1. Rodrigo Ortega Blu
Ing. Agrónomo, MS, PhD
Nutrición en hortalizas de hoja: potenciales
peligros químicos.

2. Introducción
• Las frutas y hortalizas son alimentos importantes en la dieta por su aporte de
minerales, vitaminas, fibra y otros nutrientes.
• Son numerosas las campañas nacionales e internacionales para incrementar su
consumo diario; sin embargo, estos alimentos pueden presentar problemas de
inocuidad química y biológica, particularmente nitratos, metales y patógenos
humanos.
• La calidad química y microbiológica del suelo, abonos químicos y orgánicos,
aguas de riego y el manejo de post-cosecha son factores críticos dentro del
sistema productivo que determinan la inocuidad del producto final.

3. Contaminación con nitratos
• El nitrato (NO3
-) está presente en el agua de forma natural, pudiéndose incrementar su concentración
por actividades humanas.
‣ Fuentes:
‣ Fertilizantes inorgánicos y orgánicos.
‣ Purines y estiércol.
‣ Actividades industriales y urbanas (vertidos efluentes, aguas residuales, etc.).
‣ Herbicidas y plaguicidas que contienen nitratos.
‣ Los nitratos se disuelven fácilmente en el agua. No confieren ningún sabor u olor a las aguas de
bebida.
‣ En Chile, el limite máximo de nitrato permitido en agua potable es 10 mg/L de N-NO3.

4. Concentración de N en agua de pozo, VI región.
N-NO3 mg/L 41.8
N-NH4 mg/L 1.89
Total mg/L 43.7

5. Peligros del consumo de nitrato
• Metahemoglobinemia: se afecta el transporte de oxigeno
en la sangre, particularmente en niños lactantes
(síndrome del “bebé azul”).
• Formación de compuestos nitrosamínicos considerados
cancerígenos. Estudios muestran asociación entre
incidencia de cáncer gástrico y contaminación del agua
por nitrato.

6. Expresiones
• N-NO3: se determina NO3
- y se expresa como N.
• N-NH4: se determina NH4
+ y se expresa como N.
– Ambas formas de N se pueden sumar si se expresan
como N.
• Para pasar de NO3 a N-NO3: x 0.23
• Para pasar de N-NO3 a NO3: x 4.43
• Para pasar de NH4 a N-NH4: x 0.78
• Para pasar de N-NH4 a NH4: x 1.29

7. Límites máximos de nitratos
European Food Safety Authority (2010)
Especie Tipo
mg NO3/kg
fresco
mg NO3/kg
seco
mg N-NO3/kg
seco
Espinaca Invierno 3000 30000 6774
Verano 2500 25000 5645
En conserva o congelado 2000 20000 4516
Lechuga Invernadero-invierno 4500 45000 10161
Invernadero-verano 3500 35000 7903
Aire libre-invierno 4000 40000 9032
Aire libre-verano 2500 25000 5645
Lechuga-Iceberg Invernadero 2500 25000 5645
Aire libre 2000 20000 4516

8. Dinámica del nitrógeno en el suelo
Urea
NO3
- NO2
- NH4
-
Nitrificación
N2
N2O
Fertilizante
NH3
Pérdidas por
volatización
Pérdidas por
desnitrificación
Absorción
Mineralización
Inmovilización
Materia
orgánica
Pérdidas por
lixiviación
Catión
intercambiable
Arcilla
Pérdidas por
lixiviación

9. xilema
floema
Haz
Epidermis
Estomas
Envés

10. Asimilación de NO3
-
NO3
-
NH4
-
C5N2
floema
xilema
NO3
- NO3
-
C5N2
floema
C5N2C5N2
C5N2
NO3
-
NO2
-
NO2
-
NH4
+
NO3
-
NiR
6e-
+C
ATP,Mg,
GS
NR 2e-
Glutamina
Raíz Hoja
vacuola

11. Asimilación de NH4
+
C6N4
floema
xilema
C5N2
C5N2
floema
C5N2
C5N2
C5N2
+C
ATP, Mg, GS
Glutamina
Raíz Hoja
C6N4
NH4
+ NH4
+ NH4
+
NH4
+
C6N4
NH4
+
+C
Arginina

12. Cálculo del N metabolizado
%32100*
74,1
55,0
55,0)
10000
11854
(74,1(%)
100.%





dometabolizaN
dometabolizaN
totalN
dometabolizaN
metN
eextractablNtotalNdometabolizaN
eextractablNdometabolizaNtotalNAnálisis Valor
N (%) 1,74
N-NO3 (ppm) 7916
N-NH4 (ppm) 3938
N-extractable (ppm) 11854
N-metabolizado (%) 32

13. Proyecto FONIS SA11I2131

14. Lechugas N-NO3

15. Espinacas N-NO3

16. Repollo N-NO3

17. Consumo de N-NO3 en Chile
Límite consumo: 3.65 mg NO 3 /día*kg peso (FAO, 2002)
Límite consumo: 0.82 mg N-NO 3 /día*kg peso (FAO, 2002)

18. Dosis de Nitrógeno Adecuadas
minaguaresidual NNN(kg/ha)Suministro
N/tonkgton/ha(kg/ha)Demanda
Eficiencia
suministroDemanda
N(kg/ha)deDosis





19. Contenidos de N-NO3 en agua de riego y nivel crítico
para agua potable.

20. Contenidos de N-NO3 en suelo y nivel crítico para
suelo.

21. Variabilidad espacial de la mineralización de N.
Statistic 1 2 Average
Average 0.5 0.3 0.5
Min 0.1 -0.1 0.1
Max 1.5 1.2 1.5
CV (%) 68 100 68
Site
kg N ha-1
d-1
Martinez, Ortega, Janssens, 2009

22. Balance de N en hortalizas de hoja, RM.
Ortega et al. 2013.

23. Inhibidores de la nitrificación
NH4
+ NO2
- NO3
-
Nitrosomonas
AMO
Nitrobacter
Nitrito Oxidasa
Inhibidor de la
NitrificaciónAmonio Nitrito Nitrato

24. Manejo sitio-específico del N

25. Contenidos máximos de metales en hortalizas.
Norma Cd Cu Ni Pb Zn
----------------------------------mg/kg------------------------------
FAO/OMS CODEX alimentarius 2,0 (0,2) 3,0 (0,3)
Comunidad Europea 0,5 (0,05) 3,0 (0,3)
Norma Chilena alimentos 100 (10) 1000 (100)
UdeCh/SAG 0,66 8,1 1,8 3,6 73

26. Efectos del plomo (Pb)
• La exposición al plomo inorgánico puede afectar múltiples
órganos y sistemas.
• Infantes y lactantes son particularmente susceptibles, pudiendo
producir dificultades motoras y en cuanto a su desarrollo
cognitivo.
• Adultos con altos niveles de plomo en la sangre (sobre 40 μg/dL)
pueden tener una síntesis del hemo deficiente y afecciones
hepáticas (EPA, 2004).

27. Efectos del cadmio (Cd).
• La intoxicación con cadmio se ha asociado a varios problemas de
salud humana como deficiencias renales, enfisema pulmonar,
osteoporosis, hipertensión arterial y algunas formas de cáncer
como el prostático.
• Se ha observado un aumento progresivo en los niveles de cadmio
en algunos suelos agrícolas, consecuencia de una prolongada
fertilización fosfatada.
• La concentración de cadmio en plantas de lechuga (materia seca)
puede ser hasta 16 veces la concentración en el suelo (Lehoczky
et al., 2000).

28. Contenido de metales en muestras de hortalizas.
Elemento Cd Cu Ni Pb Zn
Promedio
0,67 4,2 3,9 3,6 76,5
Mediana
0,55 4,0 2,2 2,7 78,5
Rango 0,12-1,57 0,8-10,1 0,5-18,2 0,8-12,2 21,0-137
CV (%)
55 46 110 67 32
0.5 ppm UE 3 ppm UE

29. Hipótesis respecto a contaminación con MP

30. Consumo de metales pesados
• OMS a través del Codex alimentarius:
– Cd 0,0010 mg/kg masa corporal/día-0,070 mg de Cd/día para 70 kg
– Pb 0,0036 mg/kg masa corporal/día-0,25 mg de Pb/día para 70 kg.
• Asumiendo:
– Consumo promedio 0,22 g de vegetales (masa seca) por kg de peso/día
– 15,4 g de vegetales para una persona promedio de 70 kg
– considerando los valores promedio de Cd y Pb determinados
– consumo sería: 0,0103 de Cd y 0,055 mg de Pb/día, < que estándar
OMS:

31. Conclusiones
• Peligros químicos derivados de manejos agronómicos
inadecuados como la contaminación por NO3 están presentes en
las hortalizas de hoja de la RM.
• Contaminación por metales pesados en hortalizas es una realidad
que preocupa y que podría deberse a problemas de
contaminación ambiental. Peligro para agricultura urbana.
• Conocimiento de los potenciales peligros químicos y sus
mecanismos es esencial para diseñar BPA.