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Relación entre residuos de clorpirifos en leche y sangre de vacas Holstein y niveles séricos de estradiol y tiroxina - Chlorpyrifos residues in milk and blood in Holstein cows and their relation to estradiol and thyroxin serum levels

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Relación entre residuos de clorpirifos en leche y sangre de vacas Holstein y niveles séricos de estradiol y tiroxina. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n010110/011001.pdf 1 REDVET Rev. electrón. vet. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet - http://revista.veterinaria.org

Vol. 11, Nº 1, Enero 2010 http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n010110.html

Re la ción e n t r e r e sidu os de clor pir ifos e n le ch e y sa n gr e de

v a ca s H olst e in y n iv e le s sé r icos de e st r a diol y t ir ox in a -

Chlor pyr ifos r esidues in m ilk and blood in Holst ein cows and t heir

r elat ion t o est r adiol and t hyr oxin ser um levels

M or a le s V a lle cilla , Ca r los: Facult ad de Ciencias Agr arias, Univer sidad

de Ant ioquia Colom bia | Rodr ígu e z Osor io N é lid a : Facult ad de Ciencias Agr ar ias, Universidad de Ant ioquia Colom bia | Lu is Fe r n a n do Re st r e po

Be t a n cu r : Facult ad de Ciencias Agr arias, Univ er sidad de Ant ioquia

Colom bia | Lópe z Cór doba , Ca r los: Facult ad de Ciencias Exact as y Nat ur ales Univer sidad de Ant ioquia Colom bia.

Con t a ct o: ner odr iguez@yahoo.com

Re su m e n

Los disr upt ores endocr inos son sust ancias que int er fier en con la sínt esis, secr eción, t r anspor t e, acción o elim inación hor m onal. Algunos pest icidas son considerados disr upt or es endocrinos y su uso indiscrim inado ha sido asociado con afecciones m et abólicas y r epr oduct iv as. El insect icida or ganofosfor ado clorpirifos, am pliam ent e ut ilizado par a el cont r ol de plagas de los past os en zonas lecher as de Ant ioquia, Colom bia, ha sido asociado con alt eraciones en los niveles de hor m onas t ir oideas y est rógenos. La pr esent e invest igación usó la crom at ogr afía de gases par a det ect ar la presencia de residuos de clorpir ifos en sangr e y leche de v acas Holst ein alim ent adas con past o t r at ado con clorpirifos, adem ás se det er m inar on por r adioinm unoanálisis, los valor es sanguíneos de t irox ina y 17ß est radiol en los anim ales el día pr evio a la ent rada en las past ur as t rat adas y durant e los siguient es 30 días. Aunque la cr om at ogr afía gaseosa fue efect iv a par a det ect ar clor pir ifos en leche y suer o durant e la est andarización, en ninguna de las m uest r as de leche y suer o sanguíneo de los anim ales del est udio se det ect ar on r esiduos de Clor pir ifos. No se halló adem ás difer encia significat iv a en las concent r aciones de t ir ox ina y est radiol a lo largo del t r at am ient o. Los hallazgos indican que el t rat ar past os con clor pir ifos según las indicaciones del fabricant e, no ocasionó r esiduos det ect ables del insect icida en la sangr e y la leche de v acas que lo consum en. Los r esult ados adem ás podr ían indicar que en las concent r aciones y condiciones r ecom endadas por el fabr icant e, el clor pirifos no es un disr upt or endocrino par a el ganado bovino en past or eo.

Pa la br a s cla v e : Clorpirifos | t ir ox ina | 17ß est radiol | disrupción endocr ina |

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Endocr ine disr upt or s are com pounds t hat affect sy nt hesis, secr et ion, t ranspor t , act ion or elim inat ion of hor m ones. Som e pest icides are consider ed endocr ine disrupt ors and t heir use has been associat ed w it h m et abolic and r epr oduct iv e disor der s. The or ganophosphat e insect icide chlorpy rifos, w idely used t o cont rol gr ass insect pest s in t he dair y r egions of Ant ioquia, Colom bia, has been linked t o t hy roid horm one and est radiol alt er at ions. This st udy used gas chr om at ogr aphy t o det ect chlor pyr ifos r esidues in t he m ilk and blood of Holst ein cow s, fed w it h chlor pyr ifos t r eat ed gr ass. Addit ionally, it m easur ed, by radioim m unoanalysis, t he blood lev els of t hy r oid hor m one and est radiol in t he cow s t he day befor e t heir ent r ance in t he t reat ed past ures and t hr ough- out t he follow ing 30 day s. Alt hough gas chr om at ogr aphy w as effect iv e in det ect ing chlor pyr ifos in m ilk and serum dur ing st andardizat ion, it did not det ect any chlor pyr ifos r esidues in t he ser um and m ilk sam ples fr om t he st udied anim als. No significant differ ence w as found in t hy r oid hor m one and est r adiol lev els t hr ough- out t he t r eat m ent . These findings indicat e t hat t r eat ing gr ass w it h chlor pyr ifos according t o m anufact urer ’s inst r uct ions does not gener at e det ect able residues of t he insect icide in t he blood and m ilk of t he cow s feeding on t he gr ass. The result s could also indicat e t hat under t he m anufact urer ’s recom m endat ions, chlor py r ifos is not and endocrine disrupt or for dair y cow s.

Ke y w or ds: Chlor py r ifos | t hy r oid horm one | 17ß est r adiol | endocrine

disrupt ion | pest icide r esidues | organophosphat es | gas chrom at ography

I n t r odu cción

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Act ualm ent e, gracias a las dir ect rices legislat iv as de m uchos países, la ut ilización de pest icidas or ganoclorados ha desapar ecido pr áct icam ent e, lugar que ha sido ocupado por ot ros com puest os quím icos con m enor capacidad de bioacum ulación y por lo t ant o m enos per sist ent es, per o que r equier en una m ay or fr ecuencia de aplicación. En Colom bia los plaguicidas m ás ut ilizados en la pr oducción agr opecuar ia, son los organofosfor ados, los car bam at os y los piret roides ( Bolet ín Técnico. MADR, 2002) . Según la División de I nsum os Agr ícolas del I nst it ut o Colom biano Agropecuar io el gr upo de los or ganofosfor ados es el m ás v endido ent r e t odos los insect icidas de uso en Colom bia, y dent r o de est os, el Clor pir ifos es el de m ay or par t icipación porcent ual, con un v olum en aprox im ado de 372 t oneladas y 243.000 lit ros ( Bolet ín Técnico. MADR, 2002) . Un est udio r ealizado en Ant ioquia, Colom bia, por el I nst it ut o Colom biano Agr opecuar io, I CA, dur ant e un per íodo de t r es años, est ableció que el clor pir ifos es el insect icida m ás usado en las zonas lecher as para el cont rol de los insect os depr edador es del past o, especialm ent e Collaria spp, ( Loaiza et al, 2000) . Est e m ism o est udio encont r ó que la pr incipal pr oblem át ica en cuant o al uso de pest icidas en est a zona, es la m ala ut ilización de est as sust ancias, cuando os ganader os no respet an las dosis recom endadas, los t iem pos de r et ir o, ni el descanso de los pot r er os. Es fr ecuent e la ut ilización de pest icidas en m ezclas indiscrim inadas, pr áct ica que pot encia la acción de est as sust ancias com o disrupt or es endocr inos, y sobr e la cual aún no ex ist en est udios disponibles ( Loaiza et al, 2000) .

El Clorpirifos se clasifica ent re los product os de Clase I I ( m oderadam ent e peligr oso) . Es un sólido cr ist alino de color ám bar a blanco, con m uy baj a solubilidad en agua ( 2 m g/ L a 25° C) , punt o de fusión ent r e 41.5 y 43.5 ° C y t em per at ura de descom posición super ior a 160 ° C. Su coeficient e de part ición ( Koct anol/ agua) es de 4.6990, lo cual le confier e una m ay or solubilidad en lípidos ( BCPC, 2006; Base de Dat os NI ST, 2005) . Su nom br e según la nom enclat ur a I UPAC es 0,0- diet il 0- ( 3,5,6- t riclor o- 2- piridil fosforot ioat o) y su fór m ula em pírica es C9H11Cl3NO3PS. La Figur a 1 es una r epr esent ación de su fór m ula est r uct ural ( BCPC, 2006; Base de Dat os NI ST, 2005) .

El Clor pir ifos es un inhibidor débil de la acet ilcolinest er a lo cual pr oduce acum ulación del neurot r ansm isor acet ilcolina en las sinapsis m ediadas por ést e, t ant o en los insect os com o en los m am íferos ( Córdoba, 2001) . Es usado en form a de fosforot ioat o ( P= S) el cual es convert ido in vivo a un ést er fosfat o act ivo u oxón ( P= O) , que posee una fuer t e acción sobre la colinest er asa ( Cór doba, 2001) . En el hum ano adult o est a t r ansfor m ación ocur r e en el hígado, m ediada especialm ent e por la enzim a CYP3A4, la pr incipal isofor m a del cit ocrom o P450 ( CYP) ( Dai et al, 2001) .

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de la colinest er asa en el cer ebr o de 1 m g/ kg./ día, en glóbulos roj os de fue de 0.03 m g/ kg./ día a 0.1 m g/ kg./ día y en plasm a de 0.01 m g/ kg./ día a 0.05 m g/ kg./ día en r at as y en perr os ( Cochr an et al, 1995) . El Clorpirifos sum inist rado por v ía or al no ha m ost r ado efect os oncogénicos en rat as ni en r at ones y los est udios de m ut agenicidad en bact er ias y células ovár icas de hám st er han sido negat ivos ( Cochr an et al, 1995) .

El Clor pirifos es r ápidam ent e conver t ido a 3,5,6 t riclor o 2- piridinol en hum anos, rat as y cabr as. Las concent r aciones m ás alt as en los t ej idos son halladas en hígado y r iñón, aunque el Clor pirifos no se acum ula en los t ej idos. Menos de 0.1 % de la dosis adm inist r ada a cabr as fue encont r ada en la leche ( Cochr an et al, 1995) . La pr incipal r ut a de ex cr eción en hum anos, r at as y cabr as es la or ina ( Nolan et al, 1984; Rigas, 2001) . Los hum anos excr et an apr oxim adam ent e el 70% de una dosis or al de Clorpir ifos por est a vía ( Nolan et al, 1984) y las r at as un 90% ( Sm it h et al, 1967) . En hum anos se ha encont r ado una vida m edia de elim inación del Clorpir ifos de 26.9 horas ( Cochr an et al, 1995) .

La per sist encia am bient al del clor pir ifos var ía dependiendo del t ipo de suelo y de las condiciones m edioam bient ales. La baj a t em per at ur a am bient al y los baj os v alores del pH de los suelos ret ar dan los pr ocesos de t r ansform ación y degr adación de est e insect icida, favor eciendo su biodisponibilidad ( Tinsley, 1998) . La v ida m edia, baj o m et abolism o aer óbico en el suelo, est á en el r ango de 11 a 180 días, con un pr om edio de 28.9 días, ( Sm egal, 2000) . El Clorpir ifos adsorbido a los suelos est á suj et o a degradación fot olít ica ult raviolet a y a hidrólisis quím ica y biológica por m icroor ganism os ( Tinsley, 1998) . Est á bien est ablecido que la principal vía de degradación hidr olít ica en suelos, incluye la for m ación de 3,5,6- t ricloro- 2- piridinol ( TCP) , proceso que puede ser aceler ado baj o condiciones de alcalinidad ( Rack e et al, 1996) . Subsecuent em ent e el TCP es degr adado a com puest os organoclor ados y a dióxido de car bono ( Tinsley, 1998) .

( Már quez, 2001) , en el m unicipio de Bello, Colom bia, halló una per sist encia de Clorpirifos en el suelo y en el past o super ior a 60 días, cuando se aplicó a la dosis r ecom endada de 400 cm 3/ Ha, par a el cont r ol de Collaria spp. A est a dosis, dicho est udio encont r ó que 35 días después de la fum igación de past o kikuyo ( penniset um clandest inum ) con el insect icida, la concent ración en base seca, fue de 0.1928 µg/ g, en un suelo con pH de 5.16 y t em per at ur a am bient e pr om edio de 16º C.

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Raw llings et al, 1998, en un t r abaj o r ealizado en ov ej as, hallar on una dism inución m arcada de los niveles de t ir oxina ( T4) consecuent e al sum inist r o or al de Clorpir ifos, posiblem ent e debida a la com pet encia que ej er cen algunos pest icidas por las pr ot eínas de unión que cir culan en el plasm a sanguíneo y que t r ansport an algunas hor m onas, ent re ellas las t ir oideas. Cui Y et al, 2006, en un est udio llev ado a cabo con los insect icidas Clor pirifos y Ciper m et r ina, det er m inar on que am bas m oléculas se unier on a albúm ina de suer o bovino ( BSA) y hem oglobina bov ina ( BHb) , siendo m ás fuer t e dicha unión a la pr im era. De lo ant er ior concluy eron, que la unión a est as pr ot eínas puede afect ar de for m a im por t ant e la dist r ibución, m et abolism o y excr eción de insect icidas.

Las horm onas t ir oideas est án est recham ent e ligadas con las hor m onas de la r epr oducción. Channing et al, 1976, fueron los prim er os en infor m ar acer ca de los efect os direct os de la t ir oxina en células ov ár icas de cer dos. Mar uo et al, 1992, det ect aron r ecept ores de t ir ox ina en células de la granulosa por cina, m ient ras que Wakim , 1993 y Zhang et al, 1997, lo hicieron en las m ism as células per o en hum anos. Hay ashi et al, 2001, y Mar uo et al, 1987, hallar on que T4 est im ula la pr oducción de est r adiol inducida por FSH, en células de la gr anulosa por cina, y Wakim et al, 1995, dem ost r ar on que T4 est im ulaba la pr oducción de est r adiol por las células de la gr anulosa hum ana. Spicer et al, 2001, en un est udio in vit r o r ealizado en folículos bov inos, hallar on que la t irox ina puede ej er cer un im pact o posit ivo leve sobr e la pr oducción de pr ogest er ona, inducida por FSH en células de la granulosa, m ient ras que T3 y T4 pueden ej ercer un m ayor im pact o posit ivo sobr e la pr oducción de andr ost enediona en las células de la t eca, lo cual podr ía result ar en un increm ent o net o de la pr oducción de est r ógenos por los folículos. Est e conj unt o de ev idencias sobr e el papel que t ienen las hor m onas t iroideas en la r egulación de la est eroidogénesis en los folículos bovinos, no descart a una posible dism inución de los niveles de 17ß est r adiol por vía de una dism inución de las m ism as.

Con el pr opósit o de dilucidar posibles efect os disr upt iv os sobr e el 17ß est r adiol, Andersen et al, 2002, ev aluar on 24 pest icidas en la int er acción con los recept or es de est r ógeno ( ER) y andr ógeno ( AR) en ensayos de t r ansact iv ación. Asim ism o, est udiaron los efect os est r ogénicos sobre la pr oliferación de células MCF- 7 y sobr e la act ividad ar om at asa CYP- 19, en m icr osom as de placent a hum ana. Dent r o de los pest icidas evaluados se hallaba el Clor pirifos. Los pest icidas Dieldrín, Endosulfán, Met iocar b y Fenam ir ol act uar on com o agonist as est r ogénicos y ant agonist as andr ogénicos, m ient r as que Clor pir ifos, Delt am et r ina, Met il- t olclofos y Met il- t r ibenur ón, induj er on débil respuest a en los ensayos de est rogenicidad.

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en leche y suer o sanguíneo de v acas Holst ein con el pr opósit o de det erm inar posibles acciones disr upt iv as, m ediant e el análisis de la r elación ent re los niveles del pest icida y los niv eles de las hor m onas t irox ina y 17ß est radiol.

M a t e r ia le s y M é t odos

Lu ga r de l e st u dio: El ex per im ent o se r ealizó en la hacienda la Mont aña,

pr opiedad de la Univer sidad de Ant ioquia, m unicipio de San Pedr o de Los Milagr os, Ant ioquia, Colom bia, ubicada a 2350 m snm , con t opogr afía ondulada, t em per at ura pr om edio de16º C y pr ecipit ación de 2500 m m .

An im a le s de e x pe r im e n t a ción : Vacas Holst ein en pr im er a m it ad de

gest ación ( rango: 50- 120 días) y en producción, con edades apr oxim adas ent r e 2 y ½ , y 9 y ½ años. Se ex cluy er on vacas secas, enfer m as o que hubieran padecido alguna enfer m edad o hubier an r ecibido algún t rat am ient o far m acológico u hor m onal durant e los últ im os 2 m eses pr evios al est udio.

Pr oce dim ie n t o de ca m po y t om a de m u e st r a s: Se escogier on 8 anim ales

que cum plier an los crit er ios ar r iba descr it os y se dividier on de m aner a aleat or ia en dos gr upos de 4 anim ales cada uno, así:

Gr upo 1: Se ubicó en una pr adera de past o Kikuyo ( penniset um clandest inum ) fum igado por asper sión. La ent r ada a la pr ader a se hizo 30 días después de la últ im a fum igación con Lor sban 4 EC ® ( Dow Agr oSciences de Colom bia) , pr incipio act ivo Clorpir ifos, a la dosis recom endada por el pr oduct or , de 2 cm 3/ L; equiv alent e a 400 cm 3/ Ha.

Gr upo 2: Se ubicó en una pr ader a no fum igada.

Am bos gr upos per m anecieron en las r espect ivas prader as durant e un m es y sus condiciones de m anej o fueron sim ilares: past oreo con cer ca eléct r ica, t opogr afía de las pr ader as ondulada, t iem po m áxim o de ocupación por pot r er o de 7 días y fer t ilización después de cada past oreo. Prev io al inicio del exper im ent o, am bos gr upos de anim ales fuer on ubicados dur ant e 30 días en pr aderas que no habían sido fum igadas dur ant e 18 m eses con ningún pest icida, con el propósit o de asegurar la ausencia t ot al de residuos.

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análisis cr om at ogr áfico t ant o en leche com o en suer o sanguíneo, t odos los ext r act os fuer on obt enidos dur ant e los dos a t res días post eriores a la t om a de las m uest r as y después congelados a - 20 º C par a su análisis. Par a la det er m inación de las horm onas, t am bién por condiciones logíst icas y m et odológicas, las m uest ras se congelaron a - 20 º C, hast a com plet ar el t ot al de las m ism as, ant es de ser analizadas en una m ism a fecha por duplicado.

Las prader as en las cuales se llevó a cabo el ex per im ent o est aban est ablecidas en t er reno ondulado, y ent r e la del gr upo t r at ado y del gr upo cont r ol, m ediaba una dist ancia de apr oxim adam ent e 300 m et ros, lo cual gar ant izó la ausencia de cont am inación cr uzada con el insect icida Clor pir ifos. Los suelos de la pr ader a fum igada pr esent aban un pH de 5.7 y los de la pr ader a no fum igada un pH de 6.0.

Est a n da r iz a ción de l m é t odo a n a lít ico cr om a t ogr á fico pa r a la de t e r m in a ción de Clor pir ifos e n le ch e : Par a la cuant ificación del Clorpir ifos

en leche se ut ilizó el m ét odo de DiMuccio et al, 1996 al cual se le int r oduj er on algunas m odificaciones. Ut ilizando Clor pirifos ( Dr. Ehr enst orfer Gm bH® , Augsbur g, Alem ania) com o sust ancia a cuant ificar y Sulprofós ( Dr . Ehr enst or fer Gm bH® , Augsbur g, Alem ania) com o est ándar int er no, se pr epar aron est ándares a concent ración de 1 ppm par a ident ificar los t iem pos de r et ención de am bos com puest os. Los análisis se realizaron en un cr om at ógrafo de gases Hew let t Pack ard 5890 plus® series I I , con cont r olador elect rónico de pr esión ( EPC) y det ect or de nit r ógeno fósfor o ( NPD) , acoplado a un com put ador con el soft w ar e Chem St at ion® de Agilent Technologies. El análisis est adíst ico de los dat os se efect uó con el pr ogr am a est adíst ico SAS, v er sión 9.6. Las soluciones pat rón se prepar aron en acet ona gr ado analít ico, Mallinckr odt ® . Par a las eluciones se ut ilizaron et anol absolut o Car lo Er ba® , acet onit r ilo Em Science® , y ét er de pet r óleo gr ado analít ico Mallinckr odt ® . Adicionalm ent e, fueron usados: hom ogenizador m ar ca Polyt ron® , agit ador Touch Mixer Fisher Brand® , rot oev aporador Heidolph WB 2000® , bom ba de v acío Gast ® I DEX Corporat ion, equipo de pr ocesam ient o SPE par a 12 car t uchos m arca J.T.Bak er® y car t uchos Chem Elut 1005® Varian ( cat álogo 1219- 8006) .

M é t odo cr om a t ogr á fico: Se ut ilizó una colum na par a cr om at ogr afía Rt x- 1® ,

Cr ossbond® , 100% dim et il polisiloxano de 30 m et r os de longit ud por 0,5 m m de diám et ro int er no y 1,0 m icra de espesor de película, baj o las siguient es condiciones:

Gas por t ador : Helio, V= 40 cm / s. Gas aux iliar : Helio.

Fluj o t ot al a la salida del det ect or : 125 m L/ m in. Fluj o por colum na: 1 m L/ m in.

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Pr ogr am ación de t em per at ur as del hor no: Tem per at ur a inicial: 150 ° C.

Ram pa de calent am ient o:

150- 240 15 ° C / m in ( 3 m inut os) 240- 260 10 ° C/ m in ( 7 m inut os)

Modo de iny ección de la m uest r a: Split less. Volum en de inyección: 2 µL.

Pr oce so de e x t r a cción e n le ch e : Para la pr epar ación de las m uest r as de

leche for t ificada se colocar on en un balón 10 m L de leche con Clorpir ifos a las siguient es concent r aciones: 0.008, 0.02, 0.04, 0.06 y 0.1 ppm . A cada una de las m uest r as de leche for t ificada se le agr egó 5 m L de acet onit rilo y 1 m L de et anol, luego de lo cual se hom ogenizar on a 7.000 rpm por t r es m inut os. Un volum en de 4 m L de ést a m ezcla se deposit ó en un car t ucho de m at riz sólida ( Car t uchos Chem Elut 1005® Varian) , se dej ó dr enar por 10 m inut os per m it iendo obt ener una dist r ibución hom ogénea, par a lo cual se ut ilizó un equipo de procesam ient o SPE. Un volum en de 5 m L de la fase super ior de la m ezcla de elución, la cual se pr epar ó m ezclando ét er de pet róleo, acet onit rilo y et anol, en una r elación de 20⁄5⁄ 1, respect ivam ent e, se adicionó al car t ucho. Luego de 10 m inut os la colum na se eluyó 5 v eces m ás con 5 m L de la fase super ior ant es m encionada. Los eluídos r ecuperados desde la prim er a adición del solv ent e se concent r aron a un pequeño v olum en por r ot oevapor ación a 40 º C y presión reducida inducida con una bom ba de vacío. Post er iorm ent e se dej ó secar a t em per at ur a am bient e. El residuo r esult ant e se disolvió en 1 m L de una solución de Sulpr ofós en acet ona, a una concent r ación de 0.12 ppm y se cuant ificó iny ect ando 2.0 µL al crom at ógrafo GC- NPD baj o las condiciones descrit as ant eriorm ent e.

Est a n da r iz a ción de l m é t odo a n a lít ico cr om a t ogr á fico pa r a la de t e r m in a ción de Clor pir ifos e n su e r o sa n gu ín e o: Para la cuant ificación

del Clor pir ifos en suero sanguíneo se ut ilizó el m ét odo de Lacassie et al, 2001 al cual se le int r oduj o una m odificación r espect o del t ipo de det ect or , por cuant o ellos ut ilizaron crom at ogr afía de gases con det ect or select iv o de m asas, y en el pr esent e est udio se ut ilizó un det ect or de nit r ógeno fósfor o ( NPD) .

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I DEX Corporat ion, equipo de pr ocesam ient o SPE par a 12 car t uchos m ar ca J.T.Baker ® y car t uchos de ex t r acción HLB de 3 m l ( 60 m g) m arca Wat ers OASI S® . El m ét odo crom at ogr áfico fue el descr it o en leche.

Pr oce so de e x t r a cción e n su e r o: Par a la pr eparación de las m uest ras de

suer o sanguíneo for t ificado se deposit ar on 2 m l de ést e, con Clor pir ifos a las siguient es concent r aciones: 0.008, 0.02, 0.04, 0.06, 0.1 y 0.15 ppm , en car t uchos de ex t r acción HLB de 3 m l ( 60 m g) m ar ca Wat ers OASI S® , pr eviam ent e acondicionados con 2 m l de alcohol m et ílico anhidr o gr ado crom at ogr áfico y agua desionizada. La elución se llevó a cabo con 2 m l de acet at o de et ilo, Mer k® , ut ilizando un equipo de procesam ient o SPE, J.T.Baker ® . El eluído fue ev apor ado con fluj o de nit r ógeno y el r esiduo final se disolvió en 500 µL de una solución de Sulpr ofós en acet at o de et ilo, a una concent r ación de 0.12 ppm y se cuant ificó inyect ando 2.0 µL al crom at ógrafo GC- NPD baj o las condiciones descrit as ant er ior m ent e.

An á lisis de la bor a t or io pa r a la s h or m on a s: La cuant ificación sér ica de las

horm onas t ir oxina ( T4) y 17ß est radiol se realizó por r adioinm unoanálisis ( RI A) . Par a T4 se ut ilizó un kit com ercial Coat - A- Count Tot al T4 de DPC® ( Diagnost ic Pr oduct s Cor por at ion) , Los Angeles, CA, USA, con calibrador es par a una cur v a r efer encial con concent raciones de 0 a 15 µg/ dl, con una sensibilidad analít ica de 0.22 µg/ dl ( 2.8 nm ol/ L) y un coeficient e de v ariación int raensay o de 3.1- 9.3 % . El rango esper ado par a bovinos, según el pr oveedor , es de 4- 6 µg/ dl ( 95% ) . Adicionalm ent e se hizo cont r ol con un kit Canine Cont r ol ( Bi-level) pr oducido por la m ism a casa, el cual ut iliza par a el nivel I un rango de 1.10- 1.82 µg/ dl y para el nivel I I un r ango de 3.2 – 4.8 µg/ dl, am bos con dos desviaciones est ándar.

Par a la cuant ificación de 17ß est radiol se ut ilizó un k it com er cial de BP BI OMEDI CALS® , USA, con calibr adores par a una curva referencial con concent r aciones de 0 a 3000 pg/ m l, una sensibilidad analít ica de 8.0 pg/ m l y un coeficient e de v ariación int raensayo de 0.35- 11.98 % . Am bas horm onas se m idier on por duplicado.

M é t odo e st a díst ico: En el m ét odo cr om at ogr áfico, para la est andarización de

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det er m inación de las desviaciones est ándar ( DS) , desviaciones est ándar relat iv as ( DER) y coeficient es de v ar iación ( CV) .

En el análisis est adíst ico de los r esult ados ex per im ent ales de cam po, se aplicó un diseño de clasificación exper im ent al com plet am ent e aleat orizado, efect o fij o, balanceado, en el cual se convalidar on los supuest os asociados con las var iables t ir ox ina ( T4) y 17ß est radiol: norm alidad, independencia y aleat oriedad de los er r or es exper im ent ales, hom ogeneidad de v arianza y no relación de m edia y v arianza:

Par a la v ariable est radiol se aplicó la fam ilia de t r ansform ación Box Cox, con el fin de obt ener , por el m ét odo de la m áxim a v erosim ilit ud, el lam da ópt im o que hizo el aj ust e a fin de conv alidar los supuest os asociados con el m odelo de clasificación ex per im ent al, dado que hubo het er ogeneidad de varianzas. Se com plem ent ó con análisis descript iv o explor at or io unidim ensional par a hallar : m edia arit m ét ica, desv iación t ipica y coeficient e de v ariación par a am bas horm onas.

RESULTAD OS

Clor pir ifos e n le ch e y su e r o sa n gu ín e o: La separación cr om at ogr áfica del

analit o de int erés, Clorpirifos, y el est ándar int erno, Sulpr ofós, se logr ó baj o las condiciones cr om at ogr áficas descrit as. Las figur as 2 y 3 m uest ran los cr om at ogr am as de Sulpr ofós y Clor pir ifos en acet ona par a la det ección en leche y en suer o sanguíneo. Los t iem pos de r et ención fuer on 5.78 y 8.02 m inut os, para Sulpr ofós y Clor pir ifos en leche y 6.69 y 9.47m inut os en suer o sanguíneo.

Mediant e iny ección de acet ona gr ado cr om at ogr áfico se ver ificó que en los t iem pos de r et ención de los analit os no ocur r ía coelución de ninguna ot r a sust ancia. Adicionalm ent e, se descar t ó la coelución de alguno o v ar ios, de los com ponent es de los react ivos ut ilizados par a la ex t racción quím ica inyect ando blancos de leche y suero sanguíneo con r eact iv os ( acet ona, acet onit rilo, et anol y ét er de pet r óleo) .

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ext r acción, concent ración y análisis crom at ogr áfico es buena para leche y acept able par a suer o.

La ev aluación de la precisión ( r epet ibilidad) del m ét odo cr om at ográfico se realizó a las condiciones cr om at ogr áficas ant erior m ent e descrit as, ut ilizando los niveles de Clor pirifos 0.008, 0.02, 0.04, 0.06 y 0.1 ppm par a leche y una concent r ación adicional par a suero de 0.15 ppm . La concent r ación del est ándar int er no Sulpr ofós fue de 0.12 ppm . Cada niv el se inyect ó t r es v eces en el crom at ógr afo de gases. La r espuest a se m idió com o el pr om edio del cocient e de la alt ur a del Clor pir ifos sobr e la alt ur a del Sulpr ofós, desviaciones est ándar ( DE) , desviaciones est ándar r elat ivas ( DER) y coeficient es de var iación ( CV) . Los valor es de pr ecisión se pr esent an par a las m edidas de alt ur a ( Tabla 1) y ár ea ( Tabla 2) .

Ta bla 1 . Pr ecisión del m ét odo cr om at ogr áfico. Pr om edio del cocient e de la

alt ur a del Clorpirifos sobre la alt ur a del Sulpr ofós, desv iaciones est ándar ( DE) , desv iaciones est ándar es r elat iv as ( DER) y los coeficient es de v ar iación ( CV) a difer ent es concent r aciones del Clor pirifos. Sulprofós a una concent r ación de 0.12 ppm . n= 15.

Clorpirifos (ppm) 0.008 0.02 0.04 0.06 0.1

X AltC lo r./ AltSulp 0.0926 0.2167 0.4097 0.6235 1.0350

DE 0.0021 0.0029 0.0124 0.011 0.0121

DER 0.0012 0.0017 0.0072 0.0055 0.0070

CV 2.24 1.33 3.03 1.77 1.17

Ta bla 2 . Precisión del m ét odo cr om at ográfico. Prom edio del cocient e del ár ea

del Clorpirifos sobr e el área del Sulprofós, desv iaciones est ándar ( DE) , desviaciones est ándar es relat ivas ( DER) y coeficient es de var iación ( CV) a difer ent es concent r aciones del Clor pirifos. Sulprofós a una concent r ación de 0.12 ppm . n= 18.

Clorpirifos (ppm)

0.008 0.02 0.04 0.06 0.1 0.015

X á re a

C lo rp./ á re a sulp 0.021 0.061 0.138 0.227 0.444 0.632

DE 0.00073 0.0029 0.0064 0.0032 0.012 0.012

DER 0.00042 0.0016 0.0037 0.0018 0.0071 0.0072

CV 3.38 4.75 4.69 1.42 2.79 1.99

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concent r ación del Sulpr ofós ( concent r ación de 0,12 ppm ) v s el cocient e de la alt ur a del Clorpirifos/ Sulprofós.

Análisis de r egr esión: Modelo lineal: Yi = ß0 + ß1 Xi + Ei

Var iable dependient e ( Yi) : Alt ura del Clor pirifos/ Alt ur a del Sulprofós.

Var iable independient e ( Xi) : Concent ración del Clor pir ifos/ Concent ración del Sulpr ofós.

El análisis de r egr esión lineal par a la r elación ent re el cocient e alt ur a del Clorpirifos/ alt ura del Sulpr ofós, v ariable dependient e, y el cocient e concent r ación Clor pir ifos/ concent r ación Sulpr ofós, v ar iable independient e, dio com o result ado un coeficient e de cor r elación de 0.9814 ( p< 0.0001) y R2 de 99.92 par a leche y 0.9875 ( p< 0.0001) y R2 de 99.46 par a suer o. Est o indica que el 99.92% de las variaciones en el cocient e alt ur a del Clorpirifos/ alt ur a del Sulpr ofós en leche y el 99.46% en suer o, se deben a cam bios en el cocient e concent r ación del Clorpirifos/ concent r ación del Sulpr ofós, dados por las var iaciones en la concent ración del Clor pirifos en la m uest r a. Las ecuaciones lineales que describen est as r elaciones en leche y suer o sanguíneo se obser van en la Figura 4 A y B.

El lím it e de det ección se halló con base en una relación señal a r uido igual a t r es, en el t iem po de r et ención del Clorpir ifos, obt eniéndose un valor de 0,001 ppm . El lím it e de cuant ificación fue de 0.008 ppm , calculado en el t iem po de ret ención del Clor pirifos, con base en una r elación señal a r uido igual a 10.

La est abilidad de los est ándares de Clorpir ifos a las concent raciones ut ilizadas, en ex t ract os de leche y suer o sanguíneo se det erm inaron en corr idos ser iados en el cr om at ógr afo. Est a obser vación se r ealizó hast a el día 94 par a leche y 32 para suer o con un coeficient e de det er m inación ( R2) de 99.62 par a am bos.

Re su lt a dos de cu a n t ifica ción de la s h or m on a s t ir ox in a ( T4 ) y 1 7 ß e st r a diol: No se halló difer encia est adíst icam ent e significat iv a para las

concent r aciones de las hor m onas t ir oidea ( T4) y 17ß est r adiol, al com par ar los días de t rat am ient o ( p> 0.05) . El análisis general par a los dist int os m uest r eos, no m ost r ó diferencia est adíst icam ent e significat iv a, en el efect o pr om edio del t r at am ient o ( p> 0.05) ( t ablas 3 y 4) .

Ta bla 3 . Valor es de Tir oxina - T4 ( µg/ dl) . Par a cada m uest reo, en cada

t r at am ient o, n= 4. Valor es con igual lit eral indican ausencia de difer encia est adíst icam ent e significat iva. ( p> 0.05) . F: fum igado; SF: sin fum igación.

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SF 1 3.48±0.52a 15.14

F 1 3.37±0.56a 16.69

SF 2 4.01±0.27a 6.92

F 2 4.12±0.71a 17.21

SF 3 3.80±0.33a 8.85

F 3 4.18±0.47a 11.34

SF 4 3.60±0.47a 13.20

F 4 3.71±0.77a 20.75

SF 5 3.67±0.44a 12.19

F 5 4.15±0.70a 16.92

SF 6 3.33± 0.68a 20.59

F 6 4.00± 0.56a 14.03

Ta bla 4 . Valor es de 17ß est r adiol ( pg/ m l) . Par a cada m uest reo, en cada

t r at am ient o, n= 4. Valor es con igual lit eral indican ausencia de difer encia est adíst icam ent e significat iva. ( p> 0.05) . F: fum igado; SF: sin fum igación.

Tratamiento Muestreo X ± STD CV

SF 1 41.95 ± 4.51a 10.76

F 1 37.8 ± 3.8a 10.27

SF 2 42.38± 9.54a 22.51

F 2 38.13 ± 5.83a 15.30

SF 3 38.33 ± 8.10a 21.15

F 3 33.24 ± 5.59a 16.81

SF 4 40.71 ± 6.33a 15.56

F 4 33.35 ± 6.12a 10.35

SF 5 49.28 ± 14.09a 28.60

F 5 35.14 ± 8.37a 23.82

SF 6 50.83 ± 15.57a 30.63

F 6 35.93 ± 9.27a 27.76

D iscu sión

Clor pir ifos e n le ch e : El m ét odo ut ilizado dem ost r ó ser efect ivo par a la

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No obst ant e haber se ut ilizado en el r ango de cuant ificación un valor del lím it e infer ior m uy baj o ( 0.008 ppm ) , la pr esent e inv est igación no det ect ó residuos de Clor pir ifos en ninguna de las 48 m uest ras de leche est udiadas. Est os r esult ados coinciden con la opinión de Blut hgen y Heeschen, 1997 quienes consideran que la degradación m et abólica de los pest icidas or ganofosfor ados es m uy eficaz y r ápida, por lo cual r ara vez se obser v an sus r esiduos en leche, y con Bolles et al, 1999 quienes afirm an que los residuos de Clorpirifos son escasam ent e det ect ados en leches de m ar ca.

Cor r obor ando lo ant erior , Salas et al, 2003, en una inv est igación llev ada a cabo para det er m inar y cuant ificar 13 pest icidas or ganofosfor ados am pliam ent e ut ilizados en Méx ico, est udiaron 4 m ar cas com er ciales de leche hom ogenizada y past eur izada, dur ant e 12 m eses y un t ot al de 96 m uest r as, hallando la pr esencia de Clor pir ifos t an sólo en una de ellas, con un niv el r esidual de 0.013 ppm , un por cent aj e de r ecuper ación del 94.4% ( CV: 6.6) y un lím it e de det ección de 0.009 ppm , ut ilizando cr om at ogr afía de gases con un det ect or fot om ét r ico de llam a adicionado de un filt r o de fósfor o. Sin em bargo, Salas et al, 2003, afir m an que t al sit uación es una r ealidad en los países desar r ollados, per o que en los países en desar rollo la sit uación puede est ar afect ada por la falt a o deficient e aplicación de buenas práct icas agrícolas y v et er inarias, con la consecuent e t ransferencia de residuos desde los alim ent os que se ut ilizan par a los anim ales, hacia la leche.

Hincapié MM, 1998, analizó por crom at ogr afía gaseosa, los niv eles r esiduales de algunos de los pest icidas m ás fr ecuent em ent e ut ilizados en hat os lecher os en el nor t e del depar t am ent o de Ant ioquia, Colom bia, ent r e los cuales se hallaba el Clor pirifos, sin hallar r esiduos de ninguno de ellos. Par a el Clorpirifos el lím it e de cuant ificación fue de 0.05 ppm , ut ilizando un det ect or NPD, y las m uest r as fuer on t om adas en 5 fincas en las cuales, según encuest a, se fum igaba con alguno o varios de est os pest icidas. El est udio adem ás, ut ilizó una m et odología en la cual las m uest r as fueron t om adas de recipient es en los que pr eviam ent e se habían m ezclado las producciones de los anim ales y en donde no se precisó la dosis exact a de fum igación. No obst ant e lo ant er ior, y dado que en la zona de r ealización del t r abaj o se ev idenciaba, según la invest igación, un m anej o inadecuado en t ér m inos de sobr edosificaciones y de incum plim ient o de los t iem pos de ent r ada de los anim ales a los pot rer os, es posible que aunque los niv eles ingeridos fueran alt os, la eficiencia de los pr ocesos de biodegr adación, t ant o m edioam bient al com o rum inal de est os pest icidas, causara la ausencia de residuos en las m uest r as de leche est udiadas. Adicionalm ent e, el nivel de cuant ificación fue m ás alt o que el del pr esent e t r abaj o.

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de v ist a com par at ivo, por t r at ar se t am bién de un rum iant e, en el cual la m icrobiot a del sist em a digest iv o, al igual que en los bovinos, cont r ibuye a la det ox ificación de los pest icidas.

Clor pir ifos e n su e r o sa n gu ín e o: El m ét odo ut ilizado dem ost r ó ser bueno

para la det ección de Clor pirifos en suer o sanguíneo de bovinos Holst ein. La respuest a del det ect or fue lineal en el r ango escogido ( 0.008- 0.15 ppm ) y los result ados del pr oceso de recuper ación, m ost r ar on una ex act it ud acept able en la ext r acción quím ica y en la concent ración de las m uest r as, pr evias a la m edición cr om at ográfica.

I gual que en leche, la present e inv est igación no det ect ó r esiduos de Clorpir ifos en ninguna de las 48 m uest r as de suer o sanguíneo est udiadas. Hast a la fecha no hay en la lit er at ur a r epor t es r ecient es sobr e la det er m inación de Clorpirifos en suer o sanguíneo de bov inos, en ensayos de cam po, que perm it an una cont rast ación de los r esult ados aquí obt enidos. Al igual que par a los residuos en leche, se deduce que los pr ocesos de degr adación m edioam bient al del Clorpirifos en el suelo y en el past o, lo m ism o que a nivel r um inal, aunados al t iem po de ent r ada de los anim ales a los pot r er os fum igados a la dosis ut ilizada, pueden ser la explicación a la ausencia de r esiduos.

H or m on a s: El pr esent e t r abaj o no halló difer encias est adíst icam ent e

significat ivas en los niv eles séricos de t ir ox ina ( T4) y 17 ß est r adiol, al com par ar los anim ales t r at ados con los cont r oles ( t ablas 3 y 4) .

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m oléculas se unieron a albúm ina de suer o bovino ( BSA) y hem oglobina bov ina ( BHb) , siendo m ás fuer t e dicha unión a la prim er a, de lo cual concluyer on, que la unión a est as pr ot eínas puede afect ar de form a im por t ant e la dist ribución, m et abolism o y excreción de insect icidas.

La no afect ación de los niv eles séricos de T4 y 17 ß est r adiol en est e t r abaj o, puede t ener su explicación, posiblem ent e, en las baj os niv eles de Clorpir ifos que se alcanzar on a niv el sist ém ico en los anim ales t rat ados, a la dosis de fum igación de 400 cm 3/ Ha y al t iem po de ent r ada de los anim ales después de la fum igación ( 30 días) , dada la r ápida y eficient e degr adación de est e insect icida en el suelo, el past o y el t ract o digest iv o del rum iant e, ant es de su llegada al sist em a m icrosom al que ej er ce la acción final de depur ación del t óx ico, convir t iéndolo rápidam ent e a 3,5,6 t ricloro 2- piridinol ( Dai et al, 2001) . En cont r ast e, el t rabaj o de Raw lings et al, 1998, em pleó dosis sem anales efect iv as m ás alt as, de 12.5 m g/ k g de peso v iv o, durant e 2 sem anas, y las cuales fueron sum inist r adas dir ect am ent e en el rum en en cápsulas de gelat ina.

Con clu sion e s y pe r spe ct iv a s

• El uso de Clor pirifos para fum igar past os que ser án consum idos por v acas de leche puede ser recom endado siem pr e y cuando se cum plan las r ecom endaciones del fabricant e en cuant o a las dosis y a los t iem pos de ent r ada de los anim ales a los pot r er os fum igados.

• El Clor pir ifos, usado según las r ecom endaciones del fabr icant e par a la fum igación de past os que serán consum idos por vacas de leche no pr oduce alt er aciones en los niveles sér icos de las horm onas t ir ox ina y 17ß est r adiol, lo cual se puede consider ar com o un indicador de ausencia de efect os disr upt ivos sobr e est as hor m onas baj o las condiciones adecuadas de fum igación y r et ir o de los pot r er os.

• Se sugier e en t r abaj os fut ur os det er m inar la r elación exist ent e ent r e difer ent es niv eles de dosificación de Clorpir ifos y la posible alt er ación de los niv eles hor m onales. I gualm ent e, incur sionar en m odelos in vit ro, con líneas celular es de bovinos, par a dilucidar posibles m ecanism os m olecular es de disr upción en est a especie.

Agr a de cim ie n t os

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de la Univer sidad de Ant ioquia y a su personal por la disponibilidad de espacios y los anim ales usados en el pr oy ect o.

Figu r a 1 . Fórm ula est r uct ural del pest icida or ganofosforado 0,0- diet il 0-

( 3,5,6- t r iclor o- 2- pir idil fosfor ot ioat o) clor pir ifos

Figu r a 2 . Tiem pos de r et ención de Clor pirifos ( analit o) y de Sulpr ofós

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Relación entre residuos de clorpirifos en leche y sangre de vacas Holstein y niveles séricos de estradiol y tiroxina. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n010110/011001.pdf 18 Figu r a 3 . Tiem pos de r et ención de Clor pirifos ( analit o) y de Sulpr ofós

( est ándar int er no) en suero sanguíneo.

Figu r a 4 . Análisis de r egr esión lineal par a el cocient e de alt uras ( alt ur a

Clorpirifos/ alt ura Sulpr ofós) ver sus el cocient e de concent r aciones ( concent ración Clor pirifos/ concent ración Sulpr ofós) , par a los subst r at os leche A y suer o sanguíneo B

Re fe r e n cia s

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