Nutritional study of heavy metals and trace elements in Serranus cabrilla in Northwest Atlantic

  1. Icíar Fernández Echevarría 1
  2. Enrique Lozano Bilbao 1
  3. Gonzalo Lozano 2
  4. Carmen Rubio Armendáriz 1
  5. Arturo Hardisson de la Torre 1
  6. Dailos González Weller 2
  7. Soraya Paz Montelongo 1
  8. Ángel Gutiérrez Fernández 1
  1. 1 Área de Toxicología, Departamento de Obstetricia y Ginecología, Pediatría, Medicina Preventiva y Salud Pública, Toxicología, Medicina Legal y Forense y Parasitología, Universidad de La Laguna, Spain
  2. 2 Grupo interuniversitario de Toxicología Alimentaria y Ambiental. Facultad de Medicina, Universidad de La Laguna (ULL). Spain
Journal:
Majorensis: Revista Electrónica de Ciencia y Tecnología

ISSN: 1697-5529

Year of publication: 2021

Issue: 17

Pages: 51-58

Type: Article

Abstract

The study was conducted on the metals and trace elements content in the muscle and liver tissue of specimens of comber Serranus cabrilla (Linnaeus, 1758) from the Canary Islands coastline, using Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP - OES) methodology. The samples were comprised of 20 commercial specimens, within the commercial size, acquired in a shopping center in La Laguna, Tenerife. The liver was the organ where the highest levels of copper and zinc were determined, with values of 2.543 mg / kg and 15.456 mg / kg respectively, probably related to its metabolic role as the organ responsible for detoxification. The results of the study indicate concentrations of cadmium and lead in muscle tissue below the maximum levels allowed for human consumption (0.108 mg / kg for Cd, and 0.054 mg / kg for Pb), and that the rest of the metals, both trace elements such as microelements and macroelements make a good dietary contribution to the recommended daily intake (RDI). Given the biology of Serranus cabrilla and its role as a predator, it would be necessary to expand the study to determine the relationship between size and the bioaccumulation factor of these metals within the food safety policy.

Bibliographic References

  • Afonso A, Gutierrez AJ, Lozano G, Gonzalez- Weller D, Lozano-Bilbao E, Rubio C, Caballero JM, Revert C, Hardisson A. Metals in Diplodus sargus cadenati and Sparisoma cretense—a risk assessment for consumers. Environ. Sci. Pollut. Res. 2018; 25(3): 2630-2642.
  • Anandkumar A, Nagarajan R, Prabakaran K, Rajaram R. Trace metal dynamics and risk assessment in the commercially important marine shrimp species collected from the Miri coast, Sarawak, East Malaysia. Reg. Stud. Mar. Sci. 2017; 16: 79–88.
  • Benedicto J, Martinez-Gomez C, Guerrero J, Jornet A, Rodriguez C. Contaminacion por metales en la bahia de Portman (Murcia, SE Espana) 15 anos despues del cese de las actividades mineras. Ciencias marinas, 2008; 34(3): 389-398.
  • Cabrera Y, Aguilar C, Gonzalez-Sanson G. Indicadores morfologicos y reproductivos del pez Gambusia puncticulata (Poeciliidae) en sitios muy contaminados del rio Almendares. En Cuba. Rev. biol. Trop. 2008; 56: 1991-2004.
  • Dura VB, Jaramillo AM, Monerris MM, Garcia, AP. Estudio de la acumulacion de metales pesados en peces, moluscos y crustaceos de consumo humano, del litoral de la provincia de Castellon. En Espana 2004. Fundacion Davalos – Fletcher. ISBN: 978-84-690- 9215-6. v. 0, pp. 115.
  • EFSA (European Food Safety Authority). Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). EFSA Journal. 2010; 8(4): 1570.
  • Felipa G, Blas W, Fernando Alcantara F. 2016. Relacion longitud-peso, factor de condicion y tabla estandar del peso de mil alevinos de gaminata Colossoma macropomum (Cuvier, 1818) criados en estanques artificiales. En Peru. Rev. Folia Amazonica. 2016; 25 (1): 17-24.
  • FESNAD. Ingestas Dieteticas de Referencia (IDR) para la Poblacion Espanola. Act. Diet 2010; 14(4): 196–197.
  • Franco Barrios AJ, Leon Luna IM. Bio acumulacion de metales traza en Mugil incilis (Hancock, 1830); una herramienta util para el biomonitoreo de la contaminacion metalica en el litoral costero del departamento del Atlantico- Colombia. En: Uruguay. Costas. Revista Iberoamericana de Manejo Costero Integrado ISSN: 2304-0963 ed: UNESCO. 2012; 1: 98-106.
  • Garcia-Diaz M M, Tuset VM, Gonzalez JA, Socorro J. Sex and reproductive aspects in Serranus cabrilla (Osteichthyes: Serranidae): macroscopic and histological approaches. Marine Biology.1997; 127: 379-386
  • Gracia J. Estudio de contaminantes organicos y metales pesados en las costas de Gran Canaria. Tesis Doctoral. Universidad de las Palmas de Gran Canaria. Dpto. de Ingenieria de Procesos. Espana. 2010.
  • Gutierrez A J. Estudio del contenido de metales pesados toxicos y esenciales en especies de moluscos enlatados de consumo habitual en la isla de Tenerife. Tesis Doctoral. Departamento de Biologia Animal, Universidad de La Laguna. Espana. 2005.
  • İlhan D, Akalın S, Tosunoğlu Z, Ozaydın O. Growth characteristics and reproduction of comber, Serranus cabrilla (Actinopterygii, Perciformes, Serranidae), in the Aegean Sea. Acta Ichthyol. Piscat. 2010; 40 (1): 55-60.
  • Inaba T, Kobayashi E, Suwazono Y, Uetani M, Oishi M, Nakagawa H, Nogawa K. Estimation of acumulative cadmium intake causing Itai-itai disease. Toxicology letters. 2005; 159(2): 192- 201.
  • Jaramillo AM. Estudio de la biología trófica de cinco especies de peces bentónicos de la costa de Cullera. Relaciones con la acumulación de metales pesados. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia. Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente. España .2009.
  • Lozano-Bilbao E, Gutiérrez A J, Hardisson A, Rubio C, González-Weller D, Aguilar N, Lozano G. Influence of the submarine volcanic eruption off El Hierro (Canary Islands) on the mesopelagic cephalopod's metal content. Marine Pollution Bulletin. 2018.
  • Lozano Soldevilla G, Lozano E, Gutierrez A, Hardisson A, Melon E. Legislacion de la Union Europea sobre metales pesados en alimentos marinos. Rev. Vieraea. 2017; 45: 381-392.
  • Lozano-Bilbao E, Clemente S, Espinosa JM, Jurado-Ruzafa A, Lozano G, Raimundo J, Hardisson A, Rubio C, Gonzalez-Weller D, Jimenez S, Gutierrez AJ. Inferring trophic groups of fish in the central-east Atlantic from ecotoxicological characterization. Chemosphere. 2019; 229: 247–255.
  • Lozano-Bilbao E, Espinosa JM, Lozano G, Hardisson A, Rubio C, Gonzalez-Weller D, Gutierrez AJ. (Determination of metals in Anemonia sulcata (Pennant, 1777) as a pollution bioindicator. Environ. Sci. Pollut. Res. 2020b; https://doi.org/10.1007/s11356-020-08684-6
  • Lozano-Bilbao E, Espinosa JM, Jurado-Ruzafa A, Lozano G, Hardisson A, Rubio C, Weller DG, Gutierrez AJ, Gonzalez Weller D, Gutierrez AJ. Inferring Class of organisms in the Central-East Atlantic from eco-toxicological characterization. Reg. Stud. Mar. Sci. 2020a; 35: https://doi.org/10.1016/j.rsma.2020.101190
  • Lozano-Bilbao E, Lozano G, Jimenez S, Jurado- Ruzafa A, Hardisson A, Rubio C, Weller D, Paz S, Gutierrez AJ. Seasonal and ontogenic variations of metal content in the European pilchard (Sardina pilchardus) in northwestern African waters. Environ. Pollut. 2020c; 266: 115113. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115 113
  • Luoma SN, Rainbow PS. Metal Contamination in Aquatic Environments: Science and Lateral Management. Cambridge University Press, Cambridge, UK. 2008; 7: 573. ISBN: 978-0-521- 27901.
  • Mancera-Rodriguez NJ, Alvarez-Leon R. Estado del conocimiento de las concentraciones de mercurio y otros metales pesados en peces dulceacuicolas de Colombia. Acta Biologica Colombiana. 2006; 11(1): 3-23.
  • Marin Guirao L. Aproximacion ecotoxicologica a la contaminacion por metales pesados en la laguna costera del Mar Menor. Tesis doctoral, Universidad de Murcia. Departamento de Ecologia e Hidrologia. Facultad de Biologia. Espana. 2007.
  • Meyers LD, Hellwig JP, Otten JJ. Dietary reference intakes: the essential guide to nutrient requirements. National Academies Press. 2006.
  • Pezo R, Paredes H, Bendayan N. Determinacion de metales pesados bioacumulables en especies icticas de consumo humano en la amazonia peruana. Revista Folia amazonica. 1992; 4(2): 171-180
  • Renwick AG. Safety factors and establishment of acceptable daily intakes. Food Additives & Contaminants. 1991; 8(2): 135-149.
  • Romeo M, Mathieu A, Gnassia-Barelli M, Romana LA, Lafaurie M. Heavy metal content and biotransformation enzymes in two fish species from the NW Mediterranean. Marine Ecology Progress Series. 1994); 107(1-2): 15-22
  • Serra L, Cabrera A, Sierra A. Conclusiones de la Encuesta de Nutricion de Canarias (1997-98). Bases para una politica de nutricion en Canarias. Archivos Latinoamericanos de nutricion. Suplemento. 2000; 50(1): 62-70
  • Suay L, Ballester F. Revision de los estudios sobre exposicion al aluminio y enfermedad de Alzheimer. Revista espanola de salud publica. 2002; 76(6): 645-658.
  • Viana, F. Metales pesados en peces de la costa de Montevideo y Piriapolis (Uruguay). Tesis de Maestria en Biologia, Opcion Zoologia. Programa de Desarrollo de las Ciencias Basicas (PEDECIBA). Facultad de Ciencias, Universidad de la Republica de Uruguay. 2001.
  • Zuluaga J, Gallego SE, Ramirez CContent of Hg, Cd, Pb and As in fish species: a review. Vitae. 2015; 22(2): 148-149.