El óxido de cromo (51Cr2O3 ) utilizado como marcador biológico no fue absorbido por los peces

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Parámetros de calidad del agua – temperatura (28.2 ±0,2ºC), oxígeno disuelto % (107,4±0,8), pH (7,9 ± 0,1), nitrógeno amoniacal total (2,8 ± 0,0mg.L-1), amoníaco no ionizado (0,004 ± 0,001mg.L-1) nitrito-nitrógeno (0.08±0.01mg.L-1) y nitrato-nitrógeno (1.19±0.06mg.L-1) – se consideraron apropiados para el bienestar y el desarrollo natural de los peces (Boyd, 1990).

El óxido de cromo es el marcador inerte más utilizado en los estudios de nutrición con animales, y los piensos permiten su evaluación y la formulación precisa de dietas equilibradas. La recuperación completa del Cr3+ en forma de óxido se confirmó mediante la técnica de los isótopos radiactivos (Kane et al, 1959) y por ello se utilizó en este estudio, como 51Cr2O3 (99,99% de pureza).

El 51Cr se utilizó en este estudio para evitar posibles errores debidos a la recuperación del cromo en piensos, agua de acuario, heces y muestras de tejido en peces, ya que permite una lectura elemental directa, sencilla, sensible y más precisa, en el material de la muestra, reduciendo el sesgo asociado al análisis químico, especialmente en estudios de digestibilidad y nutrición. Todos estos factores fueron cuidadosamente monitoreados y controlados en este estudio para que los resultados puedan ser acreditados exclusivamente a los efectos del tratamiento. La tabla 2 muestra los resultados, la desviación estándar y los parámetros de regresión establecidos tras la transformación logarítmica de las actividades específicas de 51Cr detectadas en las muestras recogidas de los peces control y experimentales, frente al tiempo (días) de recogida. Las regresiones fueron comparadas a través de los coeficientes angulares y lineales (Ostle y Mensing, 1975).

Para investigar si existe absorción de cromo III en los peces, como óxido de cromo, se ajustaron regresiones lineales simples – días de recogida frente a coeficientes de determinación para las muestras de los peces de control y experimentales (Figura 1). Los valores de fondo medidos para las muestras de tejido de los peces que no recibieron la dieta experimental, 10.000 recuentos en cinco intervalos, tuvieron un promedio de 98,02±3,61cpm, y se restaron de todos los valores de lectura de las muestras de peces de control y experimentales.

La absorción intestinal de cromo trivalente (por ejemplo, cloruros, fluoruros, fosfatos, nitratos e hidróxidos), es baja tanto en los seres humanos como en los animales, variando entre aproximadamente el 0,5 y el 2,0% dependiendo de la ingesta dietética. Algunos datos indican que la absorción de cromo está inversamente relacionada con su ingesta alimentaria (Anderson y Kozlovsky, 1985). En este experimento, el nivel de óxido crómico añadido a la dieta fue sólo del 0,01% y, según los autores mencionados anteriormente, a esta pequeña tasa el cromo conduciría a una mayor absorción por el tracto digestivo y, por lo tanto, se detectaría más fácilmente en las muestras de los peces experimentales.

Las regresiones ajustadas para las muestras de sangre de los peces alimentados con la dieta de control durante siete días, los animales de control, cuando se comparan con la regresión ajustada con las muestras de los peces alimentados con la dieta experimental no difieren entre sí (P>0,05). Estos resultados coinciden con los obtenidos por Utley et al. (1970), que también utilizaron óxido de cromo (III) radiactivo por vía oral, pero administrado a bovinos, y no detectaron la radiación en la sangre de las novillas. Otros estudios informaron de la rápida velocidad de paso del 51CrCl3 a través del tracto gastrointestinal (Oberleas y Stoecker, 1987) y de los rápidos picos de 51Cr en la sangre (Hopkins Junior, 1965) de las ratas y los niveles en sangre reflejan la ingesta de cromo (III). Por lo tanto, si el óxido de cromo sufre una absorción por el tracto gastrointestinal, su presencia tendría que ser detectada rápidamente en la sangre de los peces en este estudio.

En la sangre, el cromo (III) absorbido se une principalmente a la transferrina y a otras proteínas, que son responsables de su transporte en el cuerpo. El almacenamiento a largo plazo se produce especialmente en el hígado, el bazo, los huesos y otros órganos (Lim et al., 1983). Los patrones de acumulación de cromo siguen el siguiente orden: riñón > hígado > branquias H» músculo, para concentraciones más bajas (Palaniappan y Karthikeyan, 2009).

Si el cromo en forma de marcador inerte fue absorbido por la tilapia del Nilo, este mineral se acumula en los tejidos de los peces. Por lo tanto, para determinar si hubo absorción de cromo como marcador, a través del tracto digestivo de la tilapia del Nilo, se compararon las muestras de sangre con la regresión ajustada de los peces control, con las muestras ajustadas de la regresión de la grasa visceral, el tejido hepático, el tejido muscular y el tejido renal de los peces que recibieron la dieta experimental y que no difirieron entre sí (P>0.05), por lo que se caracterizan por pertenecer a una sola regresión lineal. Estos resultados sugieren que no se detectó radiactividad en las muestras de los peces experimentales, lo que sugiere que no hay una absorción significativa del marcador.

El mecanismo responsable de la absorción intestinal del cromo no se conoce bien. No está claro si el Cr se absorbe de forma pasiva o con la ayuda de proteínas transportadoras situadas en la mucosa intestinal. Mertz et al. (1965) repusieron que la absorción de Cr trivalente no parece ser un proceso saturable, lo que sugiere que se absorbe por difusión pasiva. Mertz y Roginski (1971) informaron de lo contrario. Encontraron que el porcentaje de cromo trivalente absorbido por los sacos intestinales evertidos disminuía al aumentar la concentración de Cr en el medio de incubación. Este efecto de saturación observado sugiere que las proteínas transportadoras están implicadas en la absorción de Cr. Sin embargo, en el experimento de Dowling et al. (1989) se concluyó que el cromo inorgánico trivalente se absorbe por el proceso no mediado de difusión pasiva en el intestino delgado de ratas alimentadas con una dieta adecuada en Cr.

Según los resultados obtenidos por Febel et al. (2001), se absorbió un 2,5% de óxido de cromo durante una hora y el cromo absorbido se transfirió al hígado, donde el tejido hepático retuvo un 10,9% de óxido crómico. Estos resultados difieren de los resultados de este estudio, creemos que es porque no hubo un aumento significativo de cromo 51Cr en los tejidos de los peces analizados: sangre, grasa visceral, hígado, riñones y lima de los peces, que no se han producido para sugerir la absorción y consecuente bioacumulación del marcador. Lo que difería entre los experimentos era el sistema empleado para mantener las condiciones adecuadas para la vida de los peces en el acuario, la concentración del marcador añadida al alimento y las especies de peces.

Una posible explicación es que el óxido crómico no es un marcador inerte, y que existe una absorción sustancial de cromo, en forma de óxido crómico u otros derivados del cromo producidos por la digestión, a través de la pared intestinal (Fernández et al., 1999). Otra explicación, sugerida por Ng y Wilson (1997) para explicar los resultados de Shiau y Liang (1995), es la posible incorporación a través de las branquias de los peces del cromo presente en el agua del acuario resultante de la evacuación de sus heces con cromo en el agua del acuario. Incluso con una eficiente renovación del agua del acuario, la concentración de cromo aumenta, dando lugar a la absorción de minerales (Fernández et al., 1999).

En este experimento, con un sistema estático, se sifonearon los acuarios de todos los días para reducir los residuos y evitar la acumulación de alimento y heces en el agua y sólo se restituyó el agua perdida por evaporación y manejo. Este procedimiento provocó la concentración de cromo y la conducción a un aumento lineal del mineral en el agua del acuario y en las muestras de branquias. La acumulación varía con el periodo de exposición y las concentraciones ambientales. A bajas concentraciones, la acumulación estuvo en consonancia con el tiempo de exposición (Palaniappan y Karthikeyan, 2009).

Los metales pesados (por ejemplo, el cobalto, el cobre, el manganeso, el molibdeno, el zinc y el cromo) en los medios acuáticos son motivo de gran preocupación debido a su acumulación en los organismos acuáticos (Dimari et al., 2008). Los peces, que son componentes principales de la mayoría de los hábitats acuáticos, también han sido reconocidos como buenos bioacumuladores de minerales inorgánicos (King y Jonathan, 2003). También se ha informado de que las branquias son un lugar importante para la entrada de metales pesados, lo que provoca lesiones y daños en ellas (Bols et al., 2001). Para comprobar esta hipótesis, en este experimento, la concentración dietética de 51Cr2O3 suministrada en la dieta de los peces experimentales fue de 100 µg.g-1, con una actividad específica de 58,2 µCi. Por lo tanto, si el elemento hubiera sido absorbido por el tracto digestivo de los peces, posiblemente por la incorporación a través de las branquias presentes en el agua del acuario o por cualquier otra vía, al menos la radiación gama, originada por la disminución del 51Cr, debería haber sido detectada en la tilapia del Nilo.

Cuando las regresiones establecidas, las muestras de sangre fueron tomadas de los peces control fueron contrastadas con las que representaban los resultados de las muestras recolectadas del intestino sin contenido, del estómago sin contenido, del tracto digestivo de los peces que recibieron la dieta experimental, y hubo un incremento lineal y se detectaron diferencias significativas entre las regresiones establecidas (P<0.05). Estos resultados obtenidos sugieren que el intestino sin contenido, el estómago sin contenido y el contenido del tracto digestivo tuvieron un efecto de saturación durante el período experimental de siete días.

Los resultados obtenidos por Clawson et al. (1955) indican que la concentración de óxido de cromo en las heces entra en equilibrio con la del alimento consumido entre tres y cuatro días después de la alimentación inicial de este compuesto. Sin embargo, en este estudio, hasta el séptimo día hubo un aumento de la concentración del marcador en las heces, esta diferencia puede deberse a la baja concentración del marcador utilizado en este experimento y a la necesaria saturación del tracto digestivo.

Considerando los resultados obtenidos en este estudio, coincidimos con Fernández et al. (1999), que otra posible explicación a los resultados obtenidos por Shiau y Liang (1995) y Shiau y Shy (1998), sería que el contenido de cromo en los peces sigue el mismo patrón que encontraron para otros nutrientes inorgánicos (calcio, fosfato, cenizas), aumentando su concentración en los peces alimentados con las dietas suplementadas con óxido crómico, con un máximo a un nivel de óxido crómico en torno a 5-10g.kg-1. Este aumento podría tener más que ver con una mayor retención del cromo natural presente en la dieta que con la absorción del óxido crómico suplementado. Se ha informado (Evtushenko et al., 1986) de que el nivel de metales acumulados en los tejidos se mantuvo invariablemente en una meseta incluso cuando los organismos fueron expuestos a ellos de forma continua durante un período suficientemente largo.

Además, los niveles del marcador (5 a 10% de óxido crómico incorporado en la dieta) utilizados en estos estudios, incluso con un alto grado de pureza, pueden proporcionar otras formas de complejación del cromo que pueden ser absorbidas por el tracto digestivo u otras vías por los peces.