Heavy Metal Bioaccumulation in Peruvian Food and Medicinal Products
Abstract
:1. Introduction
Metal | Health Effects | Main Source | References |
---|---|---|---|
Hg | Metallic taste, bad breath, nausea, vomiting, diarrhea and sporadically brownish discoloration of the incisors, emotional sensitivity, dementia, kidney damage, dermatitis, conjunctivitis, damage to color vision, and rhinitis | Mining activity (gold mining) | [32] |
Al | Respiratory, neurological, and neurodegenerative diseases such as Parkinson’s | The mining industry, in mineral processing, in the production of alloys or metallic aluminum, and power plants that use coal | [33,34] |
Sb | Hypertension, diabetes, liver damage, decayed teeth, carcinogenic effects, and polycystic ovary (breast cancer, prostate cancer, and colorectal cancer) | Natural, industrial activities (painting and batteries), and mining. | [35,36] |
As | Skin lesions, cancer (different types), and arsenicosis | In naturally occurring rocks and minerals, wood that has been treated with copper chromate arsenate, and some pesticides | [33,37,38,39] |
Ba | Acute gastroenteritis and loss of reflexes (muscle paralysis). | Natural and industrial activities (paints, cement, and fertilizers) | [40] |
Be | Acute or chronic allergic or irritative reactions, berylliosis, and cancer | Naturally in rocks, coal, sediments, volcanic material, which can thus contaminate groundwater | [33,41] |
Cd | Anemia, kidney dysfunction, osteoporosis, osteomalacia, respiratory problems, hypertension, nervous disorders, weight and appetite loss, and prostate and lung cancer | Natural (minerals and volcanic activity) and industrial activities such as production of batteries, phosphate fertilizers, detergents and refined petroleum products, paints, plastics, and zinc refining | [42] |
Sn | Fatigue, headaches, diarrhea, vomiting, muscle weakness, anemia, liver and kidney damage, and reduction in neurotransmitters in the brain | Rocks with natural tin content, tin mines, manufacturing industries that use tin such as in making plastics, food packaging, pesticides, and rodent repellents | [33,43] |
Ni | Skin conditions; dizziness; asthma; chronic bronchitis; lung embolism; respiratory failure; birth defects; heart disorders; allergic reactions; and lung, nose, larynx and prostate cancer | Industrial activities (metallurgy, batteries, solar equipment, and galvanization) | [44] |
Ag | Damage to the alveoli, argyria, and mild allergic skin reactions | In water and air naturally via the erosion of rocks or minerals, mineral processing, and photo processing | [33,45] |
Pb | Kidney dysfunction, kidney cancer, encephalopathy, poor attention span, memory loss and hallucinations chronic damage to the Central Nervous System (CNS) and Peripheral Nervous System (PNS), coronary heart disease, and cardiovascular functional abnormalities | Mining, industrial activities (batteries, paints, gas stations, glass production, and plastics) | [46,47] |
Se | Keshan disease, cancer, type 2 diabetes, and diseases of the endocrine system and circulatory system | Naturally in rocks and soils and from agricultural and industrial waste (paints, enamels, rubber, dyes, fungicides, etc.) | [33,48] |
Tl | Gastrointestinal symptoms, hair loss, and permanent neurological damage, which can be fatal | Rodenticides and pesticides | [49] |
Ti | Hepatic damage | Factories that produce titanium tetrachloride | [33,50] |
U | Kidney failure, decreased bone growth, DNA damage, carcinogenesis, and mutations in animals | Natural (groundwater), nuclear power plants, and industrial activities (catalysts and pigments) | [51,52] |
2. Findings and Discussion
2.1. Comparison to WHO Advisory Lists
2.2. Metal Bioaccumulation in Peruvian Food/Medicinal Products
2.3. Metal Bioaccumulation According to Food Category
2.3.1. Plants
2.3.2. Fish
2.3.3. Macroinvertebrates and Mollusks
2.3.4. Mammals
2.3.5. Other Food Categories
3. Conclusions
Recommendations
Supplementary Materials
Author Contributions
Funding
Institutional Review Board Statement
Informed Consent Statement
Data Availability Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
Abbreviations
World Health Organization, Codex Alimentarius | WHO |
Maximum Permissible Limit | MPL |
Metal(loid)s | Metals |
Southern Common Market (Mercado Común del Sur) | MERCOSUR |
European Union | EU |
Mercury | Hg |
Methylmercury | CH3Hg |
Aluminum | Al |
Strontium | Sb |
Arsenic | As |
Barium | Ba |
Beryllium | Be |
Cadmium | Cd |
Chromium | Cr |
Tin | Sn |
Nickel | Ni |
Gold | Ag |
Lead | Pb |
Selenium | Se |
Thallium | Tl |
Titanium | Ti |
Uranium | U |
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Hg | CH3-Hg | Al | Sb | As | Ba | Be | Cd | Cr | Sn | Ni | Ag | Pb | Se | Tl | Ti | U | |
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Plants | 100 | - | 100 | 100 | 97 | 100 | 100 | 41 | 100 | 100 | 100 | 100 | 32 | 100 | 100 | 100 | 100 |
0 | - | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 33 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | - | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 27 | 0 | 0 | 0 | 0 | 54 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
Fish | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 0 | 100 | 100 | 100 | 100 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 37 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 63 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
Macroinvertebrates and mollusks | 100 | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 48 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
0 | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 43 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
Mammals | 100 | - | - | - | 100 | - | - | 100 | - | - | - | - | 53 | - | - | - | - |
0 | - | - | - | 0 | - | - | 0 | - | - | - | - | 41 | - | - | - | - | |
0 | - | - | - | 0 | - | - | 0 | - | - | - | - | 6 | - | - | - | - | |
Others | 100 | - | 100 | - | 100 | - | - | 70 | 100 | - | 100 | - | 67 | 100 | - | - | - |
0 | - | 0 | - | 0 | - | - | 26 | 0 | - | 0 | - | 22 | 0 | - | - | - | |
0 | - | 0 | - | 0 | - | - | 4 | 0 | - | 0 | - | 11 | 0 | - | - | - |
Hg | CH3-Hg | Al | Sb | As(1) | As(2) | Ba | Be | Cd | Cr | Sn | Ni | Ag | Pb | Se | Tl | Ti | U | |
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WHO | 2 | 4 | 6 | 17 | 8 | 41 | ||||||||||||
Cuba | 8 | 2 | 46 | 47 | 17 | 60 | ||||||||||||
Mercosur | 5 | 52 | 47 | 2 | 53 | |||||||||||||
Australia–NZ | 13 | 2 | 2 | 5 | 1 | 6 | ||||||||||||
S. Africa | 2 | 2 | 1 | 4 | 2 | 14 | 3 | 58 | ||||||||||
EU | 34 | 4 | 58 | 5 | 62 | |||||||||||||
Total | 64 | 8 | 0 | 1 | 110 | 8 | 0 | 0 | 188 | 0 | 36 | 0 | 0 | 280 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Cuban | WHO | Australian–NZ | EU | Brazilian | S. African | Sweden | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fish | Hg | 1.00 | - | 1.50 | 0.50 | 0.50 | - | 0.20 |
As | 1.00 | - | 2.00 | - | 1.00 | - | - | |
Cd | 0.10 | - | - | 0.05 | 1.00 | - | 0.10 | |
Pb | 0.30 | - | 0.50 | 0.30 | 2.00 | 0.30 | 0.50 | |
Fruit | Hg | 0.00 | - | - | - | - | - | - |
As | 0.30 | - | - | - | - | - | - | |
Cd | 0.05 | - | - | - | - | - | 0.05 | |
Pb | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.50 | 0.10 | 0.50 |
Publication Category | Plants | Fish | Macroinvertebrates and Mollusks | Mammals | Others | Total |
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Undergraduate theses | 95 | 18 | 7 | 13 | 10 | 143 |
Master’s theses | 21 | 5 | 4 | 4 | 2 | 36 |
PhD dissertations | 12 | 2 | 0 | 3 | 2 | 19 |
Peer-reviewed journals | 13 | 6 | 2 | 0 | 1 | 22 |
Reports | 3 | 5 | 3 | 0 | 0 | 11 |
Total | 144 | 36 | 16 | 20 | 15 | 231 |
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© 2024 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
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Tejada-Purizaca, T.R.; Garcia-Chevesich, P.A.; Ticona-Quea, J.; Martínez, G.; Martínez, K.; Morales-Paredes, L.; Romero-Mariscal, G.; Arenazas-Rodríguez, A.; Vanzin, G.; Sharp, J.O.; et al. Heavy Metal Bioaccumulation in Peruvian Food and Medicinal Products. Foods 2024, 13, 762. https://doi.org/10.3390/foods13050762
Tejada-Purizaca TR, Garcia-Chevesich PA, Ticona-Quea J, Martínez G, Martínez K, Morales-Paredes L, Romero-Mariscal G, Arenazas-Rodríguez A, Vanzin G, Sharp JO, et al. Heavy Metal Bioaccumulation in Peruvian Food and Medicinal Products. Foods. 2024; 13(5):762. https://doi.org/10.3390/foods13050762
Chicago/Turabian StyleTejada-Purizaca, Teresa R., Pablo A. Garcia-Chevesich, Juana Ticona-Quea, Gisella Martínez, Kattia Martínez, Lino Morales-Paredes, Giuliana Romero-Mariscal, Armando Arenazas-Rodríguez, Gary Vanzin, Jonathan O. Sharp, and et al. 2024. "Heavy Metal Bioaccumulation in Peruvian Food and Medicinal Products" Foods 13, no. 5: 762. https://doi.org/10.3390/foods13050762