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Artículo Científico
Riesgo toxicológico por cadmio en granos de maíz (Zea
mays L.) comercializados en el cantón Buena Fe, Ecuador.
Toxicological risk from cadmium in corn kernels (Zea mays L.) sold in the
Buena Fe district, Ecuador.
Barragán-Monrroy, Roberto Johan1; Guzmán-Almendariz, Dolman Josué2; Cevallos-Herrera,
Damaris Zulema3; Monroy-Barragán, Gladys Gissela4.
1 Universidad Técnica Estatal de Quevedo; Ecuador, Quevedo;
https://orcid.org/0000-0003-4682-5529; rbarraganm@uteq.edu.ec
2 Universidad Técnica Estatal de Quevedo; Ecuador, Quevedo;
https://orcid.org/0009-0005-5411-1907; dguzmana@uteq.edu.ec
3 Universidad Técnica Estatal de Quevedo; Ecuador, Quevedo;
https://orcid.org/0009-0005-6368-2525; dcevallosh@uteq.edu.ec
4 Unidad Educativa San Carlos; Ecuador, Quevedo; https://orcid.org/0009-0003-
8552-3280; gladys1818@hotmail.com
1 Autor Correspondencia
https://doi.org/10.63618/omd/isj/v3/nE1/193
Resumen: El cadmio (Cd) es un metal altamente tóxico, capaz de acumularse en el
organismo del ser humano y causar cáncer debido a la ingesta de alimentos como el
maíz, el cual es considerado un cereal con alta capacidad de resistencia a los metales
pesados, por lo tanto, la investigación tiene como objetivo evaluar el riesgo
toxicológico por cadmio en granos de maíz que son comercializados en el cantón
Buena Fe. Para la cuantificación de cadmio se tomó muestras de maíz de manera
aleatoria por triplicado en cuatro comercios y una testigo; posteriormente se envió a
un laboratorio certificado para el proceso de EEA-HG; se determinó el riesgo
toxicológico considerando la dosis de exposición, índice de peligro, dosis de ingesta,
riesgo no cancerígeno y riesgo de cáncer. Los resultados determinaron que las
concentraciones promedio de cadmio en maíz son de 1,23 ± 0,61 mg/kg superando
así los límites máximos permisibles de la normativa INEN 187: 2013, Codex
Alimentarius y las directrices de la Unión Europea (0,1 mg/kg), así mismo, en la
evaluación toxicológica el riesgo es bajo tanto en género y edades.
Palabras clave: Salud humana; metales pesados; cáncer; contaminación;
toxicidad.
Abstract: Cadmium (Cd) is a highly toxic metal that can accumulate in the human
body and cause cancer due to the consumption of foods such as corn, which is
considered a cereal with high resistance to heavy metals. Therefore, the objective of
this research is to evaluate the toxicological risk of cadmium in corn kernels sold in
the Buena Fe canton. To quantify cadmium, corn samples were taken randomly in
triplicate from four stores and one control; they were then sent to a certified laboratory
for EEA-HG processing; the toxicological risk was determined considering the
exposure dose, hazard index, intake dose, non-carcinogenic risk, and cancer risk. The
results determined that the average cadmium concentrations in corn are 1.23 ± 0.61
mg/kg, thus exceeding the maximum permissible limits of INEN 187: 2013, Codex
Alimentarius, and European Union guidelines (0.1 mg/kg). Likewise, in the
toxicological evaluation, the risk is low for both gender and age groups.
Keywords: Human health; heavy metals; cancer; pollution; toxicity.
Cita: Barragan-Monrroy, R. J.,
Guzmán-Almendariz, D. J.,
Cevallos-Herrera, D. Z., &
Monroy-Barragán, G. G. (2025).
Riesgo toxicológico por cadmio en
granos de maíz (Zea mays L.)
comercializados en el cantón
Buena Fe, Ecuador. Innova
Science Journal, 3(E1), 269-
288. https://doi.org/10.63618/omd
/isj/v3/nE1/193
Recibido: 29/08/2025
Aceptado: 15/12/2025
Publicado: 31/12/2025
Copyright: © 2025 por los
autores. Este artículo es un
artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de la Licencia
Creative Commons, Atribución-
NoComercial 4.0 Internacional. (CC
BY-NC).
(https://creativecommons.org/lice
nses/by-nc/4.0/)
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Artículo Científico
1. Introducción
El cadmio (Cd) es un metal pesado altamente tóxico que contamina el suelo y supone
un riesgo significativo para la seguridad alimentaria. Su presencia es motivo de
preocupación ambiental debido a la capacidad de acumularse en las plantas y afectar a
la salud humana, siendo considerado un elemento potencialmente cancerígeno
(Barzola, 2024; Zhang et al., 2019). Se estima que aproximadamente 30,000 toneladas
de cadmio son liberadas anualmente al ambiente (Hernández et al., 2019), como
consecuencia de las actividades industriales, el uso de fertilizantes y pesticidas en la
agricultura, lo que representa una amenaza preocupante en países agrícolas como
Colombia, Ecuador, Costa Rica, Perú, Bolivia (Fox et al., 2020).
A nivel mundial existen importantes cultivos como el maíz (Zea mays L.) el cual es uno
de los cereales más consumidos debido a su alta producción y su uso en productos
comerciales, desde alimentos hasta plásticos y combustibles, además ofrece una gran
cantidad de nutrientes y calorías a millones de personas en el mundo (Gaiss et al.,
2019). La FAO menciona que el maíz es el segundo producto más producido de tal
manera que en los últimos años se encuentra con presencia en América (49,90%), Asía
(31,70%), Europa (10,70%), África (7,60%) y Oceanía (0,10%) (2024) y se espera que
durante los próximos años aumente la producción (Frosi et al., 2024).
En América, el maíz (Zea Mays L.) se cultiva en grandes cantidades, destacando EE.
UU. como principal productor de Norteamérica y de Sudamérica Brasil (64,71%) y
Argentina (20,28) (Carvajal & Caviedes, 2019). En Ecuador representa el 2,04% total de
su producción, además su relevancia radica en el rol estratégico del cultivo dentro del
sistema agroalimentario nacional y la agroindustria (Caviedes, 2019). Según las
estadísticas de la FAO, en el año 2022 se cosecharon 362.473 ha con una producción
de 1.641.131,23 ton. Por lo tanto, en la actualidad la cosecha del maíz duro es
importante en la región costera en provincias como Manabí, Los Ríos y Guayas.
Sin embargo, a pesar de su relevancia productiva y económica el cultivo de maíz
enfrenta una problemática en crecimiento asociada a la presencia de cadmio (Cd) en
los suelos agrícolas (Aguirre et al., 2022), ocasionando la pérdida de sus características
físicas y químicas, es así, como en la provincia de Los Ríos se han detectado
concentraciones de metales pesados en cultivos lo que evidencia el uso excesivo de
fertilizantes fosfatados y plaguicidas, lo que pone en evidencia la implementación de
prácticas agrícolas deficientes que no son sostenibles y que generan un riesgo en la
seguridad alimentaria (Barragán et al., 2024).
El cantón Buena Fe se caracteriza por ser un productor de maíz de acuerdo con
información del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) en su informe de
estimación de siembra en el año 2021 en la cual que existe presencia en la época
lluviosa y en la época seca (Geoportal del agro ecuatoriano, 2021b, 2021a). Por lo tanto,
es importante conocer si existen concentraciones de Cd en el cultivo ya que al ser
ingerido mediante el consumo del cereal contaminado este afecta a la salud generando
daños severos a los órganos diana (Qu & Zheng, 2024). El objetivo de la investigación
tuvo como finalidad evaluar el riesgo toxicológico en granos de maíz (Zea Mays L.) que
son comercializados en el cantón, mediante la técnica de espectrometría de absorción
atómica en horno de grafito con el fin de identificar los riesgos relacionados con la
ingesta diaria de Cd y conocer la afectación a la seguridad pública.
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Artículo Científico
2. Materiales y Métodos
2.1 Área de estudio y muestreo
La presente investigación se desarrolló en el cantón Buena Fe ubicado en la provincia
de Los Ríos, la cual cuenta con una superficie total de 569 km2 y con una población de
74.410 habitantes de acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC).,
2022. De acuerdo con el código alimentario de países de América Latina, para realizar
el análisis de muestras de maíz fue necesario que los muestreos sean por triplicado,
tomando en cuenta la identidad entre cada una de las muestras, su origen, producto,
contenido, lugar, número de lote y otra información importante (Condo & Pernía, 2018;
Constantine & Barragán, 2023). Considerando la información anterior se realizaron
salidas de reconocimiento y desarrolló una entrevista a los principales comercios que
venden granos de maíz en el cantón Buena Fe; posteriormente se tomaron y
recolectaron las muestras de manera aleatoria de los granos de maíz por triplicado (n=3)
de manera mensual en cada uno de los comercios con la finalidad de comparar las
concentraciones de cadmio (Cd) entre cada uno de los establecimientos en estudio
durante los meses de enero, febrero y marzo (Barragán, et al., 2024; Jacho-Lugmaña et
al., 2025).
Figura 1.
Comerciales con disponibilidad de maíz (Zea mays L.) y muestra testigo
Nota: Mapa de disponibilidad de maíz (Zea mays L.) y la muestra testigo
2.2. Cuantificación de cadmio en granos de maíz comercializados en el cantón
Buena fe, Ecuador.
2.2.1. Método analítico
Con la recolección de las muestras de granos de maíz (Zea mays L.) realizadas en el
cantón Buena Fe, se envió a un laboratorio certificado por el servicio de acreditación
ecuatoriano (SAE) de acuerdo con el cumplimiento de la normativa ISO/IEC 17025, la
cual menciona que se debe realizar la cuantificación respectiva de metales tóxicos como
el Cd mediante la aplicación de la técnica de espectrometría de absorción atómica según
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Artículo Científico
lo establecido por el “Standard methods 3111B Modificado” (Barragán, et al., 2024; Real
et al., 2025).
El equipo que se implementó para realizar el proceso de Espectrometría de Absorción
Atómica (EAA) fue Perkin Elmer modelo Analyst 200, equipado con horno de grafito
Perkin Elmer modelo HG 900 con auto muestreador AS 800, además se usó lámpara,
elemento de aluminio y tubos de grafito (García et al., 2018; Jacho-Lugmaña et al.,
2025).
2.2.2. Calibración del instrumento
Se usaron soluciones estándar o patrones de cadmio para preparar sendas de curvas
de calibración o de trabajo a partir de soluciones concentradas de 100 mg/L, y como
solución blanca para las mediciones se utilizó HNO3 al 1% v/v, posteriormente se
programó el software de espectrofotómetro de absorción atómica modelo Analyst 200
Perkin Elmer, para la lectura de patrones acuosos de la curva de calibración de las
muestras de granos de maíz. Posteriormente se procedió con la elaboración de la curva
de calibración mediante lectura de los estándares analizados tomando en cuenta que la
longitud de onda para el cadmio es de 228,80 nm considerando que las ondas
espectrales corresponden a las líneas que proporcionan los valores máximos de
absorbancia para una adecuada sensibilidad (Barragán et al., 2024; Constantine y
Barragán, 2023).
2.2.3. Tratamiento de las muestras
Para la obtención de datos relacionados con las concentraciones de cadmio en granos
de maíz se realizó la digestión, para ello, se homogeneizó el producto con un equipo
que no se encuentre contaminado, se verificó que no exista lixiviación en los equipos
para así proceder a triturar la muestra en un crisol de porcelana, con ayuda de la balanza
analítica se pesaron 2 gramos de muestra triturada que se sometió a temperatura de
550 °C en la mufla durante tres horas, luego se disolvieron las muestras calcinadas en
una disolución de 5 ml de HNO3 al 1%, posteriormente en un matraz aforado de 10 ml
se usó la misma concentración química (Barragán et al., 2024; Constantine y Barragán,
2023; Reddy et al., 2021).
2.2.4. Análisis de las muestras
Una vez tratada las muestras se realizó la cuantificación la cual consistió en hacer varios
procesos como la nebulización directa en llama de acetileno, por lo tanto, para el análisis
en horno de grafito la muestra dispensada en el interior del tubo de grafito se sometió a
un programa para incrementar la temperatura hasta conseguir la atomización de la
muestra, el proceso normalmente se realiza en 5 etapas las cuales se las detalla en la
tabla 1 (Acosta & Pozo, 2013; Constantine & Barragán, 2023).
Tabla 1.
Etapas en el programa de temperaturas en EAA Horno de Grafito.
Etapa
Descripción
Secado
La muestra de grano de maíz fue secada en un tubo de grafito a una
temperatura de 100 °C a 150 °C.
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Etapa
Descripción
Pirólisis
Se volatilizaron los componentes inorgánicos y orgánicos de la muestra de
maíz, dejando el elemento en una matriz menos compleja, además la
temperatura no debió superar cuando se da la pérdida del analito.
Atomización
En esta etapa se produjo el vapor atómico del analito y permitió la absorción de
energía.
Limpieza
El tubo de grafito se calienta a temperaturas elevadas para que se elimine
residuos que se encuentren de la muestra de maíz analizada.
Enfriamiento
El tubo de grafito se lo dejó enfriar a temperatura ambiente y preparo para el
siguiente análisis de muestra de maíz.
Nota: (Martínez, 2020).
Además, se debe tomar en cuenta que para muestras que se encuentran por encima de
la calibración se realizará diluciones adecuadas con HNO3 al 1%.
2.2.5. Análisis estadístico
Los datos obtenidos sobre las concentraciones de Cd en granos de maíz (Zea mays L.)
procedentes de los mercados del cantón Buena Fe fueron analizados para determinar
si existen diferencias que sean estadísticamente significativas (p<0,05) entre los
tratamientos, para ello, previamente se aplicó una prueba de normalidad de Shapiro Will
para evaluar la distribución de los datos y como no cumplieron con el supuesto de
normalidad se utilizó la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis. El procesamiento
estadístico fue realizado con el software INFOSTAT (Balzarini et al., 2008; Barragán et
al., 2024; Condo y Pernía, 2018; Shi et al., 2020).
2.2.6. Comparación de las concentraciones de cadmio con la normativa nacional
y normativas internacionales
Con el propósito de identificar la presencia de contaminación y su riesgo se emplearon
como referencia los estándares máximos aceptables establecidos por regulaciones
tanto a nivel nacional como internacional. Esto incluyó la normativa NTE INEN 452:2013,
el Codex Alimentarius y la legislación de la Unión Europea, los cuales se presentan
detalladamente en la tabla 1. Estos criterios normativos sirvieron como punto de
comparación para determinar si las concentraciones de plomo detectadas excedían los
límites máximos permitidos o el nivel máximo establecido.
Tabla 2.
Normas internacionales y nacionales de los límites máximos permisibles de
cadmio en maíz.
Elemento químico
Grano
Normativa
Cantidad
Cd
Maíz
NTE INEN 187:2013
0,1 mg/kg
Codex Alimentarius
0,1 mg/kg
Directrices de la Unión Europea
0,1 mg/kg
Nota: (Codex Alimentarius, 2023; NTE-INEN 187, 2013; UE, 2023)
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2.2.7. Riesgo toxicológico por cadmio en granos de cadmio comercializados en el
cantón Buena Fe, Ecuador
Dosis de exposición.
Representa la cantidad diaria de toxina que está presente en el medio contaminado y
es expresado en unidades de mg/kg/día, permitió conocer qué tan expuesto está el
producto al contaminante como es el Cd, para ello, se empleó la siguiente ecuación 1
(Lorenzo et al., 2016):
Donde:
C = Concentración del metal tóxico (mg/kg).
PC = Peso corporal por edades (niños 15 kg y adultos 51 kg) (Barragán et al., 2024) y
género (femenino 62 kg y masculino 66 kg) (Álvarez et al., 2020).
TI = Tasa de ingesta admisible para maíz 833 mg/kg en niños y 714,43 mg/kg en adultos.
FE = Factor de exposición es 1 (ecuación 2).
FA = Factor de ajuste 1x10-6.
Referente al factor de exposición (FE) se evaluó en función a la permanencia que tiene
en los mercados durante los 7 días de la semana, 52 semanas al año durante 70 años
lo que corresponde a la vida promedio de una persona (Barragán et al., 2024; Lorenzo
et al., 2016), para eso fue necesario emplear la siguiente ecuación 2:
Índice de peligro.
La seguridad de los locales ante la exposición se refleja mediante el índice de peligro
(IP), el cual indica que con un IP de 1 o menor es seguro, sin embargo, si el IP aumenta
de manera progresiva por encima de 1 la exposición local alcanzaría niveles críticos
ocasionando que incremente la probabilidad de efectos adversos en la población
(Barragán et al., 2024), por lo que se consideró emplear la ecuación 3:
Donde:
IP = Índice de peligro.
DE = Dosis de exposición.
RfD = Dosis de referencia para el cadmio con valor de 0,001 mg/kg/día (ATSDR, 2012).
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Margen de seguridad.
Es una medida de exposición a sustancias tóxicas del entorno, para el cálculo se utilizó
el NOAEL para el cadmio con un valor de y el dato de la dosis de exposición (DE),
además se indica que para contaminantes genotóxicos y cancerígenos se considera
preocupante un valor menor a 10.000, poco preocupante valores entre 10.001 a
1.000.000 y superiores a 1.000.001 no representa preocupación alguna (Dupouy, 2023),
son las condiciones que permitió determinar si existe alguna probabilidad de efectos
hacia la población referente al margen de seguridad (Barragán et al., 2024), para aquello
se utilizó la ecuación 4 (Barragán et al., 2024):
Donde:
ME = Margen de exposición.
NOAEL = Nivel sin efecto observable para el cadmio es de 200 mg/kg (U.S. EPA, 1985).
DE = Dosis de exposición.
Ingesta diaria de cadmio.
Para determinar el riesgo toxicológico que ocasiona el Cd fue necesario evaluar la
posible aparición de trastornos como el cáncer debido a que el ser humano está
expuesto a un medio tóxico durante cierto periodo de tiempo siendo necesario conocer
la ingesta diaria de cadmio que se encuentra presente en la dieta alimentaria mediante
el consumo de maíz, por lo tanto, el umbral para la ingesta diaria de cadmio es de 0,001
mg/kg/día (USEPA, 2024), entonces fue necesario emplear la ecuación 5 (Sharma et
al., 2018):
Donde:
C = Concentración de cadmio en mg/kg
IR = Tasa de ingestión del maíz 0,003 kg/día (Sharma et al., 2018).
EF = Frecuencia de exposición 365 días/año.
ED = Duración de la exposición 70 años.
PC = Peso corporal por edades (niños 15 kg y adultos 51 kg) (Barragán et al., 2024) y
por género (femenino 62 kg y masculino 66 kg) (Álvarez et al., 2020).
AT = Periodo de tiempo es 25.550 días.
Evaluación de riesgos.
El índice evalúa el riesgo a la salud por la ingesta de alimentos que se encuentran
contaminados por cadmio (Cd) (Jan et al., 2010), de tal manera que se identifica si existe
un riesgo significativo hacia la salud de la población del cantón Buena Fe, por lo que se
consideró umbrales que indiquen cuando no existe (IRS<1) y cuando sí representa un
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riesgo para la población de Buena Fe (Barragán et al., 2024), por lo tanto, para su cálculo
se empleó la ecuación 6:
Donde:
IRS = Evaluación de riesgos.
DI = Ingesta diaria del metal.
RfD = La dosis de referencia para el Cd un valor de 0,001 mg/kg/día (ATSDR, 2012).
Riesgo de cáncer.
Para determinar el riesgo de cáncer fue necesario considerar umbrales de tal manera
que se consideró el valor CR<10-6 cuando no existe amenaza de cáncer, pero si el valor
es CR>10-4, representa un riesgo alto y es posible que desarrolle problemas de cáncer,
por lo tanto, fue necesario conocer si la población está expuesta a contraer
enfermedades relacionada con el cáncer debido a la presencia de cadmio en los granos
de maíz (Sharma et al., 2018; Soto et al., 2020), de tal manera que se usó la ecuación
7:
Donde:
CR = Riesgo de cáncer.
DI = Ingesta diaria del metal
SF = Es el factor de pendiente del cáncer con un valor para el cadmio de 0,006 (Soto et
al., 2020).
3. Resultados
Esta sección puede dividirse por subtítulos. Debe proporcionar una descripción concisa
y precisa de los resultados experimentales, por lo general responderá a su hipótesis,
objetivo o problema.
3.1. Cuantificación de cadmio en granos de maíz (Zea mays L.)
La curva de calibración lineal obtenida para la cuantificación de cadmio empleo
mediciones de absorbancia obteniendo así que el coeficiente de correlación expresado
como y = 0,1468x – 0,003 (R^2=0,9989), además indica que existe alta concordancia
entre los valores experimentales y predichos por la curva de calibración lo que da a
entender que el método que se utilizó fue preciso en la obtención de resultados (figura
2).
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Figura 2.
Curva de calibración para detección de Cd.
Nota: La figura muestra la relación lineal entre la absorbancia y la concentración (mg/kg) del
analito, ajustada mediante regresión lineal (y = 0,1468x – 0,0003; R² = 0,9989). Los puntos
representan los valores experimentales utilizados para construir la curva, evidenciando una alta
correlación y adecuada respuesta instrumental.
3.2. Concentraciones de cadmio (Cd)
La figura 3 referente a las concentraciones promedio de cadmio que se obtuvieron
fueron los siguientes en los diferentes comercios 1,23±0,60 (BFC1M), 1,21±0,65
(BFC2M), 1,21±0,60 (BFC3M), 1,26±0,59 (MFC4M) y la muestra testigo la cual es
tomada directo desde el cultivo obtuvo un valor de 1,23±0,59 (MFTM), por lo tanto, se
puede observar que los resultados obtenidos entre cada muestreo reflejan una
acumulación de Cd en el cereal tanto en los comercios como en la muestra del cultivo,
lo que indica que la presencia de Cd se encuentra en toda la cadena de producción.
Figura 3.
Concentraciones de cadmio en granos de maíz comercializados en el cantón
Buena Fe.
Nota: Se tomaron 15 muestras, para cada comercio se tomó por triplicado, además las
concentraciones obtenidas fueron dadas en unidades de mg/kg.
y = 0,1468x - 0,0003
R² = 0,9989
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0 0.5 1 1.5
Absorvancia
Concentración (mg/kg)
Curva de calibración
0
2
Concentraciones
Comercios y testigo
Concentraciones de Cd
BFC1M1 BFC1M2 BFC1M3 BFC2M1 BFC2M2
BFC2M3 BFC3M1 BFC3M2 BFC3M3 BFC4M1
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3.3. Análisis estadístico
Con las concentraciones de cadmio en los granos de maíz obtenidos se empleó la
prueba de normalidades de Shapiro Wilks donde p valor fue 0,0001 (anexo 31), por lo
que se realizó una prueba no paramétrica de Kruskal Wallis donde se observó que no
existen diferencias estadísticamente significativas (H = 1,51; p valor = 0,82) (figura 4).
Figura 4.
Análisis estadístico empleando la prueba de normalidades y no paramétrica de
Kruskall Wallis.
Nota: Las muestras se las etiqueto de la siguiente manera: el cantón Buena Fe (BF), el comercio
con su respectivo número (C1, C2, C3, C4) y la testigo (T), además el término muestra está dado
por la letra M.
3.4. Comparación de las concentraciones de cadmio con las normativas
nacionales e internacionales
El promedio de cadmio en cada una de las muestras para los diferentes comercios y la
testigo, tienen concentraciones de Cd por encima de los límites máximos permisibles
establecidos por el Codex Alimentarius, Las directrices de la Unión Europea y el INEN
187: 2013 que señalan que la presencia de Cd en granos de maíz no debe superar el
valor de 0,1 mg/kg, entonces las concentración promedio general presente en el
producto es de 1,23 mg/kg, lo que representa un dato elevado que debe ser
considerado.
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Figura 5.
Concentraciones promedio de Cd comparadas con la Normativa INEN 183:2013,
Codex Alimentarius y las Directrices con la Unión Europea.
Nota: Promedio de las concentraciones de cadmio en maíz en el cantón Buena Fe: comercio 1
(BFC1M), comercio 2 (BFC2M), comercio 3 (BFC3M), comercio 4 (BFC4M), testigo (BFTM)
representadas con barras de color rojo, y la línea color azul representa el límite máximo
permisible del metal en el producto de acuerdo con las normativas Codex Alimentaris, la
Directrices de la Unión Europea, y normativa ecuatoriana INEN 183:2013.
3.5. Riesgo toxicológico por cadmio en granos de maíz comercializados en el
cantón Buena Fe.
Dosis de exposición.
La tabla 3 referente a la dosis de exposición en relación a la presencia de cadmio (Cd)
en los granos de maíz, indica que existe una mayor probabilidad de ingerir cereal
contaminado en los niños con valores altos principalmente en el cuarto comercio
(2,05x10-5 mg/kg/día), en la testigo (2,01x10-5 mg/kg/día) y en el primer comercio (2
x10-5 mg/kg/día), por su parte en los adultos se encontró en el cuarto comercio
(1,77x10-5 mg/kg/día), los resultados obtenidos señalan que se encuentran dentro del
umbral establecido (0,0036 mg/kg/día), es necesario considerar que tanto niños como
adultos no están expuestos al contaminante ya que los promedios generales para
adultos (1,72x10-5 mg/kg/día) y niños (2,01x10-5 mg/kg/día) no supera el valor
referencial (0,0036 mg/kg/día), sin embargo, esto puede cambiar si la presencia de Cd
en los granos de maíz aumenta existe un alto riesgo.
Tabla 3.
Dosis de exposición del cadmio en granos de maíz que se comercializan en el
cantón Buena Fe.
Muestras
Dosis de exposición (DE)
Unidades
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
BFC1M
0,0000170
0,0000200
0,0000141
0,0000132
mg/kg/día
BFC2M
0,0000169
0,0000198
0,0000139
0,0000131
mg/kg/día
BFC3M
0,0000169
0,0000197
0,0000139
0,0000131
mg/kg/día
BFC4M
0,0000177
0,0000205
0,0000145
0,0000136
mg/kg/día
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280
Artículo Científico
BFTM
0,0000172
0,0000201
0,0000141
0,0000133
mg/kg/día
Prom. general
0,0000172
0,0000201
0,0000141
0,0000132
mg/kg/día
Nota: Elaborado por los autores
Índice de peligro.
La tabla 4 referente al índice de peligro del cadmio en las diferentes muestras se obtuvo
que los adultos tienen un valor de 0,017 mg/kg/día, mientras que los niños tienen un IP
de 0,020 mg/kg/día en los diferentes puntos de muestreo, lo que indica que se encuentra
dentro del umbral máximo que es <1, además el valor promedio general se encuentra
también dentro del rango permitió en adultos es 0,0172 mg/kg/día y en niños 0,0201
mg/kg/día.
Tabla 4.
Índice de peligro del cadmio en maíz para adultos y niños del cantón Buena Fe.
Muestras
Índice de peligro (IP)
Unidades
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
BFC1M
0,017
0,020
0,014
0,013
mg/kg/día
BFC2M
0,017
0,020
0,014
0,013
mg/kg/día
BFC3M
0,017
0,020
0,014
0,013
mg/kg/día
BFC4M
0,018
0,021
0,014
0,014
mg/kg/día
BFTM
0,017
0,020
0,014
0,013
mg/kg/día
Prom. general
0,0172
0,0201
0,014
0,013
mg/kg/día
Nota: Elaborado por los autores
3.6. Margen de exposición
La tabla 5 referente al margen exposición o seguridad es lo contrario al índice de peligro,
ya que mientras más alto sea el valor la población tiene un menor riesgo de exposición,
es decir, en este caso los adultos tienen un margen de exposición que no representa
ningún tipo preocupación en todos los comercios, , en el caso de los niños el margen de
exposición no representa ninguna preocupación, pero es más bajo que el de los adultos,
además el promedio general del margen de exposición para adultos y niños es
11.635.225,42 mg/kg/día y 9.979.056,541 mg/kg/día respectivamente, los cuales se
encuentran dentro del umbral lo que indica que no existe ningún tipo de preocupación
(1.000.000).
Tabla 5.
Margen de exposición que tiene la población del cantón Buena Fe.
Muestras
Margen de exposición (ME)
Unidad
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
BFC1M
11.638.953
9.982.253
14.149.316
15062175
BFC2M
11.766.853
10.091.948
14.304.803
15227693
BFC3M
11.831.864
10.147.705
14.383.835
15311824
BFC4M
11.331.044
9.718.172
13.774.995
14663705
BFTM
11.607.411
9.955.201
14.110.971
15021356
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Artículo Científico
Muestras
Margen de exposición (ME)
Unidad
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
Prom. general
11.635.225
9.979.056
14.144.784
15057351
Nota: Elaborado por los autores
Ingesta diaria de cadmio
La Tabla 6 referente a la dosis de exposición al cadmio (Cd) en granos de maíz, muestra
que los valores más altos en niños se registraron en el cuarto comercio (2,05 × 10⁵
mg/kg/día), en la testigo (2,01 × 10⁵ mg/kg/día) y en el primer comercio (2,00 × 10⁵
mg/kg/día). En adultos, el valor más elevado se encontró en el cuarto comercio (1,77 ×
10⁵ mg/kg/día). Todos los resultados se encuentran por debajo del umbral de referencia
establecido (0,0036 mg/kg/día), lo que indica que, en las condiciones actuales, el riesgo
de efectos adversos para la salud es bajo. No obstante, un incremento en la
concentración de Cd en los granos de maíz podría elevar la dosis de exposición y
representar un riesgo significativo para la población.
Tabla 6.
Ingesta diaria de cadmio en granos de maíz comercializados en el cantón Buena
Fe.
Muestras
Dosis de ingesta diaria de cadmio (DI)
Unidades
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
BFC1M
0,0000722
0,0002453
5,93x10-5
5,57 x10-5
mg/kg/día
BFC2M
0,0000713
0,0002427
5,87 x10-5
5,51 x10-5
mg/kg/día
BFC3M
0,0000710
0,0002413
5,83 x10-5
5,48 x10-5
mg/kg/día
BFC4M
0,0000741
0,0002520
6,09 x10-5
5,72 x10-5
mg/kg/día
BFTM
0,0000723
0,0002460
5,95 x10-5
5,59 x10-5
mg/kg/día
Prom. general
0,0000722
0,000245
5,93 x10-5
5,57 x10-5
mg/kg/día
Nota: Elaborado por los autores
3.7. Evaluación de riesgos
En la tabla 7 referente al índice de riesgo humano señala que tanto en los comercios
como en la muestra testigo los valores son similares en adulto con un valor relativamente
bastante bajo como se observa en la muestra BFC2M y BFC3M (0,071 mg/kg), también
el promedio general es de 0,072 mg/kg/día, en los niños el IRS es más alto como en el
BFC3M 0,241 mg/kg/día o BFC2M 0,243 mg/kg/día, además su promedio es de 0,245
mg/kg/día, es decir, todos los datos obtenidos se encuentran dentro del valor referencial
(p<1 = IRS).
Tabla 7.
Evaluación de riesgos en adultos y niños.
Muestras
Evaluación de riesgos
Unidades
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
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Artículo Científico
BFC1M
0,072
0,245
0,059
0,056
mg/kg/día
BFC2M
0,071
0,243
0,059
0,055
mg/kg/día
BFC3M
0,071
0,241
0,058
0,055
mg/kg/día
BFC4M
0,074
0,252
0,061
0,057
mg/kg/día
BFTM
0,072
0,246
0,060
0,056
mg/kg/día
Prom. general
0,072
0,245
0,059
0,056
mg/kg/día
Nota: Elaborado por los autores
3.8. Riesgo de cáncer
La tabla 8 referente al riesgo de cáncer en adultos se obtuvo que valores <1x10-6 en
todas las muestras como por ejemplo en el comercio BFC2M con un RC 4,28x10-7 lo
indica que son seguros lo que representa la ausencia de un riesgo cancerígeno, en el
caso de los niños se reconoce que los valores superan el límite seguro (<1x10-6) no
representa un problema porque no alcanzan el umbral máximo (1,47x10-6 mg/kg/día),
esto se evidencia de igual manera en su promedio general.
Tabla 8.
Riesgo cancerígeno para adultos y niños por la ingesta de cadmio en granos de
maíz comercializados en el cantón Buena Fe.
Muestras
Riesgo de cáncer (RC)
Unidades
Edades
Género
Adultos
Niños
Femenino
Masculino
BFC1M
4,33x10-7
1,47x10-6
3,56x10-7
3,35x10-7
mg/kg/día
BFC2M
4,28x10-7
1,46x10-6
3,52x10-7
3,31x10-7
mg/kg/día
BFC3M
4,26x10-7
1,45x10-6
3,50x10-7
3,29x10-7
mg/kg/día
BFC4M
4,45x10-7
1,51x10-6
3,66x10-7
3,44x10-7
mg/kg/día
BFTM
4,34x10-7
1,48x10-6
3,57x10-7
3,35x10-7
mg/kg/día
Prom. general
4,33x10-7
1,47x10-6
3,56x10-7
3,35x10-7
mg/kg/día
Nota: Elaborado por los autores
4. Discusión
Las altas concentraciones de Cd en los granos de maíz es un indicativo de que existe
ausencia de prácticas agrícolas sostenibles, estudios similares se han determinado que
el uso excesivo de fertilizantes fosfatos que contienen hasta 188 mg/kg de Cd evidencia
que se genera problemas de toxicidad debido al aumento del químico en los suelos
agrícolas lo que facilita su absorción hacia los cultivos y daño en la calidad del maíz que
es comercializado a la población (Khan et al., 2019; Niño et al., 2019).
Las características edáficas de la zona tienen importancia en la biodisponibilidad del Cd
en el suelo por la poca presencia de materia orgánica y un pH inferior a 6,5 lo que
significa que es ácido facilitando así la acumulación de metal en las raíces de maíz (Pan
et al., 2022), también otras fuentes de contaminación como el uso excesivo de pesticidas
especialmente los plaguicidas inorgánicos, presencia de lodos residuales y el uso de
agua contaminada contribuyen a los niveles elevados de Cd (Woldetsadik et al., 2017),
y un factor importante también su alta movilidad y biodisponibilidad la acumulación de
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cadmio en las plantas representa un riesgo considerable en la seguridad alimentaria de
la población ya que este metal es altamente tóxico (Li et al., 2023).
En regiones agrícolas donde se han detectado exposiciones a metales pesados se
encontraron dosis de contaminaciones similares de 1,72x10-5 mg/kg/día en personas
adultas y 2,01x10-5 mg/kg/día en niños lo que se debe principalmente a la tasa de
consumo la cual es relativa en función del peso corporal (Yang et al., 2022), además
estudios han demostrado valores similares lo que demuestra que la dosis de exposición
(DE) se encuentra relacionado con el factor de exposición o la tasa de ingesta admisible
del maíz (El-Hassanin et al., 2020).
Los resultados obtenidos se encuentran por debajo del umbral de riesgo establecido por
la USEPA (IP<1) lo que señala que no hay una exposición carcinogénica por el consumo
de maíz, siendo así considerada como segura lo cual tiene relación porque estudios
similares obtienen un IP similar por debajo del umbral, pero si las concentraciones
aumentan el peligro del contaminante sobrepasaría el valor de referencia (Liu et al.,
2020); además en otros estudios se ha detectado que los niños son quienes tienen un
índice de peligro más alto a comparación de los adultos ya que la tasa de consumo y
absorción es mayor (Barragán et al., 2024), por lo tanto, son más vulnerables debido a
su desarrollo neurológico por lo que su exposición a bajas dosis de Cd puede causar
efectos adversos si no existe una seguridad alimentaria adecuada (Amarloei et al.,
2025).
El margen de exposición para niños y adultos es alto lo que no requiere algún tipo de
preocupación ya que se encuentra dentro del umbral, esto se debe a que las
concentraciones de Cd en granos de maíz tienen un promedio de 1,23 mg/kg a
diferencia de estudios desarrollados en Egipto donde el margen de preocupación es
mayor ya que se encuentra con valores cercanos a los 10.000 tanto en niños como
adultos, esto se debe porque hay elevadas concentraciones de metal pesado, las cuales
son generadas principalmente por las actividades antropogénicas (Jean et al., 2018).
Un estudio desarrollado en China el cual su enfoque fue a niños de entre 2 a 17 años
obtuvo valores similares de ingesta en la que se determinó que es seguro consumir maíz
ya que no existe una preocupación para los niños de las distintas edades, pero si las
concentraciones aumentan serán lo más afectados (Chen et al., 2023), en los adultos
por su parte la ingesta del Cd es menor (Barragán et al., 2024).
La investigación por Yu et al. (2023) señala que un riesgo alto se debe principalmente a
que existe una mayor contaminación ambiental, sin embargo, a comparación de los
granos que se comercializan en el cantón Buena Fe los valores obtenidos representan
un riesgo, pero es necesario considerar que el límite de preocupación en los niños es
0,245 mg/kg/día el cual es cercano al valor referencial (<1). En el caso de los adultos
tienen valores mucho más bajo que los niños esto sucede porque es el sector de la
población que menos consume cereal como el maíz en su dieta diaria (Yang et al.,
2022).
En otros países donde la contaminación ambiental es superior debido a las actividades
antropogénicas como el agua contaminada o las malas prácticas agrícolas, han hecho
que cereales esenciales para la alimentación de las poblaciones se vea afectada, por lo
que estudios enfocados en evaluar los riesgos cancerígenos han determinado valores
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por encima de su umbral con valores de 3,45x10-2 mg/kg, en cambio en datos obtenidos
no se llega a etapas críticas ya que la contaminación es menor debido a que no existen
diversas fuente de contaminación, pero el uso excesivo de fertilizantes fosfatos y agua
de baja calidad deterioran el maíz, además en el estudio de Tanzania la producción se
encuentra cerca de un vertedero haciendo más propicio la presencia de Cd en el cereal
(Sanga & Pius, 2024).
5. Conclusiones
La cuantificación mediante espectrometría de absorción atómica evidencia que las
concentraciones promedio de cadmio en granos de maíz (1,23 ± 0,61 mg/kg) superan
los límites máximos permisibles (0,1 mg/kg) establecidos por la normativa INEN, el
Codex Alimentarius y las directrices de la Unión Europea. Las condiciones actuales el
riesgo cancerígeno (RC) para adultos se encuentra dentro del umbral, en el caso de los
niños hay un mayor nivel de vulnerabilidad, ya que la ingesta diaria RC se aproximan a
niveles críticos, lo que significa que está expuesta a efectos adversos a la salud ya que
su peso corporal es menor y hay un mayor consumo proporcional de maíz en la dieta.
Actualmente las concentraciones de Cd no representan un riesgo a corto plazo para la
población general, pero es una amenaza para la salud pública a largo plazo
principalmente para grupos vulnerables.
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“Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses”.
