{"id":5156,"date":"2016-01-01T17:05:19","date_gmt":"2016-01-01T23:05:19","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=5156"},"modified":"2016-01-06T08:34:03","modified_gmt":"2016-01-06T14:34:03","slug":"evaluacion-de-la-transferencia-y-especiacion-de-arsenico-en-cultivos-de-maiz-zea-mays","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=5156","title":{"rendered":"Evaluacio\u0301n de la transferencia y especiacio\u0301n de arse\u0301nico en cultivos de mai\u0301z (Zea mays)"},"content":{"rendered":"
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\"Zea_mays_wiki\"<\/a><\/p>\n

JOSE\u0301 MARTI\u0301N ROSAS CASTOR*, JORGE LUIS GUZMA\u0301N MAR*, MA. ARACELI HERNA\u0301NDEZ RAMI\u0301REZ*, LAURA HINOJOSA REYES*<\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 18, No. 76, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2015<\/p>\n

Art\u00edculo en PDF<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El arse\u0301nico (As) es un metaloide altamente to\u0301xico que representa una amenaza para la salud humana y el medio ambiente. Este elemento se encuentra ampliamente distribuido en la superficie terrestre en especies inorga\u0301nicas (arsenito, As(III) y arsenato, As(V)) u orga\u0301nicas (a\u0301cido dimetilarsi\u0301nico (DMA) y a\u0301cido monometilarso\u0301nico (MMA)).\u00a0Las especies inorga\u0301nicas presentan mayor toxicidad que las orga\u0301nicas y se han asociado con diversos tipos de ca\u0301ncer. (1) Las concentraciones de As en suelo vari\u0301an entre 0.1 y 40 mg kg-1<\/sup> con 10 mg kg-1<\/sup> como media. (2) Sin embargo, existen fuentes naturales y antropoge\u0301nicas: rocas volca\u0301nicas, rocas sedimentarias marinas, yacimientos hidrotermales minerales, combustibles fo\u0301siles, actividades industriales y el uso de pesticidas que contribuiri\u0301an al incremento de la concentracio\u0301n de este metaloide. (3,4) Concentraciones altas de As se han detectado en diversas partes del mundo. (5-7) La presencia de As en zonas agri\u0301colas destinadas al cultivo de alimentos ampliamente consumidos como el mai\u0301z es motivo de preocupacio\u0301n. El mai\u0301z, cereal de mayor produccio\u0301n, (8) es un alimento ba\u0301sico (al proporcionar 15 y 20% de la ingesta mundial de protei\u0301nas y calori\u0301as, respectivamente) para ma\u0301s de 200 millones de personas en muchas regiones como Ame\u0301rica Latina, A\u0301frica subsahariana y el sudeste de Asia, que se han descrito como zonas contaminadas con As. (9) El As presente en el suelo agri\u0301cola y el agua de riego puede acceder a las plantas a trave\u0301s de sus sistemas de rai\u0301ces y produce efectos fitoto\u0301xicos para algunos cultivos. (10) Las concentraciones de As en las partes comestibles de los cultivos dependen de la biodisponibilidad del As en el suelo. En general, la fitodisponibilidad de una sustancia depende de su abundancia, forma qui\u0301mica y su grado de adsorcio\u0301n en las parti\u0301culas del suelo, (11) asi\u0301 como de la capacidad de la planta para absorberlo y trasladarlo a los o\u0301rganos diana. La solubilidad del As en suelo agri\u0301cola puede variar enormemente de un lugar a otro en funcio\u0301n de las condiciones del suelo.<\/p>\n

Algunos par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos del suelo, como pH, potencial redox, contenido de materia org\u00e1nica, textura y la presencia de algunos elementos como el aluminio, hierro, manganeso y f\u00f3sforo, pueden afectar dram\u00e1ticamente la solubilidad de As. (12-14) La absorci\u00f3n de As de zonas agr\u00edcola contaminadas por plantas comestibles se considera un paso cr\u00edtico en la transferencia As en la cadena alimentaria y en el grado de exposici\u00f3n humana a este metaloide. Los seres humanos y el ganado pueden estar expuestos al As a trav\u00e9s del consumo de plantas y vegetales contaminados. (15) El As puede ser consumido por animales de granja a trav\u00e9s del silaje de ma\u00edz, representando a su vez un riesgo para la salud humana a trav\u00e9s del consumo de productos de origen animal contaminados. Diversos estudios de campo han reportado que el contenido total de As en el tallo y la hoja de los cultivos de ma\u00edz var\u00edan de 640 a 3000 \u00b5g kg-1<\/sup>, y en grano entre 40 y 1130 \u00b5g kg-1<\/sup>. (16) En pa\u00edses como Suiza, el l\u00edmite m\u00e1ximo permisible de As en piensos es de 4 mg kg-1<\/sup>, y para algunos pa\u00edses al nivel m\u00e1ximo permitido en grano es de 300 \u00b5g As kg-1<\/sup>. (10)<\/p>\n

En este estudio se evalu\u00f3 el efecto de los par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos del suelo sobre la acumulaci\u00f3n y la translocaci\u00f3n de As en el cultivo de ma\u00edz de tres sitios agr\u00edcolas cercanos a zonas mineras (San Luis Potos\u00ed, M\u00e9xico). Los datos se sometieron al an\u00e1lisis de componentes principales (ACP) y el an\u00e1lisis de conglomerados (AC). La distribuci\u00f3n de especies de As en el sistema suelo-agua-ma\u00edz se eval\u00fao para conocer la transferencia y toxicidad del As en este cereal de gran importancia nutricional y econ\u00f3mica en M\u00e9xico.<\/p>\n

METODOLOG\u00cdA <\/strong><\/p>\n

Ubicaci\u00f3n y caracter\u00edsticas de la muestra <\/strong><\/p>\n

Las muestras de suelo, agua de riego y ma\u00edz se obtuvieron de tres zonas de riego con cultivos de aproximadamente tres meses (altura de la planta fue 1.2-1.5 m y el peso h\u00famedo fue 2.0- 3.5 kg), cerca de una zona minera en San Luis Potos\u00ed, M\u00e9xico;\u00a0zona A y B en Matehuala, y la zona C, en el municipio de Villa de Ramos (figura 1).<\/p>\n

\"fig_1_distribucion_muestreo_as\"<\/a><\/p>\n

Preparaci\u00f3n de la muestra Las muestras de suelo se secaron a temperatura ambiente y tamizadas para la obtenci\u00f3n de la fracci\u00f3n de arcilla (<63 micr\u00f3metros). Las muestras de plantas se lavaron con agua de la llave, seguido de tres enjuagues con agua desionizada. Adem\u00e1s, la ra\u00edz del ma\u00edz fue lavada con CaCl2<\/sub>5 mM para remover los iones potencialmente adsorbidos en el tejido. Las secciones de la planta como ra\u00edz, tallo, hoja y grano, posteriormente, se secaron en horno a 70\u00b0C durante 72 h. La planta seca fue triturada, tamizada (250 micr\u00f3metros), homogeneizada y almacenada en ausencia de luz. Las muestras de agua de riego fueron filtradas (acetato de celulosa, 0.45 \u00b5m), selladas herm\u00e9ticamente y almacenadas a 4\u00b0C en ausencia de luz.<\/p>\n

Caracterizaci\u00f3n de suelo agr\u00edcola y agua de riego La fracci\u00f3n de arcilla de cada muestra de suelo se extrajo con agua desionizada en una relaci\u00f3n 1:1. La suspensi\u00f3n fue agitada a 200 rpm durante 24 h a 25\u00b0C. El sobrenadante fue separado por centrifugaci\u00f3n a 3000 rpm durante 5 min. El pH (pHWE<\/sub>; m\u00e9todo potenciom\u00e9trico, Thermo Scientific Orion 3 Star), el carbono org\u00e1nico total (TOCWE<\/sub>; Shimadzu TOC-VCSH), el cloruro (Cl–<\/sup>WE<\/sub>; m\u00e9todo potenciom\u00e9trico, Thermo Orion 720A+), el fosfato (PO4<\/sub> 3\u2013<\/sup> WE<\/sub>; m\u00e9todo espectrofotom\u00e9trico con SnCl2<\/sub> , NMX-AA-029-SCFI-2001) y la conductividad (m\u00e9todo potenciom\u00e9trico, Thermo Scientific Orion 3 Star) se determinaron a partir del extracto acuoso del suelo; mientras que el contenido de calcio (CaT<\/sub>; espectrometr\u00eda de absorci\u00f3n at\u00f3mica), fosfato (PO4<\/sub> 3\u2013<\/sup> T<\/sub>; m\u00e9todo espectrofotom\u00e9trico, NMX-AA- 029-SCFI-2001), hierro y manganeso (MnT<\/sub> y FeT<\/sub>, respectivamente; NMX-AA-051-SCFI-2001) se determinaron a partir de la muestra digerida (m\u00e9todo EPA 3052). Todas las muestras fueron analizadas por triplicado.<\/p>\n

Especiaci\u00f3n y determinaci\u00f3n de ars\u00e9nico total <\/strong><\/p>\n

La determinaci\u00f3n de ars\u00e9nico total en el agua de riego, el suelo agr\u00edcola y las diferentes partes de la planta del ma\u00edz (ra\u00edz, tallo, hojas y granos) se realiz\u00f3 a partir de la muestra digerida (m\u00e9todo EPA 3052) por HG-AFS (Rayleigh AF-640). La curva de calibraci\u00f3n present\u00f3 buena linealidad de 0.5 a 200 ng mL\u20141<\/sup> (r = 0.999, n = 6), y el LOD (l\u00edmite de detecci\u00f3n) fue 50 \u00b5g kg-1<\/sup>. La validaci\u00f3n del m\u00e9todo se determin\u00f3 mediante el an\u00e1lisis de As total en los materiales de referencia certificados (agua subterr\u00e1nea, BCR-610, IRMM, harina de arroz ERM-BC211, IRMM, y suelo franco ERM-CC141, IRMM).<\/p>\n

La determinaci\u00f3n de las especies de As se realiz\u00f3 a partir del extracto acuso de las muestras. La extracci\u00f3n de especies de As se efect\u00fao a 80\u00b0C con HNO3 como agente extractante. La validaci\u00f3n del m\u00e9todo de extracci\u00f3n se verific\u00f3 mediante estudios de recuperaci\u00f3n (recuperaci\u00f3n: > 90%; interconversi\u00f3n de especies: < 6%). La separaci\u00f3n de especies de As previo a la determinaci\u00f3n por HG-AFS fue realizada por HPLC, con una bomba-SY 8100 (Beifen-Ruili Analytical Instrument (Group) Co., Ltd.). La separaci\u00f3n se realiz\u00f3 en una columna Hamilton PRP-X100 (Hamilton, Reno, NV, EE.UU.) de intercambio ani\u00f3nico. Las condiciones instrumentales y operacionales utilizadas se resumen en la tabla I. Los LOD para As(V), As (III), MMA y DMA fueron 55, 90, 310 y 250 \u00b5g kg-1<\/sup>, respectivamente.<\/p>\n

\"tabla_I_condiciones_instrumentales_as\"<\/a><\/p>\n

Factor de bioacumulaci\u00f3n y translocaci\u00f3n <\/strong><\/p>\n

El factor de bioacumulaci\u00f3n BAFT<\/sub> (ecuaci\u00f3n 1) incluido para la evaluaci\u00f3n de ACP se calcul\u00f3 para estimar la acumulaci\u00f3n de As, independientemente de sus niveles en la rizosfera. Por otro lado, la translocaci\u00f3n de As en plantas de ma\u00edz se determin\u00f3 con la ecuaci\u00f3n 2.<\/p>\n

\"ecuaciones_as_1_2\"<\/a><\/p>\n

An\u00e1lisis estad\u00edstico <\/strong><\/p>\n

El efecto de los par\u00e1metros en la rizosfera sobre la acumulaci\u00f3n y la translocaci\u00f3n de As en el cultivo se evalu\u00f3 mediante el an\u00e1lisis de componentes principales (PCA; IBM SPSS Statistics software versi\u00f3n 21) con los datos de caracterizaci\u00f3n del suelo y las concentraciones de As en las partes de la planta de ma\u00edz. Para PCA, el m\u00e9todo de rotaci\u00f3n fue Varimax con normalizaci\u00f3n Kaiser. La similitud entre las muestras de suelos agr\u00edcolas se evalu\u00f3 con el an\u00e1lisis de conglomerados (AC) mediante la agrupaci\u00f3n de vecinos m\u00e1s cercanos (Nearest Neighbor Clustering) y la distancia eucl\u00eddea.<\/p>\n

RESULTADOS<\/strong><\/p>\n

Concentraci\u00f3n de ars\u00e9nico en el cultivo de ma\u00edz<\/strong><\/p>\n

La concentraci\u00f3n de ars\u00e9nico total (AST<\/sub>) en las diferentes partes\u00a0de la planta (ra\u00edz, tallo, hojas y grano) se determin\u00f3 en cada\u00a0punto de muestreo y se representa como mg kg-1<\/sup> ps (donde ps\u00a0es peso seco). De manera similar a estudios previos, (10,17) los\u00a0niveles de As en orden decreciente fueron: ra\u00edz > tallo y hoja >\u00a0grano. Las concentraciones de As en el tallo y la hoja de ma\u00edz,\u00a0partes de la planta comestible para el ganado, presentaron\u00a0valores de <LOD a 3.06 mg kg-1<\/sup> ps y <LOD a 3.15 mg kg-1<\/sup> ps,\u00a0respectivamente, las cuales representaron aproximadamente\u00a010% del contenido de As en el suelo (4.08-43.68 mg As kg-1).
\nEsta relaci\u00f3n fue mayor que la reportada en otros estudios. En\u00a0los estudios de campo realizados por Marwa et al. (18) en zonas\u00a0agr\u00edcolas de Tanzania, con concentraciones de As en suelo de\u00a00.2 a 7.1 mg kg-1<\/sup>, el As total contenido en el tallo del ma\u00edz\u00a0alcanz\u00f3 valores de 0.004-0.080 mg kg-1<\/sup> ps. El grano de ma\u00edz, la
\nparte de la planta directamente consumida por los seres humanos, present\u00f3 un contenido de As menor al LOD (0.005 mg kg-1<\/sup>) en las zonas B y C. En este estudio, el valor BAFT<\/sub> vari\u00f3 de 0.04 a 8.01 con un promedio de 2.17, lo cual es comparable a los valores reportados en la bibliograf\u00eda. El valor BAFT<\/sub> determinado por Gulz et al. (10) vari\u00f3 de 0.8 a 2.5, mientras que en estudios reportados por Neithardt et al., (17) el BAFT<\/sub> fue de 0.1. El contenido de As en el cultivo de ma\u00edz tiende a variar en funci\u00f3n del contenido de As en el suelo agr\u00edcola, el agua de riego y el efecto qu\u00edmico de la rizosfera; y \u00e9ste fue mayor en las plantas de ma\u00edz de la zona A.<\/p>\n

Efecto de los par\u00e1metros qu\u00edmicos de la rizosfera en la acumulaci\u00f3n de ars\u00e9nico por el cultivo de ma\u00edz La relaci\u00f3n entre los par\u00e1metros qu\u00edmicos en la rizosfera y el As acumulado en planta de ma\u00edz se determin\u00f3 con ACP (tabla II). Tres componentes principales se obtuvieron por ACP (criterio: autovalor > 1), que represent\u00f3 87.6% de la variabilidad total. De acuerdo con el apartado anterior, PC1 mostr\u00f3 que el contenido de As en la planta de ma\u00edz present\u00f3 una mayor correlaci\u00f3n con AsTWE<\/sub> que con el AST<\/sub> en suelo. La correlaci\u00f3n de la concentraci\u00f3n de As en la planta con el contenido de As(V) en el extracto acuoso fue mayor que con la concentraci\u00f3n de As(III) en el mismo medio. Por otro lado, PC1 mostr\u00f3 que la concentraci\u00f3n de calcio present\u00f3 una correlaci\u00f3n positiva con el contenido de As total en el suelo. Es conocido que a la adsorci\u00f3n de As en materia org\u00e1nica la favorecen los altos niveles de calcio en el suelo. (19) El contenido PO4<\/sub> 3-\u00a0<\/sup>extra\u00edble en agua present\u00f3 una alta correlaci\u00f3n con el As soluble en el suelo (mayoritariamente AsO4<\/sub> 3-<\/sup>). Esta correlaci\u00f3n puede atribuirse a la semejanza estructural entre ambas especies y, por lo tanto, a la similitud de sus mecanismos de adsorci\u00f3n en el suelo. Una correlaci\u00f3n negativa entre el valor pH y el contenido de As en la ra\u00edz fue encontrada en este estudio. Algunos factores como la carencia de nutrientes en el suelo pueden alterar su pH.<\/p>\n

Es conocido que una baja concentraci\u00f3n de P en el suelo induce la secreci\u00f3n de \u00e1cidos org\u00e1nicos por la planta de ma\u00edz, que a su vez tienden a aumentar la fitodisponibilidad de nutrientes, y la solubilidad de contaminantes como As en el suelo. (18) La correlaci\u00f3n negativa entre el contenido de AST\u00a0<\/sub>TOCWE\u00a0<\/sub>en suelo se deber\u00eda al efecto de la materia org\u00e1nica en la disminuci\u00f3n del potencial redox. (20) El As(III) presenta una mayor movilidad hacia suelos profundos que las dem\u00e1s especies de As, por lo que el alto contenido de materia org\u00e1nica disminuir\u00eda la acumulaci\u00f3n de As en la superficie del suelo (0-30 cm). Por otra parte, la correlaci\u00f3n positiva entre el AST<\/sub> y minerales como Fe\u00a0y Mn\u00a0(PC2) se atribuir\u00eda a que su dispersi\u00f3n se\u00a0origina de matriz mineral\u00f3gica com\u00fan. Existen reportes de la presencia de minerales de Pb-Zn-Ag constituidas por arsenopirita en las regiones mineras de San Luis Potos\u00ed. (21)<\/p>\n

\"tabla_II_efecto_parametros_as\"<\/a><\/p>\n

Efecto del agua de riego en la distribuci\u00f3n de ars\u00e9nico en el campo de ma\u00edz <\/strong><\/p>\n

Los minerales presentes en suelos agr\u00edcolas, como Fe, Mn y Ca pueden participar en la adsorci\u00f3n de As y, por lo tanto, afectar su distribuci\u00f3n en el campo de ma\u00edz. La zona A de San Luis Potos\u00ed exhibi\u00f3 la mayor concentraci\u00f3n de AST<\/sub> en el agua de riego y de CaT<\/sub>, FeT<\/sub> y MnT<\/sub> en el suelo. En este sitio agr\u00edcola, la concentraci\u00f3n de AST<\/sub> en suelo disminuy\u00f3 con el incremento de la distancia hasta la fuente de irrigaci\u00f3n. La distribuci\u00f3n de As en el campo de ma\u00edz y la concentraci\u00f3n de elementos como Ca, Fe y Mn en el suelo se han correlacionado en otros estudios. (17,22) En su trabajo, Mart\u00ednez-Villegas et al. (22) reportaron que la concentraci\u00f3n de Ca era el par\u00e1metro limitante del suelo en la dispersi\u00f3n As en una zona minera de San Luis Potos\u00ed. Es conocido que los iones de Ca2+<\/sup> pueden inmovilizar los iones de AsO4<\/sub> 3-<\/sup> cuando son adsorbidos en el humus del suelo agr\u00edcola, que generalmente presenta una carga neta negativa, y funcionan como sitios de adsorci\u00f3n para el metaloide. Asimismo, Neidhardt et al. (17) reportaron una correlaci\u00f3n moderadamente\u00a0positiva (r \u22650.64) entre la concentraci\u00f3n de AsT y el contenido FeT en la capa superior del suelo en un campo de cultivo de ma\u00edz, as\u00ed como una disminuci\u00f3n notable en las concentraciones de As(III) y AST en el agua de los canales de irrigaci\u00f3n. Durante el riego con agua de pozo, las especies As(III) y Fe(II), f\u00e1cilmente oxidables con el O2<\/sub> atmosf\u00e9rico, tienden a coprecipitar como hidr\u00f3xido de As(V)-Fe(III).<\/p>\n

\"tabla_III_efecto_parametros_as\"<\/a><\/p>\n

De acuerdo con los valores del an\u00e1lisis de conglomerados, las muestras de suelo pueden clasificarse en tres grupos que coinciden con los tres sitios de muestreo evaluados en Matehuala (zona A y B) y Villa de Ramos (zona C). Las muestras de suelo de las zonas A y B mostraron mayor proximidad\/ similitud entre s\u00ed que con las muestras de la zona C. Lo anterior corresponde con su distancia geogr\u00e1fica. Asimismo, en el dendograma los puntos de muestreo tienden a formar agrupaciones en funci\u00f3n de su distancia hacia la fuente de irrigaci\u00f3n. El CA muestra que los puntos VR 3, MTB 3 y MTB 6, los m\u00e1s alejados de la fuente de irrigaci\u00f3n, as\u00ed como MTA 1, la m\u00e1s cercana a la fuente de irrigaci\u00f3n, presentan la mayor distancia dentro de la agrupaci\u00f3n del mismo sitio agr\u00edcola.<\/p>\n

Translocaci\u00f3n ars\u00e9nico en el cultivo de ma\u00edz La tabla III muestra la translocaci\u00f3n desde la ra\u00edz hacia tallo expresado como porcentaje. En este estudio, el valor promedio translocaci\u00f3n fue de 12.5%; sin embargo, vari\u00f3 dr\u00e1sticamente (intervalo: 0.33-66.49%) en funci\u00f3n del sitio de muestreo agr\u00edcola. La translocaci\u00f3n de As en las zonas agr\u00edcolas present\u00f3 el siguiente orden: MTB> MTA> VR. Este orden se atribuir\u00eda a\u00a0la variabilidad del contenido de agentes complejantes del suelo entre los sitios agr\u00edcolas. La translocaci\u00f3n de As en el cultivo de ma\u00edz se ha reportado en otros estudios. En Khairpur Mir y Kot Diji, Pakist\u00e1n, Baig et al. (23) reportaron un valor m\u00e1ximo de translocaci\u00f3n de As hacia el tallo de ma\u00edz de 20.1%; sin embargo, en otros estudios la translocaci\u00f3n de As al tallo reportada ha sido 1.4%24 y 1.6%. (25) La correlaci\u00f3n entre los par\u00e1metros qu\u00edmicos de la rizosfera y la translocaci\u00f3n de As desde la ra\u00edz hasta el tallo fue determinada con PCA (tabla III). La translocaci\u00f3n de As present\u00f3 una correlaci\u00f3n negativa con el contenido de Fe y Mn. Similarmente, Mallick et al. (26) reportaron una disminuci\u00f3n de la transferencia de As hacia las partes a\u00e9reas del cultivo de ma\u00edz con el incremento de la concentraci\u00f3n de Fe y Mn. Esto se atribuir\u00eda al proceso de complejaci\u00f3n de As en la ra\u00edces de la planta de ma\u00edz.<\/p>\n

Es posible que los hidr\u00f3xidos amorfos de Fe y Mn limiten el acceso de As a las partes a\u00e9reas de la planta en la ra\u00edz de la planta por la formaci\u00f3n de complejos con As(V). (26) La correlaci\u00f3n negativa entre la PO4<\/sub> 3-<\/sup> soluble y la translocaci\u00f3n de As se atribuir\u00eda a la competencia entre AsO4<\/sub> 3-<\/sup> y PO4<\/sub> 3-<\/sup> por su absorci\u00f3n a trav\u00e9s de los canales de transporte de fosfatos. (26) Abbas et al.27 evaluaron el efecto del ion fosfato administrado como pretratamiento (concentraci\u00f3n de PO4<\/sub> 3-<\/sup>: 0 y 5 mM) en experimentos hidrop\u00f3nicos con diversas variedades de ma\u00edz y concentraciones de las especies de As (concentran de especies de As: 0 y 2.5 mM). La concentraci\u00f3n de PO4<\/sub> 3-<\/sup> disminuy\u00f3 significativamente (P<0.001) el afluente de As(III) y DMA a 50 y 90% de la tasa control, respectivamente. Otros par\u00e1metros como el TOCWE<\/sub> y\u00a0ClWE\u00a0<\/sub>contenidos pueden asociarse con el estado nutricional del cultivo y su capacidad para el transporte de sustancias.<\/p>\n

Especiaci\u00f3n de ars\u00e9nico en el cultivo de ma\u00edz <\/strong><\/p>\n

La figura 2 muestra las concentraciones de las especies de As en la planta de ma\u00edz encontradas en cada punto de muestreo de la zona A. En todas las secciones del cultivo, las especies inorg\u00e1nicas de As fueron la forma predominante del metaloide, siendo la concentraci\u00f3n de las especies org\u00e1nicas inferior al LOD. En este estudio, el contenido de As(III), la especie m\u00e1s t\u00f3xica, vari\u00f3 de 33 a 65% dependiendo de la parte de la planta. As(III) fue la principal especie detectada en el tallo del ma\u00edz, mientras que el As(V) fue la forma predominante de As en la hoja y la ra\u00edz del cultivo de ma\u00edz. De igual manera, Parsons et al. reportaron concentraciones relativamente altas de As(V) y As(III) de 18 y 12 mg kg-1<\/sup>, respectivamente, en brotes, siendo las concentraciones de As en las ra\u00edces de 95 y 112 mg kg-1<\/sup>.<\/p>\n

\"fig_2_especies_arsenico_as\"<\/a><\/p>\n

\"fig_3_transferencia_arsenico_as\"<\/a><\/p>\n

Seg\u00fan Mallick et al., (26) el cultivo de ma\u00edz, el cual crece normalmente bajo condiciones aerobias, adsorbe preferentemente el As(V) sobre el As(III). Esta tendencia puede atribuirse al uso de mecanismos de absorci\u00f3n similares en el sistema de ra\u00edces entre As(V) y el fosfato, nutrimento muy demandado por el cultivo. Un contenido relativamente alto de As(III) en este cereal se atribuir\u00eda al mecanismo de desintoxicaci\u00f3n del cultivo (figura 3).<\/p>\n

CONCLUSIONES <\/strong><\/p>\n

La acumulaci\u00f3n y translocaci\u00f3n de As desde el suelo hasta la planta de ma\u00edz de tres sitios agr\u00edcolas cercanos a zonas mineras en M\u00e9xico se estudiaron con el objetivo de evaluar la transferencia de ars\u00e9nico en cultivos de ma\u00edz y su riesgo potencial para la salud humana. En el suelo, el As(V) fue la forma predominante del metaloide identificada en los lixiviados, y exhibi\u00f3\u00a0una correlaci\u00f3n positiva (p > 0.05) con la concentraci\u00f3n promedio en la ra\u00edz (R = 0.949), tallo (R = 0.663), y hoja (R = 0.883 ) de ma\u00edz. De acuerdo con ACP, el pH del suelo, despu\u00e9s de la concentraci\u00f3n de As total en suelo y la distribuci\u00f3n de especies, es el factor que afecta principalmente la disponibilidad del As para el cultivo de ma\u00edz, posiblemente debido a su rol en la biodisponibilidad de nutrientes para el cultivo. El pH del suelo present\u00f3 una correlaci\u00f3n negativa con el As acumulado en cada parte de la planta de ma\u00edz. En general, la concentraci\u00f3n de As total en el cultivo de ma\u00edz fue en el orden ra\u00edz > tallo y hoja > grano. Par\u00e1metros como el contenido de Fe y Mn en los suelos agr\u00edcolas estuvieron fuertemente correlacionados con la translocaci\u00f3n de As al tallo. El alto contenido de Fe y Mn en el suelo puede disminuir la concentraci\u00f3n de As en la parte a\u00e9rea de la planta y reducir la transferencia de As a trav\u00e9s de la cadena alimentaria. Las especies inorg\u00e1nicas fueron las formas mayoritarias encontradas en la parte comestible para el ganado, lo cual sugiere un riesgo importante de envenenamiento. La atenci\u00f3n cuidadosa a los cambios qu\u00edmicos en la rizosfera de las zonas agr\u00edcolas, que afectar\u00edan la transferencia de As a trav\u00e9s de la cadena alimentaria, puede reducir el riesgo de intoxicaci\u00f3n de As de los consumidores de ma\u00edz.<\/p>\n

RESUMEN <\/strong><\/p>\n

La ingesta de productos agr\u00edcolas constituye una de las principales fuentes de exposici\u00f3n humana a ars\u00e9nico. En este estudio se eval\u00fao el efecto de los par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos del suelo sobre la acumulaci\u00f3n y translocaci\u00f3n de ars\u00e9nico total y de sus especies en el cultivo de ma\u00edz. El As total se determin\u00f3 mediante espectrometr\u00eda de fluorescencia at\u00f3mica con sistema de generaci\u00f3n de hidruros (HG-AFS), y para la especiaci\u00f3n de ars\u00e9nico el HG-AFS se acopl\u00f3 un sistema de cromatograf\u00eda de l\u00edquidos de alta resoluci\u00f3n (HPLC). El pH del suelo present\u00f3 una correlaci\u00f3n negativa con el ars\u00e9nico acumulado en la planta de ma\u00edz. Par\u00e1metros como el contenido de hierro y manganeso presentaron una correlaci\u00f3n negativa con la translocaci\u00f3n de ars\u00e9nico en el ma\u00edz. El contenido de especies inorg\u00e1nicas de ars\u00e9nico en ra\u00edz, tallo y hoja de ma\u00edz fue > 80% del As total, lo cual sugiere un riesgo importante de envenenamiento por este metaloide.<\/p>\n

Palabras clave:<\/strong> Especies de ars\u00e9nico, Suelo agr\u00edcola, Fitodisponibilidad, Translocaci\u00f3n, Fitoacumulaci\u00f3n.<\/p>\n

ABSTRACT <\/strong><\/p>\n

The intake of agricultural products is an important source of human exposure to arsenic. In this study, the effect of soil physicochemical parameters on the accumulation and translocation of total arsenic and arsenic species concentration in corn plant was evaluated. The total arsenic was determined by atomic fluorescence spectrometry with hydride generation system (HG-AFS); and for the arsenic speciation analysis, the HG-AFS was coupled to High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The soil pH was negatively correlated with the accumulated arsenic in corn plant. The content of iron and manganese presented a negative correlation with the translocation of arsenic in corn plant. The content of inorganic arsenic species in root, stem, and leaf was > 80% of the total As, which suggests a significant risk of arsenic exposure.<\/p>\n

Keywords:<\/strong> Arsenic species, Agricultural soil, Phytoavailability, Asenic translocation, Phytoaccumulation.<\/p>\n

Agradecimientos <\/strong><\/p>\n

Los autores agradecen el apoyo para la realizaci\u00f3n de este proyecto a Ciencias B\u00e1sica-Conacyt (167372), a Paicyt-UANL (CN885-11) y a la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas de la UANL. J.M. Rosas Castor agradece a Conacyt por la beca de doctorado (336913).<\/p>\n

\u00a0* Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n.<\/p>\n

Contacto: laura.hinojosary@uanl.edu.mx<\/p>\n

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Recibido: 23\/09\/15<\/p>\n

Aceptado: 23\/10\/15<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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