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Acrilamidas, Furanos y el FDA
Food Safety Magazine, Regulatory Report. Lauren Posnick Robin, Sc.D. Series Editor: Sebastián Cianci. Jun-Jul 2007
En abril de 2002, científicos suecos sorprendieron al mundo anunciando el descubrimiento de cantidades significantes
del químico acrilamida en una variedad de alimentos cocidos. La acrilamida es un conocido carcinógeno animal y
neurotóxico humano, y el descubrimiento de acrilamidas en alimentos promovió una reacción inmediata de los gobiernos a
través del mundo, además una intensa cobertura de los medios de comunicación. En los Estados Unidos, cerca de 200
artículos en acrilamida en alimentos aparecieron en los diarios en lo meses restantes del año 2002.
La acrilamida es un químico industrial utilizados en los productos para purificación del agua, lechadas, empaques, e
investigaciones científicas. Entonces, ¿qué hacía esta sustancia en los alimentos? Los científicos pronto descubrieron
que la acrilamida fue formándose en los alimentos como resultado de un reacción termo-inducida que ocurre
naturalmente entre ingredientes, el amino ácido asparagina y los azúcares reductores. En otras palabras, la acrilamida
resultó de la cocción o el procesamiento térmico de los alimentos.
El hallazgo de acrilamidas en alimentos fue seguido por el descubrimiento, por parte de científicos de la U.S. Food and
Drug Administration (FDA), que el furano, otro químico relacionado con la cocción, se produjo en grandes cantidades en
una gran variedad de alimentos que habían sido reportados previamente. Las acrilamidas y los furanos en alimentos se
han convertido en temas significativos para la FDA, con uno o ambos compuestos apareciendo en cada lista del
Programa de Prioridades del Centro de la FDA para Inocuidad Alimentaria y Nutrición Aplicada (CFSAN) desde el 2003.
Lo que sigue es una revisión del trabajo de la FDA en acrilamidas y furanos, incluyendo una discusión de cómo el trabajo de
la FDA encaja en el contexto internacional.
Acrilamidas
Las acrilamidas se forman en los alimentos debido a una reacción entre el aminoácido asparagina y los azúcares
reductores, como la glucosa o fructosa. La formación de acrilamidas es una parte de la reacción de Maillard, la cual
permite el dorado y cambios de sabor en los alimentos cocidos. La formación de acrilamidas ocurre ante todo a
temperaturas elevadas de cocción, utilizadas en frituras y horneados (sobre los 120°C) y en condición de baja humedad.
Existen también varios alimentos en los cuales las acrilamidas parecen formarse en condiciones de alta humedad a
bajas temperaturas, como es el caso de jugo de ciruelas o aceitunas negras maduras enlatadas. La FDA detectó
acrilamidas en estos alimentos durante muestreos de alimentos que eran parte del programa del Estudio de la Dieta
Total del FDA.
Las acrilamidas se han encontrado principalmente en alimentos a base de plantas, notablemente en productos de la
papa, como papas fritas y chips; cereales como galletas, crackers, cereales para el desayuno; pan tostado y café.
Científicos de la FDA estiman que en promedio el consumidor americano ingiere 0.4 microgramos/kilogramo de peso
corporal/día (µg/kg-bw/d) de acrilamidas, mientras que los estimados internacionales para el consumidor promedio varían
de 0.2 a 1.4 de µg/kg-bw/d para el año 2005.
Acrilamidas en alimentos son una preocupación debido a que se ha encontrado que es carcinogénico en roedores, razón
por la cual se ha considerado como un potencial carcinogénico para los seres humanos. Una evaluación internacional
más grande de las acrilamidas por el Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios de la FAO/WHO (JECFA) en el año
2005, concluyó que los niveles de acrilamidas en alimentos fueron de preocupación, dados los ratios de carcinogenicidad
vistos en roedores. La acrilamida es también un conocido neurotóxico humano y una toxina para el desarrollo y
reproducción animal. Sin embargo, se considera que la acrilamida no tiene efectos neurológicos, reproductivos o en el
desarrollo en los niveles encontrados en los alimentos, aunque más investigaciones están siendo realizadas en dichas
áreas.
Muchas investigaciones se han enfocado en las formas de mitigar la formación de acrilamidas en alimentos. Las técnicas
propuestas generalmente caen dentro de una de varias áreas: reducción de la disponibilidad de asparagina libre o de
azúcares reductores, modificación de otros ingredientes, y cambios en los tiempos o temperaturas de cocción. Diferentes
técnicas parecen ser útiles para diferentes tipos de productos: para papas, seleccionar las papas con bajo contenido
de azúcares reductores, controlando las condiciones de almacenamiento, y reduciendo el tiempo o la temperatura de
cocción son métodos frecuentemente citados, mientras que para los cereales, modificaciones del tiempo o temperatura
de cocción, evitando el uso de bicarbonato de amonio, y utilizando materiales bajos en asparagina pueden ser de mayor
importancia. Otras técnicas sugeridas para mitigar la acrilamida incluyen el uso de ingredientes secundarios, (ejm:
amino ácidos, calcio, ácido cítrico) que interfieren con la formación de acrilamidas, y el uso de asparaginasa para reducir
los niveles de asparagina antes de la cocción. No se han identificado técnicas adecuadas para reducir las acrilamidas en
café conservando el sabor. Asimismo, muchas de las medidas propuestas para reducir las acrilamidas no han sido aún
probadas comercialmente. Adicionalmente, los fabricantes necesitarán conocer como estas medidas afectarán el
sabor, la estabilidad o la seguridad de un determinado producto.
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Actividades de la FDA
Después del descubrimiento de acrilamidas en alimentos el año 2002, la FDA inició un extenso rango de actividades en
acrilamida (Tabla 1). Los logros de la FDA incluyen el desarrollo de un método analítico; análisis de niveles de
acrilamida en alimentos; evaluación de la exposición; investigación en toxicología de las acrilamidas, formación y mitigación; y
participación en trabajos internacionales en acrilamida. Mayores detalles sobre las actividades de la FDA en acrilamidas
pueden ser encontradas en www.cfsan.fda.gov/~lrd/pestadd.html#acrylamide.
Un aspecto notable en el trabajo de la FDA es el desarrollo de una gran base de datos (más de 2600 muestras) de
niveles de acilamidas en alimentos, del análisis tanto de alimentos comprados individualmente y de muestras del
Estudio de la Dieta Total (Total Diet Study). Esta base de datos incluye muestras representativas de alimentos
provenientes de procesadores de alimentos, restaurantes y hogares, así como también de alimentos de las tres cocinas
más comunes en la dieta americana: asiática, hispana y sureña/criolla/cajún. Los estimados de exposición de la FDA
han permanecido estables durante varios años, a pesar que más resultados de acrilamidas fueron añadidos a la base
de datos. Por eso, hasta el verano de 2006, no se han planeado nuevos muestreos, a pesar que podrían ser añadidos
en el futuro si fueran necesarios.
- Desarrollo de un Plan de Acción para Acrilamidas en Alimentos
- Desarrollo de un método sensible para la medición de los niveles de acrilamidas en alimentos.
- Análisis de niveles de acrilamidas en más de 2600 muestras de alimentos.
- Realización de evaluaciones a la exposición que indican la cantidad y las fuentes principales de la exposición de
acrilamidas para los consumidores de los Estados Unidos.
- Investigación de los factores que afectan la formación de acrilamidas en alimentos y los efectos de la cocción en el hogar
en los niveles de acrilamidas.
- Realización de investigaciones de la toxicología en acrilamidas, incluyendo toxicocinética y estudios de absorción y en el
desarrollo de un modelo PBPK. Ensayos de carcinogenicidad y estudios de neurodesarrollo están siendo desarrollados.
- Información al público acerca de las acrilamidas a través de avisos en la web, publicación de un artículo en la revista
FDA Customer, y reuniones públicas, incluyendo reuniones en la Food Advisory Committee (FAC) y el Subcomité FAC
en Contaminantes y Productos Tóxicos Naturales.
- Participación en esfuerzos internacionales para la investigación, ensayos y mitigación de las acrilamidas en alimentos.
Tabla 1: Actividades seleccionadas por la FDA y logros en acrilamidas
La FDA está también ejerciendo un importante trabajo en acrilamidas en el área de toxicología de las acrilamidas.
Desde 2002, los científicos de la FDA y el Centro Nacional de la FDA para la Investigación Toxicológica (NCTR por sus
siglas en inglés) ha publicado 11 artículos en toxicología de las acrilamidas en las áreas de toxicocinética,
biodisponibilidad, mutagenicidad y neurotoxicidad. El año 2008, NCTR espera completar nuevos ensayos a largo plazo
de carcinogenicidad en ratas y ratones, con lo cual solucionaría las deficiencias de los primeros ensayos en
carcinogenicidad y suministraría mayor data confiable sobre los potenciales riesgos de la exposición a acrilamidas. NCTR
también ha completado el desarrollo de un modelo fisiológico basado en farmacocinética (PBPK por sus siglas en
inglés) para acrilamida. La nueva data potencial y el modelo PBPK serán utilizados junto con la data de exposición de
alimentos en una evaluación del riesgo que pretende estimar el riesgo de cáncer a partir de acrilamidas en alimentos.
Actualmente, FDA se encuentra aún en etapa de obtención de la información sobre acrilamidas, y no ha instituido alguna
acción regulatoria. Los anuncios alimentarios actuales de la FDA en acrilamidas no han cambiado desde 2002, como por
ejemplo, lo que los consumidores ingieren en una dieta balanceada, escogiendo una variedad de alimentos que son
bajos bajos en grasas trans y saturadas, y ricos en granos con alto contenido de fibra, frutas y vegetales. La evaluación
de los riesgos planeada en acrilamida será de importancia crítica para la decisión del manejo de los riesgos por parte de
la FDA.
Debería notarse que la presencia de acrilamidas en alimentos presenta algunos temas únicos para la administración del
riesgo. Se han encontrado niveles más altos de acrilamidas en alimentos en relación con otros contaminantes que
resultan del tratamiento térmico (ver tabla 2). Las acrilamidas se encuentran también en un amplio rango de alimentos,
incluyendo alimentos básicos como papas o granos; las cuales se forman a través de las tradicionales prácticas de
cocina, tanto durante el procesamiento del alimento como en el hogar; se forman a partir de los nutrientes en los
alimentos; y están relacionadas con la reacción de Maillard, la cual produce sabores en los alimentos. Dichos atributos
hacen que el tratar con las acrilamidas sea un desafío para las agencias regulatorias, incluyendo la FDA.
ContaminanteMuestra de alimentos Ingesta aproximada significativa (µg/día)AcrilamidaPapas calentadas y productos de
cereales (ejm: papas fritas, papas en chips, galletas, crackers), café21 – 60FuranosSopas enlatadas, estofados
y salsas; alimentos para bebés en frascos, café 15 Aminas heterocíclicas (HAAs)Carne de res o de pescado
cocinada≤ 13-monocloropropano-1,2-diol (3-MCPD)Proteína vegetal hidrolizada con ácido, salsa de soya o salsas
relacionadas, productos de cereales calentados (ejm: galletas, crackers) 3.5 – 25Compuestos N-nitrosos Carnes
curadas con nitrito o nitrato de sodio ≤ 1Hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs)Alimentos a la parrilla o
ahumados, aceites vegetales (también frutas, vegetales y moluscos, a través de deposiciones ambientales)2 – 3
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Uretano (etil carbamato)Alimentos fermentados y bebidas 1 – 4
Tabla 2: contaminantes químicos seleccionados como resultado del calentamiento o de otros procesamientos de los
alimentos.
Actividad Internacional en Acrilamidas
El trabajo principal internacional se ha realizado en la investigación en acrilamidas. En la Unión Europea (UE), la Comisión
Europea (CE) ha establecido una Información Base de Acrilamidas que resume las actividades de investigación de la UE y
mantiene muchos talleres y reuniones a fin de compartir la información en los riesgos de acrilamidas y las estrategias
potenciales de mitigación. El Centro de Investigación Conjunta de la CE lleva una base de datos de los niveles de
acrilamidas y coordina el trabajo en métodos analíticos, tales como estudios de la aptitud y desarrollo de materiales de
referencia. La CE ha establecido también el programa HEATOX para investigar los riesgos a la salud de la acrilamida y
otros químicos que se forman con el tratamiento térmico de los alimentos. Adicionalmente, una coalición de la industria
europea, la Confederación de Industrias de Alimentos y Bebidas (CIAA) de la UE, ha desarrollado una “Acrylamide
Toolbox” (herramientas de capacitación en acrilamidas) que contiene amplia información de la industria en técnicas
que podrían ser útiles para mitigar los niveles de acrilamidas en alimentos.
La FDA ha estado involucrada activamente en muchas iniciativas internacionales. Tanto la WHO como el JECFA han
realizado evaluaciones preliminares del riesgo de acrilamida en alimentos, y los expertos de la FDA han participado en
estas consultas. La Comisión del Codex Alimentarius, una organización internacional que establece normas alimentarias,
está actualmente preparango un Código de Prácticas para la Reducción de Acrilamidas en Alimentos, y los Estados
Unidos (representados por la FDA) son los co-líderes en el grupo de trabajo para este proyecto. El Joint Institute for Food
Safety and Applied Nutrition (Instituto Conjunto para Inocuidad Alimentaria y Nutrición Aplicada), un consorcio entre la
FDA y la Universidad de Maryland, también han organizado numerosos talleres internacionales en acrilamida en
coordinación con la Acrylamide InfoNet de la Organización Mundial de la Salud (WHO por sus siglas en inglés).
Propuesta 65 y Acrilamidas
La Propuesta 65, o el Acta de Aplicación de Seguridad en Agua Potable y Tóxicos de 1986, es una ley estatal que solicita
que los negocios en California informen a los ciudadanos de las exposiciones significativas de los químicos que
potencialmente pueden causar cáncer o daño reproductivo. Los negocios pueden reformular sus productos hacia
exposiciones menores que se encuentren por debajo de los niveles significativos estimados por el estado, o pueden
advertir a los ciudadanos de la exposición por medio de un etiquetado en sus productos o colocando un aviso de
advertencia.
Tanto el Procurador General de California como grupos de intereses privados han presentando demandas contra un
número de empresas productoras de alimentos en los Estados Unidos y cadenas de restaurantes, alegando que los
alimentos vendidos en dichas compañías contiene un conocido carcinógeno (acrilamida) sin advertencia alguna, en
violación de la Propuesta 65. Si las demandas son exitosas, los fabricantes de alimentos y las cadenas de restaurantes
tendrían que proporcionar advertencias que sus productos contienen acrilamidas. La FDA ha establecido públicamente
que es de su preocupación que el lenguaje de advertencia para la acrilamida en alimentos podría confundir a los
consumidores; por ejemplo, creando una innecesaria alarma pública acerca de la inocuidad de un suministro de
alimentos o diluyendo los mensajes en conjunto acerca de un consumo saludable.
Una agencia diferente de California, la Office of Environmental Health Hazard Assessment (Oficina de Evaluación de
Riesgos en Salud Ambiental – OEHHA), es responsable de establecer un nivel de riesgo para la acrilamida y
sugerir un lenguaje de advertencia adecuado. El año 2005, la OEHHA propuso utilizar un lenguaje de advertencia no
estándar para la acrilamida, el cual se enfocaba en la importancia de una dieta saludable y en los procesos de cocción
que pueden producir acrilamidas, antes que en identificar alimentos específicos. La OEHHA propuso además elevar el
nivel de acrilamida que requeriría de una advertencia para panes y cereales, como una manera de disminuir el desaliento
de los consumidores por el consumo de productos saludables de cereales. Sin embargo, la OEHHA no fue capaz de
finalizar estas propuestas y las retiró en abril de 2006.
De acuerdo con Slayne y Lineback, en los Estados Unidos, la Propuesta 65 “ha afectado en gran medida las
industrias de alimentos y su buena voluntad de publicar los resultados de las investigaciones de las cantidades de
acrilamidas en sus alimentos y sus esfuerzos acerca de las bajas cantidades formadas”.
Furanos
Los furanos con químicos industriales utilizados en la fabricación de otros químicos, incluyendo tetrahidrofurano, resinas,
lacas y productos agrícolas. Antes de 2004, la presencia de furanos debido al calentamiento había sido reportada en un
número limitado de alimentos. En la primavera de 2004, los científicos de la FDA anunciaron que habían encontrado
furanos en una amplia cantidad de alimento, particularmente alimentos sometidos a autoclavado en latas y frascos. Los
furanos fueron identificados luego en ciertos alimentos de baja humedad, incluyendo galletas, papas y tortillas en chips.
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Los niveles detectados por la FDA variaron desde < 0.2 partes por billón (ppb) hasta más de 170 ppb, y el FDA estimó
que la ingesta promedio para los consumidores de Estados Unidos era de 0.2 µg/jg-bw/d.
La formación de los furanos no está tan bien entendida como la de las acrilamidas. Múltiples mecanismos han sido
propuestos, incluyendo la oxidación de los ácidos grasos poliinsaturados, degradación de los derivados del ácido
ascórbico, degradación de carbohidratos, degradación de aminoácidos en presencia o ausencia de azúcares reductores.
Investigación en la mitigación de la formación de furanos es limitada, pero el hecho que los furanos parezcan formarse por
diferentes mecanismos puede complicar los intentos de mitigación.
Los furanos en alimentos son una preocupación debido que están listados en el Informe de Carcinógenos del Department
of Health and Human Services (Departamento de Salud y Servicios Humanos), en base a ensayos en animales, y
porque son considerados como posibles cancerígeno en humanos por International Agency for Research on Cancer
(Agencia Internacional para la Investigación en Cáncer). Una revisión de la Autoridad Europa para la Inocuidad
Alimentaria concluyó que existen relativamente pequeñas diferencias entre las posibles exposiciones humanas y las
dosis que causaron cáncer en los animales, a pesar que enfatizan que tanto la data de toxicidad como la de exposición
fueron limitadas y que mayor data es necesaria para tener conclusiones. La FDA estableció el año 2004 que su estimado
preliminar de la exposición de los consumidores estuvo muy debajo de lo que la FDA consideraba podría causar efectos
dañinos.
A la fecha, la identificación de furanos en alimentos ha generado menos atención e investigaciones que para las
acrilamidas. Sin embargo, es posible que esta situación cambia debido a la mayor data de toxicidad y exposición
disponible sobre furanos en el futuro.
Actividades de la FDA
Las actividades de la FDA referidas a los furanos han seguido un camino similar a las referidas a las acrilamidas (Tabla
3). La agencia publicó un primer juego de datos sobre furanos en mayo de 2004, junto con una solicitud pública de
información sobre furanos en alimentos. La FDA tuvo entonces una reunión del Food Advisory Committee (FAC) en junio
de 2004, a fin de determinar que datos eran necesarios para evaluar completamente el riesgo en los consumidores por
furanos, si hubiera alguno. Desde entonces la FDA ha desarrollado un Action Plan for Furan in Food (Plan de Acción para
Furanos en Alimentos), ampliando la data sobre furanos a aproximadamente 600 muestras de alimentos, cooperando
con la Alcohol and Tobacco Tax and Trade Bureau (Oficina de Impuestos y Comercio de Acohol y Tabaco) para obtener
data de los niveles de furanos en bebidas alcohólicas, y realizando evaluaciones de la exposición al furano. Planes futuros
se refieren a pruebas adicionales de los niveles de furano en alimentos, realización de investigación toxicológica en la
National Center for Toxicological Research (Centro Nacional de Investigación Toxicológica) de la FDA, incluyendo un
estudio del potencial genotóxico y mutagénico de los furanos, y el desarrollo de una evaluación del riesgo para furanos a
fin de caracterizar el riesgo potencial que la presencia de furanos en alimentos significa para la población. Mayor
información acerca de las actividades de la FDA en furanos puede ser encontrada en
www.cfsan.fda.gov/~lrd/pstadd.html#furan.
- Desarrollo de un Plan de Acción para Furanos en Alimentos
- Desarrollo de un método sensible para la medición de los niveles de furanos en alimentos.
- Análisis de niveles de furanos en aproxidamente 600 muestras de alimentos.
- Realización de evaluaciones a la exposición que proporcionen información preliminar de la cantidad y las fuentes
principales de la exposición a furanos para los consumidores de los Estados Unidos.
- Información al público acerca de los furanos a través de avisos en la web, publicación una reunión pública en el
Subcomité FAC en Contaminantes y Productos Tóxicos Naturales.
Tabla 3: Actividades seleccionadas por la FDA y logros en furanos
Tal como sucede con las acrilamidas, la FDA no ha iniciado acción regulatoria alguna en furanos. Los avisos actuales
sobre alimentación de la FDA son los mismos que para las acrilamidas; es decir, que los consumidores ingieran una dieta
balanceada, escogiendo una variedad de alimentos que sean bajos en grasas saturadas y trans, y rica en granos de alto
contenido de fibras, frutas y vegetales.
Actividades Internacionales
Las actividades europeas en furanos incluyen una revisión toxicológica en furanos por el Scientific Panel on Contaminants
in the Food Chain (Panel de Científicos en Contaminantes en la Cadena Alimentaria), desarrollo de una base de datos
en los niveles de furanos en alimentos, incluyendo información proporcionada por la CIAA; desarrollo de una base de
datos en proyectos de investigación de furanos a través de la UE; y patrocinó una reunión de métodos analíticos para la
detección de furanos; además de trabajar en furanos como parte del proyecto HEATOX. Muchos otros países también
han publicado data sobre niveles de furanos en alimentos, incluyendo Canadá y Suiza.
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Conclusiones
Las acrilamidas y los furanos son potenciales carcinógenos en humanos que se presentan en alimentos como resultado
de la cocción o procesamiento por calor. Ambos compuestos figuran a nivel mundial como importantes contaminantes en
alimentos durante los últimos años, y la investigación se está realizando en diferentes áreas, como toxicología,
exposición, formación y mitigación. El impacto total de estos hallazgos en los procesadores de alimentos y las agencias
reguladores no estará definido hasta que estas investigaciones cruciales hayan sido completadas. Debido a que las
investigaciones en contaminantes relacionados con la cocción continúan, es muy probable que más compuestos sean
detectados en el futuro.
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