Los vinos ecológicos y sin sulfitos: ¿una alternativa de futuro?

JORNADA TECNICA ENOMAQ
Jueves 26 febrero 2015
Los vinos ecológicos y sin sulfitos: ¿una alternativa de futuro?
La Seguridad Alimentaria de los nuevos
aditivos y coadyuvantes alimentarios
Susana Buxaderas Sánchez
SEGURIDAD ALIMENTARIA
La seguridad alimentaria de los productos alimenticios es una prioridad:
EFSA
(European Food Safety Authority)
Reglamento (CE) No 178/2002
AECOSAN
Agencia Española de Consumo,
Seguridad Alimentaria y Nutrición:
nace de la fusión de AESAN e INC
ONU
FAO/OMS
CODEX Alimentarius
(Resolución 39/248 de 1985)
FDA
JEFCA (Joint FAO/WHO Expert Committee on
Food Additives)
Food and Drug Administration
Dependiente del Departamento de Salud (USA)
Dióxido de azufre: SO2
N1 E
Denominación
E 220 Dióxido de azufre
E 221 Sulfito sódico
R.D. 142/2002
E 222 Sulfito ácido de sodio
E 223 Metabisulfito sódico
IDA: 0 a 0,7 mg/Kg p.c.
E 224 Metabisulfito potásico
E 226 Sulfito cálcico
E 227 Sulfito ácido de calcio
CONSERVANTE:
RIESGO TOXICOLÓGICO:
VINOS
E 228 Sulfito ácido de potasio
Cerveza
INDIVIDUOS SENSIBLES
zumos de frutas
Refrescos
patatas elaboradas 5-10% asmáticos
déficit de la enzima sulfito-oxidasa
fruta seca
nueces
Embutidos
Etc...
Debe indicarse en la etiqueta cuando: SO2 > 10mg/Kg o 10mg/L
Probable mecanismo de sensibilización al SO2
Los individuas con baja actividad de la sulfito-oxidasa (o deficiencia del cofactor Mo) no
pueden metabolizar correctamente el SO2 , por lo cual, él y los metabolitos alternativos
actúan sobre los receptores colinérgicos aferentes traqueobronquiales
broncoespasmos
Procedente del catabolismo
de aminoácidos azufrados
Cofactor de molibdeno
(molibdopterina)
Procedente de sulfitos
de los alimentos
deficiencia de la sulfito oxidasa
SO2, tiosulfatos, S-sulfonatos y tioles
se elimina por orina
CONTENIDO DE SO2 EN VINOS ESPAÑOLES
Evolución del contenido de SO2 en vinos (2002-14)
Fuente: M. Iñiguez. Estación Enológica de Haro.
Valor promedio
Mediana
85
m g /L S O 2
80
75
70
65
60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Año
Según los datos de la Estación Enológica de Haro, en los últimos 13 años los vinos
presentan niveles de SO2 < a 85 mg/l, pero > a 70 mg/l.
ALTERNATIVAS AL DIÓXIDO DE AZUFRE
La Unión Europea y la industria vitivinícola buscan alternativas al SO2 para
Sustituir parcialmente la adición de SO2
Sustituir totalmente la adición de SO2
Proyecto Europeo 2009-2012: "Replacement of sulphur dioxide in food Keeling the SAme
quality and shelf-life of the products" (SOS2SAY)
Intervienen centros tecnológicos, universidades y empresas
de 5 países: Alemania (líder), España (Fundación LEIA, Parque
Tecnológico de Álava), Holanda, Reino Unido e Israel
¿La acción del SO2 puede cubrirse con productos nuevos, tales como?:
lisozima
quitosano
complejo caolin - plata
Lisozima (E. C. 3. 2.1. 17)
Enzima muy ampliamente distribuida entre los seres vivos: desde virus, insectos, anfibios,
reptiles, aves y mamíferos.
En el hombre se encuentra en
Lágrimas (3-5 mg/ml)
Saliva
mocos
Leche materna (0,3-0,5g/l)
Abunda en la clara de huevo (1-3 g/L, un 3,4% de las proteínas de la clara)
Es un antiséptico:
Antibacteriano: eficaz frente a las bacterias gram positivas (poco activa frente a las gram
negativas)
Antiviral: efectiva para los herpes simples, varicela e incluso frente al VIH 1 (in vitro)
Antifúngico: especie Candida
Actividad antibacteriana de la Lisozima
Su acción catalítica consiste en la rotura del enlace glicosídico beta (1-4)
característico de los peptidoglicanos bacterianos cuyo disacárido constitutivo es
N-acetil glucosamina (NAG)- N-acetil murámico (NAM). La rotura de la pared
permite la entrada de agua al interior celular, se hincha y acaba estallando (Carrillo, 2013)
Carrillo W. (2013) Lisozima: actividad antibacteriana y alergenicidad. Actualización en Nutrición, 14 (4):
314-326
Usos de la Lisozima (E. C. 3. 2.1. 17)
La lisozima (o muramidasa) de huevo está catalogada como aditivo de uso alimentario
con el código (E-1105) en la lista de aditivos CEE.
Su uso también está permitido en Australia, Japón y USA (la FDA considera a la
lisozima como GRAS para la industria quesera)
Aplicaciones de la lisozima en la conservación de alimentos:
Espolvoreada en la
superficie de
Vegetales frescos
Pescados
Carnes
frutas…..
Biofilms en contacto
con los alimentos
Biopolímero
+
lisozima
Se añade a la masa quesera por su actividad protectora frente a bacterias como el
Clostridium tyrobutiricum (Directiva Europea Nº 95/2/EC, 50 a 350 mg/kg de queso)
Controla el crecimiento de microorganismos en quesos durante más de 24 meses
Lisozima en Enología
Su uso está reconocido por la OIV (Oeno 15/2001 modificado por Oeno 4/2007):
Según la legislación de la Comunidad Europea (EC Nr 2066) se permite agregar:
500 mg/l en vinos tintos
250 mg/l en vinos blancos
En los vinos se utiliza para controlar el crecimiento de bacterias lácticas alterantes:
Oenococcus, Lactobacillus y Pediococcus
Tiene escasa acción sobre las levaduras y las bacterias gram-negativas debido al
bajo contenido y a la inaccesibilidad al peptidoglicano de la pared (10% frente
al 90% en las bacterias gram positivas)
Debido a su falta de efectividad frente a las bacterias acéticas (gram negativas) y a las
levaduras
No puede sustituir totalmente al SO2
ALERGENICIDAD DE LA LISOZIMA
En 2011, EFSA concluye que la lisozima que queda en los vinos puede causar alergia en
los individuos sensibles al huevo (0,3% de adultos):
1. A pesar de que la lisozima es la cuarta proteína del huevo en frecuencia alérgica
(15% frente al 53% para la ovotransferrina, 32% para el ovomucoide y la ovoalbúmina),
muchos individuos alérgicos al huevo muestran anticuerpos IgE anti-lisozima,
independientemente de la proteína responsable de la sintomatología clínica.
2. Se encuentran restos de lisozima en los vinos tratados, incluso en aquellos clarificados
con bentonita, que dan un resultado positivo de alergenicidad en pruebas sobre la piel.
Aunque nunca se ha descrito una alergia por la lisozima del vino tras el consumo oral,
la alergenicidad de la lisozima por vía oral está demostrada con el consumo de huevo .
3. No se describe ninguna pauta para eliminar el residuo de lisozima en los vinos y en la
actualidad no existe un nivel de seguridad definido para los alergenos.
EFSA (2011), Scientific opinion related to a notification from the Oenological Products
and Practices International Association on lysozyme from hen’s egg to be used in
the manufacture of wine as an anti-microbial stabilizer/additive pursuant to Article 6,
paragraph 11 of Directive 2000/13/EC – for permanent exemption from labelling.
EFSA Journal, 9 (10): 2386
QUITOSANO
Es un derivado de la quitina, la cual es el polisacárido más abundante de la
naturaleza después de la celulosa. De hecho, la quitina es un tipo de celulosa:
celulosa
quitina
Ambas son polímeros de glucosas unidas por el enlace β 1-4.
Se diferencian en el C 2, la celulosa tiene un hidroxilo y la quitina, el grupo N-acetil
La quitina se encuentra en el caparazón (exoesqueleto) de crustáceos, insectos,
moluscos y también en hongos y algunas algas.
OBTENCIÓN DEL QUITOSANO
Quitina: polímero de N-acetil glucosamina
desacetilación
Quitosano: polímero de glucosamina
El carácter básico del grupo amino permite la solubilidad del quitosano en soluciones
ácidas diluidas. Existen quitosanos con diferente PM y grados de desacetilación (GD) > 60%
La producción mundial es de unas 1.600 Tm debido a sus múltiples aplicaciones
Aplicaciones clásicas:
Agricultura: antifúngico
Tratamiento de aguas residuales: floculante
APLICACIONES DEL QUITOSANO
Industria alimentaria:
Nutracéutico*
Ingrediente funcional por su capacidad de atrapar ácidos grasos
Fibra alimentaria
Propiedades tecnológicas*
Enología
OIV-OENO 368-2009
Forma complejos con los metales pesados
Floculante
Reducir la cantidad de metales pesados
Evitar las quiebras férricas
Clarificante
Reducir posible contaminación de ocratoxina A
Eliminación de Brettanomices
Estas propiedades no permiten deducir
una sustitución total del SO2
*En 2004 fue reconocido como sustancia GRAS por la FDA
*Aceptado como ingrediente por la CEE: EFSA (2009) Opinion of the safety of
glucosamine hydrochloride from Aspergillus niger as food ingredient.
EFSA Journal 1099: 1-9
COMPLEJO DE CAOLIN-PLATA (KAgC)
Se trata de un polvo que
contiene Ago en un soporte
inerte de caolín (KAgC)
99% Caolín
1 ± 0.1%
Insoluble en agua y alcohol
Ag0
El KAgC se presenta introducido en una bolsita porosa de tejido de grado farmacéutico:
La porosidad permite el contacto del mosto o del vino con la Ag0 que está fuertemente
adherida al caolín.
El soporte de caolín tiene la aprobación de la OIV (OENO 28/2000)
El KAgC está a la espera del vºbº del grupo de seguridad alimentaria de la OIV,
La OIV ya aceptó el empleo del AgCl (OENO 145/2009):
a dosis de 1g AgCl/HL para evitar “off flavors” tipo mercaptanos.
Puede considerarse la aceptación del AgCl como un producto antecesor.
La finalidad enológica del KAgC es la estabilidad microbiológica del vino:
es especialmente efectivo frente a las bacterias acéticas
COMPLEJO DE CAOLIN-PLATA (KAgC)
En la UE la Ag está admitida como aditivo alimentario y principio activo de medicamentos:
Ag (E 174): como colorante
En diversos medicamentos de vía oral: GASTRARCTIN N®, OLIGOSTIM®,
ULCOTEST® or ROLLKUR®
La OMS , en su Guía de Calidad del Agua de Consumo Humano reconoce que los
niveles de plata que se encuentran en aguas potabilizadas con plata coloidal
no son tóxicos para el hombre. En estas aguas se encuentran niveles
residuales de 50µg/l, diez veces superiores a las cantidades usuales en las aguas
de bebida.
En el campo de la medicina, se están desarrollando productos con Ag por
sus propiedades antimicrobianas, a fin de utilizarlos en aquellos microorganismos
resistentes a los antibióticos:
Holt y cols. (2005). Biochemistry, 44: 13214-13223
Kumar y cols. (2008) Nature Materials, 7: 236-241
Rai y cols. (2009). Biotechnology Advances, 27: 76-83
ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DEL KAGC
La Ag se une al grupo SH- de proteínas de la membrana
celular impidiendo la respiración de la bacteria (anoxia).
Ag
Actividad
antimicrobiana
La Ag entra en el citoplasma por pinocitosis y
bloquea la acción de enzimas implicadas en la replicación
celular.
Ag+
Ag+
Ag+
Rai y cols. (2009). Biotechnology Advances, 27: 76-83
Lansdown (2010). Advances in Pharmacological Sciences, 10:16
ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA ACCIÓN GERMICIDA DE LA AG
La acción antiséptica de la Ag es conocida desde 4.000 a.c.
Persas: agua en vasijas de plata
Griegos y romanos: utensilios de cocina y desinfección heridas
Medicina tradicional china
Medicina Ayurvédica (India)
Occidente: echaban una moneda de plata en la leche para que no se cortara
(inhibir fermentación)
Hasta los años 40 del siglo XX se usaba plata coloidal en el tratamiento de
enfermedades producidas por virus, bacterias u hongos y para cicatrizar
heridas y quemaduras.
> 1940, el coste de la Ag promueve su sustitución por antibióticos y sulfamidas
En la actualidad se utiliza Ag coloidal:
• En la potabilización de aguas de consumo; la NASA eligió un sistema de
tratamiento de agua a base de Ag coloidal para el puente aéreo espacial
• En la medicina natural
• En productos farmacéuticos (Ag coloidal u otras sales de Ag)
• En investigación para sustituir antibióticos frente a los cuales hay
bacterias que han creado resistencia. La Ag actúa tópicamente, por
contacto, lo que no predispone resistencia.
USO ENOLÓGICO DE KAgC
Ag0 Ag+
KAgC
1g de KAGC por Kg o litro de mosto o vino
(lo cual supone un contacto de 10 mg Ag0 por Kg o litro)
• Tamaño de partículas del KAgC: 1,5 a 6,0 µm, son retenidas por filtración a 0,6 µm
y separadas del vino (la lisozima y el SO2 no pueden separarse del vino después del
tratamiento).
• Límite residual en vinos después del tratamiento con KAgC: 0,1 mg/L o 100µg/L
(límita fijado por la OIV para el uso del AgCl según OIV-OENO Resolution 145-2009)
(WHO Guidelines for Drinking-water Quality) :
Ag natural: Ag2S y otras sales máximo 5 µg/l
Aguas potable tratada con sales de plata : máximo 50 µg/l
• La Ag no es biodegradable (los sulfatos tampoco) y la lisozima si: pero las bolsitas
que envuelven al KAgC evitan la contaminación ambiental de la plata
DATOS TOXICOLÓGICOS DE LA PLATA
Vías de exposición para el hombre
Vía inhaladora
Toxicología
laboral
Argíria o
argirósis
Es la única manifestación
de toxicidad en el hombre
provocada por la Ag
Se caracteriza por un color
gris azulado en la piel y en
la conjuntiva del ojo
Vía oral
Vía dérmica
Alimentos contaminados (E147)
Aguas potables
Fármacos con Ag
Cremas/pomadas
No se absorbe
No hay casos descritos de toxicidad
Absorción intestinal: máximo 10%
2-4% del absorbido puede retenerse
en los tejidos
Eliminación por heces y orina
DATOS DEL RIESGO TOXICOLÓGICO DEL KAgC
Dosis de referencia (RfD) que provoca argíria en el hombre: 5 µg/kg p.c./día (Integrated
Risk Information System of EPA: Environmental Protection Agency, USA)*
Exposición oral del hombre a la Ag:
1. Cantidad diaria de Ag por la ingestión de un vino tratado con KAgC:
suponiendo que el vino contiene el máximo residuo permitido: 0,1mg/L
y que el individuo pesa 70 kg y bebe ½ litro de vino:
0.1 mg Ag/L x 0.5 L/day = 50 µg/día (o 0,71µg/kg p.c./día)
2. Se estima que entre los alimentos (10-100µg/kg)** y el agua de bebida (0,3µg/L)**
la cantidad media de Ag que se estima que recibe diariamente el hombre
por la dieta es de: 7,1 µg/día (o 0,1µg/kg p.c./día)
*
http://www.epa.gov/
** Hazardous Substances Data Bank (HSDB®)
http://www.nlm.nih.gov/
DATOS DEL RIESGO TOXICOLÓGICO DEL KAg
Comparando con el valor de referencia (RfD): 5 µg/kg p.c./día
0,71µg/kg p.c./día por el vino + 0,1µg/kg p.c./día otros alimentos y agua = 0,81µg/kg p.c./día
0,81µg/kg p.c./día <<<<<<< 5 µg/kg p.c./día
Si consideramos que el resíduo de Ag en los vinos tratados es el valor medio que se ha
encontrado: 0,025 mg/L de vino
0,29µg/kg p.c./día
CONCLUSIÓN
El resíduo de Ag que puede quedar en un vino tratado con KAgC no es tóxico
El complejo caolín-plata (KAgC) puede sustituir o combinarse con el SO2 en la
estabilización microbiológica del vino