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Toxicología alimentaria
¿Qué es la toxicología?
La toxicología es el estudio de la manera en que los venenos naturales o los fabricados por el
hombre producen efectos nocivos en los organismos vivos.
Además estudia las propiedad químicas y físicas de los venenos su concentración en el
ambiente, su vía de ingreso al organismo, su distribución, su metabolismo, vida media,
acumulación, etc.
Clasificación de la toxicología
Toxicología Clínica: Estudia los pacientes intoxicados, sean adultos, jóvenes o niños, en las
exposiciones agudas o crónicas, su diagnóstico, sus signos, sus síntomas y el tratamiento
específico.
Toxicología Forense: Ayuda a determinar el diagnóstico médicolegal en las intoxicaciones
agudas y crónicas y el hallazgo de la causa de muerte por envenenamiento accidental o
criminal.
Toxicología Analítica: Ayuda a determinar de forma cuali y cuantitativa el contenido de una
sustancia química peligrosa.
Toxicología Laboral o Industrial: se ocupa de prevenir, diagnosticar, tratar y evitar los
consecuencias por intoxicaciones agudas y crónicas
¿Qué es la toxicidad?
El término “toxicidad” se emplea para describir la naturaleza de los efectos perjudiciales
producidos y las condiciones necesarias para su producción.
La toxicidad ocurre toda vez que una sustancia entra en contacto con una superficie corporal
como la piel, los ojos o la mucosa del sistema digestivo o respiratorio.
Definiciones
Tóxico: Este término se relaciona con los efectos venenosos o mortales en el cuerpo.
“Toxicante”: El término “toxicante” hace referencia a sustancias que son producidas por las
actividades humanas o son derivadas de estas.
Toxina: El término “toxina” hace referencia a sustancias tóxicas producidas naturalmente.
Dosis: La dosis es la cantidad real de una sustancia química que ingresa al cuerpo.
Respuesta: Efecto que se produce en un organismo vivo.
Dosis-efecto: Dosis-efecto sugiere que una dosis, o un período de exposición (a una sustancia
química, fármaco o sustancia tóxica), producirá un impacto (efecto) en el organismo expuesto.
Dosis umbral: La dosis umbral sugiere que debe existir una dosis o nivel de exposición por
debajo del cual no se observan efectos nocivos o perjudiciales en una población.
Vías de exposición
Vía inhalatoria – Sistema respiratorio
Vía cutánea – La piel
Ingestión – Sistema digestivo
Clasificación de los tóxicos alimenticios
Naturales
Leguminosas
Cereales
Bebidas estimulantes
Proteínas, péptidos, aa
Glucósidos cianogénicos
Micotoxinas
Café - cafeína
Toxina botulínica
Promotores de flatulencias
Ácido Fítico
Te - teofilina
Toxina estafilococo
Inhibidores enzimáticos
Inhibidores de amilasas
Chocolate - teobromina
Toxina C. perfringes
Saponinas
Cerveza - alcohol
Intencionales - Aditivos
Conservadores
Antioxidantes
Endulzantes
Enzimas
Colorantes
Saborizantes
Estabilizantes
Antiespumantes
Potenciadores
Aromatizantes
Nitratos y nitritos
Diluyentes
Accidentales
Plaguicidas
Metales
Microorganismos
Carbamatos
Pb
Bacterias
Organofosforados
Hg
Virus
Organoclorados
Cd
Hongos
As
Tóxicos naturales
Glucósidos cianogénicos
El cianuro en cantidad de trazas, esta
ampliamente distribuido en las plantas,
en donde se encuentra principalmente
en forma de glucósido, ya que al parecer
más que metabolito secundario como en
un principio se creía, son productos
intermediarios en la biosíntesis de
algunos aminoácidos.
Glucósidos cianogénicos
En la naturaleza se estima que hay más de 100 especies que contienen glucósidos cianogénicos y
no exclusivamente asociados a leguminosas. El material biológico al ser macerado o dañado
puede liberar cianuro por una acción enzimática, generalmente siendo la responsable la ßglucosidasa. El problema se presenta en algunas plantas comestibles para humanos o ganado.
Ejemplos:
• Frijol
• Sorgo
• Yuca
• Almendras
• Duraznos
• Cerezas
El glucósido no es tóxico por sí mismo, pero sí el CN- generado por la hidrólisis enzimática, el cual
es un potente inhibidor de la cadena respiratoria. Causa problemas de anoxia histotóxica.
Cafeína
El uso y consumo de cafeína, tal vez data desde la era paleolítica, ya que está ampliamente
distribuida en diferentes plantas, entre las que se encuentran varias de Sudamérica como la
guaraná, cola y mate.
El mayor uso de cafeína es como parte de la formulación de las bebidas carbonatadas de “cola” ,
así como en panificación, derivados lácteos, budines y confitería. Otros usos están relacionados
al tratamiento terapéutico de apnea infantil, estimulante bronquial y cardíaco, tratamiento del
acné, así como en el tratamiento de la migraña. También se le encuentra en productos
farmacéuticos de patente como: analgésicos, diuréticos, control de peso, estimulantes, etc.
Cafeína
La cafeína es un polvo blanco, con sabor amargo siendo sublimado sin que se descomponga
térmicamente, soluble en agua, con hidrofobicidad suficiente para atravesar membranas
biológicas. Estas características facilitan que sea absorbida rápidamente en el tracto
gastrointestinal, distribuyéndose en todo el organismo, incluyendo cerebro, testículos y tejidos
fetales.
Una taza de café puede retardar el tiempo requerido para que un individuo se duerma, así como
servir de estímulo durante los estados de aburrimiento o fatiga, aparentemente también facilita
la realización de tareas rutinarias. Al aumentarse el consumo de cafeína se pasa a un estado de
ansiedad, con efectos cardiovasculares, diuresis y un aumento en la secreción gástrica. La
toxicidad aguda de la cafeína se observa con síntomas de inquietud, excitación, delirios ligeros,
tensión muscular, temblores y disturbios cardiovasculares (taquicardia). Concentraciones letales
lo que equivaldría aproximadamente a 75 tazas de café consumidas en un período de 30
minutos.
Intenciones - Aditivos
Aditivos
Un aditivo es una sustancia o mezcla de sustancias diferentes al alimento, que se encuentran en
el mismo, como resultado de producción, almacenamiento o empacado, añadido
intencionalmente para lograr ciertos beneficios, como mejorar el nivel nutritivo, conservar la
frescura, impedir el deterioro por microorganismos e insectos, generar alguna propiedad
sensorial deseable o bien como ayuda de proceso.
Sabor/olor
Apariencia
Estabilidad
Textura
Empaque
Aroma
Sabor
Color
Claridad
Opacidad
Espuma
Turbidez
Conservadores
Antioxidantes
Firmeza
Seco
Polvoriento
Masticable
Sanidad
Etiqueta
Atracción
Conservación
dulce
ácido
salado
amargo
Sensaciones
frescura
pungente
Aditivos
Su uso se debe limitar a las sustancias que han demostrado un beneficio al consumidor y en
caso de riesgo para la salud, este debe ser prácticamente no tóxico y debidamente evaluado en
sus aspectos toxicológicos.
El uso de aditivos tiene que estar regulado por la ética profesional, ya que deben reportar un
beneficio al alimento, ya sea mejorándolo o aumentando su vida en una estantería. Es decir, que
un aditivo no debe ser usado por el sólo hecho de que existe o bien para encubrir defectos en
los alimentos, deben de usarse dentro de las normas de buenas practicas de manufactura
nacionales e internacionales. Su exceso significaría, que en vez de ser aditivos serían
contaminantes o se estaría cometiendo un fraude.
Conservadores
Se definen como conservadores a las sustancias químicas que al ser añadidas intencionalmente
al alimento, tienden a prevenir o retardar el deterioro causado a los alimentos por
microorganismos, en esta clasificación se prefiere excluir el azúcar, alcohol, vinagre y especias, a
pesar de que se han usado desde la antigüedad para este fin, tal vez porque su función sea más
importante respecto al sabor que imparten.
Un conservador ideal sería aquel que inhibe hongos, levaduras y bacterias, que no sea tóxico
para el ser humano, fácilmente biotransformable por el hígado, no acumulable en el medio
ambiente, o en organismos vivos, soluble en agua, estable, que no imparta sabor, ni olor y que
sea de bajo costo.
Entre los principales conservadores está: benzoatos, parabenos, propionatos y sorbatos.
Colorantes
Se ha demostrado que los alimentos no tienen el sabor correcto si no presentan la coloración
adecuada, ya que el color es la primera impresión sensorial que se tiene de un producto,
incluso puede influir en la percepción de su olor, sabor, temperatura e incluso textura.
La historia del uso de colorantes se remonta a épocas
antiguas, primeramente utilizando los pigmentos
extraídos de plantas, animales y suelos; tiempo después
se reportan compuestos químicos utilizados con la
finalidad de adulterar diferentes productos.
Colorantes
Un Colorante Certificado implica que su pureza y composición
están determinadas y avaladas por una autoridad competente,
son consistentes en su potencia . Los Colorantes No
Certificados se refieren a los de origen natural.
La presentación de los colorantes puede ser en diferentes
formas: polvo, granular, para recubrimiento, homogeneizado,
laca, etc.
Antioxidantes
Los lípidos son susceptibles de reaccionar con el oxígeno formando compuestos desagradables
al paladar, fenómeno que se conoce como rancidez. Este fenómeno representa pérdidas
económicas, una baja calidad de productos, además de que los compuestos generados pueden
ser responsables de algunos procesos deteriorativos en humanos, entre los que se encuentra tal
vez la vejez. Por otro lado se les asocia a problemas coronarios, paro cardíaco y cáncer.
El papel de los antioxidantes es controlar en parte el deterioro que puedan sufrir las grasas (a un
nivel de uso del 0,2%) prolongando de esta forma la vida útil de los alimentos.
Saborizantes y aromatizantes
El sabor es otro de los factores que influyen considerablemente a las cualidades de un alimento.
Respecto a saborizantes, no se puede pensar estrictamente en la relación de un solo compuesto
y un tipo de alimento en especial; por ejemplo, el sabor de la frutilla puede ser imitado
aproximadamente por una combinación de: maltol, alcohol, propilenglicol, ácido acético,
aldehídos, cinamato de metilo, beta-ionona, diacetilo, etc., a pesar de combinar estos
compuestos y otros más, no se ha logrado una reproducción fiel. Cabe resaltar que varios de
estos compuestos se encuentran en forma natural en frutas y otros vegetales, por lo que se
puede asumir un riesgo bajo al usarse como parte de la formulación de aromas y sabores.
Respecto a los avances en saborizantes se han propuesto nuevas tendencias; para que un saborolor ("flavor") sea GRAS*, se requiere conocer su identidad química, pureza, estructura,
presencia natural en alimentos o no, su concentración, toxicidad y biotransformación. A pesar de
todo esto, algunas sustancias estarán listadas como permanentes (por ejemplo cafeína,
antranilato de cinamilo), algunos se les elimina de la clasificación GRAS (como aceite de calamus
y aceite vegetal bromado) o bien quedan cuestionados hasta mayor evidencia.
*GRAS: Generalmente Reconocido como Seguro
Edulcorantes
Los edulcorantes son compuestos que tienen gran
importancia por el alto consumo que representan, son
útiles para diabéticos o personas que deseen controlar
su peso. Son sustancias dulces pero que generalmente
carecen de valor calórico.
Nitritos y nitratos
En embutidos produce la fijación del color rojo, formando la nitrosohemoglobina de la carne
curada, aunado a esto se presentan también algunos cambios sensoriales favorables.
Se han recomendado algunas alternativas tanto físicas como químicas para sustituir nitratos y
nitritos, sin embargo, no se ha encontrado todavía ninguna solución completamente
satisfactoria.
Contaminantes accidentales
Contaminantes accidentales
A los contaminantes se les ha dado una categoría especial dentro de la toxicología de alimentos,
ya que son compuestos que en un momento dado podrían poner en peligro la salud del
consumidor, sobre todo por que no se espera encontrarlos como parte de una dieta; sin
embargo varios de estos compuestos son necesarios para garantizar alimentos y evitar
hambrunas. Los contaminantes pueden ser muy variados, plaguicidas, metales tóxicos,
elementos radioactivos, antibióticos, hormonas, etc.
Plaguicidas
Los plaguicidas son sustancias químicas cuya finalidad es la de proteger al hombre o a sus animales
domésticos de las enfermedades causadas por vectores o bien para mejorar la producción de alimentos
(Ecología Humana y Salud, 1983). Por medio de herbicidas, fungicidas, rodenticidas, molusquicidas e
insecticidas.
Sin embargo, hay que resaltar el hecho de que los plaguicidas
y en general cualquier
contaminante pueden permanecer en los alimentos en su
forma activa aún después de cocinados
o ingeridos.
Entre los efectos de los insecticidas que se encuentran
presentes en los alimentos como
residuos contaminantes, está el riesgo de cáncer en humanos,
el cual puede ser causado por
compuestos de tipo epigénico, o sea los que promueven la
formación de tumores a dosis bajas,
con poca o ninguna interacción con el material genético (ADN)
Plaguicidas
Actualmente se cuenta con una gran variedad de compuestos que funcionan como insecticidas,
entre los más usados están: organoclorados, ciclodienos, organofosforados, carbamatos,
nicotinoides, rotenoides, piretroides, etc. Cabe señalar que una gran parte de los insecticidas
actúan inhibiendo la acción de la acetilcolinesterasa.
Los plaguicidas son usados por lo general, en bajas concentraciones a nivel casero o
masivamente en el campo, siendo además, los que con mayor frecuencia se encuentran como
contaminantes en alimentos. Hay que hacer notar la diferencia de intoxicación producida por la
ingestión de alimentos con residuos químicos y de las personas que trabajan en el proceso de
fumigación, en cuyo caso estaríamos considerando intoxicaciones agudas o subagudas de tipo
laboral.
Metales
Un metal tóxico es aquel que pertenece al grupo de elementos que no son necesarios o
benéficos, capaces de causar efectos indeseables en el metabolismo, aún a concentraciones
bajas. Los metales que se encuentran en alimentos, deben su presencia a diferentes causas, que
van desde su obtención o cultivo, hasta su industrialización y distribución.
Algunos metales como el plomo o el mercurio, pueden
considerarse como tóxicos sistémicos, es decir que
pueden afectar a más de un órgano, si son ingeridos
(sistema gastrointestinal) y distribuidos a diferentes
órganos por la sangre.
Los metales pueden jugar un papel importante en el
metabolismo normal, por ejemplo: calcio, potasio,
sodio, magnesio, hierro, zinc, selenio, manganeso,
cobre, molibdeno, cobalto, cromo, sílice, níquel, estaño
o bien tóxicos: cadmio, plomo, mercurio, berilio,
arsénico y bario.
Metales
La toxicidad de un metal depende de la dosis en que se ingiera, así como de la cantidad
excretada.
A veces la diferencia entre la concentración tóxica y la concentración requerida es mínima, como
sucede en el caso del selenio. El selenio a nivel mundial causa problemas de intoxicación en el
ganado, ocasionándoles malformaciones en los cascos y huesos además de otras
malformaciones, alteraciones gastrointestinales y dermatitis.
En contraparte se pude citar al plomo, mercurio y cadmio en que no se les ha encontrado ningún
efecto benéfico pero sí dañino a concentraciones bajas, además de que son comúnmente
encontrados en alimentos como contaminantes.
Otro caso de metales dañinos son los radioactivos, como sucede con el aluminio proveniente de
recipientes para cocinar o de empaques, aparentemente puede ser una de las causas que
provoca la enfermedad de Alzheimer, ostiodistrofia y esclerosis lateral amiotrófica
Microorganismos
Dentro de los organismos más conocidos que generan contaminaciones en los alimentos, se
encuentran la Salmonella Typhi, las bacterias coliformes, Clostridium botulinum, Shigella.
Estos microorganismos pueden generar afecciones por presencia de si mismos o de sus toxinas
como medio de toxicidad.
Las reglas detalladas por la ANMAT, contiene información de qué cantidad permitida debe haber
en cada alimento y cómo analizar dicha muestra.