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Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia
18 de Noviembre de 2013 
                                           

San Luis: investigan contaminación por cadmio y arsénico en la producción de soja 

    

Desde 2003, un equipo interdisciplinario de investigadores estudia cómo influye la contaminación por cadmio y arsénico sobre la producción de soja. Sus conclusiones indican que la planta reacciona activando sus mecanismos de defensa antioxidante frente al estrés oxidativo, y produce variaciones en los niveles y calidad de lípidos, proteínas, pigmentos y ácidos nucleicos, lo que puede generar alteraciones en la salud humana. 

         

 

 
 











En diálogo con Argentina Investiga, la directora del proyecto, doctora Fanny Zirulnik, destaca que el interés en la soja como objeto de estudio se debe a que es una de las tres principales especies de mayor producción y exportación en Argentina y una importante fuente de proteínas para alimento humano y animal. La investigadora subraya que observaron la falta de estudios bioquímicos en vegetales y por ello decidieron analizar la contaminación por metales pesados. “Dada la alta incidencia de radicación industrial y la falta de controles ambientales, hemos venido trabajando desde entonces, haciendo investigación básica y formación de recursos humanos”.

-¿Cuáles son las zonas de la provincia de San Luis en las que se concentra mayormente este cultivo y en qué sectores realizaron las muestras?
-Por las características de los suelos, San Luis es una provincia donde se puede sembrar soja prácticamente en toda su extensión. Por temas de logística tomamos muestras de suelos en producción y con fertilización agrícola. También realizamos la determinación del contenido de cadmio en suelos cultivados, sometidos a fertilización con fosfatos durante más de cinco años. Además, realizamos la determinación del coeficiente de distribución de los suelos analizados y el análisis físico-químico de suelos de “La Petra”, paraje ubicado en el Departamento Coronel Pringles. Allí se obtuvieron 13 muestras a partir de la realización de 4 calicatas (excavaciones de pequeña y media profundidad).

-En San Luis el arsénico se encuentra en suelos volcánicos, es decir, que su origen es natural. ¿Cómo llega el cadmio a los suelos y cómo afectan uno y otro a la soja?
-Las actividades urbanas, industriales y agrícolas son en parte responsables de la contaminación del suelo y el agua. El uso por largos períodos de pesticidas o fertilizantes fosfatados que contienen trazas de cadmio contribuye al aumento de su concentración en el ambiente, lo cual incrementa el riesgo ecotoxicológico. También, la presencia de arsénico en suelos volcánicos produce una considerable preocupación respecto de la captación por parte de las plantas y la subsiguiente entrada en la cadena alimentaria humana y animal. La respuesta de las plantas a distintos tipos de estrés es la mayor producción de especies activas de oxígeno, fenómeno conocido como ‘estrés oxidativo’.

Tanto el cadmio como las especies de arsénico inorgánico producen estrés oxidativo. Las especies activas al oxígeno reaccionan con lípidos, proteínas, pigmentos y ácidos nucleicos, producen daño celular y afectan la viabilidad de la célula. El sistema de defensa antioxidante de las plantas comprende varias enzimas y especies de bajo peso molecular. Por lo expresado, cadmio y arsénico llegan a la soja por contaminación de los suelos y polución ambiental y la planta reacciona activando los mecanismos de defensa antioxidante. Esta reacción depende de la especie vegetal, de la concentración del contaminante y del período de contacto.

-¿Existe la posibilidad de que estos contaminantes generen alteraciones en la salud humana?
-Se ha observado que el cadmio, utilizado en concentraciones similares a las encontradas en el medio ambiente, afecta el metabolismo de lípidos y proteínas en animales de experimentación; hay pocos estudios en seres humanos, pero el consumo de carne y vegetales expuestos a este metal pesado puede traer consecuencias en la salud humana, por la cadena alimentaria. El arsénico es un contaminante natural y produce el HACRE, o Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico, del cual hay estudios epidemiológicos a nivel nacional y San Luis tiene una zona volcánica, al sur de la provincia, donde hay casos de enfermedad en humanos, animales y plantas.

Los metales pesados como el cadmio están considerados como polutantes por su toxicidad para organismos y ecosistemas, debido a su disponibilidad y persistencia en el ambiente. Existen numerosos estudios científicos que demuestran claramente que diferentes ecosistemas, tanto terrestres como acuáticos, se encuentran contaminados por la actividad del hombre. El cadmio es soluble en agua cuando se encuentra como sulfato o nitrato, y su movilidad en los ecosistemas depende de la naturaleza de sus sales. La entrada del cadmio en el organismo puede ser vía alimentos o por el agua de bebida.

-¿Cómo pueden mitigarse las consecuencias que ocasionan estos contaminantes? ¿Qué acciones puede llevar a cabo el agricultor y cuáles los agentes gubernamentales?
-La contaminación se mitiga con controles estrictos; un dato interesante que obtuvimos del estudio de suelos nunca cultivados, ubicados cerca de las rutas, fue de elevados niveles de cadmio debido a la emisión de contaminantes por la combustión de los motores de los automóviles. Por parte de los agricultores, el cuidado de los suelos se llevaría a cabo haciendo rotaciones de cultivos y evitando los herbicidas y pesticidas. En este caso, el tema pasa por lo económico; lo anterior, implícitamente, lleva al cultivo orgánico que da mucho menos rinde por hectárea. Los agentes gubernamentales deben controlar la contaminación de los suelos por parte de las fábricas, por los propios productores y la población en general.

-Respecto del cadmio, ¿además de afectar a la planta, afecta a los organismos que viven en el suelo, puede dispersarse o trasladarse fácilmente en ecosistemas acuáticos?
-Un mecanismo de defensa que tienen los organismos es la habilidad de eliminar, almacenar o destoxificar el metal pesado por diferentes vías bioquímicas en la célula. Hay especies (vegetales, algas, bacterias) que se utilizan para monitorear los niveles de polutantes que se conocen como bioindicadores, bioacumuladores o biomonitores. Éstos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza y son fáciles de identificar. Más aún, la habilidad de algunos organismos acuáticos y especies vegetales (entre ellas la soja) de acumular cadmio, implica su utilización para la biorremediación del agua y de suelos contaminados.

Del proyecto de investigación, liderado por la doctora Fanny Zirulnik de la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de San Luis, participan bioquímicos, biólogos y biólogos moleculares y cuenta con la colaboración de científicos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Económico Sociales (Villa Mercedes, San Luis) y del Instituto de Fitopatología y Fisiología Vegetal, IFFIVE- INTA Córdoba y de Rosario.