INTRODUCCIÓN
⌅En México la producción de leche de vaca fue de 12 mil 842 millones de litros en el año 2021, con un consumo per cápita de 103.1 litros (11. SIAP. Escenario mensual de productos agroalimentarios. Leche de Bovino. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. 2022. Disponible en https://www.gob.mx. ), que aún se encuentra por debajo de los niveles recomendados por organismos internacionales que plantean 180 litros por año (22. OCLA. Observatorio de la cadena Láctea Argentina [Internet]. OCLA.Consumo Mundial per cápita y población; 2021 [consultado el 24 de diciembre de 2022]. Disponible en: https://www.ocla.org.ar/contents/news/details/10015011-consumo-mundial-per-capita-y-poblacion ). La dependencia federal señaló que se debe fortalecer la cadena de valor desde la producción primaria hasta el diseño de nuevos productos que satisfagan la demanda de los consumidores, así como desarrollar sistemas de producción más eficientes y de menor huella ecológica.
La producción de alimentos bajo un sistema orgánico o ecológico contribuye al alcance de la sostenibilidad en los mismos ya que, al ser sistemas holísticos no requieren uso de insumos externos y por otra parte, se observa como la producción y demanda de alimentos con este valor, va en aumento a nivel mundial (33. Aguirre-Villegas HA, Larson RA, Rakobitsch N, Wattiaux MA, Silva E. Farm level environmental assessment of organic dairy systems in the US. J Cleaner Prod. 2022:132390. ). El mayor productor de leche orgánica a nivel global es Estados Unidos con 1.17 miles de millones de litros, seguido de China y Alemania con 0.88 y 0.83 miles de millones de litros respectivamente (44. Gutiérrez Tolentino R, Pérez González JJ, Radilla Vázquez CC, Ruíz Rojas JL. Un acercamiento a la producción y calidad de la leche orgánica Entorno Ganadero [Internet]. BM Editores. Octubre 29, 2021. [consultado el 2 de diciembre de 2022]. Disponible en: https://bmeditores.mx/ganaderia/un-acercamiento-a-la-produccion-y-calidad-de-la-leche-organica/. , 55. Shahbandeh M. Major producers of organic milk worldwide in 2017 [consultado el 12 de diciembre de 2022]. Disponible en: https://www.statista.com/statistics/1029572/organic-milk-production-share-leading-countries-worldwide/. ). México presentó una producción de 22 millones de litros en el 2019, la cual se destinó en su mayoría al mercado nacional. Existen cinco marcas comerciales procedentes de los estados de Guanajuato, Querétaro, Veracruz y Chiapas (44. Gutiérrez Tolentino R, Pérez González JJ, Radilla Vázquez CC, Ruíz Rojas JL. Un acercamiento a la producción y calidad de la leche orgánica Entorno Ganadero [Internet]. BM Editores. Octubre 29, 2021. [consultado el 2 de diciembre de 2022]. Disponible en: https://bmeditores.mx/ganaderia/un-acercamiento-a-la-produccion-y-calidad-de-la-leche-organica/. ).
En la actualidad hay una mayor preferencia por el consumo de productos orgánicos porque consideran que es más saludable en comparación a los productos convencionales, ya que poseen una mejor calidad organoléptica, un mayor valor nutricional y son inocuos. Sin embargo, las evidencias clínicas muestran que no hay diferencia en las poblaciones respecto al tipo de alimento que consumen (66. Ghidini S, Zanardi E, Battaglia A, Varisco G, Ferretti E, Campanini G, et al. Comparison of contaminant and residue levels in organic and conventional milk and meat products from Northern Italy. Food Addit Contam. 2005;22(1):9-14. , 77. Smith-Spangler C, Brandeau ML, Hunter GE, Bavinger JC, Pearson M, Eschbach PJ, et al. Are organic foods safer or healthier than conventional alternatives? A systematic review. Ann Intern Med. 2012;157(5):348-66. ) y los estudios no han considerado todas las interacciones entre los múltiples factores (88. Schwendel B, Wester T, Morel P, Tavendale M, Deadman C, Shadbolt N, et al. Invited review: Organic and conventionally produced milk-An evaluation of factors influencing milk composition. J Dairy Sci. 2015;98(2):721-46. ). En el caso específico de la leche orgánica algunos estudios han informado la presencia de micotoxinas (99. Armorini S, Altafini A, Zaghini A, Roncada P. Occurrence of aflatoxin M1 in conventional and organic milk offered for sale in Italy. Mycotoxin research. 2016;32(4):237-46. ), plaguicidas (1010. Gutiérrez R, Ruíz JL, Ortiz R, Vega S, Schettino B, Yamazaki A, et al. Organochlorine pesticide residues in bovine milk from organic farms in Chiapas, Mexico. Bull Environ Contam Toxicol. 2012;89(4):882-7. , 1111. Luzardo O, Almeida-González M, Henríquez-Hernández L, Zumbado M, Alvarez-Leon E, Boada L. Polychlorobiphenyls and organochlorine pesticides in conventional and organic brands of milk: occurrence and dietary intake in the population of the Canary Islands (Spain). Chemosphere. 2012;88(3):307-15. ) y bifenilos policlorados (1111. Luzardo O, Almeida-González M, Henríquez-Hernández L, Zumbado M, Alvarez-Leon E, Boada L. Polychlorobiphenyls and organochlorine pesticides in conventional and organic brands of milk: occurrence and dietary intake in the population of the Canary Islands (Spain). Chemosphere. 2012;88(3):307-15. ), lo que afecta la inocuidad del producto. Sin embargo, es cada vez más importante el análisis de otros compuestos orgánicos persistentes (COPs) e inorgánicos en la cadena alimentaria (1212. Cuesta O, Sosa C, Iraola C, González Y, Nuñez V, Fonte A, et al. Inventario nacional de emisiones atmosféricas de las principales fuentes fijas. RCM. 2017;23(2):178-90. ).
Entre los COPs se encuentran los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), que son incluidos en el reglamento de la Unión Europea. Esta organización establece el contenido máximo de los mismos en los productos alimenticios, definiendo al benzo(a)pireno (BaP) y la suma de 4 HAPs (BaP, benzo(a)antraceno (BaA), benzo(b)fluoranteno (BbF) y criseno (CHR)) como indicadores más adecuados para evaluar su presencia en los alimentos (1313. Unión Europea. Amending Regulation (EC) No. 1881/2006 about maximum levels for polycyclic aromatic hydrocarbons in foodstuffs. No 835/2011. The European Commission. Official Journal of the European Union. August 19, 2011 [consultado el 15 de octubre del 2022]. Disponible en: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjtq97v0Kz8AhWfQzABHRBmD3MQFnoECBwQAQ&url=https%3A%2F%2Feur-lex.europa.eu%2FLexUriServ%2FLexUriServ.do%3Furi%3DOJ%3AL%3A2011%3A215%3A0004%3A0008%3AEn%3APDF&usg=AOvVaw0sBbJ5wD8fEswPQ_UrxPQt. ). Se ha informado la presencia de HAPs en leche convencional en diferentes países como Japón, Italia, España, Francia, Nigeria, Corea, Irlanda, Brasil, Argentina y Cuba en concentraciones de 0.435 hasta 26.6 µg/kg (1414. Chay Rincón J, Pérez González JJ, Schettino Bermúdez BS, Gutiérrez Tolentino R, Sosa Pacheco D, Escobar Medina A, et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in four milk brands sold in Mexico City: evaluating three fat extraction methods. Rev Mex Cienc Pecu. 2019;10(4):1064-76. -1919. Sosa D, Peña B, Escobar A. Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons in cattle farms and its relation with the safety in grass and milk. Rev Cuba Cienc Agric. 2018;52(3):283-95. ). En México solo dos estudios han informado la presencia de HAPs en leche, uno en una granja cercana a un parque integral de Tizayuca, Hidalgo con valores medios que osciló entre de 0.01-2.06 µg/g en el periodo 2008-2010 (2020. Gutiérrez R, Vega S, Ortiz R, Pérez JJ, Schettino B. Presence of PAHs in milk of industrial farms from Tizayuca, Hidalgo, Mexico. J Environ Sci Health B. 2015;50(5):317-21. ) y otro en leche comercializada en la Ciudad de México donde la mediana de la suma de los 4 HAPs osciló entre 0.23-4.04 µg/kg (1414. Chay Rincón J, Pérez González JJ, Schettino Bermúdez BS, Gutiérrez Tolentino R, Sosa Pacheco D, Escobar Medina A, et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in four milk brands sold in Mexico City: evaluating three fat extraction methods. Rev Mex Cienc Pecu. 2019;10(4):1064-76. ).
En el estado Veracruz existe una alta potencialidad de contaminación de los ecosistemas agropecuarios por la presencia de una fuerte actividad petrolífera acompañada de una industria generadora de electricidad que son fuentes emisoras de HAPs y otros contaminantes ambientales (2121. Hämmann M, Desaules A. Sampling and sample pretreatment for soil pollutant monitoring. En Soil sampling manual OIS. Published in Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape SAEFL Berne, 2003. Disponible en: http://www.buwalshop.ch. ). Estudios en Tuxpan han informado de la presencia de HAPs en suelo y forrajes en un intervalo entre 175 y 2662 µg/kg y 3.53-2298 mg/kg respectivamente (2222. Pérez J. Ocurrencia y distribución de hidrocarburos policíclicos aromáticos y bifenilos policlorados en ecosistemas agropecuarios en Tuxpan, Veracruz, México.: Tesis que para obtener el grado de doctor en ciencias biológicas y de la salud Universidad Autónoma Metropolitana de Xochimilco, México.; 2012. ), por lo que la inocuidad de la leche podría verse afectada debido a que animales pastan en dichos suelos y por ende se manifiesta la contaminación en la cadena alimentaria. Según la información revisada, la presencia de HAPs en leche producida bajo sistemas ecológicos no se ha informado con anterioridad en Tuxpan, Veracruz, México ni en la región. El objetivo del presente estudio fue evaluar la presencia de HAPs en leche orgánica procedente del municipio de Tuxpan, Veracruz, México.
MATERIALES Y MÉTODOS
⌅Ubicación de la zona de estudio
⌅El municipio de Tuxpan, Veracruz, se localiza a 20° 57' 18'' de latitud norte y 97° 23' 58'' de longitud oeste con una altitud de 14 m, colindando con los municipios de Álamo-Temapache, Tamiahua, Tihualtlán, Poza Rica y el Golfo de México al este. Tiene clima tropical y se caracteriza por una temperatura media de 24,9°C y una alta pluviometría (1241 mm anuales). Se estudiaron dos sistemas de producción de leche orgánica: pastoreo extensivo (granja A latitud 20° 48' 04'' norte y longitud 97° 24' 02'' oeste) y semi-intensivo (granja B latitud 20° 48' 07'' norte y longitud 97° 18' 05'' oeste) con rendimientos de leche promedio de 142,350 y 1,095,000 litros por año respectivamente durante el periodo 2010-2014. Ambas granjas están enmarcadas en una región con alta actividad industrial donde hay una planta bombeadora de petróleo (Latitud 20° 58' 5431" norte y Longitud 97° 18' 52" oeste) y una termoeléctrica Adolfo López Mateos (latitud 21° 0' 54" norte y longitud - 97° 20' 4" oeste). Las granjas A esta ubicada a 60 y 75 km de la termoeléctrica y de la planta bombeadora de petróleo respectivamente, mientras la granja B se ubica a 25 y 15 km de ambas plantas.
Muestreo de leche
⌅Para el muestreo se siguieron los criterios de exigencia de la Ley Mexicana [20], la Federación Internacional de Lechería (2323. FIL/IDF. Milk and milk products. Guidance sampling: FIL-IDF Standard 50C. Brussels, Belgium. . Int Dairy Federation (FIL). 1995, 19. ) y las Directrices Generales de muestreo establecidas por el CODEX Alimentarius (2424. CODEX, 2004, General Guidelines on Sampling. Normas Oficiales del CODEX CAC/GL 50-2004., (2004). ). El muestreo se realizó durante el 2012-2013 a continuación se describe brevemente: se tomó una muestra de leche de 500 mL del tanque de recolección de cada granja (A y B) durante los dos períodos del año, la época de lluvia (mayo-octubre) y la época de seca (noviembre-abril). Todas las muestras se trasladaron en condiciones refrigeradas (4-10°C) y se conservaron a 4°C durante 24 h para la extracción de la grasa.
Extracción y purificación
⌅Se colocó una muestra de leche de 250 mL en un matraz aforado de 500 mL y se añadieron 250 mL de solución detergente (50 g de hexametafosfato de sodio y 24 mL de Triton X-100 disueltos en un litro de agua). El matraz se agitó enérgicamente y se colocó en un baño de agua a 90°C, invirtiendo el matraz cada 10 minutos hasta obtener una fase de separación de la materia grasa clara. La grasa anhidra se obtuvo al pasar la misma por un filtro con sulfato de sodio anhidro (500 mg) previamente calentado en una estufa a 50°C (2525. Pérez JJ, León SV, Gutiérrez R, López Y, Faure R, Escobar A. Polychlorinated biphenyls (PCBs) residues in milk from an agroindustrial zone of Tuxpan, Veracruz, Mexico. Chemosphere. 2012;89(4):404-8. ). La muestra de grasa se guardó en un tubo de vidrio y se almacenó a -20 °C hasta su análisis.
Análisis de HAPs
⌅Se pesó 50 mg ± 1mg de grasa y se disolvió en 5 mL de n-hexano en un vortex durante 1 min, seguidamente se traspasó a una columna cromatográfica (300 x 20 mm id) previamente empacada con 10 y 5 g de sílice y óxido de aluminio respectivamente (ambos adsorbentes fueron previamente desactivados con 5% de agua desionizada) de acuerdo con la EPA 3600C (2626. EPA. CLEANUP. EPA Method 3330c Soxhlet Extraction. 1996. Disponible en: http://www.caslab.com/EPA-Methods/PDF/EPA-Method-3600C.pdf or http://www3.epa.gov/epawaste/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3600c.pdf ). Inicialmente se eluyeron los hidrocarburos alifáticos con 20 mL de n-hexano (F1) y posteriormente con 30 mL de una mezcla de n-hexano/cloruro de metileno (v/v) se recolectaron los hidrocarburos aromáticos (F2). El eluato F2 se concentró utilizando un evaporador rotatorio y posteriormente se resuspendió en 500 µL de hexano para su análisis por GC-FID (2727. Gutiérrez R, Vega Y León S, Ortiz M, Urbán G, Pérez Jj, Schettino B, Et Al. Manual de técnicas de laboratorio: Para el análisis de residuos tóxicos y adulteración en alimentos 1era edición : UAM-X, CBS, Producción agrícola y animal; México DF. ISBN: 9786072803374, 2015, Págs. 132. ).
Identificación y cuantificación
⌅Se utilizó un cromatógrafo de gases digital de alta resolución modelo DANI Master CG con un inyector a 300°C en modo splitless (purga split 40 mL/min y split en 1 min, purga septum 5 mL/min). Se empleó nitrógeno como gas portador a un flujo de 2,3 mL/min; la temperatura del detector FID fue de 300°C, y se utilizó nitrógeno como gas auxiliar a 25 mL/min1. El programa de temperatura del horno de la columna se dispuso de acuerdo con los siguientes parámetros: la temperatura inicial del horno comenzó a 60°C (mantenida durante 2 min), luego se incrementó a 175°C a una tasa de 30°C/min (mantenida durante 1 min), luego 8°C min-1 para alcanzar 250°C (mantenida durante 1 min), y finalmente a 325°C a una tasa de 5°C/min (mantenida durante 19 min). La columna utilizada fue una TRB-5MS (60 m x 0,25 mm id. x espesor de la película 0,25 µm). Para el análisis del cromatograma se utilizó el software CLARITY versión 2.6.
Se utilizó una mezcla de solución estándar de 16 HAPs para la identificación por comparación de los tiempos de retención. Los HAPs son: naftaleno -NAP, acenaftileno ACY, acenafteno -ACE, fluoreno -FlU, fenantreno -PHE antraceno -ANT, fluoranteno -FLT, pireno -PYR, benz[a]antraceno -BaA, criseno -CHR, benzo[b]fluoranteno -BbF, benzo[k]fluoranteno -BkF, benzo[a]pireno -BaP, indeno[1,2,3-cd]pireno -IPY, dibenz[a,h]antraceno -DBA, y benzo[ghi]perileno -BPE. La concentración de la solución estándar fue de 100 μg/mL en metanol (lote 425-39A), adquirido a Chem Service (West Chester, EE.UU.).
El disolvente y los reactivos químicos utilizados eran para análisis de residuos >99.8% (GC) y de grado analítico, respectivamente. Todos los productos químicos estaban disponibles comercialmente en Sigma-Aldrich. El procedimiento de análisis de la muestra se realizó siempre después de analizar un blanco de muestra y un blanco de muestra con estándar; estos últimos se utilizaron para confirmar la ausencia de interferencias en el análisis cromatográfico.
Evaluación de algunos parámetros del desempeño en la determinación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) en leche
⌅Se procedió según establece la norma NMKL (2828. NMKL. Validation of chemical analytical methods, Procedure. Nordic Committee on Food Analysis (NMKL). 2009. No. 4, 3rd edn. p. 1-47. ) empleando el método de estándar externo. De los 16 HAPs establecidos por la EPA solo se detectaron 15 HAPs con una resolución mayor que 1.2 entre los picos cromatográficos (R= (2(TRB-TRA)/(WA+WB)), los hidrocarburos IPY + DBA no se separaron obteniendo un solo pico . La curva de calibración fue lineal mostrando un coeficiente de regresión entre 0.992-0.999 para los HAPs. Los límites de detección (LD) y cuantificación (LQ) de los HAPs individuales oscilaron entre 0.024 y 0.059 μg/kg y 0.040 y 0.196 μg/kg, respectivamente considerando el factor de 3 y 10 del valor de la desviación estándar (SDR±DS) del blanco y la concentración más baja. El porcentaje de recobrado osciló entre 66-95% con dos niveles de concentración (0.75 y 3 µg/kg) considerando una leche con 3% de grasa. La precisión se realizó en un día con la muestra contaminada de 0.75µg/kg seis veces y el valor de SDR para los HAPs determinado fue de 14.85 ±4.14 %. En la tabla 1 se muestran los valores de LOD, LOQ, Recobrado y precisión para cada uno de los analitos. (todos los valores son expresado en µg/kg al considerar una densidad de 1.030 g/mL).
| TR min | Ecuación de mejor ajuste | R2 | LOD µg/kg | LOQ µg/kg | %Recobrado ±DS | SDR % (0.75 µg/kg lf) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ( 1-20 µg/mL) | |||||||
| NAP | 9.85 | Y=20.36X+13.17 | 0.9978 | 0.035 | 0.074 | 66±17 | 19.63 |
| ACY | 12.91 | Y=32.53X+22.18 | 0.9979 | 0.031 | 0.075 | 78±20 | 7.62 |
| ACE | 13.31 | Y=32.86X+23.69 | 0.9975 | 0.035 | 0.081 | 90±16 | 10.14 |
| FLU | 14.61 | Y=33.93X+34.22 | 0.9976 | 0.038 | 0.092 | 88±13 | 18.54 |
| PHE | 17.34 | Y=34.26X+30.72 | 0.9973 | 0.039 | 0.105 | 95±17 | 14.14 |
| ANT | 17.49 | Y=33.52X+28.71 | 0.9978 | 0.04 | 0.111 | 75±17 | 8.90 |
| FLT | 21.39 | Y=27.94X+36.95 | 0.9951 | 0.047 | 0.133 | 89±16 | 17.30 |
| PYR | 22.28 | Y=27.71X+37.06 | 0.9939 | 0.033 | 0.093 | 78±20 | 16.28 |
| BaA | 27.18 | Y=16.57X+36.32 | 0.9919 | 0.063 | 0.196 | 89±13 | 14.85 |
| CHR | 27.34 | Y=30.93X+6.85 | 0.9978 | 0.047 | 0.142 | 91±27 | 17.39 |
| BbF | 31.7 | Y=20.29X+4.35 | 0.996 | 0.009 | 0.023 | 75±17 | 19.95 |
| BkF | 31.82 | Y=21.37X+3.92 | 0.992 | 0.059 | 0.165 | 88±17 | 19.85 |
| BaP | 33.03 | Y=17.16X+5.09 | 0.997 | 0.036 | 0.11 | 87±25 | 14.80 |
| IPY +DBA | 37.92 | Y=17.45X+3.61 | 0.997 | 0.024 | 0.04 | 80±22 | 13.37 |
| BPE | 39.29 | Y=9.81X+1.90 | 0.996 | 0.028 | 0.082 | 85±19.5 | 9.83 |
| Criterio de medida | >0.99 | <LMR (1µg/kg | 60-130% | < 20% | |||
Análisis estadístico
⌅Los resultados se analizaron estadísticamente mediante la prueba de normalidad de Shapiro Wilks (Valor Crítico o VC) frente al valor estadístico W, considerando un nivel de significación del 5%). Posteriormente se realizó un análisis de varianza no paramétrico empleando la prueba de Kruskall Wallis (nivel de significación de 0.05) para el estudio del perfil de los HAPs por granjas. La estadística descriptiva fue realizada con el programa InfoStat versión 2012. Los análisis de regresión lineal de cada analito se realizaron con el uso del Excel Office 2016.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
⌅El 73% de los HAPs analizados no presentan una distribución normal al presentar una p<0.05 al realizar la prueba de Shapiro Wilks, Solamente cuatro compuestos presentan una distribución normal (FLU, PHE, BaA; IPY +DBA). Los valores de concentraciones de los HAPs en lo gráficos son expresaos a través del valor de la mediana.
La presencia de HAPs en leche de vaca ha sido informada por diferentes autores, donde en ocasiones predominan los HAPs de bajo peso molecular de 2-3 anillos (HAP-BPM) o HAPs de alto peso molecular de 4-6 anillos (HAP-APM), aspecto que se ha relacionado con la cercanía de las fuentes contaminantes (1616. Garcia Londono VA, Reynoso CM, Resnik S. Polycyclic aromatic hydrocarbons in milk powders marketed in Uruguay. Food Addit Contam. Part B. 2017;10(4):284-91. , 1919. Sosa D, Peña B, Escobar A. Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons in cattle farms and its relation with the safety in grass and milk. Rev Cuba Cienc Agric. 2018;52(3):283-95. , 2929. Grova N, Feidt C, Crepineau C, Laurent C, Lafargue PE, Hachimi A, et al. Detection of polycyclic aromatic hydrocarbon levels in milk collected near potential contamination sources. J Agric Food Chem. 2002;50(16):4640-2. ), con el nivel de grasa (3030. Yan K, Wu S, Gong G, Xin L, Ge Y. Simultaneous determination of typical chlorinated, oxygenated, and European Union priority polycyclic aromatic hydrocarbons in milk samples and milk powders. J Agr Food Chem. 2021;69(13):3923-31. ) o con los sistemas de extracción de las técnicas analíticas (1414. Chay Rincón J, Pérez González JJ, Schettino Bermúdez BS, Gutiérrez Tolentino R, Sosa Pacheco D, Escobar Medina A, et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in four milk brands sold in Mexico City: evaluating three fat extraction methods. Rev Mex Cienc Pecu. 2019;10(4):1064-76. ).
En la figura 1 se muestra el comportamiento de la Σ15 HAPs detectados en la leche donde la mediana de los mismos osciló entre 0.08-0.86 µg/kg y los compuestos FLT, BaA, BkF y BaP presentaron una frecuencia de aparición por encima del 90%. Existió un predominio de los HAPs de 4-6 anillos, lo que se evidencia al mostrar una correlación positiva con relación a la suma de los 15 HAPs (figura 2). Resultados similares se informan en un estudio realizado en leche en tres presentaciones (polvo, pasteurizada y esterilizadas) donde se muestran un predominio de los HAPs-APM (4-6 anillos) con el 84.4% de la suma de los 16 HAPs (3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ).
En leche cruda se ha informado la presencia de HAPs con un predominio de HAPs-BPM en zonas con bajo actividad industrial (1919. Sosa D, Peña B, Escobar A. Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons in cattle farms and its relation with the safety in grass and milk. Rev Cuba Cienc Agric. 2018;52(3):283-95. ), mientras en regiones con presencia de actividad industrial predomina indistintamente los HAPs de BPM y APM (1818. Naccari C, Cristani M, Giofrè F, Ferrante M, Siracusa L, Trombetta D. PAHs concentration in heat-treated milk samples. Food Res Int. 2011;44(3):716-24. , 3232. Hasan GA, Shaikh MAA, Satter MA, Hossain MS. Detection of indicator polychlorinated biphenyls (I-PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in cow milk from selected areas of Dhaka, Bangladesh and potential human health risks assessment. Toxicol Rep. 2022;9:1514-22. ). Un estudio reciente en Bangladesh solo se detectó la presencia de BaA y CHR en leche cruda en un rango de 0.55± 0.30 y 1.08 ± 0.88 ng/g respectivamente en dos sitios cercano a una industria de producción de cuero (3232. Hasan GA, Shaikh MAA, Satter MA, Hossain MS. Detection of indicator polychlorinated biphenyls (I-PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in cow milk from selected areas of Dhaka, Bangladesh and potential human health risks assessment. Toxicol Rep. 2022;9:1514-22. ). Es importante resaltar que los perfiles de los HAPs en leche esta influenciados por la presencia de los HAPs en los ecosistemas (1818. Naccari C, Cristani M, Giofrè F, Ferrante M, Siracusa L, Trombetta D. PAHs concentration in heat-treated milk samples. Food Res Int. 2011;44(3):716-24. ) o por los procesos de industrialización (3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ).
La mediana de BaP y de la suma de los 4 HAPs (BaA, CHR BkF y BaP) fue entre 0.45 y 1.49 µg/kg respectivamente, superando el valor límite establecido por la Unión Europea de 1µg/kg en caso de la suma de los 4HAPs (1313. Unión Europea. Amending Regulation (EC) No. 1881/2006 about maximum levels for polycyclic aromatic hydrocarbons in foodstuffs. No 835/2011. The European Commission. Official Journal of the European Union. August 19, 2011 [consultado el 15 de octubre del 2022]. Disponible en: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjtq97v0Kz8AhWfQzABHRBmD3MQFnoECBwQAQ&url=https%3A%2F%2Feur-lex.europa.eu%2FLexUriServ%2FLexUriServ.do%3Furi%3DOJ%3AL%3A2011%3A215%3A0004%3A0008%3AEn%3APDF&usg=AOvVaw0sBbJ5wD8fEswPQ_UrxPQt. ). El valor de la mediana del BaP se encuentra por debajo la normativa de la Unión Europea, no así la suma de la mediana de los 4HAPs que presentaron valores de 1.58 µg/kg leche fresca (lf) (granja A) y1.99 (granja B) µg/kg lf por encima del valor permitido. No existió diferencia significativa entre las granjas respecto a los valores de concentración de la mediana del BaP y la Σ4HAPs (p<0.05) (figura 3). Sin embargo, se observa que en el caso del BaP se sobrepasó el valor umbral en el 26 y 33% de las muestras analizadas en las granjas A y B respectivamente, aspecto que no fue generalizado en todas las muestras y pudiera estar influenciado por el nivel de contaminación de HAPs en la atmósfera debido a la actividad antropogénica en la zona.
Los valores encontrados en este estudio son del mismo orden que el reportado en algunas de las marcas de leche comercializados en la ciudad de México al encontrar valores de mediana de la suma de 4HAPs entre 0.26 y 4.04 µg/L (1414. Chay Rincón J, Pérez González JJ, Schettino Bermúdez BS, Gutiérrez Tolentino R, Sosa Pacheco D, Escobar Medina A, et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in four milk brands sold in Mexico City: evaluating three fat extraction methods. Rev Mex Cienc Pecu. 2019;10(4):1064-76. ). Un estudio en leche en polvo comercializada en Brasil y Argentina muestran que las concentraciones de BaP no sobrepasó el valor umbral de 1 µg/kg, mientras el 65% de las muestras sobrepasaron el valor permisible para la suma de los 4HAPs (3333. Garcia Londoño VA, Garcia LP, Scussel VM, Resnik S. Polycyclic aromatic hydrocarbons in milk powders marketed in Argentina and Brazil. Food Addit Contam: Part A. 2013;30(9): 1573-80. ). Otros estudios en fórmulas para lactantes en Romania no reportan la presencia de BaP y solo se detectó el CRY de los 4HAPs regulados en un valor que osciló entre 0.16-0.35 µg/kg que no sobrepasó el valor normativo de la Unión Europea (3434. Dobrinas S, Soceanu A, Popescu V, Coatu V. Polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides in milk powder. J. Dairy Res. 2016;83(2):261-5. ). Estudios en diferentes tipos de leche en polvo, pasteurizada y esterilizadas el valor promedio no sobrepasó el valor regulado para la suma de los 4HAPs. Sin embargo, el mayor valor aparece en leche en polvo (0.87±0.12 µg/kg) en un rango de 0.63- 1.21 µg/kg (3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ). Un estudio más reciente donde se evaluaron 20HAPs en 82 muestras de leches (43 comerciales y 39 en leche en polvo) solo se detecta el BaP en dos muestras y la media de la suma de los 4HAPs fue de 2.11±0.82 en leche entera disminuyendo su valor en dependencia del nivel de grasa en la leche (semidescremada y descremada) (3030. Yan K, Wu S, Gong G, Xin L, Ge Y. Simultaneous determination of typical chlorinated, oxygenated, and European Union priority polycyclic aromatic hydrocarbons in milk samples and milk powders. J Agr Food Chem. 2021;69(13):3923-31. ). Los resultados de este estudio en leche fresca y los informados por otros autores muestran la diversidad de los HAPs en la misma, aspecto que puede estar influenciado por la actividad antropogénica y por los procesos de industrialización (3030. Yan K, Wu S, Gong G, Xin L, Ge Y. Simultaneous determination of typical chlorinated, oxygenated, and European Union priority polycyclic aromatic hydrocarbons in milk samples and milk powders. J Agr Food Chem. 2021;69(13):3923-31. , 3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ).
En este estudio la distancia de las granjas a las fuentes emisoras no presentó una diferencia significativa (p<0.05) en el perfil de los HAPs con un predominio de los HAP-APM, donde el valor de la mediana en la granja A y granja B fueron de 3.27 ±0.59 y 3.59±0.92 µg/kg respectivamente. La alta presencia de los HAP-APM en la muestra de leche puede estar influenciada por las fuentes petroleras de la zona, donde las relaciones HAP-APM vs HAP BPM en las dos granjas fueron >1. La suma de HAP APM en leche osciló entre 1.28-7.39 µg/kg lf y 1.45-4.59 µg/kg lf para la granja A y B respectivamente. Diversos trabajos emplean el uso de índices de diagnóstico entre los HAPs para indicar el origen de la contaminación (3535. Bucheli, T. D., Blum, F., Desaules, A., & Gustafsson, O. Polycyclic aromatic hydrocarbons, black carbon, and molecular markers in soils of Switzerland. Chemosphere 2004:56(11):1061-76. , 3636. Turaki A, Abugu HO and Okoye COB. Environmental impact and human health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in raw milk from free-ranging cattles in northwest nigeria. J Environ Health Sci Engineer. 2021;19:1523-1534 ), La relación FLT/(FLT+PYR) se considera más conservativa con relación a ANT/(ANT+PHE) a ser este último más sensible a la fotodegradación (3636. Turaki A, Abugu HO and Okoye COB. Environmental impact and human health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in raw milk from free-ranging cattles in northwest nigeria. J Environ Health Sci Engineer. 2021;19:1523-1534 ). En este estudio se corrobora la afirmación anterior cuando los indicadores FLT/(FLT+PYR) y ANT/(ANT+PHE) se pudo determinar en el 73% y 26% respectivamente de las muestras analizadas. La granja A los valores de la relación FLT/(FLT+PYR) fueron <0.4 y 0.4-05 lo que indica la contaminación podría atribuirse de origen petrogénico y por combustión de diésel y en la granja B presentó valores >0.5 lo que es indicativo de procesos mixtos.
A diferencia de este estudio un análisis de los HAPs en leche cercanas a diferentes fuentes emisoras predominó el perfil de los HAP-BPM detectando solo 8 compuestos donde no se reportó la presencia de BaP y solo el BaA de los cuatros HAPs regulados, presentó un valor medio entre 1.9 -2.0 µg/kg de grasa no existiendo diferencia entre el factor fuente (2929. Grova N, Feidt C, Crepineau C, Laurent C, Lafargue PE, Hachimi A, et al. Detection of polycyclic aromatic hydrocarbon levels in milk collected near potential contamination sources. J Agric Food Chem. 2002;50(16):4640-2. ). Mientras en México un estudio en granjas lecheras ubicadas en zonas industriales en el estado de Hidalgo, México reportaron la presencia de 15 HAP de los 16 mencionados por la EPA, con la mayor concentración en HAP-BPM, la suma de los 16 HAPs entre el 2008-2010 osciló entre 1.24-2.06 µg/g (0.037-0.061 µg/L) y la suma de los 4HAP fue inferior al valor regulado por la Unión Europea (2020. Gutiérrez R, Vega S, Ortiz R, Pérez JJ, Schettino B. Presence of PAHs in milk of industrial farms from Tizayuca, Hidalgo, Mexico. J Environ Sci Health B. 2015;50(5):317-21. ). En un estudio realizado en Blangadesh en solo dos sitios ubicados en zonas industriales con alta actividad antropogénica se informó la presencia de BaA (0.549±0.03 µg/kg) y CHR (1.077±0.87 µg/kg) el resto de los HAPs no fueron detectados (3232. Hasan GA, Shaikh MAA, Satter MA, Hossain MS. Detection of indicator polychlorinated biphenyls (I-PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in cow milk from selected areas of Dhaka, Bangladesh and potential human health risks assessment. Toxicol Rep. 2022;9:1514-22. ). En los estudios mencionados por otros autores no se estudia el origen de la contaminación, lo que puede inferir que el tipo de actividad industrial juega un rol importante en la contaminación de los ecosistemas
Los residuos de HAPs detectados en la leche cruda de las granjas, indican directamente el grado de inocuidad de la leche, donde el 73.3% de las muestras analizadas en este estudio sobrepasó el valor permisible de 1 µg/kg para la suma de los 4 HAPs, no así los valores de BaP, lo que corrobora que el BaP por sí solo no indica suficientemente la presencia de HAPs en los alimentos, y que la suma de 4 HAPs es la medida más adecuada para reconocer el comportamiento de los HAP en los alimentos. Además, la presencia de HAP en leche indirectamente evidencia la contaminación ambiental presente en los ecosistemas aspectos que se ha informado con anterioridad en la zona objeto de estudio (2222. Pérez J. Ocurrencia y distribución de hidrocarburos policíclicos aromáticos y bifenilos policlorados en ecosistemas agropecuarios en Tuxpan, Veracruz, México.: Tesis que para obtener el grado de doctor en ciencias biológicas y de la salud Universidad Autónoma Metropolitana de Xochimilco, México.; 2012. ). Los resultados obtenidos en este trabajo alerta el nivel de exposición a que está sometido la población y supone una gran preocupación para la salud pública si se supone que la mayor prevalencia es de los HAP-APM que son los de mayor carcinogenicidad (3737. EFSA. Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain on a request from the European Commission on Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Food. EFSA J. 2008; 724:[1-114. pp.]. )
El efecto época solo se refieren a los datos de la granja A. En la figura 4 se muestra el comportamiento del BaP y la suma de los 4HAPs en leche ecológica según la época, donde no existe diferencia significativa (p=0.728). La suma de 4HAPs (µg/kg lf) fue de 1.58±0.39 y 1.43±0.34 para la época de seca y lluvia respectivamente. Un análisis de HAPs en leche (polvo, pasteurizada y esterilizada) procedente del mercado de Teherán en diferentes estaciones del año encontró que en el invierno mostraron los mayores valores de la suma de los 4HAPs en los tres tipos de leche, donde la leche en polvo presentó el mayor valor en la estación de otoño e invierno con 0.91±0.09 y 0.98±0.12 µg/kg respectivamente (3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ). La presencia de los HAPs en la leche se correlaciona con el sistema de alimentación que están sometido pudiendo influir diferentes factores como son alimentos almacenados, animales estabulados, climatización de locales entre otros (3131. Shariatifar N, Dadgar M, Fakhri Y, Shahsavari S, Moazzen M, Ahmadloo M, et al. Levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk and milk powder samples and their likely risk assessment in Iranian population. J Food Compos Anal. 2020;85:103331. ). En el presente estudio la alimentación de los animales se fundamenta en el pastoreo, donde los pastos y los suelos pueden contaminarse por la deposición de los HAPs a partir de las fuentes emisoras y la deposición en los mismos puede estar afectado por parámetros meteorológicos (precipitación y temperatura ambiente) (3838. Hu T, Mao Y, Ke Y, Liu W, Cheng C, Shi M, et al. Spatial and seasonal variations of PAHs in soil, air, and atmospheric bulk deposition along the plain to mountain transect in Hubei province, central China: Air-soil exchange and long-range atmospheric transport. Environ Pollut. 2021;291:118139. ). La época de seca (noviembre a abril) se caracterizó por una precipitación menor del 10% con un promedio de 9.78 mm y la temperatura promedio en agua fue 26.6±1.6 °C, mientras en la época de lluvia la precipitación promedio fue 99.9 mm y la temperatura promedio de 28.8±1.0 °C. Lo que puede inferir una menor concentración de HAPs en el suelo y en los pastos en la época de lluvia debido al proceso de lixiviación y los animales están menos expuesto a estos contaminantes.
CONCLUSIÓN
⌅La leche obtenida de un sistema de producción ecológica en el municipio de Tuxpan situado cerca de fuentes emisoras de HAPs contenía valores de mediana de BaP inferiores al límite establecido en la Unión Europea, no así para la suma de los 4HAPs (Reglamento nº 835/2011). Este resultado indica que las producciones ecológicas también son susceptibles a la contaminación ambiental. De esta manera, se alerta a los organismos reguladores la importancia de establecer un programa de monitoreo en la evaluación de los HAPs en productos lácteos. Por otra parte, se recomienda la necesidad de evaluar los HAPs en la atmósfera, suelo y pastos en zonas pecuarias que minimicen el impacto de los HAP en la producción lechera.