toxinas procedentes del procesado de alimentos

Toxicología alimentaria
Diplomatura de nutrición humana y dietética
Curso 2010-2011
TOXINAS PROCEDENTES DEL
PROCESADO DE ALIMENTOS
Dr. Jesús Miguel Hernández-Guijo
Dpto. Farmacología y Terapéutica
Facultad de Medicina
Universidad Autónoma de Madrid
Clasificación de los tóxicos según su fuente
1.- Tóxicos naturales
- Alimentos marinos
- Alimentos vegetales
- Hongos superiores
- Sustancias antinutritivas
2.- Contaminación por microorganismos
- Intoxicaciones de origen bacteriano
- Toxinfecciones alimentarias
- Micotoxinas
3.- Constituyentes químicos de agua y suelo
- inorgánicos
- orgánicos
4.- Aditivos alimentarios
5.- Transformación de componentes de los alimentos
1
Procesado de alimentos
Tecnología del procesado de alimentos
Cocinado doméstico
fritura
tostado
asado
evaporación
ahumado
esterilización
pasteurización
irradiación
escabechado
congelación
enlatado
aumenta la palatabilidad
estabiliza los alimentos
mejora su digestibilidad
destruye microorganismos tóxicos
desactiva sustancia tóxicas
Tóxicos derivados por transformación de
componentes de los alimentos
1. Compuestos pirorgánicos
-Hidrocarburos aromáticos policíclicos
-Aminas heterocíclicas
2. Compuestos no pirolíticos derivados de aminoácidos
-Melanoidinas
3. Compuestos producidos por degradación o reacción de
contaminantes
-Nitritos y N-nitroso
4. Compuestos originados por calentamiento y oxidación de
grasas y aceites
-Hidrólisis de triglicéridos a ácidos grasos y glicerol
-Hidroperóxidos y peróxidos
5. Compuestos formados por tratamiento alcalino.
-Lisinoalanina.
-Aminas presoras
2
1.- Compuestos pirorgánicos
Hidrocarburos aromáticos policíclicos
Origen:
-Temperaturas elevadas de carbonización (>270ºC)
- <400ºC se forman pocos hidrocarburos aromáticos policíclicos.
- especialmente en parrillas con carbón vegetal y a cielo abierto
- procedimientos culinarios:
-temperaturas 370-390ºC
-superficie pan en horno 400ºC
-fritura profunda en grasa 400-600ºC
¿Dónde se encuentran?:
-alimentos asados
-ahumados
-difundidos por el medio ambiente
(agua, suelo, polvo, alimentos…)
Hicrocarburos aromáticos policíclicos
Oxidación dependiente de cit P450
Epóxidos
Efectos:
Mutagénicos
potencialmente cancerígenos (mg/kg)
Proteínas y ac. nucleicos
3
Benzopireno
Alimentos vegetales:
-lechuga 12µg/kg
-espinaca 20µg/kg
-col 20µg/kg
-germen de centeno 25µg/kg
-pan de trigo y de centeno 1µg/kg
-aceites de soja, cacahuete, maíz, oliva
Las plantas comestibles no lo sintetizan
Aminas heterocíclicas
Alimentos ricos en proteínas
Cancerígenos en tracto digestivo
MeIQX(metilimidazoquinolina) y IQ (imidazoquinolina) en pescados asados
metabolizados en hígado a mutágenos activos
4
2.- Compuestos no pirolíticos derivados de aa.
Reacción de Maillard: producción de pigmentos pardos y polímeros
(grupo amino de aa y carbonilo de aldehídos)
Humedad y calor
Efectos:
Hepatotóxicos
Reacciones alérgicas
Mutágenos
Posibles cancerígenos
Los productos:
-colorantes y saborizantes para alimentos
-color pardo, olores típicos de asado y ahumados
3.- Compuestos producidos por degradación o
reacción de contaminantes
Nitritos:
-por reducción bacteriana de nitratos
-bacterias nitrificantes presentes en alimentos, saliva y tracto GI
Fuentes de nitratos:
-presencia natural como consecuencia del ciclo del nitrógeno
-empleo de fertilizantes nitrogenados
-excretas de animales agrícolas
-desechos municipales e industriales
-aditivos alimentarios
-nitritos (espinacas, zanahorias, tubérculos, carnes curadas…)
Nitrito y curado de la carne:
-acción antibacteriana C. Botulinum (mecanismo desconocido)
-atractivo color rojo (nitrosilmioglobina, nitrosilemoglobina)
-flavor a curado (bacon, salchichas Frankfurt, magro de cerdo…)
5
Riesgos:
- Aumentos de metahemoglobinemia
-acidez gástrica disminuida
-ingesta de agua en niños
-hemoglobina fetal
-desarrollo incompleto sistema NADH-metahemoglobina reductasa
- N-nitroso: Formación de nitrosaminas en adultos
-teratogénicos, mutagénicos y cancerígenos
-dialquilnitrosaminas (DMN, DEN)
-de estructura cíclica (N-nitriso piperidina, N-nitroso pirrolidina)
-acilalquilnitrosaminas (nitrosoguanidina)
-las condiciones de pH y presencia bacteriana en tracto gastrointestinal
6
4.- Compuestos originados por calentamiento y
oxidación de grasas y aceites
Hidrólisis de triglicéridos
(calentamiento superior a 180ºC)
(Calentamiento intermitente es más efectivo que el continuado)
ácidos grasos
Monómeros cíclicos
-retraso en crecimientos
-hepatotóxicos
glicerol
Acroleina
- irritante de mucosas
-dermatitis
-conjuntivitis
-bronquitis
Peroxidación lipídica
-lípidos insaturados
-al oxidarse dan hidroperóxidos
-forman radicales libres
-también se forman por calefacción o almacenamiento prolongado
-la mayoría son destruidos en el intestino
5.- Compuestos formados por tratamiento alcalino
Condiciones alcalinas empleadas en el procesado de
proteínas animales y vegetales para uso alimentario
Derivados de aminoácidos con efectos tóxicos
lisonoalanina, ornitinoalanina y lantionina
Efectos:
nefrotóxicos
7
Irradiación de los alimentos
Efectos
Esterilizar alimentos
controlar la alteración microbiana
controlar las infecciones por insectos
inhibir la aparición de brotes en alimentos vegetales
Rayos gamma (cobalto-60 y cesio-137):
-Penetran profundamente en los alimentos y destruyen
microorganismos
-Dista de la potencia requerida para producir radioactividad
-Reduce la aplicación post-cosecha de plaguicidas
-Sustituye al calor cuando este no se puede emplear
-Producen productos químicos derivados. Radicales libres
Los tratamientos térmicos normalmente usados en el procesado de
alimentos suelen producir mayores modificaciones químicas
8