. lewini………. 47 Figura 20. Histograma de frecuencias de As en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini…………………………………………………………………………………. 50 Figura 21. Correlaciones entre el As en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini con la longitud total y la edad……………………………………………………... 52 Figura 22. Asociación entre el As en el cerebro y As en el riñón de S. lewini……… 53 Página Figura 23. Correlaciones entre el As inorgánico y peso, longitud total y edad de S. lewini.......................................................................................................................... 55 Figura 24. Correlaciones significativas entre el Hg, Se y As por tejido de estudio de S. lewini…………………………………………………………………………………. 57 Figura 25. Distribución de frecuencias de Se-HBV en músculo de S. lewini………………………………………………………………………………………… 60 Figura 26. Curvas de exposición a Hg, Se y As inorgánico de acuerdo a consumo diario de S. lewini y peso de la población…….…………………………………………. 62 Figura 27. Distribución de frecuencias de peso y longitud maxilar inferior del pez vela I. platypterus……………………..…………………………………………………… 74 Figura 28. Modelo lineal entre longitud maxilar inferior y el peso de I. platypterus... 74 Figura 29. Histograma de frecuencias de concentración de Hg en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus……………………………..…………………. 75 Figura 30. Correlaciones entre la concentración de Hg en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus con la longitud maxilar inferior……………………………. 76 Figura 31. Histograma de frecuencias de concentración de Se en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus……………………..…………………………. 78 Figura 32. Asociaciones del Se con la longitud maxilar inferior en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus………………………………………………… 79 Figura 33. Diferencias entre las concentraciones de Se en machos y hembras en hígado y gónada de I. platypterus……………..………………………………………… 80 Figura 34. Histograma de frecuencias de As en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus………………………….………………………………………………… 84 Figura 35. Correlaciones de As con la longitud maxilar inferior en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus…………………………….………………….. 85 Figura 36. Asociación entre el As en el hígado y músculo y gónada de I. platypterus………………………………………………………………………………….. 86 Figura 37. Diferencias de As en la gónada entre machos y hembras………………. 87 Figura 38. Distribución de frecuencias de valores individuales de Se-HBV en músculo y gónada de I. platypterus……………………………………………………… 93 Figura 39. Curvas de exposición para Hg, Se y As inorgánico de acuerdo al consumo de músculo de I. platypterus y peso de la población…………………..…… 96 Figura 40. Curvas de exposición para Hg, Se y As inorgánico de acuerdo al consumo de la gónada de I. platypterus y peso de la población……………………... 97 Figura 41. Distribución de frecuencias de peso y longitud furcal del dorado C. hippurus…………………………………………………………………………………….. 106 Página Figura 42. Modelo potencial entre longitud furcal y el peso de C. hippurus……....... 106 Figura 43. Histograma de frecuencias de Hg en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus……………………………………………………………………………… 107 Figura 44. Correlaciones de Hg con la longitud furcal en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus……………………………………………………………………. 108 Figura 45. Histograma de frecuencias de Hg en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus…………………………..………………………………………………..… 109 Figura 46. Correlaciones de los niveles de Se con la longitud furcal en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus………………………………………………... 110 Figura 47. Diferencias entre las concentraciones de machos y hembras en Se en hígado y Hg en la gónada de C. hippurus………………………………………….....… 113 Figura 48. Correlaciones de la LF y la relación molar Se:Hg en músculo, hígado, riñón y en la gónada de C. hippurus…………………………………………………….. 114 Figura 49. Histograma de frecuencias de concentración de As en músculo, hígado, riñón y gónadas del pez dorado C. hippurus………………………………..... 115 Figura 50. Correlaciones de los niveles de As con la longitud furcal en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus………………………………………………….. 116 Figura 51. Diferencias entre las concentraciones de machos y hembras en en la gónada de C. hippurus……………………………………………………………………. 117 Figura 52. Correlaciones de los niveles de As inorgánico con la longitud furcal en músculo y gónada de C. hippurus……………………………………………………...... 120 Figura 53. Distribución de frecuencias de valores individuales de Se-HBV en músculo y gónada de C. hippurus……………………………………………………...... 125 Figura 54. Curvas de exposición para Hg, Se y As inorgánico de acuerdo al consumo de músculo de C. hippurus y peso de la población………………………... 128 Figura 55. Curvas de exposición para Hg, Se y As inorgánico de acuerdo al consumo de gónada de C. hippurus y peso de la población……………………….… 129 Figura 56. Porcentajes de la distribución de Hg, Se y As de cada órgano de estudio en tiburón martillo, pez vela y pez dorado en relación a la concentración total en el organismo………………………………………………………………………. 138 ÍNDICE DE TABLAS Página Tabla 1. Presas principales de los organismos de estudio…………………………….. 28 Tabla 2. Humedad promedio en los tejidos de depredadores tope…………………… 39 Tabla 3. Medidas morfométricas de los tiburones martillo S. lewini………………….. 40 Tabla 4. Concentraciones y relación molar de Se y Hg en tejidos de S. lewini……… 48 Tabla 5. Concentración promedio de As total en tejidos de S. lewini…………………. 53 Tabla 6. As total e inorgánico individuales en músculo de tiburón martillo S. lewini… 54 Tabla 7. Organismos que componen la dieta de S. lewini de acuerdo a los contenidos estomacales y sus niveles de Se, Hg y As…………………………………. 58 Tabla 8. Factores de biomagnificación para el tiburón martillo S. lewini, individuales y por especie presa de Hg, Se y As………………………………………………………. 59 Tabla 9. Factores de riesgo de acuerdo al consumo de músculo de S. lewini para distintos pesos de la población expuesta………………………………………………… 61 Tabla 10. Concentraciones de Hg, Se y As en tiburones de la familia Sphyrnidae del Océano Pacífico………………………………………………………………………… 67 Tabla 11. Edad y medidas morfométricas de los peces vela I. platypterus………….. 73 Tabla 12. Correlaciones entre las concentraciones de Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez vela I. platypterus…………………………………….. 81 Tabla 13. Promedio de Hg y Se, relaciones molares Se:Hg y correlaciones entre la relación molar Se:Hg y la longitud maxilar inferior, peso y edad del pez vela I. platypterus……………………………………………………………………………………. 82 Tabla 14. Concentración promedio de As en tejidos de I. platypterus………………... 87 Tabla 15. Niveles individuales de As total e inorgánico en músculo y gónada de pez vela y porcentaje de As inorgánico………………………………………………………... 88 Tabla 16. Correlaciones entre las concentraciones de As, Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez vela I. platypterus……………………………………... 89 Tabla 17. Organismos que componen la dieta del pez vela I. platypterus de acuerdo a los contenidos estomacales y niveles de Se, Hg y As en los mismos……. 91 Tabla 18. Factores de biomagnificación individuales y por especie presa de Hg, Se y As para I. platypterus……………………………………………………………………... 92 Tabla 19. Factores de riesgo de acuerdo al consumo a distintos pesos de la población expuesta con respecto al músculo de pez vela……………………………… 94 Página Tabla 20. Factores de riesgo de acuerdo al consumo a distintos pesos de la población expuesta con respecto a la gónada de pez vela…………………………….. 95 Tabla 21. Concentraciones de Hg, Se y As de peces picudos del mundo…………… 101 Tabla 22. Medidas morfométricas de los dorados C. hippurus capturados………….. 105 Tabla 23. Correlaciones de Spearman entre el Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas de pez dorado C. hippurus……………………………………………… 111 Tabla 24. Se y Hg promedio y relaciones molares en tejidos de C. hippurus………... 112 Tabla 25. Correlaciones de Spearman de los niveles As entre los tejidos de estudio………………………………………………………………………………………… 116 Tabla 26. Concentración promedio de As en tejidos de C. hippurus………………….. 118 Tabla 27. Niveles individuales de As total e inorgánico en músculo y gónada de pez dorado y porcentaje de As inorgánico…………………………………………………….. 119 Tabla 28. Correlaciones entre las concentraciones de As, Asi, Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez dorado C. hippurus………………………... 121 Tabla 29. Organismos que componen la dieta de C. hippurus de acuerdo a los contenidos estomacales y niveles de Se, Hg y As………………………………………. 123 Tabla 30. Factores de biomagnificación individuales y por especie presa de Hg, Se y As para C. hippurus, para cada uno de los sitios de muestreo………………………. 124 Tabla 31. Factores de riesgo de acuerdo al consumo a distintos pesos de la población expuesta con respecto al músculo de pez dorado…………………………... 126 Tabla 32. Factores de riesgo de acuerdo al consumo a distintos pesos de la población expuesta con respecto a la gónada de pez dorado…………………………. 127 Tabla 33. Concentraciones de Hg, Se y As de C. hippurus del mundo………………. 132 Tabla 34. Comparación entre elementos y tejidos de tiburón martillo, pez vela y dorado ……………………………………………………………………………………….. 139 Tabla 35. Factores de Biomagnificación (FB) de tramas tróficas marinas y/o estuarinas en el mundo……………………………………………………………………. 140 RESUMEN Se evaluaron los niveles de mercurio, selenio, arsénico y As inorgánico (Asi), en músculo, hígado, riñón y cerebros del tiburón martillo (Sphyrna lewini) y en músculo, hígado, riñón y gónadas de pez vela Istiophorus platypterus y dorado Coryphaena hippurus, provenientes del SE Golfo de California. Se calculó la relación molar Se:Hg, factor de biomagnificación e índices de riesgo para la salud humana. Se recolectaron 40 S. lewini, 67 I. platypterus y 58 C. hippurus durante 2011-2013, las muestras se analizaron por espectrofotometría de absorción atómica; el Asi por extracción con disolventes orgánicos y mineralización seca. Las concentraciones promedio fueron para Hg en el tiburón martillo: músculo>hígado>riñón>cerebro; Se riñón>hígado>cerebro>músculo; As músculo>hígado>cerebro>riñón. En el pez vela Hg hígado>músculo> riñón>gónada; Se riñón>hígado>gónada>músculo; As gónada>hígado>riñón>músculo. Para el pez dorado, el Hg en los tejidos estudiados fue muy bajo; Se fue riñón>hígado>gónada>músculo, As en gónada tuvo los mayores niveles y músculo los menores. El Asi promedio en músculo y gónadas de los tres organismos fue <17 μg/kg (húmedo). En el tiburón martillo, el Hg en músculo tuvo una correlación positiva significativa con la talla, y el Hg en el hígado una negativa. El Se no presentó correlaciones significativas con la longitud total y el As en hígado y en músculo sí. Para el pez vela el Hg en los 4 tejidos estudiados mostró correlaciones significativas con la talla y peso. Los valores de Se:Hg reflejaron un exceso de Se presente en los tejidos y una tendencia a disminuir con el peso y longitud en I. platypterus y C. hippurus. Los niveles de Hg, Se y As en las presas principales de las especies estudiadas fueron muy bajos, por tanto se evidenció una biomagnificación. En el músculo de los tres organismos estudiados se acumuló la carga mayor de los tres elementos examinados. ABSTRACT In this study was evaluated the distribution of mercury, selenium, arsenic and inorganic arsenic in muscle, liver, kidney and brains of hammerhead shark Sphyrna lewini and in muscle, liver, kidney and gonads of the indo-pacific sailfish Istiophorus platypterus and the common dolphinfish Coryphaena hippurus from SE Gulf of California. The biomagnification factor, Se:Hg molar ratios and risk assessments indexes were calculated. A total of 40 hammerhead sharks, 67 sailfishes and 58 dolphinfishes were collected during 2011-2013. Mercury was analyzed by cold vapor atomic absorption spectrometry (AAS); selenium and arsenic were determined by AAS with graphite furnace atomization and Zeeman Effect and inorganic arsenic by organic solvent extraction, dry ashes and AAS with hydride generation. In hammerhead sharks, Hg mean concentrations exhibited the following pattern: muscle>liver>kidney>brain; Se kidney>liver>brain>muscle; As muscle>liver>brain>kidney. For sailfish, the patterns followed by Hg were liver>muscle>kidney>gonad; Se kidney>liver>gonad>muscle and As gonad>liver>kidney>muscle. The levels of Hg found in the tissues of dolphinfish were very low but Se was higher in kidney>liver>gonad>muscle; As had the highest levels in gonads and the lowest in muscle. Inorganic arsenic in muscle and gonads of the organisms were below of 17 μg/kg (wet weight). Significant correlations were found for Hg in muscle and liver with size and weight. No associations were found between Se and size, but correlations were established for As in liver and muscle and size. Strong associations were found between Hg in the four studies tissues of the sailfish and size and weight. An excess of Se over Hg was found; in the sailfish and the dolphinfish Se:Hg molar ratios tended to decrease at higher weights and sizes of the organisms. The results indicated biomagnification due that Hg, Se and As levels in preys were low. Mainly all the Hg, Se and As load ends up in muscle tissue of the three studied species. 1 1. INTRODUCCIÓN El Golfo de California se caracteriza por la presencia de aproximadamente 900 islas y 40 estuarios y lagunas costeras (Páez-Osuna et al., 2003). El Golfo y sus ecosistemas adyacentes incluyen una gran diversidad de mamíferos marinos, aves, reptiles y una amplia variedad de peces y moluscos; los humedales de la región comprenden diversos hábitats que incluyen bosques de manglar, marismas, lagunas intermareales, pantanos, lagunas interiores de agua dulce, sistemas marinos y salobres, donde hay una rica y compleja trama alimenticia, con importantes zonas de crianza de aves, peces, crustáceos y mamíferos (Páez-Osuna et al., 2003). Este gran ecosistema soporta pesquerías de camarón, pequeños peces pelágicos (sardina, anchoveta), calamar, hasta grandes peces pelágicos (atún, marlin, pez espada, dorado y alrededor de 40 especies de tiburón), que van, desde la pesca a1ltamente industrializada a la artesanal (Osuna-López e Izagurre-Fierro, 2000; Lluch-Cota et al., 2007). Numerosos sitios del Golfo de California y sus alrededores están siendo alterados principalmente a causa de los asentamientos humanos, la agricultura, acuicultura y la sobrepesca. Adicionalmente en algunos sitios como Cerro Prieto y la cuenca de Guaymas, situados al extremo norte de la Península de Baja California y en la parte central del golfo, respectivamente, las descargas hidrotermales pueden constituir una fuente adicional importante de contaminantes para el agua y los organismos (Gutiérrez- Mejía et al., 2009). Un ejemplo de lo anterior, es el estado de Sinaloa, que se encuentra en la llanura costera sur oriental del Golfo de California. Su extensión territorial es de 58,092 km2 (Páez-Osuna et al., 2007). Entre las actividades antropogénicas que se desarrollan en Sinaloa y que aportan contaminantes e impactan a los ecosistemas terrestres y acuáticos, sobresalen la agricultura, ganadería, acuicultura, pesca, minería, turismo y los asentamientos humanos (Green-Ruíz et al., 2009). De acuerdo a la FAO (2015), en México se consumieron 10.7 kg por persona al año de mariscos en general en el año 2011. De acuerdo a la Comisión Nacional de Acuacultura y Pesca (CONAPESCA), en México, el consumo de mariscos per cápita aparente anual en 2013 fue de 13.23 kg, de los cuales 9.40 kg fue para consumo humano directo y 2 3.83 kg para consumo humano indirecto, estas cifras se mantienen actualmente (CONAPESCA, 2015a; 2015b). De acuerdo al Anuario de Pesca de 2013, Sinaloa tuvo una producción pesquera de 328,586 toneladas para consumo humano directo, destacándose entre los depredadores tope, los túnidos y tiburones. La captura de tiburón fue de 3,710 toneladas y de cazón se contabilizaron 987 toneladas (peso desembarcado), con un valor comercial de 66,518 y 21,322 miles de pesos, respectivamente, mientras que el consumo aparente y per cápita de tiburón y cazón fue de 0.23 kg, superado en número por peces de escama (1.57), sardinas y macarela (1.50) y túnidos (1.34) (CONAPESCA, 2015a). El músculo de tiburón es accesible, está al alcance de la población y es altamente consumido entre los residentes locales, además el aceite del hígado de este elasmobranquio es un subproducto utilizado en la formulación de alimento para ganado (Hurtado-Banda et al., 2012). Mazatlán es un municipio de Sinaloa, en donde el rubro pesquero es el más importante por su contribución económica nacional, es un puerto con gran actividad de pesca industrial (camarón, atún, sardina, etc.) y ribereña (sierra, cochitos, pargos botete, tiburón) en el litoral del Pacífico mexicano (Morán-Angulo et al., 2007; Bizzarro et al., 2009). Los tiburones más abundantes, considerados depredadores tope, que se capturan en la pesca artesanal de Sinaloa, son el cazón bironche Rhizoprionodon longurio y el tiburón martillo o cornuda Sphyrna lewini (Bizzarro et al., 2009; Torres- Rojas et al., 2010). Otros depredadores tope de importancia económica y ecológica son los de la pesca deportiva. En el Pacífico mexicano, incluyendo a Mazatlán, son comunes e importantes tres especies de peces picudos: el pez vela (Istiophorus platypterus), el marlin rayado (Tetrapturus audax) y el marlin azul (Makaira nigricans), en orden de abundancia (Abitia-Cárdenas et al., 2010). Más de 5000 picudos se capturan cada año en aguas adyacentes a Mazatlán, las cuales son consideradas las más productivas para estas especies. El músculo de los peces picudos se comercializa ahumado y es ampliamente consumido (Soto-Jiménez et al., 2010). El dorado (Coryphaena hippurus) es otro depredador importante que está reservado para la pesca deportiva en México, aunque 3 también se captura artesanalmente, con una mayor abundancia de mayo a noviembre (Olson y Galván-Magaña, 2001; Tripp-Valdez et al., 2010a), lamentablemente no hay registros sistemáticos de las capturas, ya que la pesquería artesanal del dorado está al margen de la ley por ser especie reservada para la pesca deportiva (Madrid y Beltrán- Pimentel, 2001). Ponerle cuando El pez vela, el tiburón y el dorado, son depredadores tope en las tramas tróficas marinas y están particularmente expuestos a altos niveles de oligoelementos a través de la ingesta; además, estos organismos tienen altas tasas metabólicas y por lo tanto requieren gran cantidad de alimento, lo cual los hace más susceptibles a ciertos elementos tóxicos (Kojadinovic et al., 2007; Damiano et al., 2011). Estudios previos han demostrado la capacidad de los elasmobranquios para acumular altas concentraciones de Hg, As, Cu y Zn (Storelli et al., 2011). Está documentado que la exposición crónica de algunos elementos, incluso en niveles bajos, puede causar efectos adversos a la salud humana. La CERCLA (The Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act), la ATSDR (Agency for Toxic Substances & Disease Registry) y la EPA (Environmental Protection Agency) de Estados Unidos, elaboraron una lista de sustancias peligrosas prioritarias, las cuales causan daño potencial a la salud humana debido a su toxicidad y a la exposición, el arsénico se encuentra desde 1997 en el primer sitio de esta lista y el mercurio en el lugar número 3 (ATSDR, 2014). En el presente estudio se evaluaron los niveles de concentración y distribución de Hg, Se, As y el As inorgánico, en músculo, hígado, riñón y cerebros del tiburón martillo (Sphyrna lewini), músculo, hígado, riñón y gónadas de pez vela (Istiophorus platypterus) y dorado (Coryphaena hippurus), capturados en el sureste del Golfo de California. Adicionalmente, se evaluó la proporción molar del Se con respecto al Hg y el riesgo potencial para la salud humana a causa de la ingesta de depredadores tope marinos y la biomagnificación de estos elementos a través de las presas principales de estos organismos a partir de sus contenidos estomacales. 4 1.1. Metales y metaloides Los metales son elementos que se conocen por su apariencia brillante, maleabilidad, ductilidad y conductividad, en cambio los metaloides tienen propiedades intermedias entre los elementos metálicos y no metálicos, tienen una apariencia menos lustrosa y son semiconductores (Newman y Unger, 2003). Los metales y metaloides son componentes naturales de todos los ecosistemas y están presentes en suelos, en el aire, en los océanos y sedimentos (Sánchez-Bayo, 2011), se mueven a través de la atmósfera, hidrósfera, litosfera y biosfera, su distribución es resultado de procesos naturales como erupciones volcánicas, erosión, hidrotermalismo y actividad bacteriana (Florea y Büsselberg, 2006; Gailer, 2007). El ciclo hidrológico, mediante sus reacciones químicas de intemperismo y la actividad de las ventilas hidrotermales, movilizan continuamente estos elementos que se encuentran en minerales y rocas ígneas y sedimentarias de la corteza terrestre hacia los mares (Gailer, 2007). Los procesos físicos, biológicos y geoquímicos hacen que varíen los aportes de estos elementos tóxicos en el agua de mar; la concentración de estos en los océanos puede llegar a ser muy baja debido al alto poder de dilución de cuerpos de agua masivos (Luoma y Rainbow, 2008; Bennett et al., 2013). Por otro lado, debido a las corrientes marinas y a las surgencias estos elementos se vuelven a hacer biodisponibles para la biota marina. También un hecho de suma importancia es que los aportes mayores de algunos metales y metaloides al ambiente son de origen humano, sobrepasando en muchos de ellos los flujos naturales; principalmente proceden de la minería, fabricación y aplicaciones industriales, quema de combustibles fósiles, efluentes de la industria alimenticia, escurrimientos urbanos, agricultura, etc., que eventualmente se incorporan a los ecosistemas marinos (Luoma y Rainbow, 2008). El interés por conocer el contenido de metales y metaloides en los alimentos es debido a los efectos que tienen o pueden tener sobre la salud humana, ya que poseen la habilidad de concentrarse en los organismos marinos y eventualmente se vuelven tóxicos, tanto para la biota misma como para los humanos (Ruelas-Inzunza et al., 2010). Algunos de estos elementos no tienen ningún uso biológico y la simple 5 exposición a estos es nociva. En cambio, otros como el cobre, selenio y zinc son esenciales, pero tóxicos en concentraciones elevadas (Ysart et al., 2000). 1.1.1. Mercurio Elementos como el mercurio (Hg), están ampliamente dispersos en el ambiente y no tienen ningún beneficio metabólico para los humanos, además de que no hay ningún mecanismo de homeostasis conocido para ellos. Sin embargo, muchas personas están expuestas a estos contaminantes por el tipo de ocupación, pero la mayoría lo está particularmente por medio de la dieta (Watanabe, 2002; Llobet et al., 2003; Martí-Cid et al., 2007). El Hg se utilizó como pigmento rojo mucho antes de implementar los procesos de refinación para obtener Hg elemental, la principal forma mineral en la que se encuentra es el cinabrio o sulfuro de mercurio (HgS), también se utiliza como catalizador en la producción de acetaldehído, ácido acético y cloruro de vinilo (Yu, 2005; Eisler, 2006). Actualmente, se utiliza para producir algunos componentes de aparatos electrónicos, amalgamas dentales, extracción minera de oro y en pinturas (Newman y Unger, 2003). La contaminación de Hg en el ambiente proviene de fuentes naturales, entre las cuales se tiene la acción volcánica, erosión de sedimentos que contienen Hg y emisiones gaseosas de la corteza terrestre, aunque las que aportan una mayor cantidad de Hg provienen de la actividades antropogénicas como la minería, quema de combustibles fósiles, transporte de Hg en los jales mineros, procesamiento de pulpa y manufactura de papel, recubrimientos de Hg en semillas para la agricultura y emisiones de fundidoras (Yu, 2005). La mayor cantidad de Hg depositado vía atmosférica se encuentra en forma inorgánica y en forma no disponible para integrarse a la trama trófica (Cheng et al., 2011). El Hg también es bien conocido por su toxicidad (Yang et al., 2008; Seixas et al., 2008; Yang et al., 2010; Trasande et al., 2010; Ruelas-Inzunza et al., 2011a), y al igual que el arsénico, depende de su forma química, ya que fácilmente se transforma a especies 6 volátiles y se transporta vía atmosférica (Yang et al., 2008), de esta forma aún en áreas prístinas muy lejanas a las fuentes de Hg, hay impacto (Yang et al., 2010). El mayor riesgo ecológico y para la salud está en el metilmercurio (MeHg), resultado de la transformación de Hg inorgánico por algunos microorganismos en los sistemas acuáticos (Cheng et al., 2011). El MeHg es una neurotóxina lipofílica que cruza membranas biológicas, se puede acumular en concentraciones peligrosas en los organismos y se biomagnifica a través de la cadena trófica, siendo los organismos más afectados las aves, peces y mamíferos que ocupan los niveles más altos de la trama alimenticia (Falcó et al., 2006; Ruelas-Inzunza et al., 2008; Luoma y Rainbow, 2008; Jaeger et al., 2009; Trasande et al., 2010; Cheng et al., 2011; Newman et al., 2011). El MeHg se bioacumula en un orden de millones de veces más en la cadena alimenticia marina a partir de su base (microorganismos) hacia los depredadores tope de la trama por medio de adsorción a la superficie corporal y por la ingesta de alimentos (Kehring et al., 2010). Los humanos estamos expuestos cuando consumimos estos organismos como fuente de proteínas. 1.1.2. Arsénico El arsénico (As) es bien conocido como contaminante de los ecosistemas acuáticos, especialmente porque se puede incorporar a la trama alimenticia y concentrarse en los organismos a un nivel que afecta su estado fisiológico, que finalmente representa un problema de salud para los humanos (Suhendrayatna et al., 2001). Se utiliza en la manufactura de cristales y aleaciones metálicas, en metalurgia, en dispositivos microelectrónicos, como pesticida en la agricultura, como conservador de madera y en plantas de energía eléctrica (Newman y Unger, 2003; Peshut et al., 2008; Shah et al., 2009). El arsénico existe en cuatro estados de oxidación (-3, 0, +3, +5) y en un gran número de formas orgánicas que son las menos peligrosas, e inorgánicas que son las más agresivas (Drewniak y Sklodowska, 2007). En su forma inorgánica presenta una toxicidad significativa para la biota acuática, incluso para los mamíferos (Leah et al., 7 1992). El arsénico inorgánico [As(III) y As(V)] es altamente tóxico y causa deterioro mitocondrial e inhibición del metabolismo energético (Fattorini et al., 2006). Los problemas de salud asociados con la exposición al As continúan llamando la atención mundial. Una amplia variedad de efectos adversos para la salud, incluido cáncer en la piel, en el hígado y en los pulmones, efectos cardiovasculares y neurológicos, se han atribuido a la exposición crónica a altas concentraciones de As (Lee, 2002). El As se moviliza por procesos volcánicos, geotermales y microbiológicos y por medio del intemperismo en la superficie de las rocas, principalmente en forma inorgánica (Peshut et al., 2007). Las ventilas hidrotermales aportan arsénico de una manera considerable, por ejemplo en el campo hidrotermal de Santorini en el Mar Egeo, los elementos más enriquecidos en el agua y los sedimentos son el Fe, Mn y As (Varnavas y Cronan, 2005); en el sistema hidrotermal de Bahía Tututm, Papua Nueva Guinea, se ha demostrado un enriquecimiento de As (III) en los sedimentos y precipitados hidrotermales (Price et al., 2007). En las ventilas hidrotermales de Guaymas, Sonora, hay concentraciones considerables de As, los cuales se atribuyen a los aportes adicionales de este metaloide por medio de los sedimentos (Von Damm et al., 1985). 1.1.3. Selenio El selenio (Se) es un elemento esencial para un gran número de organismos, incluidos los humanos, se le conoce principalmente por su actividad antioxidante y por su uso terapéutico por la prevención de cáncer, sus propiedades antiinflamatorias y antivirales, se encuentra presente en al menos 25 proteínas y a diferencia de otros elementos interactúa con estas formando co-factores y son conocidas como selenoproteínas, presentes en todo organismo (Papp et al., 2007). Un ejemplo de selenoproteína es la glutatión peroxidasa, la cual actúa como un mecanismo de defensa intracelular contra el daño oxidativo previniendo la formación de especies reactivas de oxigeno (Tinggi, 2003). El selenio existe en altas concentraciones en las formaciones de rocas sedimentarias marinas ricas en carbono orgánico y las actividades humanas al perturbar o explotar 8 estas rocas o suelos asociados a ellas, movilizan al Se (Luoma y Rainbow, 2008). Este metaloide se utiliza en la producción de piezas o partes de dispositivos electrónicos, cristales, pigmentos y aleaciones, es un subproducto de la extracción minera de oro, cobre y níquel, también se encuentra en concentraciones muy altas en las cenizas del carbón (Newman y Unger, 2003). La deficiencia de Se en la nutrición humana puede llevar a desarrollar varios desórdenes, pero puede ser sumamente tóxico dependiendo de la concentración y especiación del mismo (Yang et al., 2008). El Se existe de forma natural en varios estados de oxidación (6, 4, 2, 0, -2), lo cual le permite formar diversos compuestos orgánicos como dimetilseleniuro y trimetilselenio (Tinggi, 2003). Sin embargo, la exposición a altos niveles puede producir efectos adversos sobre la salud, mientras que la exposición breve a altas concentraciones de selenio provoca náuseas, vómitos y diarrea; y la exposición crónica a altas concentraciones de compuestos de selenio produce una enfermedad llamada selenosis. Los signos y síntomas principales de la selenosis son pérdida del cabello, uñas quebradizas y anormalidades neurológicas, adormecimiento y otras sensaciones extrañas en las extremidades (ATSDR, 2003). Los compuestos orgánicos del Se son menos tóxicos que los inorgánicos como el selenito y el seleniato, este último compuesto es la forma más común del elemento en aguas alcalinas y por su estabilidad y solubilidad es el más peligroso para el ambiente, es decir, su forma más tóxica (IPCS, 1986; 2001). 1.2. Antagonismo y sinergismo entre elementos Hay una controversia entre el público y los medios con respecto a los efectos en la salud por el consumo de pescado en personas, gran parte de la evidencia indica que el consumo de pescado reduce la mortalidad causada por enfermedades del corazón (arterias coronarias), que viene a ser la principal causa de muerte en naciones desarrolladas y en desarrollo (Mozaffarian, 2009). Los peces son una excelente fuente de proteína que contribuye a bajar el colesterol en la sangre ya que tienen ácidos grasos omega-3 que además de reducir los niveles de colesterol y la incidencia de enfermedades del corazón (Burger, 2009), contienen aminoácidos, minerales (P, K, Na, 9 Ca, Mg, I y Fe) y vitaminas solubles en agua, pero desafortunadamente también existen riesgos para la salud asociados con su consumo (Usydus et al., 2009; Lando y Zhang, 2011; Calatayud et al., 2012). 1.2.1. Selenio y mercurio Existe el riesgo potencial de toxicidad por la exposición al Hg, encontrado en algunos peces en niveles relativamente altos. Sin embargo, los mariscos son ricos en Se, el cual puede protegernos del padecimiento cardiovascular y de los efectos tóxicos del Hg. Tales efectos de protección, podrían tener implicaciones directas para generar recomendaciones respecto al consumo óptimo de Se y para evaluar el impacto de la exposición de Hg por el consumo de pescado en diferentes poblaciones. Debido a que el consumo de pescado parece tener un importante beneficio para la salud, dilucidar la relación entre su consumo y la exposición a Hg y Se, y los riesgos a la salud, es un tema de gran relevancia científica y para la salud pública (Mozaffarian, 2009; Loring et al., 2010). En cuanto a los efectos antagónicos, desde que se publicó un estudio por Parizek y Ostadalova (1967), donde se señaló por primera vez el efecto de protección que ejerce el Se contra la toxicidad del Hg en ratas, un gran número de investigaciones han demostrado las interacciones entre el Hg y Se, la mayoría de estas en mamíferos, incluidos los humanos (Gailer et al., 2000a; Agarwal y Behari, 2007; Kehrig et al., 2009). El Se tiene un efecto mitigador o protector a la toxicidad del Hg, pero este depende en gran medida de las formas químicas, así como de la relación molar de estos dos elementos (Wang et al., 2001). Los efectos tóxicos del Hg parecen contrarrestarse por el Se, se ha sugerido calcular la relación molar de Hg/Se en el tejido comestible para evaluar los verdaderos riesgos para la salud a causa del Hg en consumidores, ya sean humanos o animales (Nam et al., 2011). El valor óptimo es cuando la relación molar Se:Hg se aproxima o excede 1; en peces adultos, el excedente molar de Se sobre el Hg (>1) tiende a proteger el cerebro de los organismos bajo estrés de Hg, en cambio, en organismos jóvenes o en estado fetal hay 10 un riesgo mayor a la toxicidad por Hg ya que tienen una tasa de división celular mayor y requieren un suministro mayor de Se (Peterson et al., 2009). Por otro lado, se señala que cuando los niveles de Se están muy por encima de la relación 1:1, esto puede llevar a toxicidad por Se en peces y en sus consumidores (Peterson et al., 2009). El mecanismo más aceptado y conocido para explicar el antagonismo del Se y el Hg es la formación in vivo de un complejo no tóxico de Hg-Se (Fig. 1), el selenuro de mercurio (Yang et al., 2008; Calatayud et al., 2012). La formación de estos complejos aparenta ser el último paso para el proceso de destoxificación a través de la demetilación del MeHg, lo cual lleva a una mineralización de Hg y Se en un compuesto no biodegradable (Endo et al., 2002). 1.2.2. Selenio y arsénico El mismo efecto antagónico o de desintoxicación mutua, se ha observado entre el As y Se (Csanaky y Gregus, 2003; Zeng et al., 2005; Gailer, 2007; 2009), descubierto a inicios del siglo pasado en ratas. Recientemente se han sustentado mediante la identificación de la formación del ion seleno-bis(S-glutationil) arsonio (Gailer et al., 2000b; Bluemlein et al., 2009). A pesar de que estos dos metaloides tienen propiedades químicas similares, tienen diferentes efectos biológicos que dependen también de la forma química en que se encuentren, la ingesta de uno de estos elementos causa Figura 1. Incorporación de Se a las selenoproteínas (izquierda) y la formación del complejo no tóxico Hg-Se (derecha; Ralston y Raymond, 2010). 11 liberación, redistribución o eliminación del otro por vía urinaria o biliar. El Se y el As inorgánicos en altas dosis, inhiben la formación de sus respectivos metabolitos metilados, un ejemplo es cuando el Se baja la toxicidad del AsIII, desactivando la metilación (Zeng et al., 2005). En cambio cuando se agrega AsIII (arsenito) al alimento para ratas o al agua, este ofrece protección a la toxicidad del SeIV (selenito). El riesgo a contraer cáncer, podría ser por la deficiencia de Se inducida por el arsenito distribuido en los órganos (Gailer, 2007; 2009). 1.3. Depredadores topes marinos 1.3.1. Dorado El dorado (Coryphaena hippurus; Fig. 2a) se distribuye globalmente en aguas tropicales y subtropicales (Fisher et al., 1995; Zuñiga-Flores et al., 2008; Adams, 2009). Es un organismo pelágico, pero también se aproxima a la costa; sigue barcos y forma pequeños grupos o cardúmenes bajo objetos flotantes y se considera una especie altamente migratoria. Habita a profundidades de 0 a 85 m, y en temperaturas de 21°C a 30°C, su longitud común es de 100 cm, longitud máxima registrada es de 210 cm con edad máxima de 4 años (Fisher et al., 1995; Tripp-Valdez et al., 2010; Chang y Maunder, 2012). Alcanza su madurez en 4 – 5 meses o alrededor de los 50 cm de longitud furcal (Alejo- Plata et al., 2011), desova en alta mar, se aproximan a la costa cuando la temperatura del agua aumenta. Se alimenta principalmente de peces, pero también de crustáceos y calamares (Fisher et al., 1995; Froese y Pauly, 2013). C. hippurus se distribuye en el océano Atlántico oeste en el Golfo de México y el Mar Caribe, en el Atlántico este en Islas Canarias hasta Angola, también se encuentra presente en el Mediterráneo y en océano Índico oeste y este (excepto posiblemente en el Mar Rojo y el Golfo de Omán) y en el Pacífico central (FAO, 2013). En México, las poblaciones de dorado son abundantes y están distribuidas entre el Golfo de Tehuantepec y la península de Baja California (Díaz-Jaimes et al., 2006; Alejo-Plata et al., 2011; Fig. 2b). 12 1.3.2. Pez vela El pez vela Istiophorus platypterus (Fig. 3a), es una especie epipelágica y oceánica que habita en aguas tropicales y templadas del Indo-Pacífico, en rangos de profundidades de 0 a 200 m, el cual es altamente migratorio. La longitud común es de 270 cm, con longitud máxima registrada de 348 cm. Esta especie prefiere hábitats dentro de la isoterma de 28 °C y se distribuye en aguas cerca de la costa e islas (Nakamura, 1985; Fisher et al., 1995; Rosas-Alayola et al., 2002; Arizmendi-Rodríguez et al., 2006; Ramírez-Pérez et al., 2011; Cerdenares-Ladrón de Guevara et al., 2011). I. platypterus está distribuido latitudinalmente en el Pacífico noroeste aproximadamente de 45 a 50 °N hasta los 35 °N en el Pacífico noreste; en el Pacífico suroeste de 40 – 35 °S hasta los 35 °S en el Pacífico sureste; en el océano Índico la especie se distribuye hasta los 45 °S al oeste a 35 °S en el Índico este (Nakamura, 1985). Para México, en verano, su centro de abundancia está localizado en las costas de Guerrero, de donde migran hacia el norte hasta alcanzar Baja California, lo cual coincide con el movimiento de aguas cálidas de verano y otoño y su periodo reproductivo (Alvarado-Castillo y Félix- Uraga, 1998; Cerdenares-Ladrón de Guevara et al., 2011; Ramírez-Pérez et al., 2011; Fig. 3b). En cuanto a su alimentación, se ha registrado para la parte sur del Golfo de California que consume principalmente cefalópodos y peces, se cree que los adultos (a) (b) Figura 2. (a) Dorado (Coryphaena hippurus, macho); b) Distribución de la especie (47°N - 38°S, 180°W - 180°E; Froese y Pauly, 2013) 13 son altamente oportunistas e ingieren cualquier tipo de alimento a su paso (Rosas- Alayola et al., 2002). 1.3.3. Tiburón martillo El tiburón martillo (Sphyrna lewini) pertenece a la familia Sphyrnidae (orden Carcharhiniformes) y es una de las especies de tiburones más distintivas, debido a la forma de martillo que presenta su cabeza (Fig. 4a). Es un elasmobranquio vivíparo placentario, especie oceánica-costera que habita en mares cálido-templados y tropicales en profundidades de 0 a 512 m, presentándose generalmente a los 275 m, tiene una longitud máxima de 420 – 430 cm y una longitud común de 360 cm. Los juveniles habitan principalmente en las áreas costeras, los adultos se agrupan al igual que los juveniles y tienden a formar grandes cardúmenes. Alcanzan la madurez en un intervalo de 200 – 230 cm, su edad máxima registrada es de 35 años (Compagno, 1984; Fisher et al., 1995; Froese y Pauly, 2013). Los estudios alimenticios realizados para esta especie de tiburón indican que los juveniles se alimentan principalmente de peces bentónicos y neríticos; mientras que los adultos consumen peces neríticos y epipelágicos, así como cefalópodos, rayas, langostas, camarones y cangrejos (Estupiñán-Montaño et al., 2009; Torres-Rojas et al., Figura 3. (a) Pez vela (Istiophorus platypterus); (b) Distribución de la especie (50°N - 43°S, 16°E - 71°W; Froese y Pauly, 2013) (a) (b) 14 2010). En el Océano Pacífico oriental, esta especie se distribuye desde Baja California Sur, México hasta el norte de Perú (Fisher et al., 1995; Fig. 4b). Figura 4. (a) Tiburón martillo (Sphyrna lewini); (b) Distribución de la especie (46°N - 36°S, 180°W - 180°E; Froese y Pauly, 2013) (a) (b) 15 2. ANTECEDENTES En general, se han realizado un gran número de estudios con referencia al arsénico mercurio y selenio debido a su ocurrencia natural y por la contribución antropogénica. En cuanto a su concentración y sus especies químicas, se han hecho trabajos en mamíferos, plantas, peces, esponjas, moluscos y depredadores tope marinos, entre los que destacan los tiburones y pelágicos mayores. 2.1. Estudios internacionales Storelli y Marcotrigiano (2004), midieron As en músculo e hígado de 10 especies de elasmobranquios, entre los que destaco la quimera común (Chimaera monstrosa) en el Mar Mediterráneo. En general las concentraciones de As fueron músculo > hígado. La quimera presentó una concentración muy alta en músculo (52.4 mg/kg) en comparación con los valores relativamente moderados de los tiburones, donde el más alto nivel fue encontrado en Etmopterus spinax con 19.2 mg/kg (con base en peso húmedo). Estas concentraciones se atribuyen a la dieta, propia de cada especie de elasmobranquio. Storelli et al. (2005), evaluaron la acumulación de Hg, Cd, Pb y As en músculo e hígado de pez espada (Xiphias gladius) y atún (Thunnus thynnus) del Mar Mediterráneo. En músculo de ambas especies el As>Hg>Pb>Cd y en hígado del pez espada As (6.2  3.8 mg/kg) > Hg (0.2  0.1 mg/kg), en peso húmedo. Estos valores obtenidos, no solamente se atribuyen a la dieta de los organismos, sino también a factores intrínsecos, como las diferencias en las tasas de los procesos fisiológicos de cada especie. Kojadinovic et al. (2007), estudiaron 4 especies de peces pelágicos de Madagascar. Se midió Cd, Cu, Fe, Hg, Mn y Pb. En dorado (Coryphaena hippurus) la concentración de Hg fue en músculo (1.0  0.1 mg/kg)>hígado (0.6  0.4) mg/kg >riñón (0.4  0.2 mg/kg). Kaneko y Ralston (2007), midieron la concentración total y molar de Hg y Se en porciones comestibles de 420 individuos que representan 15 especies de peces pelágicos en Honolulú, Hawaii. La relación media molar Se/Hg<1 fue en tiburón (Isurus oxyrinchus) con un exceso molar neto de Hg. Se propone el Se-HBV (siglas en inglés: 16 Selenium Health Benefit Value) como un criterio más adecuado en cuanto a seguridad para la ingesta de mariscos, ya que en ocasiones estos aportan más Se que Hg, lo cual lleva a beneficios a la salud, en cambio cuando hay más Hg que Se existen riesgos potenciales a la salud. En Alaska y Nuavut (McMeans et al., 2007) se analizaron 25 elementos en tiburón Somniosus microcephalus y S. pacificus. El Hg en S. microcephalus promedió 0.50.1 mg/kg y la relación molar Se:Hg fue 3.31.5 y en S. pacificus 12.45.5, valores con base a peso húmedo. Branco et al. (2007), estudiaron Hg y Se en músculo, hígado y contenido estomacal en el pez espada Xiphias gladius y el tiburón Prionace glauca de las Islas Azores, Portugal. Mientras que el Hg fue músculo>hígado para P. glauca, en X. gladius fue hígado>músculo. El Se fue mayor en hígado de ambas especies. En el Sur de la Florida, Adams (2009), midió Hg en músculo Coryphaena hippurus y encontró niveles bajos con respecto a otras especies, con intervalos de 0.01 – 0.55 mg/kg (peso húmedo), el contenido de Hg no varió en función de talla, edad o sexo. En España, Torres-Escribano et al. (2010), midieron las concentraciones de Hg total y el metilmercurio (MeHg) bioaccesible en músculo de pez espada (Xiphias gladius) empaquetado para su venta. El Hg total estuvo entre 0.41 – 2.1 mg/kg en peso húmedo. El 37% de las muestras analizadas excedió el valor permitido por la legislación española (1 mg/kg). La concentración de MeHg bioaccesible tuvo un valor medio de 0.49 ± 0.32 mg/kg. Burger y Gochfeld (2011), realizaron estudios donde se midió Se y Hg en 19 especies en Nueva Jersey, EUA, entre los cuales se incluyó el dorado (Coryphaena hippurus) con una media de 0.2  0.04 mg/kg y 0.4  0.02 mg/kg para Hg y Se, respectivamente y una relación molar Se:Hg de 5.5. Los resultados variaron en función de la especie, longitud y estación del año. 17 En Cabo Cañaveral, Florida, Nam et al., (2011) midieron Hg, MeHg y Se en tiburones limón en estado juvenil. La mayoría de los organismos tuvieron un exceso molar de Hg:Se en músculo con un promedio de 3.51, lo cual sugiere que el Se no es suficiente para contener la acción del Hg. Storelli et al. (2011), midieron la concentración de Hg, Cd, Pb, Cr, Ni, Zn en músculo, piel, gónadas y cerebro de tiburón Mustelus mustelus del Mar Adriático Sur. Los valores mayores de Hg estuvieron en músculo (1.8 mg/kg), con niveles más altos que cualquier otro tejido medido, excediendo los límites máximos permisibles de organismos internacionales. Damiano et al. (2011) cuantificaron el Hg, Cd y Pb en músculo del pez espada Xiphias gladius y Prionace glauca del Mediterráneo y el Atlántico. La concentración de Hg fue mayor en músculo>hígado para P. glauca y en X. gladius, por el contrario, el contenido de Hg fue mayor en hígado>músculo. Se investigó el estado de salud de 3 especies de tiburones (Rhizoprionodon terraenovae, Sphyrna tiburo y Squalus acanthias) capturados en las costas de Georgia, Florida y Washington, en Estados Unidos (Haman et al., 2012), mediante la medición de la concentración de vitaminas y metales, entre ellos el As, Se y Hg en sangre de los organismos. La concentración mayor de Se y As se presentaron en el Sphyrna tiburo con un intervalo de 0.69 - 1.92 y 1.29 – 5.58 mg/kg, respectivamente. En España, se llevó a cabo un estudio (Calatayud et al., 2012). para evaluar el contenido de Hg, Se y su bioaccesibilidad en 16 especies de organismos marinos que se comercializan para consumo humano. Las concentraciones tuvieron gran variación (para Hg <0.01–1.6 y Se <0.01–1.8 mg/kg, peso húmedo), solamente la muestra de pez espada excedió los límites permisibles de Hg en ese país (1 mg/kg) y la proporción molar Hg:Se fue menor a 1, lo cual indica la presencia de un riesgo para la salud al consumirlo. 18 En otro estudio, se determinaron los efectos de factores endógenos (sexo, tamaño, ciclo de vida) con relación a los aminoácidos, ácidos grasos y contenido de Hg en músculo de Mustelus mustelus de la costa de Sudáfrica (Bosch et al., 2013). Los resultados mostraron que no hay un efecto significativo en la concentración de Hg (0.59–1.26 mg/kg) y el ciclo de vida y talla de los organismos, sin embargo, si se encontraron diferencias entre géneros, con mayores concentraciones en machos adultos que en hembras. 2.2. Estudios en México En México se han realizado un gran número de estudios con referencia a metales, no metales y metaloides en agua (Armienta et al., 2007a; Semadi et al., 2008), suelos (Ongley et al., 2007; Armienta et al., 2007b), sedimentos (Green-Ruíz y Páez-Osuna, 2001; Shumilin et al., 2001; Frías-Espericueta et al., 2004; Ruelas-Inzunza et al., 2009a; 2009b; Arcega-Cabrera et al., 2010) y organismos (Ruelas-Inzunza y Páez-Osuna, 2000; Frías-Espericueta et al., 2005; Armienta et al., 2008; Frías-Espericueta et al., 2009; Osuna-Martínez et al., 2010; Frías-Espericueta et al., 2010; Páez-Osuna et al., 2010; Páez-Osuna et al., 2011; Bergés-Tiznado et al., 2013a; 2013b). Los estudios acerca de estos elementos sumamente tóxicos (As, Hg y Se) en depredadores tope son, en contraste, pocos y sobre especiación química de As, nulos. Ruelas-Inzunza y Páez-Osuna (2005), analizaron el grado de acumulación de Hg en la biota de Altata-Ensenada del Pabellón y Guaymas, mediante el análisis de este metal en músculo, hígado, branquias y vísceras de 7 especies de peces y 2 de tiburón. Encontraron que los tiburones acumularon concentraciones mayores que el resto de las especies estudiadas y solamente una especie de tiburón (Sphyrna lewini) excedió los límites máximos establecidos (1 mg/kg) para el tejido comestible. García-Hernández et al. (2007), realizaron estudios de Hg en el tejido comestible de diversas especies de tiburón, rayas, peces pelágicos y meros del Golfo de California. El 14% de las muestras analizadas (30 muestras) mostró concentraciones de Hg por encima del límite legal máximo permisible (1 mg/kg) de estás, 25 eran de tejido de 19 tiburón y 3 de peces pelágicos (concentración máxima de 1.24 ± 2.6 y 0.23 ± 0.62 mg/kg de Hg, respectivamente). Gutiérrez-Mejía et al. (2009), determinaron mercurio y arsénico en músculo e hígado de la mantarraya Rhinoptera steindachneri, en la parte alta del Golfo de California, ya que esta especie es de importancia comercial y de gran consumo local. Encontraron que la concentración de As era proporcional con la edad, con concentraciones máximas en el músculo de los organismos adultos y en el hígado de los juveniles. Se analizó As, Cd, Hg y Pb en 17 ejemplares del pez vela del Indo-Pacífico (Istiophorus platypterus) y 13 del marlin rayado (Tetrapturus audax) de la parte sur del Golfo de California (Soto-Jiménez et al., 2010). La concentración máxima de As fue 9.9 mg/kg para el pez vela y 6.6 mg/kg para el marlin rayado. Para el Hg, el valor máximo para el pez vela fue 3.62 mg/kg y para el marlin rayado 3.12 mg/kg. Concluyendo que personas adultas que consuman estos peces picudos deben limitar la ingesta a una vez por semana. Escobar-Sánchez et al. (2010), analizaron la bioacumulación de Hg y Se en músculo y cartílago de la aleta en el tiburón martillo (Sphyrna zygaena) de Baja California Sur. Las concentraciones de Hg encontradas en el músculo estuvieron entre 0.005 y 1.93 mg/kg (peso húmedo), valor promedio por debajo de los límites establecidos por agencias internacionales. Solo un espécimen tuvo valores por encima de este límite. Para Se, los niveles estuvieron entre 0.11 y 1.63 mg/kg (peso húmedo). En un estudio similar, Escobar-Sánchez et al. (2011) determinaron la biomangificación del Hg a través de la presa principal del tiburón azul (Prionace glauca) y la relación Hg- Se en el tiburón azul en la costa oeste de Baja California Sur. Encontraron niveles en músculo por encima de los límites máximos permisibles (LMP) de 1.0 mg/kg para consumo humano. La relación molar Hg:Se fue 1:0.2. 20 Ruelas-Inzunza et al. (2011a) evaluaron la exposición vía dieta que tiene la población al Hg en algunas áreas costeras de México. En los peces de Sinaloa los niveles de Hg en el músculo estuvieron por encima del LMP de la legislación mexicana. Se determinó el coeficiente de riesgo a la salud (hazard quotient) y se encontró que se tiene más riesgo de daño potencial al organismo al consumir peces carnívoros. En un estudio posterior, Ruelas-Inzunza et al. (2011b), determinaron Hg total y Hg orgánico en 10 especies de peces del Pacífico mexicano. La mayor concentración de Hg total fue encontrada en músculo de tiburón Carcharhinus leucas con 0.62  0.20 mg/kg, mientras que el valor de Hg orgánico en este tiburón fue de 0.27  0.05 mg/kg, representando un 44% del Hg total. Recientemente, Maz-Courrau et al. (2012) cuantificaron Hg en músculo de 4 especies de tiburón en aguas adyacentes a la Península de Baja California. En promedio Carcharhinus falciformis, Isurus oxyrinchus y Prionace glauca tuvieron concentraciones por encima de 1.0 mg/kg y para Sphyrna zygaena fueron muy cercanas a este valor. Hurtado-Banda et al. (2012), realizaron un estudio de Hg total en hígado y músculo de 3 especies de tiburón en costas de Sonora y Sinaloa. La mayor concentración se presentó en el músculo de juveniles de S. lewini (0.82  0.33 mg/kg w/w). El Hg en hígado fue menor comparado con los de músculo en las 3 especies. Barrera-García et al. (2012), llevaron a cabo un estudio donde se midieron las concentraciones de algunos oligoelementos, además de indicadores de estrés en músculo de tiburón azul (Prionace glauca) provenientes de la costa oeste de Baja California Sur. La concentración de As fue mayor en los organismos maduros que en los inmaduros; en hembras 7.15 ± 0.97 y 5.76 ± 0.68 mg/kg y en machos 7.47 ± 2.11 y 9.38 ± 1.35 mg/kg, respectivamente. En el caso del Se, las concentraciones estuvieron entre 0.17 y 0.28 mg/kg. El Hg las muestras de músculo de machos estuvieron por encima (1.29 ± 0.32 y 1.69 ± 0.18 mg/kg, inmaduros y maduros, respectivamente) de la Norma Oficial Mexicana y para las hembras, los valores de Hg fueron de 0.99 ± 0.08 y 21 0.76 ± 0.09 mg/kg, maduras e inmaduras, respectivamente. Concluyen que existen diferencias en las concentraciones de Hg en músculo de tiburón azul entre sexo y estado de maduración, esto en relación con los hábitos alimenticios de la especie. Vélez-Alavez et al. (2013), cuantificaron las concentraciones de Pb, Cd, Hg y As, además indicadores de estrés oxidativo en hígado, riñón y músculo de tiburón mako (Isurus oxyrinchus) capturados en Baja California Sur. No se encontraron diferencias significativas entre la concentración de As y los órganos de estudio, alcanzando valores de 155.7 μg/kg en músculo, 216.4 μg/kg en hígado y 56.5 μg/kg en riñón. En cuanto al Hg, la concentración en músculo (86.3 – 492.5 μg/kg) fue mayor que en hígado (0.0001 – 74.3 μg/kg) y en riñón (0.0001 – 113.6 μg/kg). Finalmente, Barrera-García et al. (2013), realizaron un estudio muy similar al de 2012, midiendo las concentraciones de algunos metales e indicadores de estrés en hígado y riñón de tiburón azul (Prionace glauca) provenientes de la costa oeste de Baja California Sur. En el caso del hígado, las concentraciones promedio de As, Hg y Se fueron de 10.62±4.76, 0.22±0.35 y 1.67±0.58 mg/kg (peso húmedo), respectivamente. Para el riñón, la concentración promedio de As fue de 5.14±16.03 mg/kg, la de Se fue 1.84±0.89 mg/kg y la de Hg de 0.38±0.36 mg/kg (peso húmedo), respectivamente. 22 3. ÁREA DE ESTUDIO La investigación se realizó en las aguas marinas adyacentes a Mazatlán (23º13’N; 160º24’30’’W) y Teacapán (22°27.1’N; 105°38.7’W), Sinaloa (Fig. 5). Ambos sitios están ubicados en la costa sureste del Golfo de California, esta es una zona de transición donde la corriente de California, la Nor-Ecuatorial y la de la Costa mexicana convergen (Torres-Rojas et al., 2010). El área sombreada corresponde a la zona donde fueron capturados los peces y abarca aproximadamente un semicírculo con un radio de 50 millas náuticas. Figura 5. Ubicación del área de estudio (Semicírculo con un radio de 50 millas náuticas). 23 4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA Debido a la creciente actividad económica y demográfica los niveles de deterioro y contaminación han aumentado a consecuencia de los aportes directos e indirectos (efluentes de aguas municipales e industriales, escurrimientos de la agricultura, ganadería y acuacultura) y por la ocurrencia natural de elementos tóxicos. Los peces y otros organismos tope de la trama trófica, como dorados, picudos y tiburones juegan un papel sumamente importante en los ecosistemas marinos, debido al intercambio de energía a lo largo de los niveles tróficos, además bioacumulan y biomagnifican metales tóxicos en una tasa mayor que los no depredadores y al mismo tiempo los niveles elevados causan efectos adversos en los mismos organismos y en aquellos que los consumen. Estos organismos forman parte de la dieta humana, por lo tanto, el humano esta potencialmente expuesto a la toxicidad por metales y metaloides presentes en sus alimentos, la cual puede verse aumentada o disminuida dependiendo de su especiación química. Existe la imperante necesidad de generar información que contribuya a esclarecer la distribución de Hg y Se en los organismos depredadores tope marinos y establecer la relación molar entre los mismos para estimar un consumo seguro de estos peces ya que tienen una importancia cada vez mayor en nuestra dieta por los beneficios que representa para la salud humana. Otra contribución de suma relevancia de este proyecto es la determinación de los niveles actuales de As, así como la forma inorgánica, en los tejidos de los organismos y en las diferentes especies de depredadores tope propuestas en este trabajo. 24 5. HIPÓTESIS Las concentraciones de As, Se y Hg en los organismos recolectados en las aguas del sureste del Golfo de California y en particular en la zona adyacente a Mazatlán y Teacapán, van a ser variables, moduladas por factores como el tipo de tejido, tamaño, sexo y especie en cuestión. Se espera que la acumulación de estos elementos sea en: Pez vela: hígado > riñón > músculo > gónada Tiburón martillo: músculo > hígado > riñón > cerebro Dorado: músculo > hígado > riñón > gónada En cuanto a especie, la concentración de Hg, Se y As será mayor en pez vela>tiburón>dorado, se esperan diferencias entre las concentraciones por talla y peso. Se esperan niveles medibles de As inorgánico debido a los aportes naturales de las aguas del Golfo. La relación molar Se:Hg será  1:1 para las muestras a analizar. 25 6. OBJETIVOS 6.1. Objetivo General Determinar los niveles, distribución y biomagnificación de As, Hg y Se en tejidos de los depredadores tope S. lewini, I. platypterus y C. hippurus que se capturan en el sureste del Golfo de California. 6.2. Objetivos particulares  Determinar la concentración de As, Hg y Se totales en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini; As, Hg y Se en músculo, hígado, riñón y gónadas de C. hippurus e I. platypterus recolectados en la región adyacente a Mazatlán y Teacapán, Sinaloa y de sus presas principales, por espectrofotometría de absorción atómica.  Cuantificar el As inorgánico en muestras de músculo y gónadas representativas de cada especie.  Estimar el efecto de protección mediante la relación molar Se:Hg de acuerdo a los niveles de concentración encontrados en las diversas muestras a recolectar, calculando el Valor Benéfico para la Salud de Se (Se-HBV).  Evaluar las diferencias en concentración y distribución de Se, Hg y As entre especies, sexo, talla y entre adultos y juveniles.  Comparar los niveles de concentración encontrados de As, Hg y Se con los límites máximos permisibles de acuerdo a normas nacionales e internacionales y estimar la dosis de estos elementos por ración consumida en humanos de acuerdo a la Ingesta Provisional Tolerable Semanal (PTWI).  Identificar las presas principales a través del análisis de los contenidos estomacales y determinar el factor de biomagnificación de As, Se y Hg, cuantificando las concentraciones de los 3 elementos en las presas principales del contenido estomacal.  Evaluar los riesgos para la salud por estos elementos, mediante el Coeficiente de Peligrosidad (Hazard Quotient), el Índice de Riesgo (Hazard Index) y el Coeficiente de Riesgo a Contraer Cáncer. 26 7. METODOLOGÍA 7.1. Muestreos La recolección de muestras de dorado se llevó a cabo aprovechando las capturas de los torneos de pesca deportiva “11 y 13 Torneo de Pez Vela de El Debate” en Mazatlán, con un radio de pesca de alrededor de 50 millas sobre Mazatlán en el sureste del Golfo de California, en el mes de noviembre de 2011 y 2013; y en Teacapán mediante la captura proveniente de la pesca artesanal en el periodo comprendido de enero a marzo de 2012. En el caso del pez vela, las muestras se obtuvieron los durante noviembre de 2011, 2012 y 2013 en los “Torneo de Pez Vela de El Debate”, en Mazatlán, Sinaloa. Para el tiburón martillo, los organismos fueron capturados en aguas adyacentes a Teacapán, a través de pesca artesanal de noviembre a diciembre de 2011 y en el mes de octubre de 2012. De cada organismo se registraron los parámetros de peso, sexo y talla; en el caso de los tiburones se medió la longitud total (LT) desde la punta del morro hasta la punta de la cola; en el pez vela se registró la longitud maxilar inferior (LMI), es decir, la distancia desde la mandíbula inferior hasta la furca; y en dorados se tomó la longitud furcal (LF) que es desde la punta de la boca hasta la furca (Fig. 6). Figura 6. Medidas estándares para las especies de estudio. 27 Se recolectó una porción de músculo entre 15 y 70 g de la parte dorsal anterior de los organismos. Los cerebros de los tiburones martillo se extrajeron haciendo un corte prolongado en la parte frontal de la cabeza por encima de la escotadura central. Las vísceras de los organismos se almacenaron en bolsas de plástico y se depositaron en hielo, al igual que el músculo y los cerebros, para su transporte al laboratorio y su inmediata congelación. Todo el material utilizado en el estudio se preparó de acuerdo a la técnica de limpieza de Moody y Lindstrom (1977). 7.2. Preparación de las muestras Una vez en el laboratorio, las muestras se descongelaron a temperatura ambiente durante toda la noche y se separó cada uno de los tejidos de estudio (riñón e hígado) y se registró el peso individual. Adicionalmente se separó, en el caso del pez vela, gónada, vaso y estómago; para tiburón martillo aleta, corazón, estómago; para dorado, estómago y gónada. Cada tejido se limpió completamente con agua milli-Q e inmediatamente se llevaron a congelación durante 2 días. Posteriormente, se liofilizaron durante 72 horas en una liofilizadora Labconco, a -43 ºC y 200 x 10-3 mBar. Después de la liofilización las muestras se homogeneizaron en un mortero semiautomatizado (Reish) de ágata y también de forma manual. Una vez liofilizados y molidos, a los tejidos se les determinaron los porcentajes promedio de humedad para cada especie. Una vez listas las muestras, se sometieron a una digestión ácida (por duplicado) usando vasos de digestión de teflón con capacidad de 60 mL (Savillex). Se utilizaron 0.250 ± 0.003 g del tejido seco en cada vaso de digestión, a excepción de las muestras de riñón de dorado, en cuyo caso se utilizó 0.100 ± 0.003 g del tejido. Se adicionaron 5 mL de ácido nítrico (HNO3, Ultrapuro >65%, Trace metal Analysis, Baker). En el caso particular de la digestión de las muestras de hígados de tiburón, se utilizaron 3 mL de HNO3 y 2 mL de peróxido de hidrógeno (H2O2, conc. ≥ 30%), debido a la composición grasa del tejido. En todas las muestras se llevó a cabo una predigestión de 12 horas, se colocaron en un baño de arena a 120 °C y se mantuvieron a esa temperatura por 3 28 horas. Las muestras digeridas se llevaron a un volumen final de 20 mL a excepción de las muestras de riñón de dorado que se aforaron a 10 mL, con agua milliQ y se almacenaron en frascos de polietileno previamente acondicionados y lavados. 7.3. Recolección de presas principales Los organismos mencionados anteriormente son de hábitos carnívoros y se alimentan principalmente de otros peces, cefalópodos y crustáceos (Tabla 1). Tabla 1. Presas principales de los organismos de estudio. La identificación de las presas se realizó de acuerdo a su grado de digestión. Para esto se le asignó una numeración (Galván-Magaña, 1999; Torres-Rojas et al., 2006), donde el estado I corresponde a los organismos presa frescos, es decir, son identificables debido a que su estado de digestión fue mínimo; el estado II se asignó a los organismos con pérdida de alguna estructura corporal, en estado de digestión medio, con ausencia de piel, pero presencia de músculo; el estado de digestión III se le dio a los organismos cuando solo aparecían esqueletos, vertebras o partes del cuerpo; finalmente el estado IV se asignó a las partes duras, como otolitos de peces y mandíbulas de cefalópodos (Fig. 7). Organismo Presas principales Fuente Pez vela Argonauta spp. Dosidicus gigas Auxis spp. Rosas-Alayola et al. (2002) Arizmendi-Rodriguez et al. (2006) Dorado Hemiramphus saltator Hemisquilla californiensis Tripp-Valdez et al. (2010) Tiburón martillo o cornuda Synodus scituliceps Decapterus spp. Selar crumenophthalmus Loliolopsis diomedae Pleuroncodes planipes Torres-Rojas et al. (2010) 29 Se identificaron hasta el nivel de especie las muestras con un estado de digestión mínimo utilizando distintas claves, como la Guía para la identificación de especies para los fines de la pesca Pacífico Centro-Oriental (Fisher et al., 1995), las de Allen y Robertson (1994) y las de Thomson et al. (2000). Para los organismos con estados de digestión más avanzados se utilizaron las claves de Clothier (1950), Wolff (1982, 1984), Brusca (1980) y de Fitch y Brownell (1968). Una vez identificadas todas las presas, se procesaron y homogeneizaron individualmente (organismo completo) con la ayuda de un procesador de alimentos marca Oster y se prepararon para el análisis de elementos de acuerdo a lo descrito anteriormente. Para cuantificar los componentes de la dieta se emplearon los métodos numérico (N), gravimétrico (P) y la frecuencia de aparición (FA). Estos a su vez, se combinaron para formar el índice de importancia relativa (IIR). Finalmente, el valor se expresó utilizando la proporción de IIR para cada presa con respecto al IIR acumulado total, expresado en porcentaje (Pinkas et al., 1971; Cortés, 1999; Chipps y Garvey, 2007). Figura 7. Ilustración del estado de digestión de los organismos presa. N = ni x 100 NT P = p x 100 PT FA = n x 100 NE %IIR = (%N + %P) x %FA 30 Donde: ni = Número total de presas de una determinada especie NT = Número total de presas de todas las especies p = Peso (g) de un determinado tipo de especie PT = Peso total (g) de todas las especies n = Número de estómagos donde apareció una especie NE = Número de estómagos con alimento analizados 7.4. Determinación de elementos 7.4.1. Arsénico y selenio Las muestras para la cuantificación de las concentraciones de As total y Se, se analizaron por espectrofotometría de absorción atómica (EAA) con sistema de corrección por efecto Zeeman acoplado a horno de grafito (AAnalyst 800, Perkin-Elmer; Fig. 8a). Para la cuantificación de ambos metaloides, se preparó un modificador de matriz para obtener una mayor temperatura de cenizas y mejorar la señal del analito, adicionando 30 μL del mismo en cada atomización. El modificador se preparó a partir de 1 mL de solución de nitrato de paladio ([Pd(HNO3)2]; 10,000 mg Pd/L en HNO3 al 15%, Merck) y 100 μL de nitrato de magnesio (Mg(NO3)2; 10,000 mg/L, Merck), y 8.9 mL de agua acidificada (HNO3 al 0.2%). Todas las soluciones y/o diluciones de las muestras que se utilizaron para estos análisis se prepararon con agua acidificada. La exactitud y precisión del método se determinó utilizando material de referencia DOLT-4 (NRC-CNRC, 2008), con un contenido de As de 9.66±0.62 mg/kg y de Se 8.3±1.3 mg/kg con base a peso seco. Para As, los porcentajes de recuperación estuvieron entre 92.0 y 101.6, con un promedio de 95.6±3.9 %, el límite de detección del equipo (LD=2DE; Harris, 2003) para As fue de 0.6 μg/L y la precisión, estimada como coeficiente de variación fue de 2.7%, para un nivel de 34.6±0.9 mg/kg de As total. En lo que respecta al Se, la recuperación promedio fue de 95.5±6.6%, el límite de detección del equipo fue de 0.5 μg/L y el coeficiente de variación de 6.0% para un nivel de 1.9±0.1 mg/kg. 31 7.4.2. Mercurio Las concentraciones de Hg se determinaron con EAA por generación de vapor en frío (GVF, VARIAN modelo VGA-110; Fig. 8b). Para realizar la cuantificación de Hg total o elemental, las muestras se prepararon haciendo las diluciones correspondientes y agregando 1 mL de HNO3 al 50% (v/v) y 0.1 mL de dicromato de potasio (K2Cr2O7) al 1% (p/v) a cada una de ellas. Posteriormente se dejaron reaccionar durante 4 horas. La exactitud y precisión del método se determinó utilizando material de referencia DOLT-4 (hígado de cazón; NRC-CNRC, 2008), con un contenido de Hg de 2.58 ± 0.22 mg/kg con base a peso seco. Los porcentajes de recuperación estuvieron entre 89.7 y 94.4, con un promedio de 91.1 ± 1.9 %. El límite de detección del equipo fue de 0.2 μg/L y la precisión, estimada como coeficiente de variación fue de 2.3%, para un nivel de 1.5 mg/kg. 7.4.3. Cuantificación de arsénico inorgánico Se determinó el arsénico inorgánico Asi [As(III) y As(V)] en las muestras seleccionadas de acuerdo concentraciones mínimas y máximas obtenidas de As total del músculo de las tres especies de estudio. Además se determinó el Asi en muestras de gónadas de pez vela y dorado. El trabajo analítico consistió en una serie de etapas (Muñoz et al., 2000; Devesa et al., 2001; Muñoz et al., 2002; Torres-Escribano et al., 2008; Fig. 9 y 10): Figura 8. (a) Espectrofotómetro de absorción atómica (EAA) con sistema de corrección por efecto Zeeman acoplado con horno de grafito (AAnalyst 800, Perkin-Elmer); (b) EAA SpectraAA 220 (VARIAN VGA-110) (a) (b) 32 1. Digestión ácida para poner en disolución todas las especies arsenicales que contiene la muestra. Para esto, se utilizaron 0.500 ± 0.003 g del tejido seco, humectado con 4.1 ml de agua milliQ, agregando después 18.4 ml de ácido clorhídrico (HCl, conc. 37%), dejados en reposo de 12 a 15 horas (Fig. 9a). 2. Reducción de As(V) y MMA(V) a As(III) y MMA(III), mediante la adición de 2 ml de ácido bromhídrico (HBr, conc. ≥48%) y sulfato de hidracina (H4N2 • H2SO4) al 1.5% (m/m). Esto para asegurar la extracción de las especies arsenicales de las muestras digeridas, ya que las trivalentes son las únicas que pueden extraerse con cloroformo (Fig. 9a). 3. Extracción selectiva con cloroformo (CHCl3) del As trivalente en forma de As(III) y MMA (III) presentes en el digerido de la muestra, agregando 10 ml de CHCl3, agitando mecánicamente por 5 minutos (Fig. 9b) y centrifugando el extracto a 2200 rpm durante 5 min (Fig. 9c). La fase clorofórmica resultante localizada en la parte inferior del tubo se extrajo con una pipeta y se transfirió a un nuevo tubo. Se llevó a cabo el mismo procedimiento antes descrito dos veces más, finalizando con un volumen total de CHCl3 aproximado de 30 ml. 4. La fase clorofórmica resultante se centrifugó a 2000 rpm durante 5 minutos y para remover los restos de fase ácida se llevó a cabo una filtración por gravedad, con una jeringa de 20 ml y filtros PTFE (filtro de membrana hidrófobo con carcasa). 5. El As presente en la fase clorofórmica se extrajo con ácido clorhídrico 1 M (10 ml), agitando mecánicamente por 5 minutos y centrifugando el extracto a 2000 rpm durante 5 min, una vez en las gradillas, se extrajo la fase ácida (situada en la parte superior del tubo) y se depositó en un vaso de precipitado. Se repitió el procedimiento solo una vez más, terminando con aproximadamente 20 ml de fase ácida (Fig. 9d, 9e). 6. A la fase ácida resultante se le agregaron 2.5 ml de agente de mineralización (solución de nitrato de magnesio hexahidratado al 20% y óxido de magnesio al 2%) y 10 mL de HNO3 concentrado para su posterior evaporación hasta sequedad en un baño de arena (Fig. 9f). Los vasos se metieron a la mufla tapados con un vidrio de reloj a una temperatura inferior a los 150 °C, incrementando la temperatura hasta 425±25°C, manteniendo la temperatura por 12 horas. Se obtuvieron cenizas 33 blancas, libres de materia orgánica. Se dejaron enfriar las muestras a temperatura ambiente. 7. Las cenizas se pusieron en disolución, realizando simultáneamente la reducción de As(V) a As(III), agregando 5 mL de HCl al 50% (v/v), moviendo en forma manual hasta completar la disolución de las cenizas. Se agregaron 2 mL de solución reductora (yoduro potásico 5% m/m y ácido ascórbico 5% m/m) al vaso de precipitado y se filtró todo el líquido sobre un matraz aforado de 10 mL con HCL al 50%. 8. Finalmente el As inorgánico se cuantificó por EAA acoplada a generación de hidruros (GH) mediante inyección en flujo (Perkin-Elmer 3300; Fig. 9g). (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Figura 9. (a) Muestras en digestión ácida con HCl y reducción del As(V) a As (III); (b) muestras en agitación; (c) centrifuga (Eppendorf 5810); (d) fase ácida (sobrenadante) de la extracción; (e) ase ácida con agente de mineralización; (f) secado en baño de arena; (g) espectrofotómetro de absorción atómica (EAA) acoplado con generador de hidruros mediante inyección de flujo (Perkin-Elmer 3300). 34 Figura 10. Procedimiento esquematizado para la determinación de arsénico inorgánico (Muñoz et al., 2000; Devesa et al., 2001; Muñoz et al., 2002; Torres-Escribano et al., 2008). Determinación de As inorgánico Digestión ácida Reducción de As(V) y MMA(V) a As(III) y MMA(III) Extracción selectiva con CHCl3 del As(III) y MMA(III) Remoción de restos de la fase ácida de la fase clorofórmica por filtración (filtros PTFE) Extracción del Asi de la fase clorofórmica con HCl Mineralización, acidificación y evaporación de la fase ácida a sequedad en baño de arena Extracción del Asi de la fase clorofórmica con HCl Digestión seca vía mufla (425 25°C) para obtener cenizas blancas, libres de materia orgánica Reducción de las cenizas con HCl y cuantificación por EAA- GH mediante inyección de flujo 35 7.5. Biomagnificación El factor de biomagnificación (FB) se calculó mediante la relación de la concentración de los elementos estudiados de los depredadores entre la de sus presas, mediante la ecuación propuesta por Gray (2002) y utilizada por Ciesielski et al. (2006), Lavoine et al. (2010) y Misztal-Szkudlinska et al. (2011): FB= Xdepredador/Xpresa. Donde Xdepredador=concentración del elemento en el depredador y Xpresa=concentración del elemento en la presa. Si el FB es mayor a la unidad, entonces hay biomagnificación; sin embargo, un problema muy común, es que al calcular el FB se utiliza el organismo completo de la especie que se sitúa en la base de la cadena alimenticia y un tejido en particular del depredador tope, donde el contaminante por lo regular se acumula, como es el caso del hígado o músculo, lo cual nos puede llevar obtener factores de biomagnificación ambiguos (Gray, 2002). En este trabajo se calcularon dos tipos de FB, en el primero (FBmúsculo), simplemente se utilizó la concentración del elemento en el músculo como el total en el depredador. En el segundo (FBtotal), se calculó una concentración de Se, Hg y As en el depredador total, sumando la concentración del elemento en cada órgano multiplicado por la fracción en peso que representa sobre el peso total del organismo: Donde: XTotal = Concentración total del elemento (μg/g) X = Concentración del elemento en el tejido (μg/g) W = Peso promedio del tejido (g) Wtotal = Peso total del organismo (g) En este caso, se tomaron en cuenta sólo el músculo, hígado, riñón y cerebros o gónadas (de acuerdo a la especie), asumiendo que el resto (tejido óseo, estómago, etc.) tiene contribuciones muy bajas, por el bajo porcentaje del peso total, como del bajo contenido de Hg, Se y As. XTotal = Xmúsc Wmúsc + Xhíg Whíg + Xriñ Wriñ + Xgón/cer Wgón/cer + Xresto Wresto Wtotal Wtotal Wtotal Wtotal Wtotal 36 En general, el FB se calcula con base a un solo tipo de presa con respecto al depredador tope. Dado que en este trabajo se extrajo cada estómago por individuo muestreado, se identificaron las presas contenidas en ese mismo estómago y finalmente se cuantificó el contenido de Hg, Se y As en cada una de las especie presa. Se calculó el FB mediante un promedio del factor de biomagnificación que resultó de cada uno de los estómagos, es decir, de forma individual. Se realizó otro cálculo de biomagnificación con base en la presa, promediando la concentración del elemento del depredador dividida entre el promedio de la concentración del elemento en cada especie presa. Todo esto con el fin de encontrar diferencias entre las distintas formas de determinar el FB. 7.6. Evaluación de riesgos para la salud La evaluación de los riesgos asociados a un contaminante están regulados por leyes federales en Estados Unidos por la Agencia de Protección al Ambiente (EPA, por sus siglas en inglés) y tienen como objetivo la estimación de la probabilidad o posibilidad de que ocurra un efecto adverso en humanos como resultado de una exposición definida a un contaminante (Newman y Unger, 2003). De ahí viene la caracterización de los riesgos a exposición mediante ciertos índices como son: el coeficiente de peligro o peligrosidad (HQ, por sus siglas en inglés Hazard Quotient) que es la relación que existe entre el nivel de exposición a un contaminante que puede ingerirse a través del tiempo de vida sin causar daños aparentes entre una dosis de referencia del tóxico (RfD); el Índice de riesgo (HI, por sus siglas en inglés Hazard Index) es la sumatoria del HQ para todas las sustancias químicas o compuestos a los que un individuo está expuesto; y el riesgo a contraer cáncer (RCC) se define como la ingesta crónica promedio de por vida (tiempo de vida) entre el riesgo o probabilidad de ocurrencia por unidad de dosis consumida del contaminante (SF). Los valores de la dosis de referencia se basan en un valor umbral que conduce a ciertos daños, como por ejemplo, necrosis celular. Este valor esta expresado en unidades de mg/kg peso corporal x día y se basa en un estimado a la exposición diaria de por vida que tiene la población humana en la que no se apreciará o presenta 37 deterioro en el organismo. Elementos como el As y el Hg están expresados en mg de As inorgánico y mg de metilmercurio (MeHg), respectivamente, debido a que son las formas más tóxicas que se presentan de cada uno de los elementos mencionados (EPA, 2012). En la mayoría de los estudios, el MeHg constituye más del 95% del Hg total contenido en el músculo, en otros se ha registrado que en muestras con niveles de Hg>0.5 mg/kg, representa más del 75% (Cappon y Smith, 1982; Bloom, 1992). Con el fin de obtener dosis de consumo más seguras y/o minimizar riesgos asociados a exposición, en este estudio para realizar los cálculos de HQ se consideró que el MeHg es igual al promedio de concentración del Hg total cuantificado. En el caso del SF, este solo aplica para el arsénico y también es calculado para su forma inorgánica. Para evaluar el coeficiente de peligrosidad (HQ por sus siglas en inglés), índice de riesgo (HI por sus siglas en inglés) y el riesgo a contraer cáncer (RCC) se utilizaron las ecuaciones descritas por Newman y Unger (2003) y los datos de referencia fueron tomados de la EPA (2012). Donde: CTC = Concentración total del contaminante RfD = Dosis de referencia del contaminante CDI = Ingesta crónica promedio por tiempo de vida (70 años) SF = Slope factor RfD (base peso fresco): MeHg = 0.0001 mg/kg peso corporal/ día As = 0.0003 mg As inorgánico/kg peso corporal/ día Se = 0.005 mg/kg peso corporal/ día SFAs = 1.5 mg/kg de peso corporal/día HQ = CTC x [Ingesta diaria / Peso corporal] RfD RCC = CDI x SF HI = ΣHQ 38 Para calcular la relación molar Se:Hg y para el cálculo del Valor Benéfico para la salud del Se (Se-HBV) se utilizó la concentración de Se y Hg con base a peso húmedo en mg/kg (μg/g=ppm) y se calculó de forma individual de acuerdo a los valores de humedad de cada uno de los tejidos de estudio (Kaneko y Ralston, 2007; Raymond y Ralston, 2009; Ralston y Raymond, 2010; Burger et al., 2012; Burger y Gochfeld, 2012; 2013). Los valores de peso molecular utilizados en este trabajo son Se=78.96 g/mol y Hg=200.59 g/mol y la ecuación se describe enseguida: El Se-HBV se propuso como un indicador para describir e integrar los beneficios nutricionales específicos que el Se aporta a la dieta, con relación a los riesgos por exposición al Hg por el consumo de algunos tipos de mariscos, ya que algunos de estos alimentos proveen más Se que Hg y por consiguiente protegen de la toxicidad del Hg y dan beneficios directos a la salud, a valores positivos se dice que hay efecto de protección (Kaneko y Ralston 2007; Raymond y Ralston, 2009; Ralston y Raymond, 2010; Polak-Juszczak, 2015). 7.7. Análisis estadístico Una vez obtenidos los resultados, se realizó un análisis exploratorio de los datos mediante el paquete estadístico Statistica 10 (StatSoft), se aplicaron las pruebas de normalidad (Kolmogorov-Smirnov, Lilliefors y Shapiro-Wilk W) y homocedasticidad (Levene) y al no cumplir todas las variables de estudio con estos requisitos, se optó por el uso de métodos no paramétricos. Se realizaron comparaciones múltiples entre las medias de las variables (Kruskall-Wallis ANOVA), así como entre sexos por cada tejido de estudio y comparaciones de relaciones molares, mediante pruebas U Mann-Whitney; para determinar asociación entre las variables de estudio se utilizaron correlaciones de Spearman (r), el nivel de significancia utilizado en este estudio fue p<0.05 (Zar, 1999). Para determinar las diferencias entre las dietas de acuerdo al sexo de los organismos, se utilizó un análisis de similitud ANOSIM (RANOSIM) en Primer 6, donde, si RANOSIM es cercano a cero, no habrá diferencias entre los grupos (Clarke y Warwick, 2001). Se-HBV = [ Se:Hg x Se total (nmol/g) ] – [ Hg:Se x Hg total (nmol/g) ] 39 8. RESULTADOS 8.1. Humedad de los tejidos En cuanto al porcentaje de humedad en los tejidos (Tabla 2), el músculo de tiburón presentó una diferencia significativamente menor entre su media (p<0.05) y la de los músculos de pez vela y dorado; el hígado también tuvo una diferencia significativamente menor (p<0.05) en el porcentaje promedio de humedad con respecto a los hígados de pez vela y dorado, debido a que el tiburón almacena su grasa en este órgano. Finalmente, el riñón no mostró diferencias entre el porcentaje promedio de humedad entre las tres especies, con valores muy similares entre sí, en el caso del cerebro de los tiburones martillo solamente se tuvo el valor para esa especie, mientras que las gónadas del pez vela y el dorado no presentaron diferencias significativas entre sus medias (p<0.05). Tabla 2. Humedad promedio (%±ES) en los tejidos de depredadores tope estudiados Organismo Tejido Tiburón Dorado Pez vela Músculo 72.5±0.3b,1 75.9±0.4a,2 76.6±0.4b,3 Hígado 38.4±2.1a,1 74.6±0.7a,2 73.6±0.4a,2 Riñón 76.6±0.3b,1 76.8±0.9a,1 77.7±0.5b,1 Cerebro 77.9±0.3c - - Gónada - 82.0±0.6b,1 81.3±0.4c,1 Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos de la misma especie; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre un mismo tejido de las especies; ES = Error estándar 40 8.2. Tiburón martillo 8.2.1. Biometrías Para el tiburón martillo en total se recolectaron 40 organismos juveniles, 27 pertenecientes al periodo de noviembre-diciembre de 2011, mientras que en el mes de octubre de 2012 se obtuvieron solo 13 especímenes. Se registró la longitud total (LT) y el peso de los organismos, en total se obtuvieron 19 hembras y 21 machos (Tabla 3). Se estimó la edad aproximada de los individuos de acuerdo a la ecuación propuesta por Anislado-Tolentino et al. (2008; Tabla 3). Tabla 3. Medidas morfométricas de los tiburones martillo S. lewini muestreados n LT (cm) Peso (kg) Edad (años)* Min - Max Media ± ES Min - Max Media ± ES Min - Max Media ± ES Macho Hembra Total 21 19 40 57.5 – 96.2 53.0 – 108.5 53.0 - 108.5 79.1±2.4 84.1±2.9 81.5±1.9 0.8 – 3.7 0.7 – 5.3 0.7 – 5.3 2.4±0.2 2.9±0.2 2.6±0.1 0.2 – 1.8 0.1 – 2.2 0.1 – 2.2 0.9±0.1 1.3±0.1 1.1±0.1 LT = Longitud total; ES = Error estándar; n = número de muestras; *Edad de acuerdo a la ecuación para hembras LT=376 (1 – ℮-0.1 (t + 1.16)) y para machos LT= 364 (1 – ℮-0.123 (t + 1.18)); t=años (Anislado-Tolentino et al., 2008) El intervalo de peso que se presentó con mayor frecuencia fue de 2.0 a 3.0 kg (Fig. 11a), mientras que en el caso de la talla, el más frecuente fue el intervalo de 80 a 90 cm (Fig. 11b). La cantidad de tejidos es igual al número de organismos recolectados (n=40), a excepción del cerebro, donde solamente se obtuvieron los de 26 individuos. Figura 11. Distribución de frecuencias de (a) peso y (b) longitud total de tiburón martillo S. lewini. 0 1 2 3 4 5 6 Peso (kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N úm er o de in di vi du os a 50 60 70 80 90 100 110 LT (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N úm er o de in di vi du os b 41 La LT y el peso de los tiburones martillos presentaron una alta correlación positiva significativa (r=0.97; p<0.0000001; Fig. 12); esto indica que la relación peso-talla es proporcional en los tiburones martillo juveniles capturados en Teacapán, Sinaloa. 8.2.2. Concentración de mercurio y selenio Las concentraciones de Hg en el músculo de tiburón martillo (S. lewini) del total de las muestras obtenidas estuvieron entre 0.12 y 1.17 mg/kg (con base a peso húmedo). La concentración más frecuente encontrada en el músculo osciló entre 0.40 y 0.60 mg/kg (peso húmedo) en 15 individuos, seguida por 12 organismos que tuvieron valores de Hg total de 0.60 a 0.80 mg/kg (peso húmedo), se observa una mayor probabilidad de encontrar concentraciones de Hg total >0.40 mg/kg (peso húmedo; Fig. 13a). En cuanto a los hígados, las concentraciones en general fueron menores en comparación al músculo, presentándose valores desde 0.08 hasta 0.39 mg/kg (peso húmedo; Fig. 13b) y se observa que existe una mayor probabilidad de encontrar concentraciones <0.20 mg/kg de Hg total (peso húmedo) en hígado del tiburón martillo S. lewini (Fig. 13b). En el caso de los riñones, las concentraciones de Hg total estuvieron entre 0.07 y 0.39 mg/kg (peso húmedo; Fig. 13c). Finalmente, la concentración de Hg total en los cerebros de S. lewini estuvo entre 0.04 y 0.19 mg/kg (peso húmedo; Fig. 13d), siendo más probable encontrar concentraciones en este tejido >0.08 mg/kg. Figura 12. Modelo potencial entre longitud total y el peso de juveniles de S. lewini. 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Pe so (k g) y = 0.00002 x2.64 r = 0.99 42 El contenido de Hg en músculo tuvo una fuerte correlación positiva (r=0.70; p<0.0001) con respecto al peso, mientras que el Hg en el hígado se correlacionó negativamente con el peso (r= -0.33; p=0.04). En decir, se observa una tendencia en donde individuos de mayor peso presentan un mayor contenido de Hg en el músculo. En el caso del hígado, la tendencia indica que la concentración de Hg en hígado disminuye a medida que el individuo va ganando peso. Las correlaciones encontradas entre el Hg en los riñones (r= -0.27) y cerebro (r=0.30) con respecto al peso de los individuos no fueron significativas (p>0.05). Figura 13. Histograma de frecuencias de las concentraciones de Hg total en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) cerebro de S. lewini (peso húmedo). 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Hg músculo (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N úm er o de in di vi du os a 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Hg hígado (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os b 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Hg riñón (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 N úm er o de in di vi du os c 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 Hg cerebro (mg/kg) 0 1 2 3 4 5 6 7 N úm er o de in di vi du os d 43 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 H g hí ga do (m g/ kg ) br = -0.34 (p=0.03) Entre la LT y la concentración de Hg total en músculo también se encontró una fuerte asociación positiva, al igual que una negativa entre el Hg en hígado y la LT (Fig. 14). La longitud total no tuvo correlación significativa con el Hg en los riñones (Fig. 14c) y el Hg en el cerebro (Fig. 14d). Con respecto a la edad estimada de los individuos, estos datos tuvieron una correlación significativa (p<0.05) positiva con el Hg en el músculo y una negativa con el Hg en el hígado, siguiendo el mismo patrón que las asociaciones encontradas con la LT (Fig. Figura 14. Correlaciones entre la concentración de Hg en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) cerebro de S. lewini (peso húmedo) con la longitud total (LT); líneas punteadas indican límites máximos permisibles en la legislación nacional e internacional; r= coeficiente de correlación de Spearman; NS= No significativo (p>0.05); en (a) círculos rellenos y sin rellenar representan machos y hembras, respectivamente, con diferencias significativas entre sus medias (p<0.05). y= -0.40 + 0.01 x r2 = 0.44 y= 0.38 - 0.003 x r2 = 0.21 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 H g m ús cu lo (m g/ kg ) ar = 0.69 (p<0.00001) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 H g riñ ón (m g/ kg ) cr = -0.27 (NS) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 H g ce re br o (m g/ kg ) dr = 0.25 (NS) 44 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 H g m ús cu lo (m g/ kg ) a r= 0.70 (p<0.00001) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 H g hí ga do (m g/ kg ) br = -0.39 (p=0.01) 15). La edad no se correlacionó significativamente (p>0.05) con el Hg en el riñón (r= - 0.24), ni con el Hg en el cerebro (r= 0.36) de los organismos muestreados. De acuerdo a lo anterior, la concentración de Hg en músculo es proporcional a la LT y a la edad de los tiburones martillo, es decir, a medida que el individuo aumenta su longitud y/o edad el Hg incrementa su concentración en el músculo. Para el caso del hígado, la tendencia es negativa, lo cual indica que a medida que el organismo aumenta en edad y talla, la concentración de Hg disminuye en este órgano. Se encontró una fuerte asociación positiva (p<0.000001) entre el Hg total en hígado y el Hg en riñón del tiburón martillo, lo cual nos indica que, la concentración del metal en el hígado es proporcional a la concentración de Hg en el riñón (Fig. 16a). También se evidenció una correlación positiva, significativa (p<0.05), entre el Hg en el músculo y el Hg en el cerebro de los organismos (Fig.16b). No se encontraron correlaciones significativas entre el Hg en músculo y/o cerebro y el Hg total en hígado y riñón (p>0.05). Figura 15. Correlaciones entre la edad y la concentración de Hg en (a) músculo e (b) hígado de S. lewini (peso húmedo); líneas punteadas indican límites máximos permisibles en la legislación nacional e internacional; r= Coeficiente de correlación de Spearman; Edad calculada para hembras LT=376 (1 – ℮-0.1 (t + 1.16)) y machos LT= 364 (1 – ℮-0.123 (t + 1.18)); t=años (Anislado-Tolentino et al., 2008). y= 0.29 + 0.31 x r2 = 0.47 y= 0.22 – 0.07 x r2 = 0.23 45 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 Hg riñón (mg/kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 H g hí ga do (m g/ kg ) a r= 0.76 (p<0.00001) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Hg músculo (mg/kg) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 H g ce re br o (m g/ kg ) br= 0.44 (p=0.02) El Se tuvo concentraciones en el músculo de S. lewini desde 0.4 hasta 4.1 mg/kg (peso húmedo; Fig. 17a), donde el intervalo más frecuente fue de 0.5 a 1.0 mg/kg (peso húmedo) con 19 organismos; en cambio los valores cuantificados para el hígado fueron mayores alcanzando un máximo de 17.1 y como mínimo 3.8 mg/kg (peso húmedo; Fig. 17b) donde 14 organismos tuvieron concentraciones entre 4.0 y 6.0 mg/kg (peso húmedo). Las concentraciones máximas obtenidas de Se fueron en el riñón con 26.7 mg/kg (peso húmedo; Fig. 17c) y el valor mínimo obtenido en este tejido fue de 4.0 mg/kg (peso húmedo), con mayor probabilidad de encontrar concentraciones <10.0 mg/kg (peso húmedo). Finalmente, los cerebros presentaron concentraciones similares a las del músculo, con intervalos desde 0.7 hasta 2.8 mg/kg (peso húmedo), el intervalo de concentración más frecuente fue de 1.0 a 1.5 mg/kg con 15 individuos, donde se observa que hay mayor probabilidad de encontrar concentraciones <1.5 mg/Kg (peso húmedo; Fig. 17d). Figura 16. Correlación entre Hg de hígado y riñón (a) y entre Hg del músculo y el cerebro (b) de S. lewini (peso húmedo); r= coeficiente de correlación de Spearman. y= -0.003 + 0.67 x r2 = 0.50 y= 0.06 + 0.08 x r2 = 0.21 46 El Se cuantificado en el músculo, hígado, riñón y cerebro no presentó asociaciones o correlaciones significativas con el peso, la edad y la LT (p>0.05), los datos tienden a permanecer constantes (Fig. 18). El Se en el músculo se correlacionó significativamente con el Se en el riñón, donde la tendencia indica que la concentración de Se en músculo aumenta a medida que aumenta en el riñón del tiburón martillo S. lewini (Fig. 19). No se encontraron correlaciones o ajustes significativos (p>0.05) entre la concentración de Se en músculo, hígado y cerebro del tiburón martillo S. lewini. Figura 17. Histograma de frecuencias de selenio en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) cerebro de S. lewini. 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0 4.5 Se músculo (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 N úm er o de in di vi du os a 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Se hígado (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os b 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Se cerebro (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N úm er o de in di vi du os d 0 5 10 15 20 25 30 Se riñón (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 N úm er o de in di vi du os c 47 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Se riñón (mg/kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 Se m ús cu lo (m g/ kg ) r= 0.62 (p<0.0001) Figura 18. Asociaciones de los niveles de Se con la longitud total (LT) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) cerebro de S. lewini; r= coeficiente de correlación de Spearman; NS= No significativo (p>0.05). Figura 19. Correlación entre Se en músculo y Se en riñón de S. lewini; r= Coeficiente de correlación de Spearman. y= 0.59 + 0.06 x r2 = 0.13 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 Se m ús cu lo (m g/ kg ) a r= 0.24 (NS) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Se h íg ad o (m g/ kg ) br= 0.08 (NS) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Se ri ñó n (m g/ kg ) c r= 0.02 (NS) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 Se c er eb ro (m g/ kg ) d r= -0.20 (NS) 48 Los promedios generales de Hg, Se y las relaciones molares por cada tejido de estudio se muestran en la Tabla 4. Se encontraron diferencias significativas entre las medias de Hg total en músculo, hígado, riñón y cerebro (p<0.05), pero en cambio, entre machos y hembras las concentraciones medias de Hg total para cada tejido estudiado no fueron significativamente diferentes entre sí (p>0.05), con excepción del músculo (p<0.05), donde las hembras presentan concentraciones de Hg ligeramente mayores a las de los machos (Fig. 13a). Las concentraciones promedio de Se en el músculo y el cerebro no mostraron diferencias significativas entre sus medias (p>0.05), mientras que las concentraciones promedio de Se en riñón e hígado fueron significativamente distintas (p<0.05) y mayores que el Se promedio, tanto en el músculo como en el cerebro. El Se en el hígado y en el riñón, no mostraron diferencias significativas entre sus medias (p>0.05). Finalmente no hubo diferencias entre las medias de Se de los machos y las hembras en los tejidos de estudio (p>0.05; Tabla 4). Tabla 4. Concentraciones y relación molar de Se y Hg (promedio±ES) en tejidos de S. lewini Tejido Se Hg Se Hg Relación molar n (mg/kg) (mg/kg) (nmol/g) (nmol/g) Se:Hg Hg:Se Músculo Macho Hembra Total 21 19 40 1.2±0.21 1.2±0.22 1.2±0.1a 0.57±0.041 0.70±0.051 0.63±0.04c 14.7±2.4 15.1±2.3 14.9±1.7 2.9±0.2 3.5±0.3 3.2±0.2 5.6±1.11 5.0±0.91 5.3±0.7a 0.27±0.041 0.34±0.051 0.30±0.03c Hígado Macho Hembra Total 21 19 40 7.5±0.71 7.9±0.71 7.7±0.5b 0.17±0.021 0.13±0.011 0.15±0.01 a 95.1±8.6 100.2±9.5 97.5±6.3 0.8±0.1 0.6±0.0 0.7±0.1 140.2±16.61 169.2±15.81 154.0±11.6c <0.011 <0.011 <0.01a Riñón Macho Hembra Total 21 19 40 9.4±0.91 9.9±1.31 9.6±0.8b 0.23±0.021 0.21±0.021 0.22±0.01b 118.4±11.4 125.3±16.0 121.7±9.5 1.2±0.1 1.1±0.1 1.1±0.1 113.7±13.31 161.6±46.71 136.5±23.3c 0.011 0.011 0.01a Cerebro Macho Hembra Total 17 9 26 1.2±0.11 1.5±0.21 1.3±0.1a 0.11±0.011 0.10±0.021 0.11±0.01a 15.0±1.0 18.5±2.7 16.2±1.2 0.6±0.0 0.5±0.1 0.5±0.0 28.9±2.61 45.1±11.01 34.5±4.3b <0.041 <0.041 <0.04b Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre sexos; ES = Error estándar; n= número de muestras. 49 De acuerdo a lo anterior, el Hg fue mayor en músculo>riñón>hígado>cerebro, mientras que para el Se, de acuerdo a las concentraciones promedios, mostraron el siguiente orden: riñón>hígado>cerebro>músculo. La relación molar Se:Hg en el músculo presentó valores desde 1.2 hasta 20.4, mientras que en el caso de la relación Hg:Se varió desde 0.05 a 0.82; En lo que respecta a los hígados, el valor mínimo de Se:Hg fue de 30.5 y el máximo 318.1, a diferencia de la relación molar Hg:Se que alcanzó un valor máximo de 0.03. En los riñones la relación molar Se:Hg fue la más elevada, con un rango de 41.0 hasta 908.5, obviamente por encima del valor mayor que alcanzó la relación molar Hg:Se que fue de 0.02. Finalmente, los cerebros presentaron relaciones molares Se:Hg con variaciones desde 12.2 a 118.7 y una máxima para Hg:Se de 0.01. Todas las relaciones molares Se:Hg fueron mayores a la unidad. La LT y el peso de los tiburones martillos no se correlacionaron de forma significativa (p>0.05) con la relación molar Se:Hg en los cuatro tejidos de estudio. En cambio, las relaciones molares Se:Hg en el músculo, hígado, riñón y cerebro se correlacionaron negativa, pero significativamente con la concentración de Hg total. En el músculo, la correlación encontrada fue débil (r=-0.32, p=0.04), fuertes en el hígado (r=-0.69, p<0.00001), riñón (r=-0.63, p<0.00001) y cerebro (r=-0.76, p<0.00001). De manera evidente, al aumentar la concentración de Hg total en los tejidos, disminuye la relación molar Se:Hg. En el caso contrario, la asociación entre la concentración de Se en los órganos y la relación molar Se:Hg es significativa y positiva (músculo r=0.78; hígado r=0.64; riñón r=0.79; cerebro r=0.65; p<0.05), es decir, al aumentar los niveles de Se, también lo hace la relación molar Se:Hg. El valor promedio de Se:Hg en el músculo, que fue el más bajo de los tejidos de estudio, presentó diferencias significativas con la relación molar promedio de cerebro, hígado y riñón. Las medias de Se:Hg del riñón y del hígado no presentaron diferencias significativas entre sí (p>0.05), a pesar de ser los valores promedios más altos (Tabla 4). 50 8.2.3. Concentración de As y As inorgánico El contenido de As total en el músculo del tiburón martillo S. lewini tuvo un valor mínimo de 5.1 y un máximo de 14.4 mg/kg (peso húmedo), el intervalo más frecuente fue el de 8.0 a 10.0 mg/kg con 17 individuos (Fig. 20a) y hay una mayor probabilidad de encontrar concentraciones >8.0 mg/kg (peso húmedo); por su parte, el As en el hígado del tiburón martillo presentó un intervalo de concentraciones más bajo que el músculo, desde 4.3 a 17.7 mg/kg con base peso húmedo (Fig. 20b). La concentración menor de As total encontrada en el riñón fue de 2.4 mg/kg y la mayor fue de 8.6 mg/kg (peso húmedo; Fig. 20c), presentando un mayor número de individuos (15) concentraciones entre 3.0 y 4.0 mg/kg (peso húmedo). Finalmente, los cerebros alcanzaron concentraciones hasta de 9.3 mg/kg (peso húmedo), con una mínima de 2.0 mg/kg, donde el intervalo más frecuente estuvo entre 3.0 y 5.0 mg/kg (peso húmedo; Fig. 20d) con 14 organismos. Figura 20. Histograma de frecuencias de concentración de As en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) cerebro de S. lewini (peso húmedo). 4 6 8 10 12 14 16 As músculo (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N úm er o de in di vi du os a 4 6 8 10 12 14 16 18 As hígado (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os b 2 3 4 5 6 7 8 9 As riñón (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N úm er o de in di vi du os c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 As cerebro (mg/kg) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 N úm er o de in di vi du os d 51 De los tejidos de estudio, el contenido de As total en el músculo e hígado se asociaron de forma positiva significativa (r=0.48 y r=0.40, respectivamente; p<0.05) con el peso, mientras que el As total en riñón y cerebro se asociaron significativa pero negativamente (r=-0.37 y r=-0.58, respectivamente; p<0.05) con respecto al peso. Esto sugiere, que, al igual que para el Hg, el As se acumula en el músculo e hígado a medida que el individuo gana peso. En cambio, el As total en riñón y cerebros de S. lewini, presentaron correlaciones negativas con el peso, indicando que los individuos con menor peso presentan mayores concentraciones de As total en el riñón y cerebro, disminuyendo estos valores a medida que se gana peso. En lo que respecta a la LT, está se asoció de forma significativa (p<0.05) y positiva con el As en músculo e hígado (Fig. 21a, 21b), lo cual indica que la concentración de As en músculo e hígado aumenta proporcionalmente con la longitud total. La LT y el As en cerebro se asociaron significativamente de forma negativa (Fig. 21d; p<0.05), mientras que la asociación encontrada entre la talla y el As en riñón no fue significativa (Fig. 21c; p=0.06). La tendencia indica que las concentraciones de As en el riñón y el cerebro disminuyen a medida que aumenta la talla. La edad presentó casi la misma tendencia con respecto las correlaciones encontradas con las concentraciones de As en los tejidos de estudio. En el caso del As en músculo, la correlación encontrada con la edad no fue significativa (p=0.06; Fig. 21a). La edad y los niveles de As en el hígado se correlacionaron significativa y positivamente (p<0.05), en cambio, la edad se correlaciono de forma negativa y significativa con el As en los riñones y con el As en el cerebro (Fig. 21b, c y d). 52 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 4 6 8 10 12 14 16 A s m ús cu lo (m g/ kg ) r= 0.50 (p=0.01) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A s hí ga do (m g/ kg ) r= 0.46 (p= 0.003) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A s hí ga do (m g/ kg ) br= 0.34 (p=0.03) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 2 3 4 5 6 7 8 9 A s riñ ón (m g/ kg ) r= -0.30 (NS) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 2 3 4 5 6 7 8 9 A s riñ ón (m g/ kg ) c r= -0.48 (p<0.01) 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A s ce re br o (m g/ kg ) r= -0.50 (p<0.01) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A s ce re br o (m g/ kg ) dr= -0.56 (p=0.003) Figura 21. Correlaciones entre la concentración de As en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) cerebro de S. lewini (peso húmedo) con la longitud total (LT) y con la edad; r= Coeficiente de correlación de Spearman; NS= No significativo (p>0.05). y= 2.65 + 0.10 x r2 = 0.27 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 4 6 8 10 12 14 16 A s m ús cu lo (m g/ kg ) r= 0.30 (NS) a y= -1.11 + 0.13 x r2 = 0.25 y= 6.41 + 2.76 x r2 = 0.21 y= 5.14 - 0.88 x r2 = 0.12 y= 9.83 - 0.07 x r2 = 0.31 y= 6.00 – 1.68 x r2 = 0.27 53 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 As cerebro (mg/kg) 2 3 4 5 6 7 8 9 A s riñ ón (m g/ kg ) r= 0.58 (p=0.02) El As total cuantificado en el músculo e hígado no presentó correlaciones significativas (p>0.05) con las concentraciones de As total en riñón y cerebro. En cambio, se encontró una asociación significativa positiva entre el As en riñón y As en cerebro, lo cual sugiere que el As en el riñón aumenta de forma proporcional a medida que el contenido de As total en cerebro también lo hace (Fig. 22). En cuanto a los sexos, no se encontraron diferencias significativas entre las medias de As total de machos y hembras (p>0.05; Tabla 5). Las concentraciones promedio de As en músculo e hígado presentaron diferencias significativas (p<0.05) con respecto al As total promedio en riñón y cerebro de S. lewini (Tabla 5), por lo tanto, la concentración de As total fue mayor en músculo>hígado>cerebro>riñón. Tabla 5. Concentración promedio de As total (mg/kg, peso húmedo) en tejidos de S. lewini. As (±ES) Tejido Total Machos Hembras Músculo 10.1±0.3b 9.9±0.41 10.3±0.51 Hígado 9.4±0.5b 9.2±0.51 9.7±0.81 Riñón 4.2±0.2a 4.4±0.31 3.9±0.31 Cerebro 4.5±0.3a 4.4±0.41 4.6±0.71 Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre sexos; ES = Error estándar Figura 22. Asociación entre As en cerebro y riñón de S. lewini. r=Coeficiente de correlación de Spearman y= 2.75 + 0.43 x r2 = 0.31 54 Para la determinación del As inorgánico (Asi), se seleccionaron 20 de las 40 muestras de músculo de tiburón martillo (tomando en cuenta los rangos de concentración de As total bajos, medios y altos) ya que este tiene una gran importancia toxicológica porque es el que se consume y puede poner en riesgo a la salud humana. Los valores promedios se presentan en la Tabla 6. Las concentraciones de Asi presentaron valores muy bajos con respecto al As total, por lo tanto, están dadas por un orden de magnitud menor (μg/kg, base peso húmedo). La concentración más baja de As inorgánico encontrada fue de 0.9 μg/kg y la mayor fue de 14.6 μg/kg. El valor promedio de Asi fue de 5.4 0 .9 μg/kg. En todos los casos el Asi es < 0.1% del contenido de As total. Cada determinación de AsT y Asi se realizó por duplicado en cada una de las muestras. Tabla 6. Niveles de As total e inorgánico individuales en músculo de tiburón martillo S. lewini (μg/kg ES; peso húmedo) Individuos AsT x 103 Asi % Asi 1 9.5±0.1 9.3±0.9 0.10 2 10.4±0.5 7.7±2.3 0.07 3 5.1±0.5 5.6±0.0 0.11 4 9.2±0.5 14.6±1.3 0.16 5 8.4±0.1 3.0±0.8 0.04 6 13.5±0.5 14.2±1.1 0.11 7 12.3±1.4 4.0±0.4 0.03 8 14.2±1.2 4.9±1.5 0.03 9 9.1±0.2 4.3±0.6 0.05 10 14.0±1.3 4.4±0.3 0.03 11 9.3±0.8 3.5±0.6 0.04 12 12.6±1.7 5.8±1.8 0.05 13 14.4±0.5 4.9±1.0 0.03 14 10.0±0.6 1.4±0.6 0.01 15 6.6±0.6 2.4±0.2 0.04 16 12.0±0.6 10.8±0.5 0.09 17 8.0±0.0 0.9±0.3 0.01 18 9.9±0.2 1.8±0.1 0.02 19 6.9±0.8 3.2±0.1 0.05 20 6.3±0.5 1.6±1.1 0.02 ES = error estándar 55 No encontraron correlaciones significativas entre el Asi, el peso y la LT de los organismos (p>0.05). En cambio, se presentó una correlación positiva significativa entre el As inorgánico y la edad (Fig. 23) de los organismos. 8.2.4. Relación entre elementos Se encontraron correlaciones significativas en algunos tejidos de estudio entre As, Hg y Se. Tal fue el caso del Hg total en músculo de S. lewini, donde se encontró una correlación positiva significativa con el As en músculo (Fig. 24a) al igual que con el As en el hígado (Fig. 24b) y con el Asi en el músculo (Fig. 24c). Gráficamente se aprecia que, a medida que aumenta la concentración de Hg, aumenta también la de As y Asi en el músculo y la de As en el hígado. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 Edad (años) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A si (μ g/ kg ) r= 0.49 (p=0.03) c 0 1 2 3 4 5 6 Peso (kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A si (μ g/ kg ) r= 0.35 (NS) a 50 60 70 80 90 100 110 120 LT (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A si (μ g/ kg ) r= 0.29 (NS) b y= 2.60 + 2.53 x r2 = 0.12 Figura 23. Correlaciones entre la concentración de As inorgánico y (a) peso, (b) longitud total y (c) edad de S. lewini (peso húmedo); r= coeficiente de correlación de Spearman; NS= No significativo (p>0.05). 56 El contenido de Hg en el hígado se correlacionó significativamente (p<0.05) con el As en el riñón (Fig. 24d) y a su vez el As en el riñón tuvo una correlación significativa con el Se en el músculo (Fig. 24e), donde gráficamente se muestra que al incrementarse la concentración de As en el riñón, los niveles de Hg en el hígado y Se en el músculo de los organismos de estudio aumenta. Finalmente, las últimas correlaciones encontradas entre los elementos de estudio y los respectivos tejidos, fue en los niveles encontrados de As en el hígado (Fig. 23f y g). Se obtuvo una correlación significativa pero negativa con el Hg en el riñón, pero por el contrario, el As en el hígado presentó correlación positiva y significativa con el Se en el músculo. De acuerdo a lo anterior, al aumentar la concentración de As en el hígado, el Hg en el riñón tiende a disminuir, pero el Se en el músculo aumenta. 57 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Hg músculo (mg/kg) 4 6 8 10 12 14 16 A s m ús cu lo (m g/ kg ) r= 0.52 (p<0.001) a 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Hg músculo (mg/kg) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A s hí ga do (m g/ kg ) b r= 0.34 (p=0.03) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 As inórganico (ug/kg) 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 H g m ús cu lo (m g/ kg ) cr= 0.76 (p<0.0001) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 Hg hígado (mg/kg) 2 3 4 5 6 7 8 9 A s riñ ón (m g/ kg ) dr= 0.47 (p=0.002) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Se riñón (mg/kg) 2 3 4 5 6 7 8 9 A s riñ ón (m g/ kg ) er= 0.41 (p=0.01) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 Hg riñón (mg/kg) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A s hí ga do (m g/ kg ) fr= -0.37 (p=0.02) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 Se músculo (mg/kg) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A s hí ga do (m g/ kg ) gr= 0.36 (p=0.02) Figura 24. Correlaciones significativas entre el contenido de Hg en el músculo y (a) As en el músculo, (b) As en el hígado y (c) Asi en el músculo; As en el riñón, (d) Hg en el hígado y (e) Se en el riñón; As en el hígado, (f) Hg en el riñón y (g) Se en el músculo; r= coeficiente de correlación de Spearman. S. lewini; R=Coeficiente de correlación de Spearman y= 7.75 + 3.70 x r2 = 0.16 y= 7.23 + 3.46 x r2 = 0.10 y= 0.48 + 0.03 x r2 = 0.35 y= 3.12 + 7.11 x r2 = 0.15 y= 2.76 + 0.15 x r2 = 0.30 y= 13.1 – 16.4 x r2 = 0.16 y= 7.9 + 1.3 x r2 = 0.12 58 8.2.5. Aporte de Hg, Se y As a partir de la dieta Del total de organismos obtenidos en los muestreos (40), 20 presentaron alimento. El espectro trófico general se integró por 10 especies presa (1 crustáceo, 9 peces), perteneciente a 8 familias (Tabla 7). De acuerdo al IIR, los peces de la Familia Clupeidae (61.6%), peces de la Familia Sciaenidae (12.2%) y Scomber japonicus (10.5%) fueron las presas más importantes para los tiburones martillo. Las concentraciones de Hg, As y Se en las presas principales de tiburón martillo fueron muy variables (Tabla 7). En el caso del Se, el valor máximo cuantificado en las presas fue de 4.05 mg/kg para peces de la Familia Scombridae, en contraste, en algunos peces de la Familia Sciaenidae cuyos restos fueron otolitos, no se encontró Se (0.05) entre los FB individuales y por presa de cada uno de los elementos analizados. De la misma forma, entre cada uno de los factores de biomagnificación (FBtotal y FBmúsculo), no hubo diferencias significativas entre las medias (p>0.05) de los mismos. 60 8.2.7. Riesgos a la salud El Valor Benéfico a la Salud de Se (Se-HBV) en el músculo del tiburón martillo es un indicador de riesgo relacionado con el consumo de este organismo. No es otra cosa que la diferencia entre la relación molar Se:Hg multiplicada por el valor de Se (nmol/g) y la relación molar Hg:Se multiplicada por el Hg total (nmol/g). El Se-HBV presentó una gran variación entre los 40 individuos, obteniéndose 3 valores negativos (-0.04, -0.26 y - 0.12) y el resto de las muestras tuvo valores individuales de Se-HBV de 0.36 hasta 75.15, con un promedio de 8.77±2.28; el 80.5% de los individuos tuvo valores de Se- HBV ≥ 1, mientras que el 41.5% presentó valores ≥ 5 (Fig. 25). En cuanto a los riesgos por ingesta del tejido comestible del tiburón martillo juvenil (músculo), se tomó en cuenta el valor de consumo de productos de la pesca para México de la FAO (2015; 10.7 kg/año = 29.3 g/día) y el de CONAPESCA (2015; 9.4 kg/año = 25.8 g/día) para calcular el valor del coeficiente de peligrosidad (HQ), riesgo a contraer cáncer (RCC) y el índice de riesgo (HI), para cada uno de los elementos. Los valores promedios (global del músculo), obtenidos en este estudio, utilizados en cada caso fueron: Hg=0.63 mg/kg; Se=1.2 mg/kg; Asi=0.005 mg/kg. Los valores de HQ, RCC y HI por consumo diario se muestran en la Tabla 9. En general, si tomamos la masa corporal, en vez de grupos o sectores de población, tenemos que una persona que va desde 10 a 100 kg, está en riesgo de sufrir efectos Figura 25. Distribución de frecuencias de valores individuales de Se-HBV en músculo de S. lewini. -1 0 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 Se-HBV 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os 61 adversos a la salud si consume la dosis estimada diaria de acuerdo a los datos de la FAO y CONAPESCA de músculo de tiburón martillo (Tabla 9), ya que los HI calculados todos son mayores a la unidad. Esto se hace evidente solamente por parte del Hg, ya que los valores de HQ son >1. En cambio, el consumo de S. lewini, no representa ningún riesgo en cuanto a Se y As inorgánico se refiere (HQ’s<1), con base a las concentraciones promedio del elemento utilizadas. Tabla 9. Factores de riesgo de acuerdo al consumo nacional según la FAO* y CONAPESCA+ para distintos pesos de la población expuesta. Peso (kg) FAO* (29.3 g/día) CONAPESCA+ (25.8 g/día) HQ RCC Asi HI HQ RCC Asi HI Hg Se Asi Hg Se Asi 10 18.6 0.69 0.05 2.4x10-5 19.3 16.3 0.60 0.05 2.1x10-5 17.0 20 9.3 0.34 0.03 1.2x10-5 9.7 8.2 0.30 0.02 1.0x10-5 8.5 30 6.2 0.23 0.02 7.9x10-6 6.4 5.4 0.20 0.02 7.0x10-6 5.7 40 4.7 0.17 0.01 5.9x10-6 4.8 4.1 0.15 0.01 5.2x10-6 4.2 50 3.7 0.14 0.01 4.8x10-6 3.9 3.3 0.12 0.01 4.2x10-6 3.4 60 3.1 0.11 0.01 4.0x10-6 3.2 2.7 0.10 0.01 3.5x10-6 2.8 70 2.7 0.10 0.01 3.4x10-6 2.8 2.3 0.09 0.01 3.0x10-6 2.4 80 2.3 0.09 0.01 3.0x10-6 2.4 2.0 0.08 0.01 2.6x10-6 2.1 90 2.01 0.08 0.01 2.6x10-6 2.1 1.8 0.07 0.01 2.3x10-6 1.9 100 1.9 0.07 0.01 2.4x10-6 1.9 1.6 0.06 0.00 2.1x10-6 1.7 *FAO (2015); +CONAPESCA (2015a; 2015b) En cambio, si se desea conocer el valor de la ración máxima que debe consumirse con base en las concentraciones promedios de los tres elementos, para no mostrar efectos adversos en exposición crónica (HQ≤1), de acuerdo al peso de la población en general que, para el Hg, las porciones semanales son menores a 110 g, mientras que en Se y As inorgánico los valores de consumo son altos (<3 kg) y para el caso del Asi, irreales de consumir (~39 kg). Por ejemplo, en el caso del Hg, si se tiene un peso de 65 kg, para no tener ningún efecto adverso (HQ≤1), se debería consumir no más de 10 g de músculo de tiburón 62 martillo por día (Fig. 26). Otro ejemplo sería, el de una persona con un peso de 115 kg, la cual no debería consumir más de 20 g de músculo al día para no tener efectos adversos a la salud a causa del Hg. En cuanto al Se, para que exista riesgo en la población, en referencia a las concentraciones promedio de este estudio, una persona de 30 kg, podría consumir hasta 120 g por día y no tener ningún efecto adverso a causa del Se. Pero para el As, las cantidades a consumir para poder llegar a presentar algún riesgo, son tan irreales como el consumir 2 kg de músculo de tiburón martillo al día si un individuo pesa más de 40 kg. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 H Q b 10 g 30 g 60 g 90 g 120 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 H Q 20 g 15 g 10 g 5 g 1 g a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 H Q c 100 g 500 g 1 kg 1.5 kg 2 kg Figura 26. Curvas de exposición a (a) Hg, (b) Se y (c) As inorgánico de acuerdo al consumo diario y peso de la población; línea horizontal indica HQ=1, valores por debajo de la línea no representan riesgo por exposición crónica. 63 8.2.8. Discusión Una de las principales razones por la cual los organismos tienden a acumular altas concentraciones de metales tóxicos, como el Hg y As en sus tejidos, es debido a la longevidad (Storelli et al., 2011). Para el caso del Hg y el As esta afirmación se basa en el hecho de que los tiburones se consideran especies longevas con bajas tasas de crecimiento, apoyada por las fuertes correlaciones o asociaciones que se han encontrado entre la longitud y la concentración de Hg en el músculo en distintas especies de tiburones (Turoczy et al., 2000; Gelsleichter and Walker, 2010; Storelli et al., 2011; Hurtado-Banda et al., 2012; Maz-Courrau et al., 2012; Delshad et al., 2012). En este estudio los organismos en su totalidad fueron juveniles, por lo tanto, no es posible atribuir a esas características la acumulación de Hg en el músculo de esta especie. A pesar de que los tiburones martillo presentaron muy poca variación en longitud total, se encontraron correlaciones significativas de la LT, el peso y la edad con la concentración de Hg en el músculo (positiva) y los niveles de Hg en hígado (negativa). Entonces, el aumento que presenta el Hg en el músculo y la disminución de Hg en el hígado, a medida que aumenta la LT, la edad y el peso, podría deberse a las altas tasas metabólicas de los tiburones martillo después de su nacimiento, que es muy acelerada y deben alimentarse en repetidas ocasiones a lo largo del día (Lowe, 2001); S. lewini tiene mayores requerimientos metabólicos que otros elasmobranquios tropicales, debido principalmente a que tienen la habilidad de nadar más rápido que otras especies estudiadas (Lowe, 2002; Carlson et al., 2004). Bajo este contexto, estudios realizados previamente en esta especie de tiburón martillo, sitúan al área de estudio circundante como zona de crianza (Torres-Rojas et al., 2006; 2010; 2014b), por lo tanto, de acuerdo a la alta correlación entre la LT y el peso, los organismos no presentan periodos largos de inanición ya que tienen alimento suficiente para satisfacer sus necesidades energéticas para crecimiento, desarrollo, locomoción y/o mantenimiento. 64 Entonces, una explicación para el comportamiento del Hg (mayor en músculo que en hígado) presentado para el tiburón martillo, está en función de la actividad de cada uno de los tejidos, en el hígado se presentan mayores tasas metabólicas, ya que la síntesis de proteínas y subsecuente degradación puede ser mucho más rápida que la que se lleva a cabo en el músculo, aunque también el proceso de destoxificación que ocurre en el hígado puede llevar a eliminar formas tóxicas de Hg, como se ha probado anteriormente en otras especies de tiburones, como es el caso del tiburón azul (Branco et al., 2007; 2012), lo cual es prueba de que la acumulación en este órgano no necesariamente avanza con la edad. Esto está sustentado en que las tasas de crecimiento relativo en cuanto a peso y talla son mucho mayores en individuos inmaduros para la mayoría de las especies de elasmobranquios, en particular durante su primer año de vida, y pueden duplicar su peso corporal en menos de una semana después de su nacimiento (Wetherbee y Cortes, 2004). Además, el Hg (la mayoría en forma química de MeHg) se acumula en el músculo de los tiburones, asociado a este tejido en sus grupos aminoácidos que contienen grupos tiol (-SH) debido a la alta afinidad que presenta el Hg a los grupos sulfhidrilos (Gelsleichter y Walker, 2010). El proceso de demetilación se lleva a cabo en el hígado, con la subsecuente acumulación de Hg inorgánico en el riñón (Cabañero et al., 2006), donde, después del músculo, se presentaron los niveles mayores de Hg en los juveniles de S. lewini, esto puede ser una explicación a la correlación positiva encontrada entre el Hg en el hígado y en el riñón, donde la concentración de Hg en uno de estos tejidos, aumenta a medida que se incrementa la concentración en el otro (Fig. 16a). El Hg probablemente es secuestrado por metalotioneinas y otros complejos como las selenoproteínas (Nam et al., 2011). De estudios practicados in vivo, donde los peces se exponen a concentraciones de MeHg y Se, resulta que hay menor acumulación en todos los órganos cuando los peces se exponen solamente a MeHg, esto puede deberse a (Yang et al., 2008; Branco et al., 2012): i) que el exceso de Se induce a que se incremente la producción de selenoproteínas, donde la selenocisteína que se encuentra en esta proteína, actúa atrapando al MeHg y retirándolo de circulación y así 65 previene la acumulación en los distintos órganos; ii) a que el Se evita las interacciones del MeHg con las proteínas, compitiendo por sitios activos (grupos SeH y –SH); iii) y que el Se se une al MeHg durante la exposición, favoreciendo la excreción. Las concentraciones más bajas de Hg en el tiburón martillo se presentaron en el cerebro, si bien, el tejido cerebral es el órgano blanco del Hg, las cuales tendieron a incrementarse al aumentar los niveles de Hg en el músculo (Fig. 16b). Las concentraciones de Se en los juveniles de S. lewini fueron, por varios órdenes de magnitud, mayores que las concentraciones de Hg. Mientras que los niveles mayores de Hg se encontraron en el músculo, en este mismo tejido se encontraron las concentraciones más bajas de Se, además los niveles presentados de Se en el músculo fueron similares a los que se encontraron de Se en el cerebro, sumamente bajos, comparados con los que se presentaron en el riñón y en el hígado. El Se en el riñón y en el músculo presentaron diferencias significativas (p<0.05) entre sus medias, pero presentaron una fuerte correlación positiva, lo cual sugiere que hay suficiente Se para contrarrestar el efecto del Hg (Fig. 19). En este estudio, la distribución de Hg entre los tejidos no presentó el mismo patrón de comportamiento que en otros trabajos. Por ejemplo, Adams et al. (2010), midieron Hg en el pez estuarino tropical Cynoscion nebulosus (corvina) con concentraciones mayores de Hg en el riñón>hígado>músculo>cerebro y aunque el Hg en el músculo y en el cerebro presentaron valores similares a los de este estudio, no solo el hábitat de los organismos es muy distinto, también el grupo taxonómico; la corvina está relativamente restringida a sus estuarios natales, tenían estado de madurez y su LT>50 cm y su edad <3 años. Otro trabajo en el cual utilizaron varios tejidos para analizar Hg y Se fue en el pez azul Pomatomus saltatrix (Burger et al., 2013), donde los niveles de ambos elementos en el cerebro fueron los más bajos encontrados y a su vez el Hg en el músculo y el riñón presentaron correlación positiva con la longitud del pez, mientras que el Se en el hígado, en el riñón y en el músculo se correlacionaron positivamente con la longitud, 66 salvo el caso del Se en el cerebro que presentó correlación negativa con la longitud total; comparando este pez con S. lewini, hay diferencias en sus hábitats y también pertenecen a diferentes grupos taxonómicos, pero ambos son depredadores topes y son ampliamente consumidos. Otra diferencia de P. saltatrix y C. nebulosus con S. lewini es el rango de profundidad donde habitan, las dos primeras especies comúnmente se encuentren entre 0 y 200 m de profundidad, mientras que el tiburón martillo se localiza en profundidades de hasta 1000 m (Froese y Pauly, 2015). Para el caso específico dentro de la región geográfica del Golfo de California y para poder establecer comparaciones de Hg y Se, se han llevado a cabo un mayor número de estudios con referencia al Hg en algunas especies de tiburón, pero muy pocos con relación al Se. Tal es el caso de Escobar-Sánchez et al. (2011) que midieron Se y Hg en el músculo del tiburón Prionace glauca con niveles de Hg (1.39±1.58 mg/kg; peso húmedo) mayores que los de Se (0.10±0.05 mg/kg peso húmedo). En cambio, Barrera- García et al. (2012, 2013), también midieron Hg y Se en músculo, hígado y riñón de P. glauca, donde los resultaron mostraron la misma tendencia que los de este estudio, con niveles de Hg mayores en músculo (1.03±0.08 mg/kg peso húmedo), seguido del riñón (0.38±0.36 mg/kg peso húmedo) y el hígado (0.22±0.35 mg/kg peso húmedo); de la misma forma, el Se fue mayor en el riñón (1.84±0.89 mg/kg), mayor que el hígado (1.67±0.58 mg/kg) y que en el músculo (0.22±0.02 mg/kg), donde la única diferencia con respecto a nuestro estudio fueron los niveles mucho menores de Se cuantificados. Los niveles de Hg y Se encontrados en el hígado y el músculo de S. lewini son similares a los registrados previamente en el área de estudio (Tabla 10), aunque si comparamos con S. zygaena, los niveles de Hg en el músculo son más bajos, pero las concentraciones que alcanzó el Se en este mismo órgano son mayores. Estas diferencias en concentraciones podrían deberse a diversos factores, como por ejemplo, la ruta de entrada del elemento, la exposición como tal al Se y al Hg, absorción gastrointestinal y transporte (biodisponibilidad de MeHg-cisteina en comparación del cloruro de MeHg) o simplemente a las diferencias entre las especies en cuanto al metabolismo, almacenamiento y excreción (Olsvik et al., 2015). 67 Tabla 10. Concentraciones de Hg y Se (mg/kg; peso húmedo) en tiburones de la familia Sphyrnidae. Tejido/Especie Hg Se Ubicación Músculo S. lewini S. lewini S. lewini S. zygaena S. zygaena S. lewini S. zygaena S. lewini 0.02-3.13 1.45* 0.05 mg/kg. A pesar de que la dosis de referencia del Asi es mayor que la del Hg, las concentraciones de este elemento no fueron suficientes como para representar riesgos, incluso a contraer cáncer, de acuerdo a datos de la EPA. El valor de PTWI para el Asi fue retirado en su último año de evaluación, debido a que ya no representaba un dato que previniera algún tipo de efecto a la salud, solo quedó indicada una exposición estimada de 0.1 a 3.0 μg/kg de peso corporal por día (0.0001 – 0.003 mg/kg de peso corporal por día; WHO, 2010b). Esto nos lleva a que no hay diferencia entre ambos datos y las concentraciones de Asi encontradas en este estudio no representan ningún efecto adverso para la salud o riesgo a contraer cáncer. En cuanto al Se, no existe valor de PTWI. 73 8.3. Pez vela 8.3.1. Biometrías En el caso del pez vela para el periodo de 2011 se obtuvieron 30 organismos de los cuales 17 fueron hembras y 13 machos; en 2012 se muestrearon 19 individuos (11 hembras y 8 machos); finalmente para 2013 se obtuvieron 18 peces vela, siendo de estos 10 hembras y 8 machos. El número total de los organismos fue de 67 que corresponden a individuos adultos. Se registró la longitud maxilar inferior (LMI) y el peso (Tabla 10). Se estimó la edad aproximada de los individuos de acuerdo a la ecuación propuesta por Ramírez-Pérez et al. (2011; Tabla 11). Tabla 11. Edad y medidas morfométricas de los peces vela I. platypterus muestreados N LMI (cm) Peso (kg) Edad (años)* Min - Max Media ± ES Min - Max Media ± SE Min - Max Media ± ES Macho Hembra Total 29 38 67 170.0 – 240.0 163.0 – 228.0 163.0 – 240.0 191.3±2.6 193.8±2.3 192.7±1.7 19.1 – 33.3 19.8 – 37.4 19.1 – 37.4 25.8±0.7 26.8±0.8 26.4±0.5 5.4 – 15.7 4.7 – 12.1 4.7 – 15.7 7.4±0.4 7.3±0.2 7.3±0.2 LMI = Longitud Maxilar Inferior; ES = Error estándar; n = número de muestras; *Edad de acuerdo a la ecuación para hembras LMI = 251.1 (1 – ℮-0.18 (t + 1.08)) y para machos LMI = 256.7 (1 – ℮-0.16 (t + 1.37)); t = años (Ramírez-Pérez et al., 2011). El intervalo de peso que se presentó con mayor frecuencia fue el de 20.0 a 25.0 kg con 29 individuos, seguido del intervalo de 25.0 a 30.0 kg con 22 organismos (Fig. 27a). Para la talla, el intervalo que presentó un mayor número de individuos (21) fue de 180.0 a 190.0 cm, seguido de 17 organismos que presentaron LMI entre 190.0 y 200.0 cm (Fig. 27b). En cuanto a los tejidos recolectados, el número de muestras de músculo e hígado fue igual a 67, para el riñón se tuvo acceso solo a 36 y gónadas se recolectaron 63. 74 La longitud maxilar inferior y el peso de los peces vela presentaron una alta correlación positiva significativa (r=0.72; p<0.000001), para ello, se ajustó una línea recta con los datos, ya que estos representan solo una porción de la población en su etapa adulta (Fig. 28), los cuales se encontraban en el rango de 145 a 235 cm, longitud estimada de maduración (Nakamura, 1985; Fisher et al., 1995; Froese y Pauly, 2013). No se contó con individuos juveniles. El peso de los peces vela (I. platypterus) que se capturan en la costa adyacente a Mazatlán, es directamente proporcional a la longitud maxilar inferior de los organismos. 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 N úm er o de in di vi du os b Figura 27. Distribución de frecuencias de (a) peso y (b) longitud maxilar inferior (LMI) del pez vela I. platypterus. 15 20 25 30 35 40 Peso (kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os a 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Pe so (k g) y = -11.61 + 0.20 x r2 = 0.41 Figura 28. Modelo lineal entre longitud maxilar inferior y el peso de I. platypterus. 75 8.3.2. Concentración de mercurio y selenio La concentración de Hg en el músculo del pez vela tuvo un valor mínimo de 0.11 mg/kg y un máximo de 1.64 mg/kg (peso húmedo), el intervalo de Hg total que se presentó con mayor frecuencia fue de 0.20 a 0.40 mg/kg con 17 individuos, gráficamente se aprecia que existe una mayor probabilidad de encontrar concentraciones de Hg total en el músculo <0.80 mg/kg (Fig. 29a). En lo que respecta al hígado la concentración con mayor número de individuos (41) se presentó en el intervalo de 0 a 0.50 mg/kg, alcanzando un valor máximo de 2.63 mg/kg en este órgano (Fig. 29b). En los riñones de los peces vela estudiados, la concentraciones encontradas estuvieron entre 0.05 y 2.17 mg/kg, y se observó gráficamente que existe mayor probabilidad de encontrar niveles de Hg <0.50 mg/kg (Fig. 29c). Finalmente, las gónadas fueron el tejido que presentó una menor concentración de Hg, con un valor mínimo encontrado de 0.03 mg/kg y un máximo de 0.37 mg/kg (Fig. 29d). Figura 29. Histograma de frecuencias de concentración de Hg en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) gónada de I. platypterus (peso húmedo). 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Hg músculo (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N úm er o de in di vi du os a 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Hg hígado (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 N úm er o de in di vi du os b 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Hg riñón (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os c 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Hg gónada (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os d 76 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 H g hí ga do (m g/ kg ) b r= 0.53 (p<0.0001) El peso de los organismos (I. platypterus) presentó correlaciones positivas y significativas con el Hg en el músculo, hígado, riñones y gónadas (r=0.59, r=0.59, r=0.62, r=0.53, respectivamente; p<0.0001). Lo que indica que al incrementarse el peso, aumenta la concentración de Hg en los cuatro tejidos de estudio. En el caso de la LMI, se encontró también el mismo patrón de correlaciones con respecto al Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas (Fig. 30). Gráficamente se muestra que las concentraciones crecen a medida que el organismo aumenta su talla. Figura 30. Correlaciones entre la concentración de Hg en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de I. platypterus (peso húmedo) con la longitud maxilar inferior (LMI); líneas punteadas indican límites máximos permisibles en la legislación nacional e internacional; r= Coeficiente de correlación de Spearman. y= -1.64 + 0.01 x r2 = 0.24 y= -2.79 + 0.02 x r2 = 0.20 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2 H g m ús cu lo (m g/ kg ) r= 0.57 (p<0.0001) a y= -2.10 + 0.01 x r2 = 0.20 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 H g riñ ón (m g/ kg ) r= 0.56 (p<0.001) c y= -0.35 + 0.002 x r2 = 0.20 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 H g gó na da (m g/ kg ) r= 0.52 (p<0.0001) d 77 Las edades calculadas de los peces velas de este trabajo, presentaron correlaciones positivas y significativas (p<0.0001) con el Hg en músculo (r=0.57), hígado (r=0.55), riñón (r=0.56), gónadas (r=0.51), con comportamiento igual al obtenido para la LMI y el peso. Por lo tanto, los niveles de Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez vela, son proporcionales a la LMI y edad de los individuos, es decir, se incrementan con respecto a la edad, talla y peso. Las concentraciones de Se en el músculo del pez vela presentaron valores mínimos de 0.2 mg/kg y un máximo de 1.3 mg/kg, el intervalo de concentración de Se que se presentó con más frecuencia fue el de 0.4 a 0.6 mg/kg con 22 individuos, seguido con 20 organismos que tuvieron concentraciones entre 0.8 y 1.0 mg/kg (Fig. 31a). En el hígado las concentraciones estuvieron entre 1.5 y 136.0 mg/kg, donde los niveles de Se que se presentaron con mayor frecuencia fueron de 0 a 20 mg/kg (61 organismos), por lo tanto, existe una mayor probabilidad de encontrar concentraciones <20 mg/kg en los hígados de los peces vela (Fig. 31b). El Se cuantificado en los riñones de los peces vela alcanzó valores máximos de 49.1 mg/kg y el mínimo fue de 5.4 mg/kg, 19 organismos presentaron concentraciones de Se en el riñón de 0 a 10 mg/kg, es decir, este fue el intervalo de Se que se presentó con mayor frecuencia (Fig. 31c). Finalmente el Se cuantificado en las gónadas estuvo entre 1.2 y 6.1 mg/kg y la concentración que se presentó con mayor frecuencia fue de 2.0 a 3.0 mg/kg con 31 organismos, donde gráficamente puede observarse que hay una mayor probabilidad de encontrar concentraciones de Se<4.0 mg/kg en las gónadas de I. platypterus (Fig. 31d). 78 El peso de los peces vela tuvo correlaciones significativas débiles con el Se en el músculo (r=0.35; p=0.005), así como con el Se en el hígado (r=0.34, p=0.004) y el Se en los riñones (r=0.50; p=0.002). Con respecto al peso y la concentración de Se en las gónadas, la correlación no fue significativa (r=0.11; p>0.05). En lo que respecta a la longitud maxilar inferior y la concentración de Se en los tejidos de estudio, esta tuvo correlaciones positivas y significativas con el Se en el hígado y el Se en el riñón, mientras que para el Se en el músculo y en la gónada no fue significativa (Fig. 32). La edad presentó el mismo comportamiento que la LMI. La edad se correlacionó de forma significativa con el Se en el hígado (r=0.34; p<0.01) y con el Se en el riñón (r=0.50; Figura 31. Histograma de frecuencias de concentración de Se en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) gónada de I. platypterus (en peso húmedo). 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Se músculo (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 N úm er o de in di vi du os a 0 20 40 60 80 100 120 140 Se hígado (mg/kg) 0 10 20 30 40 50 60 70 N úm er o de in di vi du os b 0 10 20 30 40 50 Se riñón (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 N úm er o de in di vi du os c 1 2 3 4 5 6 7 Se gónada (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os d 79 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Se ri ñó n (m g/ kg ) c r= 0.49 (p=0.002) p<0.01), mientras que no fue significativa con el Se en el músculo y el Se en la gónada (r=0.24 y r= -0.03, respectivamente; p>0.05). No se encontraron diferencias significativas entre machos y hembras con respecto a la LMI (p=0.24), edad (p=0.64) y el peso (p=0.31). Se encontraron diferencias significativas en la concentración de Se en el hígado entre machos y hembras (p<0.001; Fig. 33a), así como en los niveles de Se en las gónadas de machos y hembras (p=0.01; Fig. 33b). En las concentraciones de Se y Hg del resto de los tejidos, no hubo diferencias entre machos y hembras (p>0.05). Figura 32. Asociaciones de los niveles de Se con la longitud maxilar inferior (LMI) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de I. platypterus; r= Coeficiente de correlación de Spearman; NS= No significativo (p>0.05); en gráficas (b) y (d) círculos rellenos y en blanco, representan machos y hembras, respectivamente. y= -31.2 + 0.24 x r2 = 0.13 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 Se g ón ad a (m g/ kg ) d r= -0.06 (NS) 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 20 40 60 80 100 120 140 Se h íg ad o (m g/ kg ) b r= 0.29 (p<0.05) 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Se m ús cu lo (m g/ kg ) a r= 0.21 (NS) 80 Se encontraron correlaciones fuertes y positivas entre la concentración de Hg en el músculo del pez vela y el Hg en el hígado, así como con el Hg en el riñón y las gónadas (Tabla 12). La tendencia indica que, al aumentar la concentración de Hg en el músculo, aumentan también los niveles de Hg en el hígado, riñón y gónada. En el caso del Se, también tuvo correlaciones fuertes y positivas entre los tejidos de estudio (Tabla 12). De la misma forma, se encontraron correlaciones significativas entre las concentraciones de Se y Hg en todos los tejidos de estudio (Tabla 12). Hembra Macho 0 10 20 30 40 130 140 Se h íg ad o (m g/ kg ) a Hembra Machos 0 1 2 3 4 5 6 7 Se g ón ad a (m g/ kg ) b Figura 33. Diferencias entre las concentraciones de Se (p<0.05) en machos y hembras en (a) hígado y (b) en gónada de I. platypterus. 81 Tabla 12. Correlaciones de Spearman (r) entre las concentraciones de Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez vela I. platypterus Variables Hg músculo Hg hígado Hg riñón Hg Gónada Se músculo Se hígado Se riñón Se gónada Hg músculo - 0.73 p<0.0001 0.71 p<0.0001 0.65 p<0.0001 0.32 p=0.008 0.42 p<0.001 0.56 p<0.001 NS Hg hígado 0.73 p<0.0001 - 0.87 p<0.0001 0.71 p<0.0001 0.36 P=0.003 0.73 p<0.0001 0.81 p<0.0001 NS Hg riñón 0.71 p<0.0001 0.87 p<0.0001 - 0.72 p<0.0001 NS 0.56 p<0.001 0.89 p<0.0001 NS Hg gónada 0.65 p<0.0001 0.71 p<0.0001 0.72 p<0.0001 - 0.42 p<0.001 0.51 p<0.0001 0.64 p<0.001 NS Se músculo 0.32 p=0.008 0.36 p=0.003 NS 0.42 p<0.001 - 0.41 p<0.001 NS NS Se hígado 0.42 p<0.001 0.73 p<0.0001 0.56 p<0.001 0.51 p<0.0001 0.41 p<0.001 - 0.61 p<0.001 0.28 p=0.03 Se riñón 0.56 p<0.001 0.81 p<0.0001 0.89 p<0.0001 0.64 p<0.001 NS 0.61 p<0.001 - NS Se gónada NS NS NS NS NS 0.28 p=0.03 NS - p= nivel de significancia; NS = no significativo (p>0.05) Las concentraciones promedio de Hg y Se, al igual que las relaciones molares Se:Hg en cada uno de los tejidos de estudio se muestra en la Tabla 13. 82 Tabla 13. Concentraciones de mercurio y selenio (promedio±ES; peso húmedo), relaciones molares Se:Hg y correlaciones (R) entre la relación molar Se:Hg y la longitud maxilar inferior, peso y edad del pez vela I. platypterus. Tejido n Se Hg Se Hg Relación molar Correlaciones* Se:Hg con (mg/kg) (mg/kg) (nmol/g) (nmol/g) Se:Hg Hg:Se Peso LMI Edad Músculo Macho Hembra Total 29 38 67 0.70±0.041 0.64±0.041 0.67±0.03a 0.62±0.081 0.51±0.041 0.56±0.04b 8.9±0.5 8.1±0.6 8.4±0.4 3.1±0.4 2.6±0.2 2.8±0.2 4.3±0.5 4.0±0.4 4.1±0.3a 0.38±0.06 0.36±0.04 0.37±0.03 -0.34 -0.42 -0.39 Hígado Macho Hembra Total 29 38 67 11.8±3.01 11.1±3.82 11.4±2.5c 0.67±0.111 0.49±0.081 0.57±0.07b 150.0±38.5 140.6±47.6 144.7±31.5 3.3±0.6 2.4±0.4 2.8±0.3 56.2±5.5 52.3±6.6 54.0±4.4b <0.03 -0.40 -0.36 -0.33 Riñón Macho Hembra Total 16 20 36 14.4±2.61 13.8±2.81 14.1±1.9c 0.51±0.131 0.38±0.111 0.44±0.08b 182.8±32.8 174.9±35.0 178.4±24.0 2.5±0.6 1.9±0.6 2.2±0.4 120.0±17.4 142.3±16.8 132.4±12.1c 0.01 -0.60 -0.51 -0.51 Gónada Macho Hembra Total 25 38 63 3.5±0.11 3.1±0.22 3.2±0.1b 0.15±0.021 0.13±0.011 0.14±0.01a 44.0±1.9 39.0±2.0 41.0±1.5 0.72±0.09 0.65±0.06 0.68±0.05 90.9±13.2 86.5±10.1 88.2±7.9b,c <0.02 -0.46 -0.50 -0.48 Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre sexos; ES = Error estándar; n= número de muestras; *p<0.001 83 No se encontraron diferencias significativas (p>0.05) entre la concentración promedio de Se del hígado y del riñón, mientras que estos son significativamente distintos de los promedios de Se que se presentaron en el músculo y la gónada (p<0.05; Tabla 13). Por su parte se encontró una diferencia significativa entre el Se en el músculo y el Se en la gónada. En el caso del Hg, no hubo diferencias significativas entre los niveles promedios en músculo, hígado y riñón (p>0.05), mientras el Hg en la gónada fue significativamente menor que los otros tres tejidos (p<0.05; Tabla 13). De acuerdo a las concentraciones promedios, el Hg en tejidos presentó el siguiente orden: hígado>músculo>riñón>gónada, mientras que para el Se, los niveles promedio mostraron que la concentración en el riñón>hígado>gónada>músculo. La relación molar Se:Hg presentó sus valores mínimos en el músculo (0.6–12.8). En el hígado fueron mayores que en el músculo, desde 9.8 a 251.4. Las relaciones molares más elevadas se encontraron en el riñón con valores desde 32.1 hasta 304.7. Finamente, el Se:Hg en las gónadas fue de 18.0 a 262.6. Las relaciones molares Hg:Se, en todos los casos fueron menores a 0.4 (Tabla 13). La relación molar promedio Se:Hg en los cuatro tejidos se relacionó de forma negativa y significativa con la edad, peso y LMI (p<0.05; Tabla 13), es decir, al incrementarse cualquiera de estas 3 variables, la relación molar Se:Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas, tiende a disminuir. 8.3.3. Concentración de As total y As inorgánico Los niveles de As en el músculo del pez vela tuvieron valores desde 0.5 hasta 3.3 mg/kg (peso húmedo), donde el intervalo de 1.0 a 1.5 mg/kg fue el que mayor número de organismos presentó (27), seguido del intervalo de 1.5 a 2.0 mg/kg con 23 individuos. Gráficamente se observa que existe una mayor probabilidad de encontrar concentraciones de As en el músculo <2.0 mg/kg (Fig. 34a). El As en el hígado presentó concentraciones de 1.5 a 6.1 mg/kg, con un mayor número de individuos (32) en el rango de concentración de 2.0 a 3.0 mg/kg, con alta probabilidad de encontrar concentraciones <3.0 mg/kg (Fig. 34b). En el riñón, las concentraciones de As que se presentaron estuvieron entre 1.9 y 4.0 mg/kg, al igual que en el hígado, el intervalo más 84 frecuente donde se presentó un mayor número de organismos fue el de 2.5 a 3.0 mg/kg con 15 individuos y de la misma forma que el tejido anterior, se observa una mayor probabilidad de encontrar niveles de As en el riñón <3.0 mg/kg (Fig. 34c). Las gónadas tuvieron niveles mínimos de 0.8 mg/kg y un máximo de 45.2 mg/kg, con 45 individuos en el rango de concentración de 0 a 10.0 mg/kg, seguido de 10 organismos con niveles de As entre 10.0 y 20.0 mg/kg, donde se observa que hay mayor probabilidad de cuantificar valores de As en la gónada <10.0 mg/kg (Fig. 34d) El peso de los organismos se correlacionó de forma positiva y significativa (r=0.55; p<0.05) con la concentración de As en el riñón del pez vela, es decir, la tendencia indica Figura 34. Histograma de frecuencias de concentración de As en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) gónada de I. platypterus (peso húmedo). 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 As músculo (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os a 1 2 3 4 5 6 7 As hígado (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os b 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 As riñón (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os c 0 10 20 30 40 50 As gónada (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 N úm er o de in di vi du os d 85 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 1 2 3 4 5 6 7 A s hí ga do (m g/ kg ) br= -0.35 (p<0.01) 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 A s riñ ón (m g/ kg ) cr= 0.41 (p<0.01) que a medida que aumenta el peso, los organismos acumulan más As en el riñón. No se encontraron correlaciones significativas (p>0.05) entre el peso y la concentración de As en músculo, hígado y gónada. En el caso de la talla de los peces vela, la LMI tuvo una correlación negativa, significativa con la concentración de As en el hígado (Fig. 35b) y una positiva con el As en el riñón (Fig 35c), lo cual indica que al aumentar la longitud del pez vela, disminuyen los niveles de As en el hígado y aumentan en el riñón. Las correlaciones de la LMI con el As en el músculo y las gónadas no fueron significativas (Fig. 35a, d). Figura 35. Correlaciones de los niveles de As con la longitud maxilar inferior (LMI) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de I. platypterus; r= coeficiente de correlación de Spearman; NS= no significativo (p>0.05); en gráfica (d) círculos rellenos y en blanco, representan machos y hembras, respectivamente. 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 A s m ús cu lo (m g/ kg ) ar= -0.15 (NS) y= 6.63 - 0.02 x r2 = 0.08 y= 0.72 + 0.01 x r2 = 0.11 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LMI (cm) 0 10 20 30 40 50 A s gó na da (m g/ kg ) dr= 0.02 (NS) 86 La edad presentó el mismo patrón de correlaciones con la LMI, respecto a los 4 tejidos de estudio. Entre la concentración de As en el músculo y las gónadas en relación a la edad, las correlaciones no fueron significativas (r=-0.16 y r=0.08, respectivamente; p>0.05), mientras que la edad se relacionó positiva y significativamente (p<0.05) con el As en el riñón (r=0.42) y de forma negativa con el As en el hígado (r=-0.32). La concentración de As en el hígado presentó correlaciones significativas (p<0.05) con el As en el músculo y el As en la gónada, la tendencia indica que al aumentar los niveles de As en el hígado también aumenta la concentración de As en el músculo y la gónada (Fig. 36). No se encontraron otras correlaciones, asociaciones o ajustes significativos (p>0.05) entre el contenido de As de los otros dos tejidos. El promedio de As en el músculo tuvo diferencias significativas (p<0.05) con respecto a los promedios de As en los otros tejidos de estudio, mientras que el As en hígado, riñón y gónada no presentaron diferencias entre sus medias (p>0.05; Tabla 14). Solamente en el contenido de As en la gónada se encontraron diferencias significativas entre las medias de machos y hembras (p<0.05; Fig. 37). De acuerdo a los resultados, los niveles de As en el pez vela fueron mayor en gónada>hígado>riñón>músculo. 1 2 3 4 5 6 7 As hígado (mg/kg) 0 10 20 30 40 50 A s gó na da (m g/ kg ) b r= 0.34 (p<0.01) 1 2 3 4 5 6 7 As hígado (mg/kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 A s m ús cu lo (m g/ kg ) a r= 0.34 (p<0.01) Figura 36. Asociación entre el As en el hígado y (a) músculo y (b) gónada de I. platypterus; r= Coeficiente de correlación de Spearman. y= 1.14 + 0.16 x r2 = 0.08 y= -4.4 + 3.8 x r2 = 0.17 87 Tabla 14. Concentración promedio de As (mg/kg, peso húmedo) en tejidos de I. platypterus. As (±ES) Tejido Total Machos Hembras Músculo 1.6±0.1a 1.6±0.11 1.7±0.11 Hígado 3.1±0.1b 3.3±0.21 2.9±0.11 Riñón 2.7±0.1b 2.8±0.21 2.6±0.11 Gónada 7.4±1.1b 12.0±1.51 4.3±1.32 Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre sexos; ES = Error estándar De acuerdo a la importancia toxicológica del músculo, se determinó la concentración de As inorgánico (Asi) en 35 muestras de este tejido (tomando en cuenta los rangos de concentración de As total bajos, medios y altos), a su vez, se analizaron 35 muestras de gónada de pez vela, esto de acuerdo al consumo que tiene entre la población, en particular de sectores pesqueros. Cabe señalar que cada par de tejidos utilizados para Asi corresponde a un solo individuo. Los valores individuales se muestran en la Tabla 14. Al igual que para el tiburón martillo, la concentración de Asi en el músculo fue muy baja con respecto al As total, y están dadas por un orden de magnitud menor (μg/kg, base peso húmedo). La concentración más baja de As inorgánico en músculo fue de 1.0 y la más alta de 20.1 μg/kg. El promedio de Asi fue de 7.7±0.80 μg/kg. El porcentaje máximo alcanzado de As inorgánico respecto al As total fue de 1.7, mientras que el menor fue por debajo de 0.1%. Hembras Machos 0 5 10 15 20 25 45 50 A s gó na da (m g/ kg ) Figura 37. Diferencias en las concentraciones de As en la gónada (p<0.05) entre machos y hembras. 88 En lo que respecta a las gónadas, el Asi más bajo fue de 0.4 μg/kg y el de mayor concentración alcanzó los 29.9 μg/kg, con un promedio de 10.1±1.1 μg/kg (peso húmedo). El porcentaje máximo de Asi con respecto al As total fue de 1.4 (Tabla 15). Tabla 15. Niveles individuales de As total e inorgánico en músculo y gónada de pez vela (μg/kg±ES; peso húmedo) y porcentaje de As inorgánico ES= error estándar Individuos Músculo Gónada AsT x 103 Asi % Asi AsT x 103 Asi % Asi 1 1.3±0.0 7.5±0.8 0.60 14.2±0.6 8.1±1.0 0.06 2 3.1±0.2 13.4±1.0 0.43 12.9±0.9 8.2±0.4 0.06 3 2.0±0.0 9.6±0.4 0.48 21.4±0.1 17.3±1.9 0.08 4 1.6±0.1 6.2±1.5 0.39 1.4±0.0 8.7±0.2 0.63 5 1.8±0.1 7.9±0.0 0.43 8.3±0.1 10.2±1.5 0.12 6 1.1±0.0 13.0±3.4 1.13 1.1±0.1 6.4±0.1 0.61 7 0.9±0.0 5.2±0.5 0.57 0.8±0.1 8.3±0.9 1.02 8 1.3±0.0 3.1±2.0 0.24 9.2±0.2 7.0±0.4 0.08 9 1.7±0.0 4.1±0.5 0.24 21.1±1.3 12.9±3.4 0.06 10 2.2±0.1 7.3±0.1 0.33 28.7±1.0 10.6±0.1 0.04 11 1.5±0.0 4.9±0.8 0.32 20.1±0.4 8.7±0.7 0.04 12 1.3±0.1 7.2±3.0 0.54 1.8±0.1 10.1±1.4 0.56 13 1.7±0.1 7.0±0.9 0.41 7.4±1.1 8.9±0.4 0.12 14 1.9±0.1 4.6±0.8 0.24 15.9±0.0 25.4±4.1 0.16 15 1.6±0.1 20.1±0.5 1.30 11.0±0.1 14.4±2.9 0.13 16 1.7±0.1 3.8±0.3 0.23 1.6±0.1 12.5±0.1 0.80 17 2.3±0.0 17.6±0.2 0.75 1.4±0.0 6.7±0.4 0.48 18 1.1±0.0 18.6±1.6 1.72 2.3±0.2 17.1±0.7 0.76 19 2.5±0.1 3.7±0.5 0.15 18.9±3.1 17.9±1.0 0.09 20 2.0±0.1 1.6±1.1 0.08 2.2±0.0 29.8±1.6 1.37 21 1.8±0.1 1.0±0.2 0.05 2.2±0.2 4.1±0.3 0.18 22 1.5±0.0 2.0±0.2 0.13 12.5±0.8 5.4±0.0 0.04 23 2.0±0.1 7.1±1.2 0.35 45.2±2.1 21.9±1.5 0.05 24 1.2±0.1 4.2±0.7 0.35 1.5±0.0 7.2±1.2 0.47 25 1.4±0.1 3.9±0.1 0.29 1.1±0.1 13.5±4.5 1.18 26 1.8±0.1 4.4±0.2 0.25 16.0±0.63 4.0±0.0 0.03 27 1.4±0.1 10.1±1.6 0.73 24.3±0.8 14.6±2.8 0.06 28 1.2±0.0 6.2±0.0 0.51 13.2±0.1 5.4±1.2 0.04 29 1.1±0.1 11.0±1.1 0.96 1.1±0.1 5.0±1.0 0.44 30 1.2±0.2 9.2±1.3 0.78 1.5±0.3 7.3±0.7 0.48 31 1.4±0.0 6.3±0.7 0.45 17.1±0.1 3.0±0.4 0.02 32 1.4±0.0 14.9±1.8 1.03 21.5±0.3 0.4±0.2 0.00 33 0.5±0.0 7.1±1.5 1.46 9.5±0.4 1.2±0.2 0.01 34 1.2±0.1 7.7±0.7 0.64 1.8±0.1 6.6±2.9 0.37 35 1.7±0.1 6.7±0.3 0.38 6.4±0.0 3.2±0.5 0.05 89 8.3.4. Relación entre elementos Se encontraron correlaciones o asociaciones significativas entre las concentraciones de Hg, As y Se en algunos tejidos de estudio del pez vela (Tabla 16). El As en el músculo se correlacionó negativamente con la concentración de Hg y Se en el riñón, es decir, al aumentar el As en el músculo, el Hg en estos dos tejidos tiende a disminuir. De la misma forma, se presentaron correlaciones negativas y significativas entre el As en el hígado y el Hg en el hígado, el Hg en el riñón y el Se en el riñón. En cambio, las correlaciones entre el As en el riñón y el As en la gónada y las concentraciones de Hg y el Se en los tejidos fue positiva y significativa (Tabla 16). Tabla 16. Correlaciones de Spearman (r) entre las concentraciones de As, Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez vela I. platypterus; NS = no significativa. Variables Hg músculo Hg hígado Hg riñón Hg gónada Se músculo Se hígado Se riñón Se gónada As músculo NS NS -0.36 p=0.03 NS NS NS -0.44 p<0.01 NS As Hígado NS -0.30 p<0.01 -0.58 p<0.001 NS NS NS -0.50 p<0.01 NS As Riñón 0.46 0.54 p<0.001 0.50 p<0.01 0.40 p=0.02 NS 0.50 p<0.01 0.56 p<0.001 NS As Gónada NS NS NS 0.25 p=0.04 NS 0.51 p<0.001 NS 0.52 p<0.001 90 8.3.5. Aporte de Hg, Se y As a partir de la dieta De un total de 67 organismos muestreados, 53 estómagos presentaron alimento y solamente 14 estuvieron vacíos. El espectro trófico en general se compuso de 22 especies presa (2 cefalópodos y 20 peces; Tabla 17). De acuerdo al índice de importancia relativa (IIR), I. platypterus se alimentó principalmente de Balistes polylepis, pez de la familia Balistidae (51.96 %), seguido de peces de la familia Fistulariidae (Fistularia corneta con IIR de 15.41%) y los cefalópodos Dosidicus gigas y Argonauta spp (IIR de 12.52% y 7.05%, respectivamente). Las concentraciones de Se, As y Hg en las especies presa fueron mucho menores a las encontradas en los tejidos de I. platypterus (Tabla 17) y muy variables. La concentración promedio más alta de Se fue cuantificada en el cefalópodo Argonauta spp., con un valor máximo de 2.60 mg/kg (peso húmedo), seguida de los peces de la familia Carangidae, con valores mínimos de 0.12 mg/kg hasta 1.77 mg/kg (peso húmedo). Estas especies ocupan el cuarto y quinto sitio en términos de importancia relativa en la dieta de I. platypterus, en cambio, B. polylepis, que representa la presa más importante de la dieta del pez vela, presentó concentraciones de Se de 0.07 a 1.60 mg/kg, con un gran número de muestras de organismos pequeños. En lo que concierne al Hg, las concentraciones en las presas fueron muy bajas, con los niveles máximos encontrados en el pez H. saltator (0.07±0.03 mg/kg w/w) y Argonauta spp. (0.06±0.02 mg/kg). Las presas con mayor importancia relativa en la dieta del depredador tuvieron concentraciones de Hg similares (0.02-0.06 mg/kg). Los niveles de As en las presas de I. platypterus fueron similares a las obtenidas para el Se. Los valores máximos alcanzados fueron de 3.30 y 2.80 mg/kg en D. gigas y Argonauta spp, respectivamente. Al igual que en el Se, la Argonauta spp., presentó la concentración promedio de As más alta (1.12 mg/kg) y las más bajas se presentaron en peces de la familia Clupeidae, Exocoetidae, Monocanthidae y en el carangido S. brevoortii (As<0.10 mg/kg; Tabla 17). 91 Tabla 17. Organismos que componen la dieta del pez vela I. platypterus de acuerdo a los contenidos estomacales y niveles de Se, Hg y As (promedio±ES; mg/kg, peso húmedo) Especie % FA % N % P IRI % IRI n Se Hg As Cefalópodos OMMASTREPHIDAE Dosidicus gigas 41.51 4.93 17.26 921.17 12.52 88 0.49±0.05 0.04±0.01 0.58±0.13 ARGONAUTIDAE Argonauta spp 47.17 8.29 2.70 518.58 7.05 148 1.16±0.14 0.06±0.02 1.12±0.16 Peces CLUPEIDAE 1.89 1.46 0.05 2.85 0.04 26 0.27±0.07 0.03±0.00 0.10±0.1 BELONIDAE Tylosurus crocodilus fodiator 9.43 1.12 0.09 11.38 0.15 20 0.29±0.08 0.04±0.02 0.16±0.05 HEMIRAMPHIDAE Hemiramphus saltator 9.43 0.25 0.84 20.00 0.27 5 0.47±0.11 0.07±0.03 0.66±0.16 EXOCOETIDAE 5.66 1.18 0.20 7.82 0.11 21 0.56±0.41 0.06±0.01 0.06±0.02 FISTULARIIDAE Fistularia corneta 26.42 30.70 12.22 1133.83 15.41 548 0.27±0.04 0.02±0.00 0.32±0.11 PRIACANTHIDAE Pristigenys serrula 1.89 0.11 0.20 0.58 0.01 2 0.13±0.01 0.01±0.00 0.27±0.02 CARANGIDAE Caranx spp 22.64 10.92 4.61 351.61 4.78 195 0.83±0.10 0.03±0.00 0.95±0.12 Caranx caballus 13.21 1.29 3.22 59.53 0.81 23 0.67±0.07 0.02±0.00 0.66±0.09 Caranx vinctus 1.89 0.56 0.26 1.55 0.02 10 0.17±0.00 0.02±0.01 0.04±0.02 Decapterus spp 1.89 0.56 0.91 2.77 0.04 10 0.82±0.02 0.03±0.00 0.97±0.05 Selene brevoortii 1.89 0.73 0.26 1.86 0.03 13 0.33±0.02 0.04±0.00 0.08±0.01 CORYPHAENIDAE Coryphaena hippurus 1.89 0.06 19.73 37.32 0.51 1 0.16 0.01 0.17 MUGILIDAE Mugil cephalus 3.77 0.11 1.26 5.16 0.07 2 0.33±0.00 0.03±0.00 0.52±0.48 SCOMBRIDAE 24.53 4.87 8.59 330.13 4.49 87 0.38±0.07 0.02±0.00 0.37±0.09 Auxis spp 3.77 0.90 2.06 11.17 0.15 16 0.32±0.16 0.02±0.01 0.30±0.11 Scomber japonicus 16.98 1.74 4.86 112.03 1.52 31 0.47±0.11 0.03±0.00 0.47±0.13 BALISTIDAE Balistes polylepis 79.25 29.36 18.89 3823.08 51.96 524 0.54±0.05 0.03±0.00 0.75±0.11 MONOCANTHIDAE 1.89 0.17 0.01 0.34 0.00 3 0.47±0.01 0.02±0.00 0.09±0.00 TETRAODONTIDAE Lagocephalus lagocephalus 3.77 0.11 0.07 0.69 0.01 2 0.53±0.03 0.02±0.00 0.71±0.01 Sphoeroides spp 1.89 0.22 0.09 0.59 0.01 4 0.30±0.01 0.05±0.00 0.14±0.03 Restos de peces 3.77 0.34 0.63 3.65 0.05 6 0.58±0.35 0.13±0.11 0.69±0.67 ES= error estándar; n= número de organismos presa; letras en negrita representan la presa más importante en la dieta de I. platypterus de acuerdo al IIR 92 8.3.6. Biomagnificación Los factores de biomagnificación (FB) en el pez vela, presentaron gran variación, esto de acuerdo al elemento y la ecuación utilizada (Tabla 18), al igual que en el caso del tiburón martillo. En sus valores promedio, tanto el Se, Hg y el As mostraron un incremento del elemento en la cadena trófica, ya que las concentraciones encontradas en las presas tuvieron un orden de magnitud menor a las encontradas en el depredador tope (l. platypterus). Los FB se calcularon de la misma forma que para el tiburón martillo, es decir, de forma individual y de acuerdo a la especie presa; utilizando como la concentración del elemento en el depredador a la suma del total del elemento, contenido en el individuo analizado (FBtotal), tomando en cuenta el peso de cada uno de los órganos analizados respecto al peso total del depredador y también a la que simplemente toma la concentración promedio del músculo como el total del elemento en todo el depredador tope (FBmúsculo). Tabla 18. Factores de biomagnificación individuales y por especie presa de Hg, Se y As. FB Elementos Hg Se As Rango Promedio Rango Promedio Rango Promedio Individual FBtotal FBmúsculo 2.5 – 201.7 3.0 – 249.7 29.8±5.3 36.9±6.6 0.3 – 7.9 0.4 – 9.2 2.1±0.2 2.2±0.3 0.4 – 115.5 0.5 –135.8 7.3±2.2 8.6±2.6 Por presa FBtotal FBmúsculo 3.4 – 46.1 4.2 – 57.0 17.2±2.2 21.3±2.8 0.5 – 5.1 0.6 – 5.3 1.8±0.2 1.9±0.2 1.2 – 39.3 1.5 – 46.7 7.6±1.9 9.0±2.2 No se encontraron diferencias significativas (p>0.05) entre los FB individuales y por presa de cada uno de los elementos analizados. De la misma forma, entre cada uno de los factores de biomagnificación (FBtotal y FBmúsculo), no hubo diferencias significativas entre las medias (p>0.05) de los mismos. 93 8.3.7. Riesgos a la salud El Valor Benéfico a la Salud de Se (Se-HBV) en el músculo y las gónadas del pez vela I. platypterus, al igual que el caso del organismo anterior, no es más que un indicador de riesgo relacionado con el consumo de estos dos tejidos por parte de la población. El Se-HBV en el músculo presentó una gran variación entre los 67 individuos, obteniéndose 3 valores negativos (-2.2, -2.3 y -11.7) y un promedio de 34.8±3.4; el 9.0% de los organismos tuvo valores de Se-HBV < 1, el 4.5% entre 0 y 1, mientras que el 91.0% de los individuos tuvo valores de Se-HBV>5 (Fig. 38a), es decir, existe una mayor probabilidad de encontrar Se-HBV en el músculo mayores a 5. Los valores de Se-HBV en la gónada, fueron en orden de magnitud, superiores a los presentados en el músculo, con un mínimo de 411.5 y un máximo de 18108.5. La probabilidad de encontrar valores de Se-HBV>500 es muy alta (Fig. 38b). En cuanto a los riesgos por ingesta de los tejidos comestibles del pez vela (músculo y gónada), se tomó también en cuenta el valor de consumo de productos de la pesca de la FAO (2015; 10.7 kg/año = 29.3 g/día) y el de CONAPESCA (2015; 9.4 kg/año = 25.8 g/día) para calcular el valor del coeficiente de peligrosidad (HQ), riesgo a contraer cáncer (RCC) y el índice de riesgo (HI), para cada uno de los elementos. Como en el caso anterior, el contenido de Hg se asumió que es igual al promedio del total de los Figura 38. Distribución de frecuencias de valores individuales de Se-HBV en (a) músculo y (b) gónada de I. platypterus. 5 500 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 Se-HBV gónada 0 5 10 15 20 25 30 35 40 N úm er o de in di vi du os b -15 0 1 5 30 60 90 120 Se-HBV músculo 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os a 94 individuos por tejido de estudio y a su vez, equivalente al contenido de metilmercurio (MeHg), que es la especie química utilizada para las dosis de referencia. Los valores promedios, obtenidos en este estudio, utilizados en cada caso para el músculo fueron: Hg=0.56 mg/kg; Se=0.67 mg/kg; Asi=0.008 mg/kg; y para la gónada Hg=0.14 mg/kg; Se=3.2 mg/kg; Asi=0.01 mg/kg. Los valores de HQ, RCC y HI por consumo diario de músculo y gónada de pez vela por rango de peso de la población se muestran en las Tablas 19 y 20. Tabla 19. Factores de riesgo de acuerdo al consumo según la FAO* y CONAPESCA+ a distintos pesos de la población expuesta con respecto al músculo de pez vela. Peso (kg) FAO* (29.3 g/día) CONAPESCA+ (25.8 g/día) HQ RCC Asi HI HQ RCC Asi HI Hg Se Asi Hg Se Asi 10 16.3 0.39 0.07 3.4x10-5 16.8 14.4 0.34 0.07 3.0x10-5 14.8 20 8.2 0.20 0.04 1.7x10-5 8.4 7.2 0.17 0.03 1.5x10-5 7.4 30 5.4 0.13 0.02 1.1x10-5 5.6 4.8 0.11 0.02 9.9x10-6 4.9 40 4.1 0.10 0.02 8.4x10-6 4.2 3.6 0.09 0.02 7.4x10-6 3.7 50 3.3 0.08 0.01 6.7x10-6 3.4 2.9 0.07 0.01 5.9x10-6 3.0 60 2.7 0.07 0.01 5.6x10-6 2.8 2.4 0.06 0.01 4.9x10-6 2.5 70 2.3 0.06 0.01 4.8x10-6 2.4 2.0 0.05 0.01 4.2x10-6 2.1 80 2.0 0.05 0.01 4.2x10-6 2.1 1.8 0.04 0.01 3.7x10-6 1.8 90 1.8 0.04 0.01 3.7x10-6 1.9 1.6 0.04 0.01 3.3x10-6 1.6 100 1.6 0.04 0.01 3.4x10-6 1.7 1.4 0.03 0.01 2.7x10-6 1.5 *FAO (2015); +CONAPESCA (2015a; 2015b) La población en general, está en riesgo de sufrir efectos adversos a la salud si consume la dosis estimada diaria de acuerdo a los datos de la FAO y CONAPESCA de músculo de I. platypterus (Tabla 19), ya que los HI calculados todos son mayores a la unidad. Esto se hace evidente solamente por parte del Hg, ya que los valores de HQ son >1. En cambio, el consumo de pez vela, no representa ningún riesgo en cuanto a Se y As inorgánico se refiere (HQ’s<1), con base a las concentraciones promedio del elemento utilizadas. 95 Para el caso del consumo de la gónada (Tabla 20), solamente la población vulnerable sería aquella con pesos de 10 a 20 kg, si consumieran 29.3 y 25.8 g/día. El Hg al tener una concentración promedio menor, reduce el riesgo a efectos adversos a la salud por exposición crónica, en cambio el Se, al tener niveles mayores en la gónada, podría convertirse en un riesgo potencial si se expone de manera crónica a este metaloide. Una vez más el As inorgánico no representa ningún riesgo al tener concentraciones muy bajas con respecto a los otros dos elementos. Tabla 20. Factores de riesgo de acuerdo al consumo según la FAO* y CONAPESCA+ a distintos pesos de la población expuesta con respecto a la gónada de pez vela. Peso (kg) FAO* (29.3 g/día) CONAPESCA+ (25.8 g/día) HQ RCC Asi HI HQ RCC Asi HI Hg Se Asi Hg Se Asi 10 4.0 1.90 0.10 4.4x10-5 6.0 3.5 1.67 0.09 3.9x10-5 5.3 20 2.0 0.95 0.05 2.2x10-5 3.0 1.8 0.83 0.04 1.9x10-5 2.6 30 1.3 0.63 0.03 1.5x10-5 2.0 1.2 0.56 0.03 1.3x10-5 1.8 40 1.0 0.47 0.02 1.1x10-5 1.5 0.9 0.42 0.02 9.7x10-6 1.3 50 0.8 0.38 0.02 8.8x10-6 1.2 0.7 0.33 0.02 7.8x10-6 1.1 60 0.7 0.32 0.02 7.4x10-6 1.0 0.6 0.28 0.01 6.5x10-6 0.9 70 0.6 0.27 0.01 6.3x10-6 0.9 0.5 0.24 0.01 5.6x10-6 0.8 80 0.5 0.24 0.01 5.5x10-6 0.8 0.4 0.21 0.01 4.9x10-6 0.7 90 0.4 0.21 0.01 4.9x10-6 0.7 0.4 0.19 0.01 4.3x10-6 0.6 100 0.4 0.19 0.01 4.4x10-6 0.6 0.3 0.17 0.01 3.9x10-6 0.5 *FAO (2015); +CONAPESCA (2015a; 2015b) Si nos enfocamos entonces a un consumo crónico de músculo de pez vela y bajo las concentraciones promedio dadas en este estudio, por ejemplo, en el caso del Hg, si se tiene un peso de 60 kg, para no tener ningún efecto adverso (HQ≤1), se debería consumir no más de 10 g de músculo por día (Fig. 39a), en el caso de la población infantil (<30 kg), se deben consumir menos de 5 g al día para reducir los riesgos por exposición al Hg. En el caso del Se, una persona con un peso de 60 kg, podría consumir hasta 400 g por día y no mostrar ningún efecto adverso para la salud (Fig. 39b). En el caso del Asi, la ingesta del músculo deberá ser mucho mayor para poder 96 evidenciar algún efecto adverso, ya que la concentración de esta especie química es muy baja (Fig. 39c). En caso de consumir la gónada del pez vela, esta representa un riesgo menor a exposición de Hg que al consumirse el músculo, ya que la concentración promedio es mucho más baja, es decir, una persona con un peso de entre 15 y 10 kg, podría consumir al día hasta 10 g de gónada sin que esto represente un riesgo a la salud (Fig. 40a). Si bien, por la exposición al Hg por el consumo de gónada es menor que en el músculo, pasa lo contrario en el caso del Se, ya que los niveles de este metaloide en la gónada son mayores que en el músculo. Por ejemplo, gráficamente se puede observar (Fig. 40b) que si una persona de 30 kg (niño) consume más de 50 g de gónada al día, podría estar en riesgo por exposición al Se. 0 20 40 60 80 100 120 Peso de la población (kg) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H Q a20 g 15 g 10 g 5 g 1 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0 1 2 3 4 5 6 H Q b 400 g 300 g 200 g 100 g 50 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0 1 2 3 4 5 6 H Q c 100 g 500 g 1 kg 1.5 kg 2 kg Figura 39. Curvas de exposición para (a) Hg, (b) Se y (c) As inorgánico de acuerdo al consumo de músculo de I. platypterus y peso de la población; línea horizontal indica HQ=1, valores por debajo de la línea no representan riesgo por exposición crónica. 97 En el caso del As inorgánico, el consumo diario debería ser muy elevado para que este represente o ponga en riesgo a la salud humana, un ejemplo, de acuerdo a la gráfica (Fig. 40c), sería el consumo irreal de 1.5 kg al día de gónada de pez vela por una persona de 50 kg de peso. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0 1 1 2 2 3 3 H Q a 1 g 6 g 11 g 16 g 21 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 H Q b 40 g 10 g 20 g 30 g 50 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Peso de la población (kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 H Q c 100 g 300 g 500 g 1 kg 1.5 kg Figura 40. Curvas de exposición para (a) Hg, (b) Se y (c) As inorgánico de acuerdo al consumo de gónada de I. platypterus y peso de la población; línea horizontal indica HQ=1, valores por debajo de la línea no representan riesgo por exposición crónica. 98 8.3.8. Discusión Existen muchas causas que podrían explicar la variación de la concentración de Hg y As en los peces óseos, como la disponibilidad de presas y su contenido, la forma química del Hg disuelto en la columna de agua, la especie y su nivel trófico, también factores biológicos como el sexo, tasa de crecimiento y la longitud y edad juegan un papel importante. Las fuentes potenciales de Hg y As que afectan al pez vela son desconocidas, ya que esta especie es un pelágico altamente migratorio y se mueve a través del Pacifico Este, de México a Perú. Esta población es considerada como un único stock de I. platypterus, separado de los del Indo-Pacífico, esto basado en pruebas genéticas que evidencian esta separación (McDowell, 2002; Hinton y Maunder, 2014). Las concentraciones de Hg en el músculo, hígado y riñón de I. platypterus fueron similares y no hubo diferencias significativas (p>0.05) entre sus medias, pero la tendencia fue hígado>músculo>riñón>gónada. Esto nos lleva de nuevo a atribuir estos resultados a las funciones fisiológicas propias de cada uno de los tejidos, es decir, el hígado es el que concentra antes de metabolizar y excretar, subsecuente a la acumulación del Hg en el músculo, el cual es el mayor depósito de MeHg, que tiende a concentrarse a niveles mayores en peces de mayor edad (Mackay et al., 1975; Barber y Whaling, 1983; Kojadinovic et al., 2006; García-Hernández et al., 2007; Eisler, 2010). Esto está bien representado por la fuerte correlación positiva entre el Hg del músculo y la LMI y la edad. Seguido del proceso de demetilación que se lleva a cabo en el hígado, hay una acumulación de Hg inorgánico en el riñón antes de su excreción (Cabañero et al., 2006). La bioacumulación de Hg en las gónadas generalmente ocurre como resultado del transporte de nutrientes durante el ciclo reproductivo, hay una rápida acumulación durante la maduración y se consumen completamente después del desove (Jankovská et al., 2014). Los niveles de Hg más bajos encontrados en las gónadas podrían indicar que el ciclo reproductivo es una vía de destoxificación que tiene el organismo, asumiendo que el Hg que se transporta a las gónadas en conjunto con los nutrientes es excretado total o parcialmente durante el desove. 99 Los patrones de comportamiento que tuvo el As fueron distintos a los que presentó el Hg. El As tuvo sus mayores niveles en la gónada, seguida del hígado y riñón y los menores en el músculo. Los niveles mayores que se presentaron en el hígado y en el riñón, con respecto al músculo se pueden atribuir a las funciones propias de los órganos, de nueva cuenta. El hígado es el tejido con mayor actividad metabólica, donde el As tiende a concentrarse, metabolizarse, para posteriormente excretarse vía el riñón (Storelli et al, 2005; Haman et al., 2012), esto también puede explicar la correlación positiva que entre la LT y el As en el riñón. Las bajas concentraciones de As en el músculo pueden deberse a la longevidad de los organismos de estudio (edad estimada 4.7–15.7 años), esto quiere decir que, muy probablemente el organismo sea capaz de regular, metilar y excretar de forma efectiva el As (Hughes et al., 2009) y no acumularlo. Los niveles más altos que se encontraron en la gónada del pez vela, pueden estar relacionado tanto al ciclo reproductivo de la especie como a la alta afinidad por el tejido lipídico que tiene el As, gracias a los fuertes enlaces con los grupos –SH (Turoczy et al., 2000; Mandal y Suzuki 2002; Sele et al., 2012; Bergés-Tiznado et al., 2013). Bajo condiciones normales, los niveles de Se más altos se pueden encontrar en el riñón y en el hígado, en comparación con otras partes del organismo (WHO, 1987). Los resultados de este estudio concuerdan con esta afirmación ya que los niveles más altos de Se se encontraron en el riñón, seguido del hígado. Por otro lado, el Se está directamente involucrado en el ciclo reproductivo y aunque la diferencia numérica fue pequeña, los niveles de Se en machos fueron significativamente mayores (p<0.05) que en las hembras (Fig. 33), lo mismo sucedió con el As en las gónadas (Fig. 37). Esto puede deberse a que la mayoría de las hembras ya había desovado al momento de los muestreos. En el ciclo reproductivo de los peces, la vitelogenina (VTG), un precursor de la yema que se forma en el hígado, se transporta vía sangre, se incorpora en el folículo ovárico en desarrollo mediante endocitosis, contiene Se; además la VTG enzimáticamente genera lipovitelina y fosfavitina, proteínas primarias de la yema que también contienen Se (Janz et al., 2010), el As podría estar unido a estas enzimas por su alta afinidad con los ácidos grasos. La transferencia y almacenaje de Se en la yema del huevo asegura el desarrollo y supervivencia de los embriones y las larvas y por lo 100 tanto, esta pudiera ser una ruta significativa de transferencia maternal (Penglase et al., 2014; Linares-Casenave et al., 2015), tanto para el Se, como para el As. Las concentraciones de Se en I. platypterus fueron varios órdenes de magnitud mayores que los niveles de Hg, excepto en el músculo, que fueron muy similares. De nuevo, este comportamiento se puede atribuir a que el Hg puede estar secuestrado/atrapado en las metalotioneinas y otras seleno-proteínas (Nam et al., 2011), entonces, estas correlaciones positivas encontradas entre el Hg y el Se en todos los tejidos de estudio sugiere que hay suficiente Se para contrarrestar los efectos del Hg. En este estudio, la distribución de Hg y Se no siguió el mismo comportamiento que otros trabajos, a pesar de que existe un número limitado de estudios de distribución de Hg, Se y As en tejidos de picudos, es aún más evidente la falta de información para I. platypterus. La mayoría de los trabajos se han enfocado en evaluar las concentraciones de Hg en el músculo del pez espada (Xiphias gladius) debido a que es ampliamente consumido, pero los datos presentan alta variabilidad (Tabla 21). El Se y el Hg encontrado en músculo, hígado y riñón del pez vela en este estudio fueron menores que las que se encontraron en la isla Reunión y el canal de Mozambique para pez espada (Kojadinovic et al., 2006; 2007), pero mayores que las encontradas en el mar Jónico (Storelli et al., 2005), este último estudio incluye al Hg y al As. El marlin azul (Makaira mazara), que como el pez vela, pertenece a la familia de los Istiophoridae, presentó concentraciones de Hg y Se en el músculo tres veces mayores que los de este estudio, pero en cambio fueron similares a las registradas para el marlin rayado Tetrapturus audax (Kaneko y Ralston, 2007). 101 Tabla 21. Concentraciones de Hg, Se y As de peces picudos del mundo (mg/kg, peso húmedo). Tejido/especie Hg Se As Ubicación/área Músculo I. platypterus Makaira mazara Tetrapturus audax Xiphias gladius X. gladius X. gladius X. gladius I. platypterus I. platypterus I. platypterus 0.05 – 1.00 2.38±3.00 0.47±0.37 1.07±0.60 0.07±0.04 1.61±1.21 3.97±2.67 0.40±0.05 1.48±0.93 0.56±0.04 NA 1.59±0.17 0.72±0.20 0.39±0.07 NA 2.45±0.93 4.00±1.78 NA NA 0.67±0.03 NA NA NA NA 3.68±1.39 NA 5.10±1.90 1.60±0.10 Cape May and Romain, E.U.1 Honolulu, Hawai2 Honolulu, Hawai2 Honolulu, Hawai2 Mar Jónico3 Canal de Mozambique4,5 Isla Reunion4,5 SE Golfo de California6 SE Golfo de California7 SE Golfo de California8 Hígado X. gladius X. gladius X. gladius I. platypterus 0.19±0.09 5.33±8.76 3.27±8.11 0.57±0.07 NA 53.1±0.82 77.6±54.2 11.4±2.5 6.23±3.78 3.10±0.01 Mar Jónico3 Canal de Mozambique 4,5 Isla Reunion 4,5 SE Golfo de California8 Riñón X. gladius X. gladius I. platypterus 2.93±2.71 4.03±4.74 0.44±0.08 49.4±13.4 98.6±44.3 14.1±1.9 2.70±0.01 Canal de Mozambique 4,5 Isla Reunion 4,5 SE Golfo de California8 Gónada M. mazara I. platypterus 0.30±0.22 0.14±0.01 NA 3.2±0.1 NA 7.40±1.10 Hawaii9 SE Golfo de California8 1Barber and Whaling (1983); 2Kaneko y Ralston (2007); 3Storelli et al. (2005); 4Kojadinovic et al. (2006); 5Kojadinovic et al (2007); 6García-Hernández et al. (2007); 7Soto-Jiménez et al. (2010); 8Este estudio; 9Shultz et al. (1976); NA= no analizado. El trabajo realizado por García-Hernández et al. (2007) en diversos peces, incluido I. platyperus en el área de estudio, registró concentraciones comparables a las nuestras, con respecto al Hg (As y Se no analizado), el número de individuos analizados fue de 22 y las muestras se obtuvieron entre 2003-2004. A su vez, las concentraciones de Hg en este estudio, fueron menores que las registradas por Soto-Jiménez et al. (2010), tanto para As, como para Hg (Se no analizado) en la misma especie y área de captura, donde solamente analizaron 17 muestras de músculo, durante los años 2006-2007. Estas diferencias pueden deberse a los años de muestreo, el número de individuos analizados y por supuesto, a factores biológicos de la especie. En el caso de las gónadas, los niveles encontrados en este estudio fueron menores que las encontradas para el marlin M. mazara de las costas de Hawai, lo cual podría 102 deberse a las diferencias geográficas de cada área de estudio, ya que estas muestras Hawaianas se capturaron en un área muy cercana a un volcán activo (Shultz et al., 1976). Todas estas diferencias en las concentraciones obtenidas en los diversos estudios pueden ser el resultado de varios factores en conjunto, como por ejemplo, la ruta de entrada de los elementos, grado de exposición, absorción gastrointestinal y transporte, o las propias que se asocian a cada especie de estudio, como el metabolismo, almacenamiento, excreción y reproducción (Olsvik et al., 2015). Las relaciones molares Se:Hg en el músculo estuvieron entre 1 y 5, es decir el 67.2% de nuestros resultados; solamente el 4.5% fue <1. Una vez más, las altas relaciones molares Se:Hg reflejan un exceso de Se sobre el Hg en el hígado, riñón y gónadas, por lo cual, de nuevo, esto se le atribuye a la función propia de cada tejido. Las relaciones molares en los cuatro tejidos presentaron la tendencia a disminuir a medida que el peso, la LMI y la edad se incrementaban (Tabla 13), por lo tanto, muy probablemente la protección que ejerce el Se tiende a disminuir en peces más grandes y/o longevos (Peterson et al., 2009). Por lo general, las concentraciones de Hg se incrementan sucesivamente de acuerdo al nivel trófico en los ecosistemas marinos, mientras que el Se tiende a disminuir (Karimi et al., 2013). Al igual que para el tiburón, en este estudio se asume que la principal ruta de entrada de estos elementos, en el pez vela es vía alimento. Por lo tanto, al analizar el contenido estomacal y cuantificar las concentraciones de Se y Hg en las presas, estamos estimando el aporte por medio de la dieta. Los peces velas se alimentaron principalmente de cefalópodos, lo cual concuerda con los resultados de Rosas-Alayola et al. (2002) y Arizmendi-Rodríguez et al. (2006), que examinaron a la misma especie en la misma área de estudio (S.E. Golfo de California), considerándola generalista. Las concentraciones de Hg en las presas fueron muy bajas. I. platypterus se alimentó principalmente del pez epipelágico B. polylepis, con muy bajo contenido de Hg y Se; por el contrario, la mayor contribución de Se y As fue hecha por los cefalópodos. Todas las concentraciones de Se y As que se encontraron en las especies presa fueron por varios órdenes de magnitud mayor que las de Hg (Tabla 17). 103 En cuanto al valor benéfico a la salud que aporta el Se, con respecto a la toxicidad del Hg, tenemos que para el músculo del pez vela, solamente se presentaron 3 valores negativos, que fue el mismo caso con las muestras de músculo de tiburón martillo. Entonces, al no poseer todos los individuos valores positivos, no podría asegurarse un efecto como tal benéfico del Se, a pesar que el 95.5% de las muestras presentó valores positivos, esto depende en gran medida de las concentraciones similares que presentó el Se y el Hg en el músculo del pez vela. Con respecto a la gónada, los altos valores del Se-HBV, no son más que el reflejo de que las concentraciones de Hg en la gónada fueron sumamente bajas, en comparación de las que se obtuvieron de Se en el mismo tejido. Si nos enfocamos en los riesgos a sufrir daños a la salud a partir de factores como el PTWI y los utilizados por la EPA (HQ, RCC y HI) para calcular dosis o raciones de consumo, se evidencian notables diferencias en los consumos propuestos para cada uno de estos, aunque también el único elemento que representa un riesgo real es el Hg. Si solamente nos basamos en el peso promedio de la población mexicana en hombres y mujeres (74.8 kg y 68.7 kg, respectivamente; CANAIVE, 2012), y el valor del PTWI, tendríamos que las mujeres susceptibles tendrían que restringir el consumo de músculo de pez vela a 197.3 g por semana; en cambio los hombres y las mujeres no susceptibles a 429.7 y 394.7 g, respectivamente, para evitar riesgos a la salud asociados con el Hg. En cambio, si utilizamos las ecuaciones de riesgo, a partir del HQ (EPA, 2012) el consumo máximo para una mujer tendría que reducirse a 86.3 g por semana y el de los hombres a 94.0 g, es decir, una tercera parte de lo recomendado con respecto al PTWI. De nuevo, podemos atribuir estas diferencias tan grandes en las dosis de consumo propuestas a parámetros poblacionales, tipos de estudio, etc. En cuanto a los límites máximos permisibles, solo el 9.0% de las muestras de músculo estuvieron por encima del valor establecido en la Norma Oficial Mexicana (NOM, 2011), y las normas internacionales (1 mg/kg) para Hg, pero el 53.7% de los individuos presentó valores de Hg≥0.05 mg/kg. 104 En cuanto al consumo del músculo del pez vela, este no presenta ningún tipo de riesgo por parte del As inorgánico (contraer cáncer), de acuerdo a datos de la EPA. Este mismo caso resulta al integrar el valor del PTWI para Asi (exposición 0.0001 – 0.003 mg/kg de peso corporal por día; WHO, 2010b). Por lo tanto, desde el punto de vista del Asi, es seguro consumir músculo de pez vela. El Se tampoco representa ningún tipo de riesgo por consumo de músculo, ya que las concentraciones en este tejido fueron las más bajas encontradas. En cambio, el consumo de la gónada solo representaría un riesgo real para Hg y Se, si se consumen más de 25 g al día, pero solamente en la población de 10 a 15 kg, (niños de 2 a 4 años aproximadamente) ya que los niveles de Se en la gónada son mucho mayores que el Hg. 105 8.4. Pez Dorado 8.4.1. Biometrías En lo que se refiere al pez dorado, en total se obtuvieron 58 organismos de dos distintos lugares de muestreo. Las muestras provenientes de la zona adyacente a Mazatlán (27 muestras) se recolectaron durante el mes de noviembre de 2011 y 2012 en torneos de pesca deportiva, mientras que se obtuvieron 31 muestras, provenientes de la pesca artesanal de Teacapán, capturadas en los meses de enero y marzo de 2012. Se registró la longitud furcal (LF) y el peso de cada uno de los individuos (Tabla 22). En total se obtuvieron 20 hembras y 38 machos. Es de resaltar que, los pesos y las longitudes furcales (talla) presentan diferencias significativas (p<0.05) entre los sitios de muestreo. Esto es debido a que los individuos provenientes de la pesca deportiva son mucho mayores en peso y talla que los capturados en Teacapán mediante pesca artesanal. También se presentaron diferencias significativas (p<0.05) entre machos y hembras con respecto al peso en los organismos que fueron capturados en Mazatlán, esto debido al dimorfismo que presentan en la cabeza los machos adultos. Tabla 22. Medidas morfométricas de los dorados C. hippurus capturados. Sitio n LF (cm) Peso (kg) Min - Max Media ± ES Min - Max Media ± ES Mazatlán Hembra Macho 27 6 21 74.5 – 132.0 74.5 – 113.0 93.0 – 132.0 107.4±2.5a 98.9±6.11 109.9±2.51 3.1 – 20.4 3.1 – 10.6 5.9 – 20.4 10.3±0.8a 7.0±1.21 11.2±0.82 Teacapán Hembra Macho 31 14 17 40.0 – 79.0 40.0 – 69.5 45.5 – 79.0 57.3±1.7b 56.0±2.51 58.4±2.41 0.5 – 4.4 0.5 – 2.8 0.8 – 4.4 1.7±0.2b 1.5±0.21 1.8±0.21 Total 58 40.0 – 132.0 80.6±3.6 0.5 – 20.4 5.7±0.7 Superíndice alfabético distinto indica diferencias significativas (p<0.05) entre las medias de los sitios de muestreo; superíndice numérico distinto indica diferencias significativas (p<0.05) entre sexos; ES = error estándar; n= número de muestras; LF = longitud furcal. 106 El intervalo de peso que se presentó con mayor frecuencia fue de 0 a 5 kg (Fig. 41a), con mayor probabilidad de obtener individuos con pesos menores a los 10 kg, mientras que para la LF, 19 organismos presentaron tallas de 40 a 60 cm (Fig. 41b), con mayor probabilidad de encontrar organismos con una LF<100 cm. En total se obtuvieron 58 muestras de músculo, 53 de hígado, 39 riñones y 42 gónadas. La LF y el peso de los peces dorado presentaron una alta correlación positiva significativa (r=0.99; p<0.000001). Los datos se ajustan al modelo potencial de crecimiento (Fig. 42), ya que se tienen organismos de tallas muy pequeñas, hasta adultos de casi 140 cm, es decir, se encuentran representadas las tallas de este organismo. 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Pe so (k g) y = 0.00001 x2.83 r2 = 0.97 0 5 10 15 20 25 Peso (kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 N úm er o de in di vi du os a 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 N úm er o de in di vi du os b Figura 41. Distribución de frecuencias de (a) peso y (b) longitud furcal (LF) del dorado C. hippurus. Figura 42. Modelo potencial entre longitud furcal y el peso de C. hippurus. 107 8.4.2. Concentración de mercurio y selenio El contenido de Hg en el músculo presentó intervalos de concentraciones desde 0.02 a 0.43 mg/kg (en peso húmedo). La concentración más frecuente de Hg en músculo fue de 0 a 0.1 mg/kg (28 organismos) y la probabilidad de encontrar concentraciones de Hg en el músculo <0.2 mg/kg es alta (Fig. 43a). Los niveles de Hg encontrados en el hígado fueron similares a los cuantificados en el músculo con un nivel mínimo de 0.02 y un máximo de 0.36 mg/kg, donde también es más probable encontrar concentraciones de Hg en el hígado <0.2 mg/kg (Fig. 43b). En el riñón se presentó el valor mayor de Hg (0.60 mg/kg), con mayor probabilidad de encontrar niveles de Hg en el riñón de los dorados menores a 0.2 mg/kg (Fig. 43c). Finalmente la gónada presentó concentraciones de Hg mucho menores (<0.14 mg/kg) en comparación con los demás tejidos de estudio, con probabilidad de encontrar valores de Hg<0.06 mg/kg (Fig. 43d). 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Hg músculo (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os a 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Hg hígado (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 N úm er o de in di vi du os b 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Hg riñón (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os c 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 Hg gónada (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os d Figura 43. Histograma de frecuencias de concentración de Hg en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) gónada de C. hippurus (en peso húmedo). 108 El peso presentó correlaciones positivas y significativas (p<0.00001) con respecto al Hg en el músculo (r= 0.90), hígado (r= 0.90), riñón (r= 0.64) y gónadas (r= 0.72). La LF también evidenció correlaciones positivas y significativas con los niveles de Hg en los cuatro tejidos de estudio, es decir, a medida que aumenta el peso y la talla de los organismos, las concentraciones en músculo, riñón, hígado y gónadas, tienden a aumentar (Fig. 44). 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 H g riñ ón (m g/ kg ) c r= 0.61 (p<0.0001) 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 H g hí ga do (m g/ kg ) br= 0.89 (p<0.00001) 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 H g m ús cu lo (m g/ kg ) a r= 0.90 (p<0.00001) y= -0.127 + 0.0034 x r2 = 0.75 y= -0.09 + 0.003 x r2 = 0.68 y= -0.11 + 0.003 x r2 = 0.54 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 H g gó na da (m g/ kg ) dr= 0.66 (p<0.00001) y= -0.01 + 0.0007 x r2 = 0.49 Figura 44. Correlaciones de los niveles de Hg con la longitud furcal (LF) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de C. hippurus; r= coeficiente de correlación de Spearman; círculos rellenos y en blanco, representan organismos de Mazatlán y Teacapán, respectivamente. 109 El Se presentó concentraciones en el músculo desde 0.33 a 0.88 mg/kg (peso seco), con un mayor número de organismos (22) con niveles de 0.60 a 0.70 mg/kg (Fig. 45a). El Se en el hígado, presentó un rango de concentración mucho mayor (1.43 – 13.04 mg/kg) que el músculo, donde el intervalo más frecuente fue de 2 a 4 mg/kg (peso húmedo; Fig. 45b). Los valores de Se en el riñón fueron muy similares a los que presentó el hígado, con un mínimo de 1.12 hasta 12.32 mg/kg (peso húmedo; Fig. 45 c). Finalmente, la gónada tuvo concentraciones de Se desde 0.77 a 5.54 mg/kg (Fig. 45d). 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Se músculo (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 N úm er o de in di vi du os a 0 2 4 6 8 10 12 14 Se hígado (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os b 0 2 4 6 8 10 12 14 Se riñón (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os c 0 1 2 3 4 5 6 Se gónada (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 N úm er o de in di vi du os d Figura 45. Histograma de frecuencias de concentración de Se en: (a) músculo; (b) hígado; (c) riñón; y (d) gónada de C. hippurus (en peso húmedo). 110 Las concentraciones de Se en el músculo, riñón y gónada no tuvieron correlación significativa (p>0.05) con el peso (r= -0.01, r= 0.07 y r= 0.24, respectivamente), mientras que el peso tuvo una correlación positiva y significativa en el Se en el hígado (r= 0.65; p<0.00001). El mismo patrón de correlaciones se presentó entre los cuatro tejidos de estudio y la LF (Fig. 46). Gráficamente se observa, que los niveles de Se en músculo, riñón y gónadas permanecen constantes respecto a la LF (Fig. 46 a, c y d), mientras que al incrementarse la talla, los niveles de Se en el hígado aumentan (Fig. 46 b). 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 Se h íg ad o (m g/ kg ) br= 0.61 (p<0.00001) 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Se m ús cu lo (m g/ kg ) r= -0.02 (NS) a y= 0.13 + 0.06 x r2 = 0.49 Figura 46. Correlaciones de los niveles de Se con la longitud furcal (LF) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de C. hippurus; r= coeficiente de correlación de Spearman; NS= no significativa (p>0.05); círculos rellenos y en blanco, representan organismos de Mazatlán y Teacapán, respectivamente. 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 Se ri ñó n (m g/ kg ) cr= 0.07 (NS) 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 1 2 3 4 5 6 Se g ón ad a (m g/ kg ) r= 0.22 (NS) d 111 Se encontraron correlaciones positivas y significativas entre las concentraciones de Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas (Tabla 23). La tendencia indica que, al aumentar la concentración de Hg en el músculo, aumentan también los niveles de Hg en el hígado, riñón y gónada. En el caso del Se, solo se encontró una correlación significativa entre la concentración de este metaloide en el hígado y la gónada (Tabla 23). De la misma forma, se encontraron correlaciones significativas entre las concentraciones de Se y Hg en los tejidos de estudio (Tabla 23). Tabla 23. Correlaciones de Spearman (r) entre las concentraciones de Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez dorado C. hippurus. Variables Hg músculo Hg hígado Hg riñón Hg gónada Se músculo Se hígado Se riñón Se gónada Hg músculo - 0.86 p<0.0001 0.71 p<0.0001 0.63 p<0.0001 NS 0.48 p<0.001 NS NS Hg hígado 0.86 p<0.0001 - 0.64 p<0.0001 0.71 p<0.0001 NS 0.70 p<0.0001 NS NS Hg riñón 0.71 p<0.0001 0.64 p<0.0001 - 0.49 p<0.0001 NS 0.52 p<0.001 NS NS Hg gónada 0.63 p<0.0001 0.71 p<0.0001 0.49 p<0.01 - NS 0.63 p<0.0001 NS 0.34 p=0.03 Se músculo NS NS NS NS - NS NS NS Se hígado 0.48 p<0.001 0.70 p<0.0001 0.52 p<0.001 0.63 p<0.0001 NS - NS NS Se riñón NS NS NS NS NS NS - NS Se gónada NS NS NS 0.34 p=0.03 NS 0.28 p=0.03 NS - p= nivel de significancia; NS = no significativo (p>0.05) Los promedios generales de Hg, Se y sus respectivas relaciones molares se muestran en la Tabla 24. Para cada sitio de muestreo, se presentaron diferencias significativas entre las medias por tejido de estudio. En el caso de Mazatlán, el Se promedio en el músculo fue significativamente distinto (p<0.05) que el resto de los tejidos, con el promedio más bajo de Se; en lo que respecta al Hg, la concentración promedio en la 112 gónada fue significativamente distinta (p<0.05) y más baja que en el resto de los tejidos. Los organismos procedentes de Teacapán, presentaron diferencias entre sus medias (Tabla 24), conservando la misma tendencia y valores similares de Se. Solamente se presentó diferencia significativa (p<0.05) entre los niveles promedio de Se en el hígado de organismos de Mazatlán y los de Teacapán (que fueron más bajos). Los niveles de Hg de los cuatro tejidos presentaron diferencias significativas entre los sitios de muestreo, con valores mucho más pequeños en los individuos de Teacapán (Tabla 24). Tabla 24. Se y Hg (promedio±ES) y relaciones molares en tejidos de C. hippurus. Sitio/ Tejido n Se (mg/kg) Hg (mg/kg) Se (nmol/g) Hg (nmol/g) Relación molar Se:Hg Hg:Se Mazatlán Músculo Hígado Riñón Gónada 27 22 8 14 0.6±0.0a,1 6.2±0.6b,1 6.3±0.8b,1 2.8±0.3b,1 0.24±0.02b,1 0.18±0.02b,1 0.27±0.07b,1 0.07±0.01a,1 7.5±0.2 78.9±7.2 79.6±10.7 35.6±3.4 1.20±0.10 0.89±0.09 1.30±0.30 0.34±0.04 7.1±0.5a.1 94.0±7.0b,1 72.3±9.2b,1 121.8±16.6b,1 0.16±0.01a,1 <0.02b,1 <0.02b,1 <0.01b,1 Teacapán Músculo Hígado Riñón Gónada 31 31 31 28 0.6±0.0a,1 3.6±0.2b,c,2 5.5±0.5c,1 2.4±0.2b,1 0.06±0.00b,c,2 0.05±0.00b,2 0.08±0.00c,2 0.03±0.00a,2 7.5±0.2 45.2±2.0 69.4±6.1 30.3±2.7 0.31±0.02 0.27±0.02 0.39±0.03 0.16±0.01 27.5±2.0a,2 178.7±9.9b,2 200.7±17.5b,2 227.2±26.4b,2 <0.05a,2 <0.01b,2 <0.01b,2 <0.01b,2 Total Músculo Hígado Riñón Gónada 58 53 39 42 0.6±0.0a 4.7±0.3b 5.6±0.4b 2.5±0.2a 0.14±0.01b 0.11±0.01b 0.12±0.02b 0.04±0.00a 7.5±0.2 59.2±3.9 71.5±5.3 32.1±2.1 0.72±0.07 0.53±0.06 0.58±0.09 0.22±0.02 18.0±1.7a 143.5±8.6b 174.4±16.3b 192.1±19.9b 0.10±0.01a <0.01b <0.02b <0.01b Superíndice alfabético distinto indica que las medias presentaron diferencias significativas (p<0.05) entre tejidos dentro de un mismo sitio de muestreo; superíndice numérico distinto indica diferencias significativas (p<0.05) entre las medias por tejido entre ambos sitios de muestreo; ES= error estándar No se encontraron diferencias significativas en las concentraciones de Se y Hg entre machos y hembras (p>0.05), a excepción del Hg en las gónadas y el Se en el hígado, donde los promedios fueron significativamente mayores en los machos (p<0.05; Fig. 47). De acuerdo a las concentraciones promedio, el Hg fue mayor en músculo>riñón>hígado>gónada, mientras que para el Se, las medias presentaron el siguiente orden: riñón>hígado>gónada>músculo. 113 Las relaciones molares en el músculo presentaron los niveles más bajos, tanto por sitio de muestreo, como en general (rango de 3.7 – 55.6), seguido del hígado, con valores desde 52.2 a 272.9. En el riñón las relaciones molares Se:Hg estuvieron entre 27.2 y 420.4, mientras el Se:Hg con mayores niveles se encontraron en las gónadas, tanto para el promedio general (de 57.2 a 697.6), como en cada uno de los sitios de muestreo (Tabla 24). Las relaciones molares Se:Hg presentaron correlaciones significativas (p<0.05) y negativas con el peso y la LF, donde gráficamente se aprecia la disminución de la relación molar a medida que los individuos aumentan su peso y talla (Fig. 48). De manera evidente, al aumentar la concentración de Hg total en los tejidos, disminuye la relación molar de Se:Hg, esto se evidencia por las correlaciones negativas y significativas entre el Hg del músculo (r= -0.97), Hg en el hígado (r= -0.84), Hg en el riñón (r= -0.63), Hg en la gónada (r= -0.62) y sus respectivas relaciones molares Se:Hg. Hembras Machos 0 2 4 6 8 10 12 14 Se h íg ad o (m g/ kg ) a Hembras Machos 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 H g gó na da (m g/ kg ) b Figura 47. Diferencias entre las concentraciones (p<0.05) de machos y hembras en (a) Se en hígado y (b) Hg en la gónada de C. hippurus. 114 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 10 20 30 40 50 60 Se :H g m ús cu lo a r= -0.88 (p<0.000001) 5 1 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Se :H g riñ ón cr= -0.54 (p<0.001) 5 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Se :H g hí ga do br= -0.73 (p<0.000001) 5 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Se :H g gó na da dr= -0.53 (p<0.001) 5 8.4.3. Concentración de As total y As inorgánico El contenido de As total en el músculo de los dorados tuvo un valor mínimo de 0.13 mg/kg y un máximo de 4.19 mg/kg, presentándose más frecuente el intervalo de concentración de 0 a 0.5 mg/kg con 26 organismos (Fig. 49a). El As en el hígado presentó un intervalo de concentración mayor (0.80 – 7.77 mg/kg), donde es más frecuente encontrar concentraciones de As en ese órgano de 2 a 3 mg/kg (Fig. 49b). El As en el riñón tuvo su valor máximo (4.37 mg/kg) muy parecido al máximo obtenido en el músculo, donde fue más frecuente encontrar concentraciones de As en el riñón <3.0 y= 49.6 – 0.40 x r2 = 0.66 y= 266.0 – 1.57 x r2 = 0.46 y= 335.2 – 2.33 x r2 = 0.34 y= 347.4 – 2.07 x r2 = 0.19 Figura 48. Correlaciones de la LF y la relación molar Se:Hg en (a) músculo, (b) hígado, (c) riñón y (d) en la gónada de C. hippurus; círculos rellenos y en blanco, representan organismos de Mazatlán y Teacapán, respectivamente; línea punteada representa valores de Se:Hg= 5 y 1, este último sólo en el caso del músculo. 115 mg/kg (Fig. 49c). El As en la gónada registro tanto el valor mínimo de As (0.08 mg/kg), como el máximo (13.90 mg/kg), de los cuatro tejidos de estudio (Fig. 49d). El As en el músculo, en el hígado, en el riñón y en la gónada, se correlacionó de forma significativa y positiva (r= 0.69, r=0.75, r=0.46 y r=0.53, respectivamente). La LF, también presentó, al igual que el peso, asociaciones significativas y positivas en los cuatro tejidos de estudio (Fig. 50). Se observa gráficamente que, al aumentar la talla y el peso de los individuos, también aumentas los niveles de As de forma proporcional (Fig. 50). 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 As músculo (mg/kg) 0 5 10 15 20 25 30 N úm er o de in di vi du os a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 As hígado (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N úm er o de in di vi du os b 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 As riñón (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 N úm er o de in di vi du os c 0 2 4 6 8 10 12 14 As gónada (mg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N úm er o de in di vi du os d Figura 49. Histograma de frecuencias de concentración de As en: (a) músculo, (b) hígado, (c) riñón y (d) gónadas del pez dorado C. hippurus (peso húmedo). 116 El As presentó correlaciones positivas y significativas entre los cuatro tejidos de estudio (p<0.05), la tendencia indica que al aumentar la concentración de As, sea en músculo, hígado, riñón o gónada, esta aumenta también en cualquiera de los otros (Tabla 25). Tabla 25. Correlaciones de Spearman (r) de los niveles As entre los tejidos de estudio. Músculo Hígado Riñón Gónada Músculo - 0.73 (p<0.00001) 0.38 (p=0.02) 0.44 (p<0.01) Hígado 0.73 (p<0.00001) - 0.44 (p<0.01) 0.66 (p<0.0001) Riñón 0.38 (p=0.02) 0.44 (p<0.01) - 0.42 (p=0.01) Gónada 0.44 (p<0.01) 0.66 (p<0.0001) 0.42 (p=0.01) - p= nivel de significancia 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A s gó na da (m g/ kg ) dr= 0.46 (p<0.01) 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 A s riñ ón (m g/ kg ) c r= 0.44 (p<0.01) 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A s hí ga do (m g/ kg ) r= 0.72 (p<0.00001) b y= -1.07 + 0.03 x r2 = 0.55 y= -0.20 + 0.04 x r2 = 0.49 y= 1.12 + 0.02 x r2 = 0.28 20 40 60 80 100 120 140 LF (cm) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 A s m ús cu lo (m g/ kg ) ar= 0.71 (p<0.00001) y= -2.16 + 0.08 x r2 = 0.35 Figura 50. Correlaciones de los niveles de As con la longitud furcal (LF) en (a) músculo, (b) hígado (c) riñón y (d) gónada de C. hippurus; r= coeficiente de correlación de Spearman; círculos rellenos y en blanco, representan organismos de Mazatlán y Teacapán, respectivamente. 117 Se encontraron diferencias significativas en las concentraciones medias de As en el riñón y el As en la gónada (p<0.05) sobre el total, entre machos y hembras, con niveles mayores en los machos (Fig. 51). Las concentración promedio de As en músculo, presentó diferencias significativas (p<0.05) con respecto a los otros tres tejidos de estudio, siendo el promedio más bajo para este elemento (Tabla 26). Si analizamos cada uno de los sitios de muestreos, los niveles de As encontrado en los tejidos del pez dorado de la zona aledaña a Mazatlán, fueron significativamente distintos (p<0.05) entre sí. También se encontró una diferencia significativa en el contenido de As en la gónada por sexo (machos>hembras) en el sitio de Mazatlán. En lo que respecta a Teacapán, el As en el músculo fue significativamente menor (p<0.05) que el cuantificado en los otros tres tejidos de estudio, también se presentó una concentración significativamente (p<0.05) mayor en la gónada de los machos, con respecto a las hembras (Tabla 26). Se presentaron diferencias significativas entre el As encontrado por cada tejido entre los dos sitios de muestreo (p<0.05; Tabla 26), es decir, todas los valores de As son mayores en los peces dorados capturados en la zona adyacente a Mazatlán que los organismos provenientes de Teacapán. H M 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 A s riñ ón (m g/ kg ) a H M 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A s gó na da (m g/ kg ) b Figura 51. Diferencias entre las concentraciones (p<0.05) de machos y hembras en (a) As en riñón y (b) As en la gónada de C. hippurus. 118 Tabla 26. Concentración total promedio de As (±ES; mg/kg, peso húmedo) en tejidos y sitios de muestreo de C. hippurus. Tejido/Sitio n Promedio Machos Hembras Total Músculo Hígado Riñón Gónada 58 53 39 42 1.20±0.14a 3.23±0.23b 2.25±0.13b 4.25±0.60b 1.28±0.171 (38) 3.41±0.261 (33) 2.51±0.171 (24) 6.10±0.741 (26) 1.04±0.241 (20) 2.93±0.451 (20) 1.85±0.112 (15) 1.25±0.402 (16) Mazatlán Músculo Hígado Riñón Gónada 27 22 8 14 2.13±0.15a 4.79±0.31b,c 2.94±0.35a,b 7.83±1.04c 2.02±0.181 (21) 4.55±0.281 (16) 3.17±0.301 (7) 8.90±0.861 (12) 2.52±0.271 (6) 5.41±0.871 (6) 1.282 (1) 1.42±0.802 (2) Teacapán Músculo Hígado Riñón Gónada 31 31 31 28 0.38±0.03a 2.13±0.13b 2.08±0.11b 2.46±0.46b 0.37±0.041 (17) 2.34±0.191 (17) 2.23±0.181 (17) 3.70±0.671 (14) 0.40±0.041 (14) 1.87±0.141 (14) 1.89±0.111 (14) 1.23±0.452 (14) Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre tejidos; superíndice numérico distinto indica que las medias son significativamente diferentes (p<0.05) entre sexos; ES = Error estándar; número en paréntesis = número de individuos Se determinó la concentración de As inorgánico (Asi) en 27 muestras de músculo y 22 de gónada de dorado, con valores del orden de ng/kg (peso seco). Se eligieron los individuos tomando en cuenta los niveles de concentración de As total encontrado, así como la disponibilidad de muestra para poder realizar la determinación analítica con su respectivo duplicado. Los valores individuales se muestran en la Tabla 27. La concentración de Asi en el músculo fue muy baja con respecto al As total, y están dadas por un orden de magnitud menor (μg/kg, base peso húmedo). La concentración más baja de As inorgánico en músculo fue de cero y la más alta de 20.80 μg/kg. El promedio de Asi fue de 3.45±0.83 μg/kg. El porcentaje máximo alcanzado de As inorgánico respecto al As total fue de 2.62, mientras que el menor fue 0%. En lo que respecta a las gónadas, el Asi más bajo fue de 4.74 μg/kg y el de mayor concentración alcanzó los 48.16 μg/kg, con un promedio de 16.75±2.03 μg/kg (peso húmedo). El porcentaje máximo de Asi con respecto al As total fue de 1.13 (Tabla 27). 119 Tabla 27. Niveles individuales de As total e inorgánico en músculo y gónada de pez dorado (μg/kg±ES; peso húmedo) y porcentaje de As inorgánico ES= error estándar; - no analizado para el mismo individuo Los niveles de Asi en el músculo presentaron correlaciones positivas y significativas con el peso (p<0.05, r=0.50) y la LF (p<0.05; Fig. 52a), en cambio en la gónada la correlación fue negativa y significativa con el peso (p<0.05, r= -0.49) y la LF (Fig. 52b). Esto indica que, los niveles de As inorgánico en el músculo aumentan al incrementarse Individuos Músculo Gónada AsT x 103 Asi % Asi AsT x 103 Asi % Asi 1 2.82±0.02 20.80±1.93 0.74 - - - 2 0.53±0.01 3.21±0.76 0.61 3 2.54±0.01 3.81±0.62 0.15 0.62±0.16 5.46±0.50 0.89 4 2.80±0.06 6.99±0.65 0.25 - - 12.87 - 5 1.60±0.02 3.67±0.02 0.23 13.90±0.14 12.87±1.96 0.09 6 1.79±0.01 3.99±0.53 0.22 8.99±0.14 18.81±0.94 0.21 7 2.01±0.02 3.19±0.56 0.16 - - - 8 - - - 5.35±0.10 19.40±0.84 0.36 0 0.65±0.05 6.28±0.32 0.97 5.63±0.05 14.25±0.67 0.25 10 0.23±0.02 6.16±0.15 2.62 - - - 11 0.49±0.02 1.04±0.27 0.21 0.36±0.00 14.00±0.15 3.89 12 0.44±0.04 0.48±0.48 0.06 2.74±0.22 26.69±2.32 0.97 13 - - - 0.16±0.04 9.17±0.25 5.66 14 0.17±0.00 0.00±0.00 0.00 2.12±0.10 20.50±1.16 0.97 15 - - - 0.19±0.06 12.38±1.16 6.62 16 0.19±0.02 0.02±0.02 0.00 5.03±0.13 16.83±3.97 0.33 17 0.49±0.02 0.47±0.47 0.08 3.25±0.47 28.12±1.77 0.86 18 - - - 0.72±0.21 8.39±0.67 1.16 19 0.24±0.04 0.42±0.42 0.10 4.32±0.46 23.59±0.77 0.55 20 0.53±0.03 0.00±0.00 0.00 8.79±0.10 21.09±0.94 0.24 21 0.24±0.02 0.08±0.08 0.00 2.80±0.15 19.72±1.54 0.07 22 0.13±0.00 0.17±0.17 0.00 - - - 23 0.45±0.08 0.10±0.10 0.00 7.86±0.33 48.16±0.08 0.61 24 4.19±0.16 0.00±0.00 0.00 - - - 25 3.21±0.01 2.60±0.26 0.08 - - - 26 3.14±0.08 2.52±0.25 0.08 - - - 27 2.94±0.02 4.23±0.81 0.14 12.77±1.16 9.45±1.57 0.07 24 1.43±0.01 8.54±0.46 0.60 10.64±0.38 13.38±1.35 0.13 25 1.77±0.12 3.60±0.31 0.20 7.49±0.38 8.83±1.38 0.12 26 1.79±0.04 7.55±1.05 0.42 13.05±0.16 12.57±1.26 0.10 27 1.74±0.11 3.30±1.83 0.19 7.92±1.59 4.74±0.20 0.06 120 la talla y el peso, y lo contrario sucede con el Asi en la gónada, donde este tiende a disminuir conforme los organismos ganan peso y talla. 8.4.4. Relación entre elementos Se encontraron correlaciones significativas entre las concentraciones de Hg, As, Asi y Se en los tejidos de estudio de C. hippurus (Tabla 28). El As en el músculo y el As en el hígado presentaron correlaciones positivas y significativas (p<0.05) con el Hg de los 4 tejidos de estudios y en ambos casos, se correlacionaron con el Se en el hígado. El Asi en el músculo y en la gónada se correlacionaron con el Hg en el músculo positiva y negativamente, respectivamente (p<0.05; Tabla 28); el As en el riñón presentó correlaciones positivas y significativas con el Hg en el músculo, hígado y riñón y con el Se en hígado y en el riñón. Finalmente, el As en la gónada se asoció positivamente con el Hg en el músculo, en el riñón y en la gónada y el Se en el hígado y en la gónada (Tabla 28). 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 LF (cm) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 A s i g ón ad a (μ g/ kg ) br= -0.56 (p<0.01) 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 LF (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 A s i m ús cu lo (μ g/ kg ) a r= 0.50 (p<0.01) y= -2.20 + 0.07 x r2 = 0.18 y= 32.37 – 0.19 x r2 = 0.29 Figura 52. Correlaciones de los niveles de As inorgánico con la longitud furcal (LF) en (a) músculo y (b) gónada de C. hippurus; r= coeficiente de correlación de Spearman; círculos rellenos y en blanco, representan organismos de Mazatlán y Teacapán, respectivamente. 121 Tabla 28. Correlaciones de Spearman (r) entre las concentraciones de As, Asi, Se y Hg en el músculo, hígado, riñón y gónadas del pez dorado C. hippurus; NS = no significativa. Variables Hg músculo Hg hígado Hg riñón Hg gónada Se músculo Se hígado Se riñón Se gónada As músculo 0.80 p<0.00001 0.71 p<0.00001 0.63 p<0.00001 0.38 P<0.05 NS 0.40 P<0.01 NS NS Asi músculo 0.43 P<0.05 NS NS NS NS NS NS NS As hígado 0.73 p<0.00001 0.80 p<0.00001 0.60 p<0.0001 0.63 P<0.0001 NS 0.65 p<0.00001 NS NS As riñón 0.46 P<0.01 0.41 p<0.01 0.75 p<0.00001 NS NS 0.45 p<0.01 0.32 p<0.05 NS As gónada 0.45 P<0.01 NS 0.53 P<0.001 0.64 P<0.0001 NS 0.70 p<0.00001 NS 0.41 p<0.01 Asi gónada -0.59 P<0.01 NS NS NS NS NS NS NS 8.4.5. Aporte de Hg, Se y As a partir de la dieta De un total de 58 organismos de los dos sitios de muestreo, 21 estómagos presentaron alimento, es decir, más del 63% de los estómagos se encontraron vacíos, esto fue más evidente en los dorados que provenían de la pesca artesanal. El espectro trófico se integró de 20 especies presa (4 cefalópodos, 2 crustáceos y 14 peces; Tabla 29). De acuerdo al índice de importancia relativa (IIR), el pez dorado se alimentó principalmente del pez B. polylepis (41.70%), seguido del crustáceo E. dovii con 15.71% de IIR y el cefalópodo Argonauta spp. (9.74%) y los peces C. equiselis y Auxis spp., con 6.08 y 4.21% de IIR, respectivamente. Las concentraciones de los tres elementos en las especie presa presentaron mucha variación y en algunos casos no fueron muy distintos a los obtenidos en los tejidos de C. hippurus, esto en comparación con S. lewini e I. platypterus con respecto a sus presas (Tabla 29). El intervalo de niveles de Se para las presas del dorado estuvo entre 0.18 y 4.37 mg/kg. La concentración más alta de Se se encontró en el pez O. refulgens (4.37±0.17 mg/kg), que fue por varios órdenes de magnitud mayor al promedio de Se en 122 el músculo de C. hippurus y que no representa ni el 3% en IIR en la dieta. Los niveles de Hg en las presas fueron muy similares a los obtenidos en los tejidos de los dorados de Teacapán, pero menores a los cuantificados de los organismos de Mazatlán (pesca deportiva), donde la mayor concentración se presentó en peces de la familia Nomeidae (0.10 mg/kg), que representan muy ligera importancia relativa en su dieta (<1% IIR). El caso del As fue distinto, el intervalo de concentraciones en las presas fue ligeramente menor al obtenido en los tejidos de C. hippurus, donde el nivel más alto se presentó en la familia Nomeidae (1.57 mg/kg) coincidiendo con el Hg. La presa que representó una mayor importancia relativa en la dieta (B. polylepis) tuvo concentraciones de Hg, Se y As muy pequeñas (<0.40 mg/kg), seguida de E. dovii, con niveles de estos tres elementos <0.30 mg/kg). 123 Tabla 29. Organismos que componen la dieta de C. hippurus de acuerdo a los contenidos estomacales y niveles de Se, Hg y As (promedio±ES; mg/kg, peso húmedo) Especie % N % P % FA IRI % IRI n Se Hg As Cefalópodos OMMASTREPHIDAE Dosidicus gigas 1.20 16.32 9.52 22.70 0.77 2 0.35±0.04 0.02±0.00 0.03±0.00 Sthenoteuthis oualaniensis 0.60 4.85 4.76 25.93 0.87 1 0.23±0.15 0.04±0.00 0.13±0.00 ARGONAUTIDAE Argonauta spp 19.76 0.46 14.29 288.86 9.74 33 0.84±0.08 0.05±0.02 1.27±0.36 ENOPLETEUTHIDAE Histioteuthis dofleini 0.60 17.35 4.76 85.49 2.88 1 0.18±0.04 0.04±0.00 0.21±0.01 Crustáceos SQUILLIDAE 0.60 0.03 4.76 2.99 0.10 1 1.06±0.02 0.02±0.00 1.40±0.06 PORTUNIDAE Euphylax dovii 29.34 3.28 14.29 466.01 15.71 49 0.33±0.01 0.01±0.00 0.10±0.03 Peces HEMIRAMPHIDAE Hemiramphus saltator 1.80 9.66 9.52 109.09 3.68 3 0.43±0.18 0.03±0.00 0.42±0.22 SYNGNATHIDAE Hippocampus ingens 0.60 0.37 4.76 4.60 0.16 1 0.76±0.11 0.02±0.00 0.47±0.06 CARANGIDAE Caranx spp 7.19 0.46 9.52 72.77 2.45 12 0.81±0.05 0.03±0.00 1.18±0.24 Decapterus spp 1.20 0.36 4.76 7.42 0.25 2 0.50±0.04 0.02±0.00 0.53±0.02 Chloroscombrus orqueta 0.60 0.65 4.76 5.93 0.20 1 0.41±0.03 0.08±0.00 0.79±0.02 Oligoplites refulgens 2.40 3.14 14.29 79.08 2.67 4 4.37±0.17 0.05±0.02 1.33±0.10 CORYPHAENIDAE Coryphaena equiselis 1.20 17.75 9.52 180.42 6.08 2 0.56±0.02 0.02±0.00 0.04±0.01 MUGILIDAE Mugil cephalus 1.20 8.51 9.52 92.41 3.12 2 0.28±0.10 0.04±0.01 0.28±0.10 SCOMBRIDAE 1.20 0.14 4.76 6.35 0.21 2 0.30±0.01 0.01±0.00 0.05±0.01 Auxis spp 0.60 25.06 4.76 122.18 4.21 1 0.35±0.19 0.06±0.00 0.23±0.04 NOMEIDAE 1.20 0.06 4.76 5.99 0.20 2 1.08±0.13 0.10±0.00 1.57±0.10 BALISTIDAE Balistes polylepis 20.36 3.25 52.38 1236.53 41.70 34 0.35±0.06 0.02±0.00 0.39±0.12 TETRAODONTIDAE Lagocephalus lagocephalus 2.40 1.49 9.52 37.02 1.25 4 0.18±0.11 0.02±0.01 0.06±0.05 DIODONTIDAE Diodon holocanthus 5.99 1.97 14.29 113.70 3.83 10 0.25±0.07 0.02±0.00 0.09±0.02 Es= error estándar; n= número de organismos presa; letras en negrita representan la presa más importante en la dieta de C. hippurus de acuerdo al IIR. 124 8.4.6. Biomagnificación Para calcular los factores de biomagnificación (FB) en el pez dorado se separaron los organismos de cada sitio de muestreo, esto debido a las diferencias que existen de talla y peso entre ambos. Los organismos obtenidos por medio de pesca deportiva presentaron FB>1 en todos los casos y en los 3 elementos y prácticamente la variación fue nula, es decir, no hubo diferencias significativas (p>0.05) sin importar que elemento y ecuación se utilizó (Tabla 30). En cambio, los FB de los dorados de pesca artesanal (menor tamaño) fueron <1 en todos los casos. Tabla 30. Factores de biomagnificación individuales y por especie presa de Hg, Se y As para C. hippurus, para cada uno de los sitios de muestreo. FB Elementos Hg Se As Rango Promedio Rango Promedio Rango Promedio Mazatlán Individual FBtotal FBmúsculo 3.3 – 22.9 3.3 – 22.9 9.7±1.4 9.6±1.4 0.4 – 3.7 0.3 – 3.5 1.7±0.3 1.6±0.2 0.7 – 90.4 0.7 – 90.1 19.4±5.7 19.0±5.7 Por presa FBtotal FBmúsculo 1.8 – 15.3 1.8 – 15.3 7.8±0.9 7.8±0.9 0.4 – 2.6 0.4 – 2.4 1.3±0.2 1.2±0.2 1.0 – 45.8 1.0 – 44.5 11.6±2.9 11.3±2.9 Teacapán Individual FBtotal FBmúsculo 0.4 – 1.2 0.4 – 1.2 0.9±0.02 0.9±0.02 0.1 – 0.9 0.1 – 0.8 0.3±0.2 0.3±0.2 0.2 – 0.4 0.2 – 0.4 0.3±0.0 0.3±0.1 Por presa FBtotal FBmúsculo 0.6 – 0.9 0.6 – 0.9 0.7±0.2 0.7±0.2 0.1 – 1.2 0.1 – 1.0 0.7±0.6 0.5±0.4 0.2 – 0.4 0.1 – 0.3 0.3±0.1 0.2±0.0 Por lo tanto, los FB de los peces dorado obtenidos en Mazatlán fueron significativamente mayores (p<0.05) que los de Teacapán, ya sea calculado de forma individual o por presa. 125 8.4.7. Riesgos a la salud El Valor Benéfico a la Salud de Se en el músculo y las gónadas del pez dorado, fue muy elevado, recordemos que el Se-HBV es un indicador para describir e integrar los beneficios nutricionales específicos que el Se aporta a la dieta, con relación a los riesgos por exposición al Hg por el consumo de algunos tipos de mariscos, ya que algunos de estos alimentos proveen más Se que Hg y por consiguiente protegen de la toxicidad del Hg y dan beneficios directos a la salud. Para el músculo los valores de Se- HBV estuvieron en un rango de 24.6 a 524.8, con un promedio de 136.2±14.2 (Fig. 53a), mientras que los resultados en el caso de la gónada fueron muy superiores, presentándose intervalos de 782 a 41,494 unidades (promedio 7005±1195; Fig. 53b), con una gran variabilidad entre cada individuo. Todos los resultados de este parámetro fueron positivos. Ahora, tomando en cuenta el valor de consumo de productos de la pesca usados para las otras dos especies (FAO=29.3 g/día y CONAPESCA=25.8 g/día), se calculó el HQ, RCC y el HI, para cada uno de los elementos de estudio (Hg, Se y Asi). De la misma forma que en los casos anteriores para el tiburón y el pez vela, se asumió que el Hg es igual al promedio general del total de los individuos por tejido de estudio, es decir, aquí no se hizo diferencia entre sitios de muestreo. Los valores promedio utilizados en cada 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Se-HBV músculo 0 2 4 6 8 10 12 14 16 N úm er o de in di vi du os a 0 5000 10000 15000 20000 25000 40000 45000 Se-HBV gónada 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 N úm er o de in di vi du os b Figura 53. Distribución de frecuencias de valores individuales de Se-HBV en (a) músculo y (b) gónada de C. hippurus. 126 caso para el músculo fueron: Hg =0.14 mg/kg; Se=0.59 mg/kg; Asi=0.003 mg/kg; y para la gónada Hg=0.04 mg/kg; Se=2.53 mg/kg; Asi=0.02 mg/kg. Los valores de HQ, RCC y HI por consumo diario de músculo y gónada de pez vela por rango de peso de la población se muestran en las Tablas 31 y 32. Tabla 31. Factores de riesgo de acuerdo al consumo según la FAO* y CONAPESCA+ a distintos pesos de la población expuesta con respecto al músculo de C. hippurus. Peso (kg) FAO* (29.3 g/día) CONAPESCA+ (25.8 g/día) HQ RCC Asi HI HQ RCC Asi HI Hg Se Asi Hg Se Asi 10 4.2 0.35 0.03 1.5x10-5 4.6 3.7 0.30 0.03 1.3x10-5 4.0 20 2.1 0.17 0.02 7.6x10-6 2.3 1.9 0.15 0.01 6.7x10-6 2.0 30 1.4 0.12 0.01 5.1x10-6 1.5 1.2 0.10 0.01 4.4x10-6 1.3 40 1.1 0.09 0.01 3.8x10-6 1.2 0.9 0.08 0.01 3.3x10-6 1.0 50 0.8 0.04 0.01 3.0x10-6 0.9 0.7 0.06 0.01 2.7x10-6 0.8 60 0.7 0.06 0.01 2.5x10-6 0.8 0.6 0.05 0.00 2.2x10-6 0.7 70 0.6 0.05 0.00 2.2x10-6 0.7 0.5 0.04 0.00 1.9x10-6 0.6 80 0.5 0.04 0.00 1.9x10-6 0.6 0.5 0.04 0.00 1.7x10-6 0.5 90 0.5 0.04 0.00 1.7x10-6 0.5 0.4 0.03 0.00 1.5x10-6 0.4 100 0.4 0.03 0.00 1.5x10-6 0.4 0.4 0.03 0.00 1.3x10-6 0.4 *FAO (2015); +CONAPESCA (2015a; 2015b) La población vulnerable a sufrir efectos adversos a la salud si consume una ración de 29.3 y 25.8 g/día de músculo de dorado es la de 10 a 40 kg de peso (HQ>1; Tabla 31) por parte del Hg, en cambio, esta dosis no representa ningún peligro para todos los sectores de la población en cuanto a As y Se refiere (HQ<1). En el caso de que se opte por ingerir la gónada del pez dorado, si se consumiera la dosis diaria de acuerdo a FAO y CONAPESCA, tendríamos que la población entre 10 y 15 kg de peso sería vulnerable a sufrir efectos adversos no solo por Hg, sino también de Se (HQ>1), ya que la concentración promedio en este órgano es mayor. No hay riesgo al consumir la gónada del dorado en el caso del Asi (Tabla 32). 127 Tabla 32. Factores de riesgo de acuerdo al consumo según la FAO* y CONAPESCA+ a distintos pesos de la población expuesta con respecto a la gónada de C. hippurus. Peso (kg) FAO* (29.3 g/día) CONAPESCA+ (25.8 g/día) HQ RCC Asi HI HQ RCC Asi HI Hg Se Asi Hg Se Asi 10 1.3 1.5 0.16 7.4x10-5 2.9 1.1 1.3 0.14 6.5x10-5 2.6 20 0.6 0.7 0.08 3.7x10-5 1.3 0.6 0.7 0.07 3.2x10-5 1.3 30 0.4 0.5 0.05 2.5x10-5 0.9 0.4 0.4 0.05 2.2x10-5 0.9 40 0.3 0.4 0.04 1.8x10-5 0.6 0.3 0.3 0.04 1.6x10-5 0.6 50 0.3 0.3 0.03 1.5x10-5 0.5 0.2 0.3 0.03 1.3x10-5 0.5 60 0.2 0.2 0.03 1.2x10-5 0.4 0.2 0.2 0.02 1.1x10-5 0.4 70 0.2 0.2 0.02 1.1x10-5 0.4 0.2 0.2 0.02 9.2x10-6 0.4 80 0.2 0.2 0.02 9.2x10-6 0.3 0.1 0.2 0.02 8.1x10-6 0.3 90 0.1 0.2 0.02 8.2x10-6 0.3 0.1 0.1 0.02 7.2x10-6 0.3 100 0.1 0.1 0.02 4.4x10-6 0.2 0.1 0.1 0.01 6.5x10-6 0.3 *FAO (2015); +CONAPESCA (2015a; 2015b) Si nos enfocamos entonces en una ración segura de consumo para no estar en riesgo por parte de estos elementos tenemos que en el caso del Hg, si una persona pesa 55 kg, el consumir 25 g diarios de músculo de dorado no implica ningún riesgo, pero si una persona de 35 kg (niño) consume esa misma cantidad de filete, ya estaría en riesgo potencial a sufrir efectos adversos a la salud por el Hg (Fig. 54a). En lo que respecta a potencial toxicidad por parte del Se, un niño/a de 20 kg pudiese ingerir hasta 120 g de músculo y no sufrir efecto adverso (HQ<1; Fig. 54b). Finalmente en el caso del As inorgánico las cantidades a consumir, de nueva cuenta, son irreales, tales que no representan un peligro potencial (Fig. 54c), por ejemplo, un infante de 10 kg pudiese consumir 600 g al día sin notar ningún daño en lo que respecta a su estado de salud. 128 Al contrario del músculo, la gónada representa un riesgo menor a la exposición del Hg, ya que la concentración promedio es más baja. Una persona de 20 kg podría consumir 40 g de este tejido sin ningún riesgo potencial de sufrir daños por toxicidad de Hg (Fig. 55a), en cambio los niveles de Se en la gónada de C. hippurus son mayores que los registrados para el músculo, por lo tanto, su consumo debe ser menor (Fig. 55b), por ejemplo si tomamos la misma persona de 20 kg que el caso anterior, está deberá consumir solamente 40 g de este tejido para no estar expuesta a toxicidad por Se. También el As inorgánico es mayor en la gónada que en el músculo del pez dorado, y a pesar de que los consumos tendrían que bajar para evitar exponerse a esta especie química sumamente tóxica del As (Fig. 55c), también son poco probables de consumir (un niño de 20 kg debería consumir no más de 300 g para no estar expuesto). 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 H Q 5 g 10 g 15 g 25 g a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 H Q b 30 g 60 g 90 g 120 g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 H Q 300 g 600 g 900 g 1.5 kg c Figura 54. Curvas de exposición para (a) Hg, (b) Se y (c) As inorgánico de acuerdo al consumo de músculo de C. hippurus y peso de la población; línea horizontal indica HQ=1, valores por debajo de la línea no representan riesgo por exposición crónica. 129 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 H Q a 10 g 20 g 30 g 40 g Figura 55. Curvas de exposición para (a) Hg, (b) Se y (c) As inorgánico de acuerdo al consumo de gónada de C. hippurus y peso de la población; línea horizontal indica HQ=1, valores por debajo de la línea no representan riesgo por exposición crónica. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 H Q 10 g 20 g 30 g 40 g b 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Peso de la población (kg) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 H Q c 50 g 100 g 200 g 300 g 130 8.4.8. Discusión En el caso muy particular de esta especie (C. hippurus), los organismos fueron tomados de dos sitios distintos (Mazatlán y Teacapán, SE del Golfo de California) con tallas bien representadas, tomando a la totalidad de muestras como una sola población, debido a que los estudios sobre su genética en la zona del Golfo de California con ADN mitocondrial muestran que las localidades de Guaymas, Loreto y Cabo San Lucas y Mazatlán, no representan diferencias genéticas, por lo que se pueden considerar como una misma población (López-Martínez et al., 2007). En cambio los estudios de ADN nuclear para la misma zona muestran que hay una gran variedad genética, pero correlacionando esta variación con la distancia geográfica, se muestra que no hay diferencias significativas, ya que la variabilidad es muy alta para encontrar un grupo prevaleciente en el área, lo cual indica que es una misma población en el área del Golfo de California (Tripp-Valdez et al., 2010b). En general, las concentraciones de Hg en los tejidos de C. hippurus fueron mucho menores en comparación de los otros dos depredadores tope estudiados (músculo>riñón>hígado), y no hubo diferencias significativas salvo en las gónadas, donde se presentó la concentración más baja (Tabla 24). Así pues, de nuevo esta tendencia, se puede atribuir primero a la función propia de cada uno de los órganos, es decir, en el hígado se presentan mayores tasas metabólicas, ya que la síntesis de proteínas y subsecuente degradación puede ser mucho más rápida que la que se lleva a cabo en el músculo y al llevarse a cabo la demetilación en el hígado, puede haber subsecuente acumulación de Hg en el riñón (Cabañero et al., 2006), todo esto, ilustrado por las correlaciones significativas y positivas entre las concentraciones de Hg y la LF en los cuatro órganos de estudio (Fig. 44). La segunda consideración que debe tenerse con esta especie es que el dorado exhibe una madurez temprana, un corto periodo entre desoves y altas tasas de crecimiento (Chang y Maunder, 2012). Es sexualmente maduro a partir del primer año de edad (LF a partir de 48 cm) y presenta una reproducción continua, una fecundidad absoluta de entre 80,000 y 1,000,000 de huevos por desove, el reclutamiento es continuo con larvas 131 durante todo el año, con máximos en primavera y otoño (López-Martínez et al., 2007; Alejo-Plata et al., 2011). Es decir, maneja altas tasas metabólicas y requiere grandes cantidades de energía (en forma de alimento) para satisfacer sus necesidades de crecimiento y reproducción. También los niveles de Hg más bajos encontrados en las gónadas podrían indicar que el ciclo reproductivo es una vía de destoxificación que tiene el organismo, asumiendo que el Hg que se transporta a las gónadas en conjunto con los nutrientes es excretado total o parcialmente durante el desove, en este estudio solamente 6 individuos tuvieron LF <48 cm, entonces la mayoría podría haber estado en proceso reproductivo. Con respecto a los contenidos de Se, los resultados concuerdan con la afirmación de que bajo condiciones normales, los niveles de Se más altos se pueden encontrar en el riñón y en el hígado, en comparación con otras partes del organismo (WHO, 1987). Los niveles de Se tienden a permanecer constantes respecto a la LF de los individuos, esto puede deberse al carácter de esencial que tiene el Se para la vida. Solo el Se en el hígado tiende a aumentar a medida que se incrementa la LF de los organismos (Fig. 46b), además de que la diferencia numérica fue pequeña, los niveles de Se en el hígado de los machos fueron significativamente mayores (p<0.05) que en las hembras (Fig. 47a). Esto podría estar directamente relacionado con el ciclo reproductivo de los peces, y puede deberse a que la mayoría de las hembras ya había desovado al momento de los muestreos, recordando que en el ciclo reproductivo de los peces, la vitelogenina (VTG), un precursor de la yema que se forma en el hígado y se transporta vía sangre que se incorpora en el folículo ovárico en desarrollo mediante endocitosis, y contiene Se (Janz et al., 2010). Ahora en lo que respecta al As, este tuvo el mismo patrón de comportamiento que el presentado en el pez vela (gónada>hígado>riñón>músculo). Estos niveles también se encuentran estrechamente relacionados con la actividad fisiológica de los tejidos. El As tiende a concentrarse, metabolizarse, para posteriormente excretarse vía riñón (Storelli et al, 2005; Haman et al., 2012), esto también puede explicar la correlación positiva que entre la LT y el As en el riñón. Los niveles más altos que se encontraron en la gónada 132 del dorado, también pueden estar relacionados tanto al ciclo reproductivo de la especie como a la alta afinidad por el tejido lipídico que tiene el As, gracias a los fuertes enlaces con los grupos –SH (Turoczy et al., 2000; Mandal y Suzuki 2002; Sele et al., 2012; Bergés-Tiznado et al., 2013) y las hembras al presentar una concentración significativamente menor que los machos (Fig. 51) podría indicar que estas han estado desovando, o en ese proceso. Las concentraciones obtenidas para el Hg y el Se fueron muy similares a otras obtenidas para la misma especie en otras partes del mundo, cabe señalar el número de estudios es limitado. El caso es aún más extremo en el caso del As, donde no se encontró literatura disponible que registrara niveles del metaloide. Tabla 33. Concentraciones de Hg, Se y As de C. hippurus del mundo. Tejido Hg Se As Ubicación/área Músculo 0.13±0.07 0.05±0.09 0.17±0.92 0.01±0.19 0.10±0.09 0.13±0.12 0.17±0.04 0.14±0.02 0.53±0.09 NA 0.39* 0.66* NA NA 0.37±0.02 0.60±0.01 NA NA NA NA NA NA NA 1.20±0.14 Honolulu, Hawai1 SE Golfo de California2 Canal de Mozambique3,4 Isla Reunion3,4 Sureste, Estados Unidos5 Golfo de México5 Nueva Jersey6 SE Golfo de California7 Hígado 0.14* 0.05* 0.11±0.01 3.15* 3.10* 4.7±0.3 NA NA 3.23±0.23 Canal de Mozambique3,4 Isla Reunion3,4 SE Golfo de California7 Riñón 0.08* 0.03* 0.12±0.02 4.46* 3.63* 5.6±0.4 NA NA 2.25±0.13 Canal de Mozambique3,4 Isla Reunion3,4 SE Golfo de California7 Gónada 0.04±0.00 2.5±0.2 4.25±0.60 SE Golfo de California7 1Kaneko y Ralston, 2007; 2García-Hernández et al., 2007; 3Kojadinovic et al., 2006; 4Kojadinovic et al., 2007; 5Adams, 2009; 6Burger and Gochfeld, 2011; 7Este estudio; *Datos transformados de peso seco a húmedo considerando humedad de 80% en músculo, 77% en el hígado y 82% en el riñón; NA= no analizado. 133 Los niveles de Hg fueron muy similares a los que se obtuvieron en otras regiones como Hawai, Canal de Mozambique, Golfo de México y el sureste de los Estados Unidos (Tabla 33). Las concentraciones de Hg encontradas en este estudio, difieren de las registradas por García-Hernández et al. (2007), donde encontraron menores concentraciones de Hg en el músculo, a pesar de ser en la misma área de estudio; no obstante que las LF de los organismos recolectados por García-Hernández et al. concuerdan con las de este estudio, el número de muestras utilizadas fue mucho menor (n=14). En cuanto al contenido de Hg en hígado y riñón, los resultados obtenidos en este estudio fueron mucho mayores que los que se obtuvieron en el canal de Mozambique y en la isla Reunión, probablemente esto también está relacionado con el número de muestras utilizados en este estudio, que fue menor (hígado=6; riñón=4),a pesar de que las LF tuvieron un rango muy homogéneo (110 – 115 cm LF). En cuanto al Se, la variación en todos los trabajos registrados fue muy poca, es decir, todos los resultados son muy homogéneos. No se pudieron comparar los niveles de As debido a la falta de información. Todas las relaciones molares en los tejidos de C. hippurus fueron superiores a 3, es decir, el 100% de las muestras presentó relaciones molares Se:Hg>1. Una vez más, las altas relaciones molares Se:Hg reflejan un exceso de Se sobre el Hg en el hígado, riñón, gónadas y también en el músculo, a pesar de tener las menores concentraciones de Se, por lo cual, de nuevo, esto se le atribuye a la función propia de cada tejido. Las relaciones molares en los cuatro tejidos presentaron la tendencia a disminuir a medida que el peso y la LF se incrementaban (Fig. 48), por lo tanto, muy probablemente la protección que ejerce el Se tiende a disminuir en peces más grandes y/o longevos (Peterson et al., 2009), esto se repite a lo largo de la literatura para distintas especies. La principal ruta de entrada de estos elementos al pez dorado se presume es vía alimento. Los dorados se alimentaron de formas muy distintas de acuerdo a sus tallas, los organismos capturados en Teacapán solamente se alimentaron de dos especies de 134 peces (O. refulgens y C. orqueta), que son peces bentopelagícos, en cambio, los dorados provenientes de pesca deportiva de la zona aledaña a Mazatlán (mayor tamaño) tuvieron hábitos alimenticios similares a los del I. platypterus, ya que se capturaron en el mismo periodo de tiempo. Las presas que tuvieron un mayor IIR, como el B. polylepis presentaron concentraciones bajas de los 3 elementos, en cambio, O. refulgens tuvo la mayor concentración de Se, así como de As, lo cual puede estar asociado a los hábitos alimenticios del mismo. El beneficio nutricional que ofrece el Se con respecto a los riesgos potenciales de toxicidad de Hg se evaluó mediante el Se-HBV, resultando en valores altamente positivos, esto de acuerdo a la diferencia entre las concentraciones tan bajas de Hg con respecto al Se, donde aún se hace más evidente en el caso de la gónada, donde el Se- HBV alcanzo valores individuales de más de 40,000 unidades (Fig. 53b). Así que de acuerdo a este índice, se puede predecir una protección contra el Hg y beneficios a la salud por el Se. Una vez realizados los cálculos para el HQ, RCC y HI, nos enfocamos ahora en las raciones de acuerdo a los índices anteriores y al PTWI, también se evidencian notables diferencias en los consumos propuestos para cada uno de estos, aunque podría decirse que ningún elemento representa un riesgo real. Si solamente nos basamos en el peso promedio de la población mexicana en hombres y mujeres (74.8 kg y 68.7 kg, respectivamente; CANAIVE, 2012), y el valor del PTWI, tendríamos que las mujeres susceptibles tendrían que consumir 785.1 g de músculo de dorado por semana para poner en riesgo su salud por toxicidad de Hg; en cambio los hombres y las mujeres no susceptibles podrían comer hasta 1.7 y 1.6 kg, respectivamente, para evitar riesgos a la salud asociados con el Hg, cantidades muy elevadas. En cambio, si utilizamos las ecuaciones de riesgo, a partir del HQ (EPA, 2012) el consumo máximo para una mujer tendría que ser de 330.3 g por semana y el de los hombres 359.6 g, es decir, una cantidad mucho menor de lo recomendado con respecto al PTWI. De nuevo, podemos atribuir estas diferencias tan grandes en las dosis de 135 consumo propuestas a parámetros poblacionales, tipos de estudio, etc. En cuanto a los límites máximos permisibles, ninguna de las muestras de músculo estuvo por encima del valor establecido en la Norma Oficial Mexicana (NOM, 2011), y las normas internacionales (1 mg/kg), ninguna tuvo concentraciones de Hg >0.5 mg/kg. En cuanto al consumo de la gónada del dorado, si se consumiera frecuentemente, esta si podría representar riesgo en cuanto a sufrir riesgos adversos a la salud por parte del Se. Si tomamos la media poblacional, las mujeres deberían reducir el consumo a 135.6 g de gónada al día y los hombres 147.7 g por día. El As inorgánico no representa ningún riesgo para la salud debido a sus concentraciones tan bajas. 9. RELACIONES ENTRE ESPECIES Diversos factores pueden contribuir en las diferencias en la distribución de Hg, Se y As entre los tejidos de los peces, primordialmente por los hábitos alimenticios. Las diferencias en los caracteres estructurales y funcionales entre las especies pueden modificar la acumulación de los distintos elementos bajo condiciones similares de exposición. Estos efectos pueden impactar a las barreras biológicas que controlan la ad y absorción (notablemente la pared digestiva por la ruta trófica y la barrera branquial por la ruta directa) durante los procesos de transporte dentro del sistema circulatorio y la transferencia a los órganos objetivo. Estos efectos pueden también depender de las modalidades de secuestramiento a nivel celular y los tejidos (Wiever et al., 2003). Las formas químicas del Hg, Se y As dentro del alimento ingerido por los peces puede también jugar un rol relevante en su bioacumulación. En este contexto, diversos estudios han demostrado que la ingestión de alimento con diferentes contenidos de Hg orgánico o inorgánico provoca diferentes niveles de acumulación en los peces (Kasper et al., 2009), esto es muy similar al caso del As, donde de forma natural, la biota marina es rica en organoarsenicales como la AsB, AsC y arsenoazúcares (Hughes et al., 2009). Es ampliamente reconocido que la mayor parte de la forma química presente en los peces es MeHg y que la proporción de MeHg respecto al Hg total se incrementa con el nivel trófico debido a la biomagnificación (Kasper et al., 2009). 136 La variabilidad del As en una zona estuarina/marina puede ser significativa, de acuerdo al tiempo y área geográfica, depende de varios factores como las concentraciones de As como contribución de aguas naturales (ríos, escurrimientos, agua subterránea, etc.), tipos de rocas, sedimentos, suelos y organismos presentes, la cantidad y forma química de cualquier fuente antropogénica (industrial, marítima, municipal, escurrimientos de agricultura, minería, acuacultura, etc.), presencia de aguas hidrotermales y por supuesto, cambios estacionales o temporales en las aguas naturales, sedimentos suspendidos, salinidad, temperatura, actividad biológica, precipitación y escurrimientos (Henke, 2009). En los tiburones martillo examinados en este estudio, el músculo representó cerca del 80% del peso individual, el hígado el 5%, y el cerebro y el riñón 0.5 y 0.4%, respectivamente, asumiendo que el Hg, Se y As total es la suma de cada uno de estos elementos contenidos en los 4 tejidos, sin considerar otros órganos como los intestinos, piel, ojos, aletas y corazón, entonces la carga del Hg total en el músculo fue de 98.3±0.2%, 1.5±0.1% en el hígado y menos del 0.2% en el riñón y en el cerebro (Fig. 56a); el 66.2±1.8% del Se termina en el músculo, seguido del 30.3±1.8% que se acumula en el hígado y solamente un poco más del 3% está en el riñón, a pesar de que se presentaron las mayores concentraciones de Se en este tejido. Para el As, de la misma forma, la mayor parte termina en el músculo (94.2±0.4%), seguido del hígado con un 5.4±0.4%. En lo que respecta al pez vela, el músculo también representó casi el 80% de su peso corporal, mientras que el hígado, riñón y las gónadas, representaron menos del 1% cada una. El músculo representó el destino final de los 3 elementos, con porcentajes mayores al 95 para el Hg y el As, mientras que para el Se, el 81.1±1.8% terminó en el músculo, los otros órganos presentaron porcentajes muy bajos con respecto al músculo. A pesar de que los niveles de Se fueron muy bajos en el músculo, al representar este la mayor proporción con respecto al peso corporal, este tejido almacena las mayores proporciones de Se en el cuerpo. 137 La misma tendencia se presentó en el dorado C. hippurus, donde más del 97% del Hg, terminó en el músculo, al representar este el 75% del total del peso corporal del organismo, mientras que el Se y el As presentaron entre el 85 y 89% del su total en el músculo (Fig. 56c). Los demás tejidos representaron menos del 1% con respecto al Hg, mientras que el 7.6±1.3% y el 6.3±0.8% del Se y el As terminaron en la gónada, respectivamente. Por lo tanto, al ser el músculo el órgano más grande de las 3 especies estudiadas, se acumuló el mayor porcentaje o carga de As, Se y Hg, a pesar de que no en todos los casos las concentraciones fueron las más elevadas en este tejido (Fig. 56). 138 Músculo Hígado Riñón Gónada I. platypterus 0 5 10 15 80 85 90 95 100 Po rc en ta je (% ) b Músculo Hígado Riñón Gónada C. hippurus 0 5 10 85 90 95 100 Po rc en ta je (% ) c Músculo Hígado Riñón Cerebro S. lewini 0 5 30 35 65 90 95 100 Po rc en ta je (% ) a Figura 56. Porcentajes (promedio±ES) de la distribución de Hg (barras sin rellenar), Se (barras punteadas) y As (barras cuadriculadas) de cada órgano de estudio en a) tiburón martillo, b) pez vela y c) pez dorado en relación a la concentración total en el organismo. 139 Atendiendo las diferencias entre las especies por el contenido de elementos en cada tejido, tenemos que el tiburón presentó los niveles más altos de Hg, Se y As en el músculo, seguido del pez vela y el dorado (Tabla 34), esto a pesar de ser un organismo juvenil. En el hígado, el Hg y el Se tuvieron mayores niveles en el pez vela que en tiburón martillo, que en el dorado, salvo por el As, que fue mayor en el tiburón, seguido del dorado y por último el pez vela, aunque las últimas dos especies no tuvieron diferencia significativa entre sus medias (p>0.05; Tabla 34). En el riñón también se exhibieron los mayores niveles de Hg y Se en el pez vela, que a su vez no presentaron diferencia significativa con el tiburón martillo. En el caso de las gónadas, el contenido de Hg, Se y el As, fueron mayores en el pez vela (p<0.05), esto puede deberse tanto al mayor tamaño y longevidad del pez vela respecto al dorado. Tabla 34. Comparación entre elementos y tejidos de tiburón martillo (S. lewini), pez vela (I. platypterus) y dorado (C. hippurus). Elemento Tejido Músculo Hígado Riñón Gónada Hg Tibb>velab>dora Velaa>tibb>dorc Velaa>tiba>dorb Velaa>dorb Se Tibb>velaa>dora Velaa>tiba>dorb Velaa>tiba>dorb Velaa>dorb As Tiba>velab>dorc Tibb>dora>velaa Tibb>velaa>dora Velaa>dora Superíndice alfabético distinto indica que las medias son significativamente (p<0.05) diferentes entre especie por tejido y elemento; tib= tiburón martillo; vela= pez vela; dor= dorado 9.1. Biomagnificación De acuerdo a los factores de biomagnificación calculados en este estudio, se evidenció una transferencia trófica de Hg, Se y As, esto de acuerdo a los bajos niveles de los elementos en las especies presa, con respecto a los totales o los del músculo (Tabla 8, 18 y 30). El Se no se biomagnificó en el caso del tiburón martillo, ni en los peces dorado capturados en la zona aledaña a Teacapán, lo cual podría deberse a que estos estaban aún en etapa de crecimiento, es decir, probablemente el Se capturado por los individuos se estaba utilizando para satisfacer necesidades fisiológicas propias de cada especie. En cuanto a los FB obtenidos, estos presentan similitudes y/o diferencias con otras cadenas tróficas en el mundo (Tabla 35). 140 Tabla 35. Factores de Biomagnificación (FB) de tramas tróficas marinas y/o estuarinas en el mundo. Elemento Ubicación Depredador tope (NT) Tejido utilizado FB Hg Svalbard, Noruega Aves playeras (3.44 – 4.31) Músculo, hígado 4.1 – 532.91 Hg Mar Báltico Aves playeras (3.98) Completo 1.502 Hg Golfo de St. Lawrence, Canadá Aves playeras (3.47 – 4.68) Completo 0.67 – 69.03 Hg Laguna Vistula, Polonia Aves playeras Completo 10 - 1604 Hg Rio de Janeiro, Brasil Delfín Músculo 1.17 – 1.675 Hg Sureste de Australia Tiburón (3.4 – 4.7) Músculo 5.1 – 126.86 Hg Baja California, México Atún aleta amarilla (4.8) Músculo 1.2 – 5.07 Hg Se Río de Janeiro, Brasil Cetáceo (4.0) Músculo 1.4 – 18.28 0.6 – 8.48 MeHg Se Río de Janeiro, Brasil Delfín Músculo 2.8 – 50.59 0.5 – 235.39 Hg Cumberland Sound, Mar Ártico Tiburón (4 – 5) Completo Músculo 3.3 – 7.810 Hg Se As Hg Se As Hg Se As Hg Se As S.E. Golfo de California, México Pez vela (5.1*) Tiburón martillo (5.4*) Dorado (Mazatlán) (4.8*) Dorado (Teacapán) (4.8*) Completo Completo Completo Completo 2.5 – 201.711 0.3 – 7.9 0.4 – 115.5 1.3 – 15.0 0.4 – 2.1 3.0 – 21.2 3.3 – 22.9 0.4 – 3.7 0.7 – 90.4 0.4 – 1.2 0.1 – 0.9 0.2 – 0.4 1Jaeger et al., 2009; 2Nfon et al., 2009; 3Lavoie et al., 2010; 4Misztal-Szkudlinska et al., 2011; 5Bisi et al., 2012; 6Pethybridge et al., 2012; 7Ordiano-Flores et al., 2012; 8Kehring et al., 2013; 9Seixas et al., 2014; 10McMeans et al., 2015; 11Este estudio; NL= Nivel trófico; *Nivel trófico tomado de Olson y Waters, 2003; Completo= todo el organismo. 141 No se encontró literatura donde se especificara un valor en particular de biomagnificación de As, algunos estudios sugieren que podría estar biomagnificandose (Slejkovec et al., 2014) esto para rayas de la parte norte del Mar Adriático, en realidad el porqué de la acumulación de As en algunos organismos es poco conocida, lo cual puede ir de la mano con las tasas de excreción, tiempo de exposición y la cantidad de As en la presa (Torres et al., 2014); otros estudios efectuados en peces de cultivo en estanques registran que no hay biomagnificación de As (Cheng et al., 2013); en una cadena trófica marina cercana a Sicilia, Italia, se sugiere que el As tiende a biodiluirse a medida que el organismo crece (Vizzini et al., 2013); en otro estudio en una trama trófica en peces marinos de China el As no presentó biomagnificación, y no solo eso, sino que el HQ fue menor a 1 (Zhang y Wang, 2012). Los FB de Hg presentados en este estudio fueron similares a los calculados para los tiburones y aves playeras de algunas otras regiones del mundo (Tabla 35), en cuanto al Se, los FB fueron similares a los que se han registrado para cetáceos provenientes de Brasil (Kehring et al., 2013) y menores que los obtenidos en una cadena trófica donde el depredador tope fue el delfín (Seixas et al., 2014). Estos resultados podrían indicar que la biomagnificación de Se podría estar ocurriendo solamente entre los productores primarios y los peces herbívoros y en menor grado entre los peces pelágicos y los depredadores topes. 142 CONCLUSIONES De acuerdo a los objetivos generales, específicos e hipótesis planteadas en este estudio y con base a los resultados discutidos se concluye que: 1. Las concentraciones de Hg, Se y As en músculo, hígado, riñón y cerebro de S. lewini, para Hg fueron (en mg/kg) en el músculo (0.63±0.04)>hígado (0.22±0.01)>riñón (0.15±0.01)>cerebro (0.11±0.01); de Se riñón (9.6±0.8)>hígado (7.7±0.5)>cerebro (1.3±0.1)>músculo (1.2±0.1); y de As músculo (10.1±0.3)>hígado (9.4±0.5)>cerebro (4.5±0.3)>riñón (4.2±0.2). 2. El Hg en el músculo de S. lewini presentó una correlación positiva con la longitud total, peso y edad; en el hígado la concentración de Hg tuvo una tendencia a disminuir al aumentar la talla, peso y edad; esto podría deberse a las altas tasas metabólicas de los tiburones martillo, y a que en el hígado se presentan mayores tasas metabólicas y/o la subsecuente acumulación en el músculo. 3. El Se cuantificado en los juveniles de S. lewini fue muy superior al Hg y no presentó correlación significativa con la longitud total en los tejidos estudiados, esto podría ser debido al rol del Se y la necesidad y/o requerimientos de este metaloide por parte de los organismos. El As presentó niveles máximos en el músculo, seguido del hígado. La tendencia indica que al aumentar la talla de los organismos tanto el As en el músculo como en el hígado van en incremento; esto se puede atribuir a la función de cada uno de los tejidos, ya que el As también tiene un alta afinidad por los grupos –SH y –OH y podría estar asociado por esta vía al músculo y al parecer, en el hígado se lleva a cabo la metilación del As, por las enzimas As-metil-transferasas. 4. Las concentraciones de Hg, Se y As en músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus, fueron (en mg/kg) para Hg en hígado (0.57±0.07)>músculo (0.56±0.04)>riñón (0.44±0.08)>gónada (0.14±0.01); en Se en riñón (14.1±1.9)> hígado (11.4±2.5)>gónada (3.2±0.1)>músculo (0.67±0.03); y en As en gónada (7.4±1.1) >hígado (3.1±0.1)>riñón (2.7±0.1)>músculo (1.6±0.1). 143 5. El Hg en el hígado fue mayor que en el músculo de I. platypterus, seguido del riñón. Esto se puede atribuir a las funciones fisiológicas propias de cada uno de los tejidos. En el músculo, hígado, riñón y gónada de I. platypterus el Hg presentó correlaciones positivas, altamente significativas con la longitud maxilar inferior, el peso y la edad de los organismos. 6. Los niveles más altos de Se en I. platypterus se encontraron en el riñón y en el hígado, lo esperado bajo condiciones normales comparado con otras partes del organismo. El Se está involucrado en el ciclo reproductivo de los peces ya que la transferencia y almacenaje de Se en la yema del huevo asegura el desarrollo y supervivencia de los embriones y las larvas, por lo tanto, esta pudiera ser una ruta significativa de transferencia materna; los niveles de Se en machos fueron significativamente mayores que en las hembras, lo que podría deberse a que la mayoría de las hembras ya había desovado al momento de los muestreos. 7. El As en I. platypterus tuvo sus mayores niveles en la gónada, seguida del hígado y riñón y los menores en el músculo. Esto se puede atribuir a que el hígado es el tejido con mayor actividad metabólica, donde el As tiende a concentrarse, metabolizarse, para posteriormente excretarse vía riñón, esto también puede explicar la correlación positiva que entre la LT y el As en el riñón. Las bajas concentraciones de As en el músculo pueden deberse a la longevidad de los organismos de estudio sugiriendo que el organismo puede ser capaz de regular, metilar y excretar de forma efectiva el As y no acumularlo. 8. Los niveles de Hg, Se y As en músculo, hígado, riñón y gónada de C. hippurus fueron (en mg/kg) para Hg en músculo (0.14±0.01)>riñón (0.12±0.02)>hígado (0.11±0.01)>gónada (0.04±0.00); para Se en riñón (5.6±0.4)>hígado (4.7±0.3)>gónada (2.5±0.2)>músculo (0.6±0.0); para As en gónada (4.25±0.60)>hígado (3.23±0.23)>riñón (2.25±0.13)>músculo (1.20±0.14). 144 9. Las concentraciones de Hg en los tejidos de C. hippurus fueron mucho menores en comparación de los otros dos depredadores estudiados. El músculo tuvo las mayores concentraciones seguidas del riñón, hígado y gónada. Esto podría explicarse por dos causas, la primera, es por la función de cada tejido, debidamente representada por las correlaciones significativas y positivas entre las concentraciones de Hg y la longitud furcal en los 4 órganos de estudio; la segunda causa, podría deberse a la madurez temprana de la especie y las altas tasas metabólicas y requerimientos de grandes cantidades de energía para satisfacer sus necesidades de crecimiento y reproducción. 10. En C. hippurus, el Se presentó los niveles más altos en el riñón y en el hígado comparado con músculo y gónada. Los niveles de Se tienden a permanecer constantes respecto a la longitud de los individuos. 11. El As presentó el mismo comportamiento en C. hippurus y en I. platypterus, que fue mayor en la gónada que en el resto de los tejidos. Se presentaron correlaciones positivas entre al As en el riñón y la longitud. Los altos niveles de As en la gónada podrían estar relacionados con el ciclo reproductivo de la especie por la alta afinidad por el tejido lipídico que tiene este metaloide. 12. El nivel promedio de As inorgánico (Asi) en el músculo de S. lewini fue de 5.4±0.9 μg/kg; en el músculo y la gónada de I. platypterus fueron 7.7±0.80 y 10.1±1.1 μg/kg, respectivamente; en el músculo y gónada de C. hippurus se cuantificó un promedio de 3.45±0.83 y 16.75±2.03 μg/kg de Asi, respectivamente. 13. La relación molar Se:Hg en el músculo, hígado, riñón, cerebro o gónada de S. lewini, I. platypterus y C. hippurus, reflejaron un exceso de Se presente en todos los tejidos, con valores>1. La relación molar Se:Hg en el músculo, hígado, riñón y gónada presentaron la tendencia a disminuir a medida que el peso, la longitud y/o edad se incrementaban en I. platypterus y C. hippurus, lo cual indica que la protección que ejerce el Se tiende a disminuir en peces más grandes y/o longevos. En el tiburón martillo también se presentó esta tendencia, más no fue significativa. 145 14. En este estudio se asumió que la principal entrada de Hg, As y Se en los juveniles de S. lewini, I. platypterus y C. hippurus, es vía alimento y, por lo tanto, la acumulación de estos elementos puede explicarse de acuerdo a los hábitos alimenticios de los organismos. S. lewini se alimentó de peces de la familia Clupeidae, Sciaenidae y S. japonicus, con niveles de As, Se y Hg bajos con respecto al depredador. I. platypterus se alimentó de cefalópodos, con las mayores contribuciones de Se y As, y del pez epipelágico B. polylepis, con bajos niveles de Se y Hg. C. hippurus se alimentó principalmente de B. polylepis, del crustáceo E. dovii y el cefalópodo Argonauta spp., con niveles de As, Se y Hg muy bajos. El Se fue varios órdenes de magnitud mayor que el Hg para todas las presas, se podría asumir que estas tres especies pueden metabolizar y excretar el Hg de forma efectiva debido al exceso de Se presente. Respecto al As, de forma natural, la biota marina (crustáceos, bivalvos, peces, algas) tiende a poseer niveles altos de As en forma de arsenobetaína, arsenocolina y arsenoazúcares. 15. El beneficio nutricional que ejerce el Se (Se-HBV) con relación a los riesgos potenciales de toxicidad por Hg fue evidente en el caso de C. hippurus, tanto para músculo como para gónada y en la gónada de I. platypterus, presentando altos valores positivos (24 – 41,494); en el músculo de S. lewini e I. platypterus se tuvieron como resultado organismos con número negativos (n=3, para cada especie), lo que sugiere que este indicador por sí solo, no parece proporcionar un parámetro confiable para elucidar si el consumo del músculo de estas dos especies es seguro. 16. De acuerdo a los niveles promedio de Hg, Se y As y los índices de riesgo calculados, si se consumiera músculo de tiburón martillo, existe riesgo de sufrir efectos adversos para la salud humana solo en el caso del Hg, por lo tanto, tomando en cuenta el peso promedio de la población mexicana (74.8 kg para hombres y 68.7 kg para mujeres), el consumo semanal debería reducirse en mujeres a 75.8 g y en hombres a 82.6 g. Si se toma como parámetro la ingesta tolerable permisible semanal (PTWI), el consumo en mujeres vulnerables debería ser de 174.5 g, y en mujeres y hombres en general de 349.0 y 380 g, respectivamente. El 92.5% de las muestras de músculo 146 estuvieron por debajo de los límites máximos permisibles nacionales e internacionales. El Asi y el Se encontrados no representaron ningún efecto adverso para la salud o riesgo a contraer cáncer. 17. De acuerdo al PTWI y la concentraciones promedio de Hg, Se y As, se tendría que restringir el consumo de músculo de pez vela en mujeres susceptibles a 197.3 g por semana; en cambio los hombres y las mujeres no susceptibles a 429.7 y 394.7 g, respectivamente, para evitar riesgos a la salud asociados con el Hg. En cambio, si utilizamos las ecuaciones de riesgo, el consumo máximo para una mujer tendría que reducirse a 86.3 g por semana y el de los hombres a 94.0 g, es decir, una tercera parte de lo recomendado con respecto al PTWI. El 91.0% de las muestras de músculo de I. platypterus estuvieron por debajo de los límites máximos permisibles nacionales e internacionales. El Asi y el Se encontrados no representaron ningún efecto adverso a la salud o riesgo a contraer cáncer. 18. El consumo de músculo de C. hippurus no representa ningún riesgo a sufrir efectos adversos a la salud a causa de los niveles encontrados de Hg, Se y As. La ración de consumo de acuerdo a las ecuaciones de riesgo podrían ser de hasta 360 g en caso de los hombres y 330 g para las mujeres, en el caso de utilizar los indicadores de PTWI, el consumo podría ser de 785 g hasta 1.7 kg. Ninguna de las muestras de dorado sobrepasó los límites máximos permisibles de Hg. Si se consumiera la gónada de dorado frecuentemente, esta podría representar riesgo en cuanto a la dosis de Se ingerida, por lo tanto, se debería reducir el consumo a 135.6 g de gónada al día en mujeres y en los hombres a 147.7 g por día. El As inorgánico no representa ningún riesgo a la salud debido a sus concentraciones tan bajas, tanto si se consumiera el músculo o la gónada de C. hippurus. 19. Se evidenció una transferencia trófica de Hg, Se y As, esto debido a los bajos niveles de los elementos en las presas principales de las tres especies. El Se presentó un Factor de Biomagnificación menor a la unidad para el tiburón martillo y los peces dorados de la zona de Teacapán, esto de acuerdo a la etapa de crecimiento de estos 147 organismos, donde probablemente el Se estaba siendo utilizado para satisfacer necesidades fisiológicas propias de cada especie. 20. En el músculo de las tres especies se acumuló el mayor porcentaje total o carga de As, Se y Hg, a pesar de que no en todos los casos las concentraciones fueron las mayores en este tejido. El músculo del tiburón martillo presentó los niveles mayores de los tres elementos; en el hígado y en el riñón, el Se y el Hg fueron mayores en el pez vela, seguido del tiburón; mientras que el As en el hígado y en el riñón fue mayor en tiburón martillo; los 3 elementos en la gónada fueron mayores en el pez vela. 21. Es necesario y de suma importancia ampliar los trabajos sobre la distribución de elementos como Hg, Se y As, además, profundizar en la transferencia trófica, con énfasis particular en el Se, para determinar si en efecto hay biomagnificación del metaloide en las tramas tróficas del SE del Golfo de California. 148 BIBLIOGRAFÍA Anislao-Tolentino V, Gallardo-Cabello M, Amezcua-Linares F, Robinson-Mendoza C (2008) Age and growth of the scalloped hammerhead shark, Sphyrna lewini (Griffith & Smith, 1834) from the Southern coast of Sinaloa, México. Hidrobiológica 18: 31-40 Abitia-Cárdenas L., Arizmendi-Rodríguez D., Gudiño-González N., Galván-Magaña F., 2010. Feeding of blue marlin Makaira nigricans off Mazatlan, Sinaloa, Mexico. Latin American Journal of Aquatic Research 38 (2): 281 – 285. Adams D., 2009. Consistently low mercury concentrations in dolphinfish, Coryphaena hippurus, an oceanic pelagic predator. Environmental Research 109: 697 – 701. Agarwal R., Behari J., 2007. 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C"""la· tio ", we", fo und fo r Hg in mll "' ~ wilh .. u. ag<'. and weight. and al so for Hg in li,..,r wilh siu. age. and weight . Hg in m usc ~ wa, , igniticantl y poo;iti ve c"""llIIed to Hg in llrain a , well a , Hg in li ver wa, c"""llIIed to Hg in kidney. The highe ' t Hg in P"'Y' was fo r carangid ti, he s; scontbrid and carangid ti , he . cootributed wilh Ihe highest ~ ~ ,· el •. ~ Fedaico PX .... (hlll' p aao>~ la .icmylu .. m.mx , • , • Po>grado m Cimc;', det Mar y Umootogí • . Uni",,,iohd Nac ional ALllÓlloma de Mb.ioo . Muíoo . Muico Faorul.a.d de Cic oc ia, det Mar. Uni",,,iohd AuoSno ma de Si nal"". Pasoo Ct.m.",n S/N Col. lo< Pi "",. C.P. 82000 MaL1t tin . Sirlaloo. Mexico Uniohd Acadi mic. Maz.arlán. tmá' LIIode ("Ie oc ;', det Mar y Umootogí • . Uni",n.iohd Naor ional ALllÓlloma de Méx ico. P.O. 8 0> 811 . C.P. 82000 MaL1tt ... Sirlato... Mn ico t "" Íl Lllo de Ecolog ía. P<~cria, y Oceaoograffa det (".,lfo de Méxioo . Uni",n.idad AU' ÓIIoma de Compec he (EPOMEX· UAq. C. ml"" 6. A,. Hé"", de NaorOOL>ri • .¡s0. C.P. 24029 Compcche. Comp.I<, 4 35 PI", Culiacán. Si .. too.. Mexico I{ esults , ugge st Ihat mo ", than 98 % of !he total Hg and 62 % o f Se end up in ITII.I"'~ and mi¡ht be affected b y factors. soch a s g<'ographical a=. age. oi",. and feeding habi ts. The mu sc ~ of S. ¡""'jnj , hOllld be coosu,,"",d b y ¡>eop~ call1iOll sly so a s not to tlceed Ihe reco mmm ded intake per wee k. Elasmobraoch s ha\"e hi ' toricall y been an imponant food ",soW"Ce in Mexico and an important constitue nt ofthe diet o f ...... eral roastal cornmunitie •. The scalloped hamm~rhead , har!< S. ¡""'jnj make , an imponant cootributio n to Mexican fi sheri es alo ng Ihe G olf of California (Bizarro el al . 2()())) and i, highl y co ",umed by the local populatio n. becau.", it i. abundant and inex¡>e",i\"e (Canamil et al. 2011 : Hur· tado · Banda et al. 2(12 ). The o rganism s Ihat occupy high trophie po. itioos in marine ecosystem s. sueh a s tuna. bill · ti she s. and shar!< s. a", panicularl y exf>OS"d to tID.ic ele · ments like Hg through food intake (Kojadioovic et al. 2007: Damiano et al . 2011 : Mc Means el al. 2015). In additio n. the inHueoce o f chemical faetors 00 trace elernent bioa"ailability in " .. t .... and factors like Imglh. bod y .. "'. g rowlh rllle. and ag<' can strongl y inHueoce trace ele,,"",nts accumulatioo (Karimi et al. 2013: Jardine et al. 2(13). Mercury i. well known fo r its to xieity: ho ....,\"er. Ihe most abundant and tID. ie Hg specie . is Ihe organic form melhy lmercury ( Me Hg) . which i, bioaccumolated b y aquatic organi sms and bio magnified Ih rough !he food chain. For 'lOme , tudie s. Me Hg coo ' titUles mo ", Ihan 9 5 % o flhe total Hg in mu sc ~ : ()(he rs rq><>n!hat mo ", than 75 % o f Ihe t()(al Hg i, Me Hg fo r """P~ ' wilh Hg level s exceeding 0.5 mglkg in ITII.I sc ~ (Cappon and Smilh 1982: B loom 1(92). The accumulatio n o f m vironmental pollutants in shar k ti " u,,, al so po .... health ri sk.< to humans who coosume o r 170 u'" elasmobranch-ba",d I'roducts. eSJ>OlIutants can be easil y .osorbed b y Ihe human gastrointeslinal system and e,,,n tra,,,,..., Ihe J>la""ntal bamer in J>"'gnant females and lo imJ>act Ihe devel""ing felll' (Ca",na el al . 2013; Ri"" el al. 2(14 ). The", ha,,, been sorne advi sorie s !hal J>"'gnant women, IlIIrsing momers. yOllng child",n. and womm who may bec o~ I""gnant lo diseourage consumJXion of fish Ihal a", asso- ciated "ilh high Hg levels. soch a s , hark. , wordtish. king macke",1. o r lildlsh (EPA 2(14); avoiding fish consumJ>- lion imJ>ly a lack of imponant nutrients !hal can have a posilive impacl on growlh and de,,,I,,,,ment as well as on general health. Other element s. such a s ",lenium (Se ). are es"'ntial nutrient s for all life fonns Ihal have ner\"Ou, system hui can be 10";C whm is J>"''''nt al high levels in Ihe mvironment (Pete rson el al. 20(9). Like Hg. ~ can bio- magnify Ihrough food webs (Luoma and Rainbow 2008). Other srudies have , h"",n !hal Se and Hg beha,"e antago- ni stically so lheir co -<>ccu"..,oce ",doce Iheir lo~ic effecr s. hui Ihe OIItcome depends strongly 00 Iheir chemical forrns as well as 00 Ihe molar ralio oflhe", Iwoelements (Parizek and O ,tadalo"a 1%7; Wang el al. 2001 ; Ral slon el al . 2007; Be..,. and Ral slon 2IXl8; Braoco el al. 2012. 2014). Interaclioos ~m ' een Hg and Se a", es"'ntial faclors in evalualing rish associated wilh dietary exJ>O""'" lo Hg. becau", il al'l"'ars lhal ~ ha, a J>roteclive effecI againsl Hg lo";cil y. Thi , effen del"'nds on n" only Hg coocmtra- lions hui al so 00 lhe l,.aI ~ : Hg mass ralio (Pelerson el al. 2OO'l : B urger and Cochfeld 2011 . 2012. 2013; Burger el al . 2012: Cochfeld el al . 2(12 ). The",f"",. IIti , srudy of ~ and Hg in S. le ... ini was undenaken n" only lo e"aluate elernent dislributioo hui lo deseri~ Se:Hg molar ralios in musele. liver. kidne y. and llrain. a s well a s Se and Hg coocentralions in Ihe J>"' y fOllnd in Ihe slomachs. and Ihe ",Ialiooships belw""n ele - mml levels and faclors like sile. weight. and age. Also Ihe ,aJety o f its meal consumJXion b y Mexican adults was evaluated according lo Ihe loIerable w""k intake and Ihe .... fety limits of consumJXion. The", ~ levels data a", Ihe firsl generated for liti s sl"'cies of shar k (S. le ... ini) in Ihe SE Culf of California. which is ecologicall y ",levant becau"" conslirute a nursery h.oilat for Ihe Ea'tem Pacific . Mn /u inls nnd Me/hods StOO )" Arca and Sampli ng The s.amples we", obtained from anisanal fisheries land- ing« al TeacaJXin (22"27. I' N: 105"38.7'W) Sinaloa. Mu- ico. from Novenkr lo December :))11 and in Oclober :))12 ( ' '-íg. 1). A lotal of 40 ju,"enile scalloped hammerhead sharks we", collected and dis",cted and Ihe l,.aI length (fL) and weight we", measured (rabie 1). We look aJ>pro~imately 50 g of edible mllSCle from lhe dorsal "'gion. The li,"er. kidney. brain, and stomach also we", ",mo,,,d and u",d in su¡""quent analy sis. In Ihe c""" o f brains. we ooly had acce so lo 1h s.amJ>le s. Males we", recognized by lhe J>r=n"" o f clas¡>ers ("'prodoclive organs); in females Ihe,;., organs we", a¡""nt (Co ml"'goo 1984). Samples were kepl in cooler . during lransf'Ol"talion lo lhe l:i>oralory. P"' y items in lhe slomach conte nt s were idm- lifkd according lo Torres-Rojas el al. (2006. 2(10). To eSlimate f""ding habits. Ihe inde~ of ",Iative impor- lance ( IRI ) was calculated as follow.: IRI '" (%N + %W) x (% E). whe", %N is lhe number o f individuals o f each J>"' y type. % W is Ihe wel weighl of each J>"' y tyl'" and %F i, Ihe f"'queocy of J>"'y ocm"..,n"". eXJ>", s""d a s a percmlage oflhe lotal num~r. weighl. or ocm"..,nce of all J>"' y iterns in !he slomach conte nt s. The f"'queoc y o f occ...,..,nce of each food item (i .e .. I""",n"" or ab""nce) in all slomachs Ihal cootained food was detennined following Pinkas ( 1971 ) and using!he modificalioo ",commended by Corté, ( 1999). The li .. ues ",mJ>les and Ihe J>"' y from lhe slomach contmls we", "'I"'rately homogenized and f=ze-le s (0.250 ± 0.003 g of dry li , ,,,,e ) we", digested in TeHoo vials wilh caJ>s (Savillex ) wilh 5 mL o f coocentrated HNO, (Ultrapu", -"= 65 %). The Ii\"rs we", dige'ted using 2 mi... of H,O, (30 %) and 3 mL of coo- centrated HNO, al 1:)) "C for 3 h . The .... mJ>le s we", dillJled wilh J>urifkd milli -Q water al a final \"Olu~ o f 20 mL. AII s.amJ>les iocluded dUf'licaled . mank samJ>les and ",f"",nce material. OOLT -4 (Dogfish liver: NRC- CI\'RC 2IXl8). we", dige'ted (1 in each batch of 25 sam- I'Ie .) wilh lhe same JlI"ocedu", lo control for accuracy and J>",cision. Merc ury was anal yzed by cold vapor Alomic Absorplioo Spectrometry (AAS) (SJ>",ci - , ioo eSlimated a s Ihe coefficienl o f varialion of 23 %. ~ coocentralions ""'''' delennined by AAS wilh g"",hite fum""" alomization and Zeeman Effecl (AAnal yst 800. Perki n-Elmer) wilh an instrument deleclioo level of 0.5 l/g/ L and a coef&iml o f varialion of 6.0 %. The average recO\"ry rate of OOLT-4 (cenificated Hg value 2.58 ± 0 .22 mg/kg ) for Hg was %.8 ± 1.6 % (n _ 8) wilh coocentralioos fOllnd bet:w""n 2.36 and 2.<:K> mglkg (dry weighl); Se mean recovery of DOL. T -4 (cenificaled ~ value 8.3 ± 1.3 mglkg) was 95.5 ± 6.6 % (n _ 8). wilh levels found ~m ' em 7.5 and 8.9 mg/kg (dry weight ). AII ~ Springtl 171 Aldl En"; .... C"" .. m Toxicol (MI S) 69:+l0-4S2 r ig. L I..oc.i"" of,~ >ludy .ea (sI< L Motphometnc S-ample (n) n (cm) Wághl (kg) Ag< ()""' f "",.t,,,,,,,,,,, ,,, of juve llÍl< ""llopcd Oam"""head sIIatt S. Min·m"" Mun ± SE M" _m .. Mun ± SE M" _m ... Mun ± SE .... ·Vli ... mplo:l '"k " S7.S-\l6.2 79 .1 ± lA 0.8_3.7 2.4 ± 0.2 0.2_1.11 0.8 ± 0.1 "~, " Sl.O- IOR..'i 11-1.1 ± 2.9 0.7_S.1 2.9 ± 0.2 0.4_2.2 l A ± 0.1 ,., " Sl.O- IOR..'i 81 ..'i±1.9 0.7_S.1 2.6± 0.1 0.2_2.2 1.1 ± 0.1 TL ,coal l< ng'" SE >landanl ,,,,JI • Ag< wa, caLcubt kid· ney > liver > brain . The minimum Se eoocentration in muscle was 0.4 I'glg : Ihe ma~imwn wa, 4.1 I'glg. In contrasto Se in liver ranged from 3.8 to 17. ll'glg. The highe<;l ~ eoocentratio", found were in kidne y (4.3- 28.6 I'glg ). Se eoocentrations in brain were similar to Ih"", found in muscle (0.7- 2 .8 I'glg). Ba'led on Ihe mean ~ eoocentrations. total Se sho",ed Ihe following OIder: kidne y > liv ... > llrain > muscle . A signifieant ]>OSitive eo""latioo ... as found ~tween total Hg in muscle and weight (R _ 0 .70: p < 0 .01 ). and a significam negative co""latioo was found ~m·een total Hg in Ii\..,r and weight (R '" - 0 .33: p _ 0.04). Co""lations fOllnd between Hg in kidne y (R _ - 0 .22) and brain (R _ 030) wilh weight were not signiticant (p > 0 .(5 ). TI.. was , ignificamly associated wilh Hg in muscle and Hg in liver (Fig . 2). T I. showed no ,ignificam eOlrelations with Hg in kidne y and Hg in brain (p > 0 .(5 ). Al"" !he e",,",, · lations found ~tween Hg in kidne y and brain wilh weight w= nOl signiticam (p> 0.05). ~ leveh were not eo""lated wilh weight and TI.. (p> 0.05) and ~ ti"""s pattems are shown in !-'g. 3. Seallo ped hamm ... head shario; were ~tw""n 0.2 and 2.2 years old (mean 1.1 ± 0 . 1 )"'ars). These data were estimated by following the equations of Anislao·Tolemino et al . (2008) using the exi'ting values of total lenglh . The ealculated val""s for age (in years) were signiticantly ]>OSitive co""lated to Hg in IT"lIscle as well as negative eo""lated to Hg in liver (Fig . 4). following Ihe same pattem as TI.. eOlrelations. Age was nOl signifieantly (p > 0 .(5 ) co""lated to ~ ofthe four ,nxJied OIgan .. TOlal Hg in mu..:1e and Hg in llrain were ,ignifieantl y (R _ 0.44: p _ 0.02) eo""lated. A stroog positive e""",,lation (R .. 0.72: p < 0 .0001 ) ... a , found ~tween Hg in liver and Hg in kidne y (Fig . 5): ~ in muscle was . igniticantly e""",,lated wilh ~ in kidne ys (R _ 0.63: p < 0.0001 : !-'g. 5). . \ I , ~ar Ra tio and Rb k or Cu"-,umpti",, The ~:Hg ratio varied greatly among hammerhead ,hark S. I" .... jni ti"""s (rabie 2). In mu..:le. Ihe ~ : H g molar ratio ranged from 1.2 t020.4 (Hg:Se was ~0.8 ). The ~ : H g ratio was higher in liver. ranging from 30.5 to 318.1 ( H g:~ wa, ~ 0.03). Higher ~:Hg ratios were found in kidney. wilh ,·alues ranging from 41.0 to 8.5 ( H g:~ was ~ 0.02). The ~ : Hg ratio in brain ranged between 12.2 and 118.7 ( H g: ~ was ~O.I ). AII ~ : Hg molar ratios were > 1. The weight and TI.. of juvenile hammerhead shar!<.. were nOl . igniticantly co""lated (p > 0.05 ) wilh ~ : Hg in the four studied ti.~es . There was a negative significam eo""latioo between ~ : H g molar ratios and Hg eooem· tratio", for all ti"ue, (Table 2). Of a tOlal of 40 OIgani ,ms sampled. 20 stomaehs contained food. and 20 were empty . The prey . pecies aceulT"lIlatioo eu".., sh"",·ed Ihat !he nwnber of stomacn. analyzed ... as sufficimt to eharacterize Ihe S. ¡" .... jnj diet fOl thi. sampl ing perioI< ! "'al ... ,ury u .dc r ",,""" ""'. o l. t < ean ± ) lUId >i mca .. OVg) (1III"o>IIg ) : g Hg:Se "",.b.. io n' P) usd. al, " . ± 0.2' O.S ± Om ' IV± 2A 2.9 ± 0.2 5. ± LI . ± O.O}.! _ .32 1'<11\3.1< " . ± O.2' 0.70 ± OJ1'i' I SJ ± 2.l 3.5 ± 0 .3 S.o ± 0.9 O _ 3 ~ ± .0'1 (OJ}4 ) ,~, " . ± 0.1 " . 3 ± O-,W 1~_ 9 ± 1.7 3.2 ± 0.2 ± 0.7 .3 ± .03 l « ', " .5± O.7' 0. 17 ± .02 ' 9"iJ ± 8.6 . ± 0.1 140.2 ± 1 .6 « l.Ol _ O.MI .0 01) .... 1e " 7 .9 ± 0.7' O. ll ± .01 ' 0. ± 9.5 0.6 ± .0 1&;1.2 ± IH ,~, " ' .7 ± 0.3" . 1 ± 0.01 ' 97. ± 6.1 O., ± 0.1 I~_O ± 1.6 i.mey al, " . ± 0.9 ' O . 2 ~ ± 0.02 ' 122 .1 ± 11.7 L2 ± 0.1 1 3. ±IB .01 _ 0.63 1'<11\3.1< " 10.1 ± 13' . 2 ± 0.02 ' 130.9 ± 16.9 LI ± 0.1 61. ± ~ 6 _ 7 .01 0.0 01) ,~, " 0.0 ± 0-" . ± 0.01 " I 26 A ± 1 .0 LI ± 0.1 136-'í±2B .01 r';" M', " . ± 0.1 ' 0.11 ± 0.01 , ISil ± LO 0.6 ± .0 8.9 ± 2 .6 _ 0.76 ale • l --'í ± 0.2 ' 0. 10 ± 0.02 ' 8--'í ± 2 .7 O--'í ± 0.1 4SJ± I LO & M « OJJOCO l) ,~, " !3 ± 0 .1' .lI ± .OI ' 16 .2 ± 1.2 O--'í ± .0 l U ± 4 3 iff,,,, ", 5tI c= ' IeUel i n,j ca ' ~. >Í oio .. 1y iff"" .. .1l'i) l ,.,d a,.,. • canna" r m: lati o ( ), = . igo ocao , I ",l r ""ntralioo as 0 .79 ± .17 rngIkg (w/ w) ciamid. .,. ntrasl. g ,· l"" . rey = I"""~r I n S~. Ul I e a, i um g ~an nce ntralioo as ¡jJo~ frl y i elines O--'í g glkg ) Ol" arangidae ti es 6 ± .01 gll1e f n""ning erg y l lh s dlic tl y . 1~leosts . a ny f ~la s m o brancM n uble Ih~i, dy w~ighl ss ! n ek fter i h elherb e d orté. IXl4). g os l y l e f e Hg ) Untu - t s rk mu sc l~. hich l is ssociated ilh I l- ntaining ino id s ecau", f i h fli il y r l h d ry l r ups ( G~l s leichter d Walk~r 010 ). osl f + Environ Contam Toxicol (2015) 69:440-452 445 ar b 040 [ross (poo . e 035 R=0.34(p=0.03) e 030 . 30 5 3 : 3025 , ¿020 e ost, e . 010 00 005 0 55 00 05 70 78 80 85 80 86 100 105 10 O O O 18 80 88 80 OS 100 10S 110 TL (cm) TL (cm) Cos . dozo R=-0.23 (NS) R=0.25 (NS) » . 018 . 035 . . 016 030 "o. a * .. 3 . ¿ee e 2 025 o. Box , te z .. G . du . . Gon o. : . 2 a y E E 008 . 015 . . e . me. 030 . . e > 00% 002 o 5 OS TO TS O SOS 00 Os O 20 ES OO OS 10 18 80 88 80 08 100 108 110 TL (cm) Fig. 2 Conrelations among mercury concentrations in (a) muscle (b) liver, (e) Kidney, and (d) brain of scalloped hammerhead shark S. lewini with total length (TL); dorred lines indicas legislation the demethylation process takes place in the liver, with subsequent accumulation of inorganic Hg in the kidney (Cabañero et al. 2006), where the second highest Hg level in 5. lewini was found, also this could explain the positive correlation found between Hg in kidney and Hg in liver (Fig. 5b). Hg is likely sequestered by metallothioneins and other protective proteins, such as selenium proteins (Nam et al. 2011). From in vivo assay studies, proposed Hg and Se toxicokinetics when fishes are exposed to MeHg and Se, accumulation is much lower in all organs than when fishes are exposed solely to Melg, this may result from (Yang et al. 2008; Branco et al. 2012): (i) excess Se induce an increased production of selenoprotein, with the seleno- eysteine in this protein acting as a trap for MeHg keeping it in circulation and preventing its entry to the different organs; (ii) selenium preventing MeHg interactions with proteins by competing for the binding sites (SeH and SH groups); and (iii) Se binding MeHg during coexposure enhancing its excretion. TL (cm) maximum permissible li no significant (p > 0.05) Spearman correlation coeficient, NS Finally, the lowest Hg concentrations were found in the brain where levels increased as Hg in muscle presented higher levels (Fig. 5a). Se concentrations in 5. lewini were several orders of magnitude higher than Hg concentrations in liver, Kidney, and brain. While the highest Hg mean concentration was found in muscle, the lowest Se mean was in muscle. Se in muscle and brain were very similar, and lower compared to Kidney and liver. Average Se levels in kidney and muscle showed significantly differences but were positively strongly correlated (Fig. 5c), thus this positive association suggested that there was enough Se to counter the actions of Hg. In this study, the distribution of Hg among tissues did not follow the same pattern as other studies. For example, Adams et al. (2010) measured Hg in the estuarine tropical spotted seatrout (Cynoscion nebulosus) with the highest Hg concentrations found in kidney > liver > muscle > brain, although the Hg concentrations in muscle and brain were imilar to the present study not only the habitat and the 4 Springer 174 Alt:n Em.- ~"" _a oúcol 2 5) &;1: -10-452 , " • R_ O.U (~.0 1 1 " • " ------------- ~. ---------- . "' • • • • .. • i • • " • .,, • • • .. • " , • 1 .. "_.! --------~ ~- • ' .. • • • • • • ., • • ., .. • .. .. .. .. • " , .. • 00 • ,oo OO. '" n. ( rnl , ''" • R_ -O.2J (NSI • .,. • • • ,'" • • • • • • • • .,. .' • " ' . , • J 020 • • • • • -; • I• • .... • • • .'0 • • • • r j¡;.! OlWI .. i" ... ong """"") oce .. ",tio", .. l U5de . nlliv l. «1 ki ocy . od i .ni n f D b.' '' I e elhylation r ce'fi es l ce I e """ ilh ... sa:Juent walion f ' anic g ! e l l l. ( 1 ). ivo ...y ies. f>OS"d g d ~ l úcol; ) ",le !"" mli g eHg t > ilh r teins r peling , l e i ding . l . d r ups); d ) e i ding eHg ri g expo,ure m cing crelion . M' CAO • .,. -CI.34(p_0.OJI ,~ • i .2. I, • • i .20 • • • • • • • .... • • • • • • • • • • • • . '0 • • • • .,..., • • '"' • .. .. • " " .. " 00 " ,oo ... '" n. rnl ''" R_0.25( I • ..,. • ..,. • • .... • • • • ~ . .., • • • • • i .. '0 • • • • • • • • ... • • '00 • • , .. .., 'C "C:--; ;-"",C" ", :-"" ~ ,,:- ::"C :c-;:-,,;- ,,C"" ~ ~ ~ •• •• •• 00 o. ~ l. ' 0 '0. "O n. rnl ", .. i um a issible imil>: R < nn:tII m:latiOll cff cie .. . S o j i6 a .. .1l'i) !-' ly.! I est g r ""ntralions e", Ollnd l e rain he", els ",,,,,,d s g uscle !",,"'nted i he, els ig . <1). e ocentrali n> S. I" ... ini e", ", eral r ers f agnilude i he, I n g centrali n> er, l uscle d rain e", s ila, l I e ",sml ,r y ol ly l e bital d l e ~ ri gtl 175 MO Aldl Envi"", Cooum Toxicol (MIS) /i9:4-I0-4S2 , .. b .. '" • .. Ro O.OS(NSI • .. .. • ~ '" , " • i '" , " '" "' · . • • " . • ....... °0 •• :: ,. °0 t " , '" j , • :. '.' .:" . .' • .' .. • • --.' 00 , • " '" " .. • • • • " ,. ,. ... ro " '" • ro " '" • • " ,. ,. ... TL jcml lLIC~ , • d '" • R_ O.OS (NSI • " R-G.20(NS) • • " • " " ~'" " t 10 • r '" -;, ,. , .. 1 .. • • j .. , .,' • " • .. • -• .. .. " . '. . • · .'0. • '" · ., . • .' • 00 • , 00 • • '" " .. • '" " • " ,. ,. ... • • • " .. " '" " • " ,. ,. .. lLjcml lLjcml r ig. j Reb..jcmhip oh<""hlll., k S. ¡ .... ;ni, R = Sp<,"""," """"I"ti"" codlid" .. , NS = no.ignific ... , (p > 0.05) taxonomic grou¡> of Ihe organi sms a", di ffe","': Ihe SJ>OSitively c""",l"'ed with body "ze bUl negati,..,ly c"",,,lared with fish iength in lhe brain; romp"",d lo S. I"",ini litis fish has diff~"'nt habital and belong« lo a diff~""'1 laxooomic group bul is a 10p-le,..,1 I""datOl"y fish and is wi li\" ... (1.1>7 ± 058 I'glg) > mu..:le (0.22 ± 0 .00 I'glg), bm Se in musele was 5 limes high~, in 011' slOOy. Hg 1e",,1 . in mUlele and li\"~, of S. I" .. 'ini found he", w~'" simila, lo th""" I""vioosly ",poned fOl" the slOOy "",a (rablc 4 ): thcy wcre lew"," comparcd wilh ~ I¿; in mu."lClcof lhe sm()()(h hamm~rh.,.d S. zyga"na , bUl Se in li"", ...,.. highe, in S. I" .. 'ini thm in S. ZJg(Jl!na (rabie 4 ). AII of 176 , ,, " .. ~ u Ju .. oo R.o. 13 (1""0,000011 • ----- ------ -------"- • • -----.~ -o --~! • o°' • • • • • • • • • , • • • .. • ", • • • • .. L -:~-: ~ =~ -: ~ -: ~ -: -:C"-:~ =~ = -: -: -:c •••. , OA •• . ~ ,. l' j .' j .' , ~ 2. 22 2. b GAO oo. . " ~ .2. l ·2. .... •. ,. • • • • • , • • • • • • "GO (","".1 • • • • ..... • • • • .. .. • •• • 1 • • .... C-:-:-: -:-: ~ -: -:-: -:-: -:-:-: -:-: -:-: -:-:-: OD .2 ..... U ... l' U U U 2 .• 22 lA "GO (.,. .. '.1 r il;. ~ C".,.I",¡"", """"en '!le and Hg in (a l nrusde a nd ( h) ti"" of S. ""'''', J.J/ud UN indica ... 1q;i¡ and mal.. TL = 364 (1 _ ~ _ .u" ~ H . " ~" = )""" th= di=O""'" rompounds. ga.r roinlestinal uJXake and transJ>t: d.lII~i II~ ~lIuu~h ~,~ lir~ ur ~,~ ,ha, ~ and if Ihe pallem followed by Hg and ~ in Ihe srudied OI"gans ",mains constant, it could mean that Hg will in=a", H Se dec",ase, especiall y in muscle and brain . Thi , last mggests Ihat scalloped hammerhead sila,h may not provide suflicient Se protection against Hg toxicity fOl" Ihe o'gani!ill1 and fOl" the human coosume r.. , .. .. ,. ..,. .... • ]' • . 12 • ¡ • . , • : .". •• •• b •• •• •• • ~ .20 ! .20 , .. ,. .. ,. , .. .. " -a: 3D ~ H J ' " .. .. .. • • • • • • • • '. • • • .. .. • 110<1.12 (p ' • . """ 1 • • • • • • • RoO .U (p "'""en (a l Hg .. nrusde ... d Hg .. blll.io . ( bl Hg .. li"" ""d Hg in ki.mey . ""d «1 Se in ki.mey.nd Se in m.,e l< al" .... 1I_d """,,,,,,..,a.d ~ s. ¡ ..... ini, R Spconnuo eortI< 1 ComJX"itioo of SpcCÍ<> 01 ~ .. .W ., '" 'l IRI • " . ,.,madI c",,'m' and hd.of " Se and Hg (m ..... , PENAElDAE roll. in S ¡ .... ;ni dic, bosed on ,he indn"f ",Ian", impooaoce (IRI: 'f Diff",: .. supc =ript le"a .. ,jeal< • • ignifica .. ly diff",: .. (p < 0.1lfI Hg ,.,d Se mj>Ir ~ Hg a nd Se e""ee .. ",ú"". in S¡jIyrnida.e sharb ("", ""ighl) from ,he P,.,ific ücean y"",d'pccie< Hg ( ~glg ) S. ( ~glg ) l.oca'io .... an:a R,k",oce Musde S. ¡no;"; 0.02_3.13 "' Papua New ,,,, .. ea Po""II .. d Powdl (2001 ) S. ¡no;"; 1,45" "' SE Gulf of Colifornia Ruela. · lnlllllU and F'át:l.·(hma (3JOl'i) S. ¡no;"; < DI. _ 1'\.1 "' SE Gulf of Colifornia Garcia ·Hanández. <1 M. (3J07) S. >:> . t"~"" 0.67_MJ16 "' SE Gulf of Colifornia G.da·Hanández. <1 M. (3J07) S. >:> . t"~"" 0,('0 '1_1.91 0.11_ 1.63 WeSl Coo.SI . Baja Ca tifomia Sur E:> . t"~"" 0.07_0.84" "' SE Gulf of Colifornia Maz..Co ... "," <1 al. ( M12, S. ¡no;"; 0.1 2-1.17 0 .4_ 1.1 SE Gulf of Colifornia ThÍer S. ¡no;"; 0.1 7_0.38 "' SE Gulf of Colifornia Hen..n·B,.,da <1 a l. ( M12, S. ¡no;"; 0.011-0.39 3.8_17.1 SE Gulf of Colifornia ThÍ 1. whieh indicate Ihat Se i s protein ·bound and is in Ihe form of selenocystein a nd ""Ienomelionine (Watanabe 2002: Yang et al. 2008 ). The highe'!l mean molar ratio fOllnd Se:Hg in liver. sugg<'sts Ihat Ihi s organ aelS on Hg by de~lhylation and/<:r ""questration by Se p",sent in se~ooproteins (Kehri ng el: al. ID)). How<"'w r. Hcessiw free Se would be pro- O1.idant and generate ",active 01. ygen species (8 ","eo el a.1. 2(14 ). Significant (p > 0.(}5 ) eo"..,lations we", nO( fOll nd between size (total ~nglh ) or weight wilh Se:Hg molar ratios. As Hg con""ntrations inr",asm. Se:Hg molar ratiO!! tended to d""",ase. whieh al"" has ~n fOllnd in previo", '!Iooies (8 urger el al. 2012: 8 urg<'r and Gochfeld 2012 ). We JlI"'sume Ihat the main palh of Hg intake in juveni le S. 1" ..... " .. was via feeding. and metal aecumulation eOllld be ..... plained by Ihe f""ding habits of Ihe juvenile ,.;:alloped hammerhead shar /<. beCatlse the stooy a",a whe", Ihe organi sms we", eapru",d is well koown as a nur",,1}' habitat for scalloped hammerhead sharh(To".., .. Roj as et al . 20::>6. 2(10). As p"' y a,·aillOilil}' may oot be a problem in Ihe '!Ioo y area. many tropical ela5ll10branrh species. inrlooi ng S. I",,·"ni. tend to show ine",,,,,,,d foraging activil}' at nighnime. whieh may be aso;ociated wilh p",dator avoid- anee or a gr""ater abundanee of JlI"'Y at night ("''hite a nd Som~rville 2010). AllhOllgh clupeid fishes we", species fOllnd most f"'quently in Ihe stomachs. earangids con- tribmed the highest ~vels of Hg. Nevenheless. Ihe Se con""ntrations fOllnd in all p"' y we", several times hig""r Ihan Ihe tO(a1 Hg. Thi s ",~It sugg<'sts Ihat juvenile ham o mernead .harlo; might melabolile and nc",te Hg effec · tively dDe to Ihe exce .. o f Se JlI"'sent . Recent srudies showed Ihat Olher processes. sueh as maternal offloading . ,. • • • g lO f : • • • •• " j¡;. ~ P.,.",nlage (mean ± SE) of ,dati", Hg (fili~d m.) and Se (1IIlfil/earing age to prolect Ihe embryo and fetus): for adults Ihe Cornmittee conside",d !hat i ntake . of uptotwo times higher (3.2 IIg MeHglkg body weight) Ihan the ni sting Pl\'.'1 would not pose an y ri sk of neurolO1.ieil}' (WHO 2(10). He", is as~med that the Hg ~asu",d is in the form mainly of MeHg (Cappon and Smith 1982: Bloom 1992). Given Ihe mean weights o f 68.7 kg for females and 74.8 kg for males in Ihe M ..... iean population (CANAIVE 2012 ). ~sceJXible and nO( susceptible females must limit thei, eonsumJXion of S. 1""·",, .. to 174.5 and 349.0 g per w""k. ",speetively: for ma~s. the intake must be 380.0 g per w""k to avoid dietal}' Hg risks. Mo",,,,·er. 92.5 % of the muscle samp~s we", below Ihe Me .... co (NO~1 2(11 ) and international permissible limit (1 IIglg). bUl 75 % of the samp~s of musc~ had Hg ~vels >0.5 IIglg: we l. we eannO( JlI"'sume or sustain Ihat Ihi . is a effeeti, ... protective strategy beeau"" of!he highly variable individ · uall y Se:Hg ratios. MOl"<"' srudies a", needed to understand the Se and Hg dynamics according organs. size. weight. and speeie. habitats. Co nc lus iolls The highnt Hg con""ntratioos in S. 1"11"""" we", found in musc~. follo" .. ed by kidney. liver. and brain. suggesting that Hg is accumwated Ihrough Ihe dieto disperse,lS positi, ... ly eo"..,lated to sile and age and Hg in li,·er was negati, ... ly eo"..,lated to T L and age. Se in tissDes was nO( si gnificantly eo"..,lated to size. age. or weight o f S. I""·",,i. Hg in brain inr",ase as Hg in rnusc~ ""S higher. and the sarne as",,· eiation was found between Hg in liver and Hg in kidne y. Se in kidne y was positively e""",,lated to Se in mu,.;:le. Thi s ~ Springtl 179 '" ",Hects tila! Se might nO! de pend of factors as siu, weighl, . de Apo)'o a Pm)"<_ de ln",sóg:.: ioo < Imo- '''lodón) [N3}!I'213 by Un Í>', .. ¡'bd Nocional ALllÓlloma d< M¿xico. oc,IP_UA S (Di",cci6n Gm eIll.¡ de lnvestipdÓII y Po>gra.do- Uni""wad ALllÓlloma d< S¡naloo.) and fIom f'roo)'< <10 CONAC'I'T 2l}.I818. n.: authOl' , .. 01: R. Ikmández... ,úzman . D. S¡a",·M"","" J.P. Mou.c.riU", and K. Bc ' gú.(".a.r<Ía fu, ""-Í",.,ce "i lh, ~ fig_ """ . ..... pI .. " and ... mpl<> j>"o'''''''g_ c. .. IIir, .11 Inl<'''' n.: auth" .. d1. Ada"" D. Som< C. B",u N. Die" R. Nam D. l.eif.Wln P. Jen5al A (M IO) M e",~ e"." amin .. i"., in spco' ed seatroo~ C)'M""dm """"""M" an a"""m<" of li",r. lid..:y. blood lUId ne""", '»Ian heaklL Sci Tooal Environ ~ 08:S008-58 I 6. IDi: IOJOI6l.i- 5O'ooe ...... ))10.08.o19 AnÍ>I..,_Tolc .. ioo V. GaUardo-Cabdlo M. AmioLógiea 18:3l_-IO Barr..-a.{".arda A. O'Hara T . Ga .. á .... 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"""!i,,,,< d llCh ... ;'m<. n";",n ev ' _92. i IO.l1l9l'AOIl-001 Zar 1 1 9) Bio5latisáeal nal}';'. -1th • .m. ", .. ic. aO. 01" 201 5 A kidney (0.44 ± O.OS ) > ganad (0.14 ± 0.01 ~ TI"e mdXimumco~ntr.J.tion ofSe W.J.S fouOO in kidneys (14.1 ± 1.9flg g ~l) . .J.OO the mi nimum in muscles (0.67 ± 0.03 flgg _l j . High Se:Hg ratios were fouOO for muscle (4.1 ± 0.3 ), kidney ( 132.4 ± 12.1 ),Iiver (54.0 ± 4.4) .J.OO gonads (88.2 ± 7.9): Hg:Se ITKIldI" ratios were several orders ofmagnitude lower (musde < 0.4.J.m liver. kidney.J.OO gonad < 0.03 ~ Sailfisll feNI mainly on fislles.J.OO cepllalopods wjtlllow Hg levels « 0.13 flg g ~l). tllese results iOOicate biomagnification ofHg JOO Se. The muscle of 1. pialYpltrus sllould be consumed (.J.ccording the prOYisional toler.J.ble weeldy intake) by people CJLf.iously so JS nOl. ID exceNI lile recommeOOed intake of 215 g per week. Cl 2015 Elsevie- Ltd. AII rigllts reserved. The Eastem pacific, and the sou them Gulf of CalifornÍol in particul.u, is an importan tbillfish fishing ground,eS¡ffÍollly for strip!'(! marlin, blue marlin and sailfish ; theabundanCl'Oftheseorganisms iS.J.ssocÍolted with their feeding and reproductive activities ( Ra rrúrez- l'érez e t al., 2011). Billfishes are l.lrge oceanic cJrnivorous fishes th.)t function as apex preda tors and are thought to exert substantÍolI innuence On other components o f pel.lgi<: food webs in the world·s oceanS (Vargllese et al, 2014). The sailfish Isriophorus platypterus is widely distributed in the tropi- cal and temperate watersofthe pacific and IndÍoln OcearIS. In the E.J.stem pacific, it is found from Mexico to peru and prefers habitats with temperatures between 28 and 30 ·C ( Nakamura, 1985). The occurrence of this s¡ffies on the fringe adjacent to the pacific coast of Mexi<:o and Central Americ.J. is considered to represent.J. single stock in the E.J.stern pacific O<:ean (Squire, 1974; Prince e t al. , 2006; Hin ton and Maunder, 2014 ; Fig. 1). In northwes t Mexico, the sailfish l. platypterus is found year round (Arizmendi-Rodriguez et al , 2006) and has high ecooomic • eo'""' \{IOnding ~ "thor ~t: Un ",,,,,idod N.ocionAI Aut6oom.o lrul201 s. IOD21 0025_1Eqtl201S EI<"";..,. Ud. AD rights ~ 350 Bergés-Tiznado et al. / Marine Pollution Bulletin 101 (2015) 349-358 120" 100* so" 30" > Po" Gulf of Mexico Ñ A 20" $ boo" = $3 Caribbean Sea 10% sal pa 10" or o Pacific Ocean Mm 10" 10" T T T T T 120" 100 eo Fig. 1. Distribution of. platypterus in the Easter Tropical Pacif cirde represents the sampling location adjacent to Mazatlan. Modified from Fisher etal. (1995), Prince etal. (2006) and Froese and Pauly (2013). and ecological importance; it is locally consumed as smoked filets and is also exported to various countries. Worldwide, the catch rate of this fish can be as high as 33,165 t per year (FAO, 2015). In Mexico 1. platypterus is reserved to sport fishing, the estimated capture of this species for the Mexican Pacific is of2000 to 5000 individuals annually, which are con- sumed locally, equivalent to 48-120 t of muscle per year (DOF, 2012). Similar to other billfishes, l. platypterus is exposed to toxic elements such as Hg through food intake (Kojadinovic etal,, 2007; Damiano etal., 2011; McMeans et al., 2015). In addition, the influence of chemical factors on trace element bioavailability in water and factors such as length, body size, growth rate and age can strongly influence trace element accumulation (Karimi et al, 2013; Jardine et al., 2013). The toxicity of mercury is well known; however, organic species such as methylmercury (MeHg) are the most abundant toxic Hg species and are bioaccumulated by aquatic organisms and biomagnified through the ; the contour line of the Pacific indicates high abundance and limits of movements of the species in this region; the semi- food chain. MeHg constitutes more than 75% of the total Hg in samples with Hg levels exceeding 0.5 mg/kg in muscle (e.g, Cappon and Smith, 1982; Bloom, 1992). Unlike Hg, Se is an essential micronutrient in animals: trace concentrations are required for normal growth and development, and moderate concentrations can be stored while main- taining homeostatic functions. However, elevated concentrations can re- sult in toxic effects and biomagnify through food webs (Hamilton, 2004; Luoma and Rainbow, 2008). Studies have shown that co-occurring Se and Hg antagonistically reduce each other's toxic effects, but the outcome depends strongly on their chemical forms as well as on the molar ratio of these two elements (Parizek and Ostadalova, 1967; Wang et al., 2001; Ralston et al, 200' Berry and Ralston, 2008; Branco et al., 2012, 2014; Siscar et al,, 2014; Squadrone et al. 2014, 2015; Polak-Juszczak, 2015; Polak-Juszczak and Robak, 2015). Interactions between Hg and Se are essential factors 183 ME ~ nz ... ,*, er l l ari".. lhH.,n a.!lrrirl 1 V15)J _J:58 ,,.. HX)" ",. Mazat/en , OO· O' pacific cean ". ",,. HX,. '" ulf 01 exico ~ ~ ~ ~ , \ ~ ari an ea ". O' ". i!¡. . Oic ific: er tourli e rth p..aoc indic ~ h' , highMllnd.o ..... ~ nd 6 it liver, kidney,gonads and stomadl were also rerrnved aoo subsequently analyzed.ln the case of kidneys and gonads, weonly had access to 36 and 63 samples. respectively. Sex was deternúned by visual inspection of the ganad rrnrphology. Sdmples were kept in coolers during transport to the laboratory. Prey items in the stomach cootents were identified according to Torres-Rojas et al. (2006, 201 O). To estim.ate feeding habits, the index of relative importance ( IRI ) was calculated as filllows: IRI = (%N + %W ) x (%/'"), where %N is the number of individllills of each prey type, %Wis thewet weight ofeach prey typeand %/'"is the frequen- cy of prey occurrence, expressed as a percentage of the total number, weight or occUITenceof all plt'y items in the stomachcootents. T!l¡> flt'- quency ofoccurrence ofeach food item (Le, presenceor absenre) in all stomachs that cootained food was determined following Pinkas et al. ( 197 1) and using t!l¡> modific.atioo recommended by Cortés ( 1999). The tissue samples and the prey from the stomach contents were separately homogenized and freeze-dried for 72 h (- 49 "C and 133 x 10- 3 mbar) and then pulverized in a semi-automatic agate mortar and by hand Aliquotsofsamples (0250 ± O.OH g ofdry tissue) were digested in TeIlon vÍ Min_Max Me ~ n ±SE M" ~ 170.0_2400 191.3 ± 26 ""mol~ ~ 163.0_2230 193.3 ± 23 Totol " 163.0_2400 192.7± 1.7 I.J'I. _ 1"",,,, j ...... rOl"k length: SE _ ""r.d.ord",,,,, as ¡tg/g (=ppm = parts per millioo = mg¡kg) 00 a wet weight basis. The Se:Hg molar ratio was calculated from the individual results of Se and Hg (¡tg/g, wet weight) for each tissue divided by the molecular weight of each element (Se = 78.96 g/mol and Hg = 200.59 g/mol). The biomagnificatioo factor (BMF) was calculated according to Gray (2002) and as use prey levelsare related as follows: BMF = X ... «I, to muscle > kidney > gonad. Regarding the Se concentratioos, the lowest levels W ~hl(kg) Aw (~ e~ r ) ' Min_M.ox Me~n± SE Min _Mu Meon ± SE 19.1 _U3 25.3±0.7 5A_15.7 7A±0.4 19.3_37.4 26.3±0.3 4.7_12.1 73 ±0.2 19.1 _37.4 26.4 ± 0.5 4.7_15.7 73 ±0.2 • Ag~w ... colrul~1I'd uling!he <'qu.ooon< rOl" r~mo l .. 1.JR. = 251.1 (1 _ e-o. u.(, .. '''' ) )~ nd mole< yA. = 256.7 ( 1 _ e-o.·O(, .. 'J1)): I = )'!'~ ... ( R.lm .... z.Pé"'zel ~ l. 2011 ~ tergés-Tiznado et al. / Marine Pollution Bulletin 101 (2015) 349-358 Table 2 Mercury and selenium ( mean + SE; wet weight) concentrations, molar ratios and Spearman correlations (R) between Se:Hg molar ratios, lower jaw fork length (LJFL), weight and age of sailfish 1 platypterus. Tissue n Se Hg Se Hg Molar ratio. “Se:Hg correlation” with (us) (8/8) (omal/g) (amol/g) Seg Hg:se Weight UH Age Muscle Male 29 0.70 +0.04' 0.62 +0.08' 89+0.5 31404 43+05 0.38 + 0.06 Female 38 0.64 + 0.04' 0.51 +0.04' 81406 26+02 40+04 0.36 + 0.04 Total 67 0.67 + 0.03% 0.56 + 0.04% 84404 28+02 41+403* 0.37 + 0.03 034 0.42 0.39 liver Male 29 18430 0.67 +0.11* 150.0 + 38.5 33+0.6 56.2 + 5.5 Female 38 111438 0,49 + 0.08* 140.6 + 47.6 243404 52.3 + 6.6 <0.03 Total 67 14425 0.57 + 0.07” 1447 + 31.5 23403 540444" 0.40 0.36 0.33 Kidney Male 16 14442.6' 05140131 1828 + 32.8 25+06 1200 + 17.4 Female 20 138+28' 0.38+0.11' 1749 + 35.0 19306 1423 + 16.8 0.01 Total 36 141419 0,44 + 0.08% 1784 + 24.0 22404 13244 12.1% 0.60 0.51 0.51 Gonad Male 25 35+02' 0.15 +0.02* 440+19 0.72 + 0.09 90.9 + 13.2 Female 38 314014 0.13+0.01' 390 +2.0 065 + 0.06 86.5 + 10.1 <0.02 Total 63 32401 0.14 + 0.01% 410+15 0.68 + 0.05 88.2 47.9% 0.46 0.50. 0.48 Diflerent superscript letter indicates significantly different (p < 0.05) mean concentrations between tissues; different superscript number indicate significantly different (p <0.05) mean concentrations between sexes in a same tissue; SE = standard error. * p<000. were found in muscle (<1.3 pg/g). In contrast, the highest Se concentra-— concentrations were lower (1.2-6.1 1g/) than those ofeither the liver tions were observed in liver and ranged from 1.5 to 135.9 j/g. In kid-— or the kidneys. The total Se showed the following order, based on the neys, Se levels varied between 5.4 and 49.1 4g/g, and in gonads, the Se. mean Se concentration in each tissue: kidney > liver > gonad > muscle. 18 a 28 b a 26 . 15 . 24 14| — R=0.57 (p<0.000001) 22 e * 20 e » a”? > 18 > 3 2 2 . ¿ Z .. E z $ 3? . E 10 08 Se os . 04 . 6 . 02 : . pa . 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 150 160 200 240 220 230 240 250 LJFL (cm) LJFL (cm) 5 c 040 d 25 . A=0.52 (p<0.00001) . 036 20 18h R=056(p: . 030 » . Y 3 025 * 3 a 31 3 . S . 3 12 020 . j 4 E 3 . ¿10 . E DD . D 015 É os E . os 0.0 . 04 > - 0.05 Ss . 0.2 . . 00 * z 0.00 150 160 200 240 220 230 240 250 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 LJFL (cm) LJFL (cm) Fig.2 Corelations among mercury concentrationsin (a) muscle, () liver, (c) kidney and (d) gonad of saifih 1 platypterus with lower jaw fork length (1JFL): dotted lines indicates max- imum permissible limits according to legislation (national and intemational): R = Spearman correlation coefficient. 185 m ME ~nz ... ,*, rall ari"..PolhH.,n a.!lrrirl 1 V15)J 9_J:58 Y.III .., 2 <>rcul}' ~nd l i ( "...~n ± E: el -; t ) ron~tr~tion<. moI ~ r r ~ ti", ~ nd 5J1"~rm.on mr~ ~ tiOll< ) \ e..., .: g oLor ' ..:<><.1""' .... j ~ w r rk Ioongl ( Ljlt ~ Wl'ight ~nd ~e d ""il i / l) r rll < Ti«ue ~ ". ~ ". MoLlrr ~ tio : g ffilTf'Lotion ' with (1'&18) (1'&18) (n alfll) (n alfll) .... :Hg Hg: .... W~ght '" "', uscle ~" ~ Q.70±O,04' 0.62 ± 0,(8' 3 ±O5 ]. ± 0.4 ± 05 Q,lll± Q06 -" ~ Q.64 ± 0,04' . 1 ± ,04' 11. ± 0.6 fi± 0.2 D± 0.4 Q,J6± Q04 ToUI " . 7 ± ,03' Q.56± , 4' IIA± 0.4 .8± 0.2 . ± O,]' Q,17± 3 -0.34 -0.42 -0,39 [j~ .... ~" ~ 1.3± ],0' Q.67±O.l1' 5QO± 1115 13± 0.6 6.2 ± sos -" " . ± ],11' 0.49 ± 0,00 ' 4Q6± .6 A± 0.4 52.} ± 6.6 0,01 Tot~1 " 1.4 ± 2.5' 0.57 ± O,at' 447 ± 31.5 .8± O,] ';4.Q± 4.4' -0.40 -0,)6 -O,]] i .... ~ ~" " . ±2.6' O.51±Q.ll' 1123 ± u a ± 0.6 GO± 7.4 -" ro l.S±2.S' 0, 11 ± 0.11' 49 ± 5.0 ± 0.6 421± 6.3 , 1 ToUI ~ . ± 1.9' . 4 ± , 0' &4 ± 4.0 ± 0.4 lll ± . ' -0.60 -051 -051 Co~ ~" " 1 ±0.2' 0.15±0.02' D± 1.9 . 2 ± 0.09 g) ± l.2 -" ~ 1. ±O.I ' o.ll±om' 19D± 2.0 .65± 0.06 !l;5± .1 0.02 Totol " 1. ± .1 · . 4 ± .01' D±1.5 . 8 ± 0.05 8.2 ± 7.9"" -0.46 -0.50 -0.48 Oifio ... nl .... pt'l"'iCripll<'1h" indic~1e< .igni1lc~nU~ iIT ...... m OD5 ) me~n r .... nluo < lW<'t'Ill ........ ~ iIT ...... nl .... pt'l"'iCripI lflll<>r indic~h' .igni1lc~nU~ iITt'I't'Ill 0 5 ) Nn COIl O,OS) : significon! diff.........,.,. .......... round """........, Se roncentutions or mole< ~ nd r<'!n.Ole, in tr. .... ~nd gonod, (p "" ODS ~ In gr ~ ph< (b) ~nd (d ). fiUed ~ nd unfiUed crnes indicote "",le, ~ r.d r.m.ole<. respe O.OS~ V ~ ri...,'", Hg "",, ~ Hg ,...., " ... ~ Hg..,..... ~. - Se, ,_ ~"~ '-Hg __ o.n 0.71 0.6S O" 0.42 O.~ "' ( p < O.OOOOI ) (p < Oooool ) ( p < O.OOOOI ) (p = 0.(08 ) ( p < O.OOI ) (p < O.OOI ) Hg,_ o.n 0.117 0.71 '" o.n 0.111 "' (p < O.OOOOI ) (p < Oooool ) ( p < O.OOOOI ) (p = O.OOl ) ( p < O.OOOOI ) (p < O.OOOOI ) ",- 0.71 0.117 0.72 O~ O.~ 0.119 "' (p < O.OOOOI ) ( p < O.OOOOI ) ( p < O.OOOOI ) (NS ) ( p < O.OOI ) (p < O.OOOOI ) ",- 0.6S 0.71 0.72 O" 051 O.M "' (p < O.OOOOI ) ( p < O.OOOOI ) (p < Oooool ) (p < Oool ) ( p < O.OOOI ) (p < O.OOI ) Se __ 0.32 O.~ O~ 0.42 0.41 "' "' (p = O.OO8 ) ( p = Oool ) (NS ) ( p < O.OOI ) ( p < O.OOI ) '"- 0.42 o.n O.~ 051 '" 0.61 02' (p < O.OOI ) ( p < O.OOOOI ) (p < Oool ) ( p < O.OOOI ) (p < Oool ) (p < O.OOI ) ( p = ODl ) ' .... O.~ 0.111 0.119 O.M "' 0.61 "' (p < O.OOI ) ( p < O.OOOOI ) (p < Oooool ) ( p < O.OOI ) ( p < O.OOI ) ' ..... "' "' "' "' "' '" "' (p = 0.01 ) 354 3ergés-Tiznado et al. / Marine Pollution Bulletin 101 (2015) 349-358 estimated following the equations (Table 1) of Ramírez-Pérez et al. (2011) and were calculated for sailfishes from the same study area using the LJFL values. The calculated ages for all of the organisms were significantly positively (p <0.05) correlated with Hg and Se in all tissues, with the exception of Se in gonads (p = 0.84), and exhibited the same patterns as the correlations with LJFL Significantly positive correlations were also found between Se and Hg in all ofthe studied tis- sues (Table 3). Additionally, strong, positive correlations were found be- tween the Hg level in all four studied tissues, Le, the Hg concentration increases in muscle as it increases in liver, kidney and gonads (Table 3). Significant differences between males and females regarding LJFL (p = 024), age (p = 0.64) and weight (p = 0.31) were not observed. Significant differences were found between liver Se in males and fe- males (p <0.001; Fig. 3b) and between gonad Se in males and females (p = 0.01; Fig. 3d). No significant differences were recorded between males and females regarding Hg in all tissues or Se levels in muscle and kidneys (p > 0.05). The Se:Hg ratio in musde exhibited the lowest values (06-12). In livers, the Se:Hg ratio was higher and ranged from 9.8 to 251.4 (in con- trast, the Hg:Se was <0.03). The highest Se:Hg ratio was observed in kidneys, with values ranging from 32.1 to 304.7 (Hg:Se molar ratio was 0.01). The Se:Hg molar ratio values in gonads were between 18.0 and 262.6 (the maximum value of Hg:Se was <0.02) and were signifi- cantly negatively correlated with weight, LJFL and age in the four studied tissues (Table 2). Ofa total of 67 organisms sampled, 53 stomachs contained food, and 14 were empty. The prey species accumulation curve showed that the number of stomachs analyzed was sufficient to characterize the Table 4 L platypterus diet for this sampling period, with coefficients of variation (CVs) of<0.05 for 18 stomachs. The total spectrum was composed of 22 prey species (2 cephalopods and 20 fish). According to the percentage of the index of relative importance, /. platypterus feed mainly on Balistes polylepis, which are in the family Balistidae (51.96%), followed by fishes of the family Fistulariidae (Fistularia cometa with 15.41% IRI), and the cephalopods Dosidicus gigas and Argonauta spp. (12.52% and 7.05%, respectively; Table 4). The ANOSIM analysis indicated that the male and female diets were similar (Ranosm = 0.01) based on stomach con- tents. Hg and Se levels in the prey found in the stomach contents were highly variable (Table 4). The highest Se levels were found in the ceph- alopod Argonauta spp. with concentrations near 2.60 |g/g (w/w), followed by Caranx fishes (0.12-1.77 1g/g w/w). These two species were the fourth and fifth prey in terms of their relative importance in the diet of 1. platypterus. The minimum mean Se concentration was 0.27 + 0.04 mg/kg (w/w) in F. cometa (second in terms of % IRI). In contrast, Hg values in prey were very low, with the maximum mean Hg concentrations occurring in H. saltator (0.07 + 0.03 mg/kg w/w) and Argonauta spp. (0.06 + 0.02 mg/kg w/w). There are several causes of the variation in Hg concentrations in fish tissues, induding the availability of food and its Hg contents, the chem- ical form of dissolved Hg in the water column, the fish species and the trophic level. Additionally, gender, growth rate, length and age may play roles. The sources of Hg are unknown because the sailfish 1 platypterus is a highly migratory pelagic fish and moves in the Eastern Pacific Ocean from Mexico to Peru. This population is considered to be a single 1. platypterus stock that is separate from the sailfish stock of the Indo-west Pacific based on genetic evidence indicating their separation Composition of stomach content and levels of Se and Hg (mean + SE pg/g; wet weight basis) from 1 piavpecas collected off SE Gulf of Califomia during 2011-2013. Values in bold rep= resentthe most important prey items in platyptenis diet based on the index of relative importance (IRI; 2 umber expressed as a percentage of all prey items: 2W = wet weight expressed as percentage of the total weight o all prey items; %F = percentage frequency of occurrence): n = number of samples; SE = standard error, Species or group E EN aw Ñ 2 IRI n Se Hg Cephalopods Ommastrephidae Dosidicus gigas 4151 493 1726 921.17 1252 88 049 +0.05 0.04+0.01 Argonautidae Argonauta spp. 4717 829 270 51858 705 148 116 +0.14 0.06 +0.02 Teleost fishes Clupeidae 189 146 0.05 235 0.04 26 027 +0.07 0.03+0.00 Belonidae Tylosurus crocodilus fodiator 9.43 112 0.09 1138 0.15 20 029 +0.08 0.04 +0.02 Hemiramphidae Hemiramphus saltator 9.43 025 0.84 20.00 027 5 047 +0.11 0.07 +0.03 Exocoetidae 5.56 1:18 020 7.32 011 21 056 +0.41 0.06+0.01 Fistulariidae Fistularia corneta 26:42 30.70 22 113383 1541 548 027 +0.04 0.02 +0.00 Priacanthidae Pristigenys serrula 189 01 020 0.58 001 2 013 +0.01 0.01+0.00 Carangidae Caranx spp. 22.64 10.92 461 351.61 478 195 083 +0.10 0.03 +0.00 Caranx caballus 1321 129 322 59,53 081 23 057 +0.07 0.02 +0.00 Caranx vinctus 1389 0.56 0.26 1.55 0.02 10 017 0.00 0.02 +0.01 Decapterus spp. 139 0.56 091 277 0.04 10 082 +0.02 0.03 +0.00 Selene brevoorti 189 073 0.26 186 0.03 3 033 +0.02 0.04 +0.00 Coryphaenidae Coryphaena hippurus 189 0.06 19.73 3732 051 1 016 00 Mugilidae Mugil cephalus 3.77 011 126 516 0.07 2 033 +0.00 0.03 +0.00 Scombridae 2453 487 859 330.13 449 87 038 +0.07 0.02 +0.00 Aluxis spp. 377 0.90 2.06 11.17 0.15 16 032 +0.16 0.02 +0.01 Scomber japonicus 16.98 174 486 11203 152 a1 047 +0.11 0.03 +0.00 Balistidae Balistes polylepis 7925 29.36 18.89 3823.08 5196 524 054 +0.05 0.03+0.00 Monocanthidae 189 0.17 001 034 0.00 3 047 +0.01 0.02 +0.00 Tetraodontidae Lagocephalus lagocephalus 37 011 0.07 0.69 001 2 053 +0.03 0.02 +0.00 Sphoeroides spp. 189 022 0.09 0.59 001 4 030 +0.01 0.05 +0.00 Fish remains 377 034 0.63 3.65 0.05 6 058 +0.35 0130.11 187 ME ~nz ... ,*, ral l I';"..P lhH.,n a.!l rill 1 V15)J _J:58 ated o ing e ations able ) f a írez-Pérez t l . 1 ) d ere l lated r il es e S. 1e y M si g e l H. alues. he l lated es r .111 f e is s ere ifi ntly a ti ve! y (p 0.05) r pis, hich re e núly rey d e ach ntents ere i hly ariable able ). he i hest e els ere d e h- od rxollouto ., ith centrations ear . 0 ¡eg¡g f ), o ed y omllx es - 1. 7 ¡eg¡g fw). hese o ecies ere e rth d t rey s of their l ti e portance e iet f l lot terus. he i i um ean e ncentration as ± . 4 g¡Kg /W) f. eto nd s I). ntrast, g l es rey ere ery , ith e axi um ean g centrations cu ring . roltotor (0.07 ± . 3 g/kg f w) .100 rxooouta p. . 6 ± . 2 g¡Kg f ). here re veral ses oft e ariatían g centrations es, ding e ailability ff d d g ntents, !l¡> ro- l f l ed g e ater l n, e ecies d e hic el. ditionally, nder, r th te,le th d e ay l y les. he rces f g re own cause e ilfi h . lot t rus i hly igratory Lagic d oves !l¡> astem acific cean exico Perno his pulation nsidered e le l. lot t rus k Ilat arate e ilfi h k f the - est acific P . .17 ~ " I"""r "sIIes Cklpt'iw.e .39 ,~ lIeI ni .... /)'J"'~ru< hio.podill< 1.07 ± oro 0.19 ± 0.07 X. podiu< 0.07± 004 "' X. podiu< l.61 ± III 2.4S ± 0.91 X. podiu< 1.97 ± un 4.00 ± 1.73 1. pJo lypfentl" 0.40± OOS "' 1. pJolypfentl" 1.43± 091 " 1. pJolypfentl" 0.56± 004 0.67 ± 0.Ql U"",r X. podiu< 0.19±0D9 "' X. podiu< S.H± 3.76 nI ± 0.32 X. podiu< 1.27± 3.11 77.6 ± ';4.2 1. pJolypfentl" 057± 007 11.4±25 Kidne ~ X. podiu< 2.9l±2.71 49.4± 13.4 X. podiu< 4.01 ± 4.74 98.6 ± 44.1 1. pJo lypfentl" 0.44± ODa 14.1 ± 1.9 Gor.od. M. mazara O.lO± 022 " 1. pJolypfentl" 0.14±001 1.2 ± GI Se concentrations in ,. platyptems were several orders of magnitude higher tIlan HgconCl'ntrations, except in the muscle, where both Seand Hg concentrations were very similar. Hg is likely sequestered by metallothioneins and other protective proteins, such as selenium proteins (Nam et al, 2011 ). Thus, the positive associations between Hg and Se concentrations found in the tissues suggest that there was enough Se to counter the actions of Hg (Table 3 ). From in vivo assay studies, it has been proposed the Hg and Se toxicokinetics when fishes are coexposed to MeHg and Se, accumulation is much lower in .111 organs tIlan when fishes are expose mar- lins were Grught c!ose to an active volcano (Shultz et al, 1976). There- fore, all ofthese discrepancies for the latter cases, may De the result of the inflU['nce of various factors, sudl as the route of entry (dietMy ver- sus waterborne),exposure to difTe[{'nt Se aoo Hgcompounds,gastroin- testinal uptake and transport (bioavailability of MeHg cysteine compa[{'(j to MeHgchloride),or species-dependentdifTerences with re- spect to metal>ol.ism, storage, excretion (Olsvik et al, 2015) and reproouction. In muscle, 95.5% ofSe:Hg molar ratios were ~ 1, 67.2% we[{' between 1 and 5; and only 4.5% were <1. The molar ratios in liver, kidneys and gonads reflected the excess of Se over Hg, with the highest Se:Hg molar ratios in kidneys, followed by gonads. Again, it could De said that this va lue is directly dependent on the function of each tissue. Molar ratios in the four tissues tended to decline as weight, lIFl and age increased (Table 2), possibly reducing the Se protection in larger fish (Peterson et al., 2(09 ). In general, Hg cO!1centrations increase in successively higher trophic levels in the marine foOO web, while Se decreases (Karimi et al, 2013). As Hg concentrations increased, Se:Hg molar ratios tended to decrease, as found in previous studies (Burger et al., 2012; Burger and Gochfeld, 2012) in several species from the north Atlantic. It is assumed that the main route of trace element intake is via feeding. By analyzing stomach contents, we quantified Se and Hg in prey species to estimate sailfish dietary intake. This type of analysis might represent t!l¡> most direct methoo of investigating diet and feed- ing habits, providing valuable intimnation cO!1C1'rning the prey species of the predator. Sailfishes feed mainly on fish and cephalopods, which is in agreement with the results of Rosas-Alayola et al. (2002) and Arizmendi-Rodriguez et al. (2006), who examined the same species in the SE Gulf of California. Hg concentrations found in the prey species were very low. Sailfish feed mainly on the epipelagic prey B. po/ylepis, which has very low Hg and Se contents, but cephalopods contributed to the highest levels of Se. Nevertheless, the Se concentrations found in all prey were several times higher than the total Hg (Table 4 ). This result suggests tIlat sailfish might ITI['tabolizeOlIld excrete Hgeffectively due to the exCl'SS Se presento In the sailfishes examined in this study, musde tissue represented nearly 80% of the animal's weight, whereas the liver represented 0.61, kidneys 0.5% and gonads 0.8%. Assunúng tIlat the total Hg aoo total Se Y.III .. 6 Hg ~ nd"" biomognific.aion r.loClorsorso"," "ud .. , in m.onn.¡.sru.orine rro 1, then the compound is biomagnified (Gray, 2002 ). One major and frequent problem in the calculation of this factor is tIlat analyses are generally doO[' using the whole organism at the bottorn of the foOO chain and a specific tissue at the top; it is well known tIlat contaminants are often stored in specific organs, such as the liver and muscle, and as a result. misleading data on biomagnification may De reported (Gray, 2002; Mistzal-Zkudlinska et al, 2011 ). In this work. two BMF va lues werecalculated: one (BMF""I<) using theequatiO!1 that inte- grates the four main tissues ( the other tissues were <15% in weight assumed make very small contributions) (Mistzal-Zkudlinska et al., 2011 ; McMeans et al, 2015) aoo anot!l¡>r (BMF""""",) using the muscle concentration to represent the total element leve l of t he predator (e.g., ]aeger et al, 2009; Bisi et al., 2012; Ordiano-Flores et al, 2012). Borh Se and Hg showed biomagnification. For Hg, using the integrated total amount, the mean BMF""I< was 29.8 ± 5.3, whereas using only the Hg in muscle to represent the total predator concentration, the av- erage value was BM F m~tionod choin. Sd. To ... 1 E .... viron 126, 1_11 HinlOn M. . Mounder. M. . 2014 S ... tu< dS.oi lfinium IOxidly lO.o.qu.otic or¡:~ni<.c..1.oo~ 5.. Moller. W. Ohlt'ndor. H. ""' ........ T .. Show. O. ( Ed,. ~ EroIogic~1 ""essm""l or .... I""ium in lhe ~Iic EnvironmenL CRC Pre<.<.IIoc~ R.aon. pp. 141_212 jordi .... . T. Kidd. K. OUrir. , 11, ontr<>od _b r...r r Mld d)' um~lpon~OO74695 ehring, H,, "";XH. .. M~Im.O. i <'III'dino. . Zl'1l d _ i g i q¡..., u l. e ~n.l1y­ , <: ~ _ r y in~n~ ... ~ u~ 1M nH.....,,,,, d 1M P~r~ib.odoSUI ¡. ... pluM', or IIuL u l. 5. 1_lro q ..dinOtlic.j.. OO...-. , ~ Or .... , o<5on. , B",um.ont~ . .. 06, W.I'I'CIlry ntt'nt r ,""",,"1 peI~c < rlO e """Slem d"n Oc . ~n. d oLII Enviran, 1 6. 68 _ 7 0 tp / dx. l r¡ l O, 1 j.'id Ia: ...... .2OOO.0l 06. teq.. inOtlic.j.. 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