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• Diana Muñoz Cisneros

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UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION EFP. DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS FILIAL LA MERCED

LEGISLACION Y TOXICOLOGIA DE LOS ALIMENTOS TOXINAS NATURALES EN LOS ALIMENTOS Ing. Antonio OTAROLA GAMARRA

Introducción Los alimentos además de proporcionarnos energía y nutrientes, pueden poseer un poderoso poder curativo frente a las enfermedades, o en cambio pueden poseer agentes toxicos que afecten nuestra salud. Respecto al origen de los tóxicos en alimentos, se pueden considerar cuatro fuentes principales: naturales, intencionales, accidentales y generadas por el proceso.

El hombre cubre sus necesidades nutricionales, consumiendo otras especies animales y vegetales, que en su estructura contienen diversos compuestos tóxicos, o son alterados en su estructura por acción de microorganismos u otros agentes bioquímicos. Entre estos se hallan diversas sustancias toxicas de origen vegetal como: los glucoalcaloides de la papa, los tóxicos de las cetas, micotoxinas en los cereales, las aflatoxinas, ocratoxinas, compuestos producidos durante el almacenamiento, conservación y procesado de estos alimentos, como las nitrosaninas. Algunas sustancias son potentes tóxicos y otros cancerígenos.

Toxinas naturales en alimentos

Las toxinas naturales son compuestos tóxicos producidos de forma natural por organismos vivos, por tanto, no son perjudiciales para los organismos en sí que las producen, pero pueden ser tóxicas para los animales y las personas cuando las ingerimos a través de los alimentos.

Sustancias dañinas presentes en los alimentos

principales toxinas naturales en alimentos

1. Biotoxinas acuáticas: pescados y mariscos 2. Glucósidos cianogénicos: Yuca, sorgo, frutas de hueso, raíces de bambú y almendras 3. Furocumarinas: zanahoria, perejil, apio y a árboles cítricos 4. Lecitinas: habas y alubias secas 5. Micotoxinas: cereales, leguminosas, especias, frutos secos, frutas y hortalizas. 6. Solanina y chaconina: afecta a todas las plantas solanáceas, tales como tomates, patatas, berenjenas, calabacín, calabaza 7. Muscimol y muscarina: hongos y setas 8. Alcaloides de pirrolizidina: afecta a las familias vegetales Boraginaceae, Asteraceae y Fabaceae. Se han detectado principalmente en tés, miel, hierbas aromáticas, especias, cereales y productos de cereales

Tóxicos Naturales en Alimentos Vegetales

Tóxicos Naturales en Alimentos Vegetales

Tóxicos Naturales en Alimentos Vegetales

Cereales Entre los tóxicos asociados a cereales se encuentran principalmente las micotoxinas producidas por hongos, principalmente: Claviceps, Penilcillium, Aspergillus y Fusarium. También existe el riesgo de que algunos granos contengan concentraciones elevadas de ácido fítico o bien presenten inhibidores de amilasas.

La presencia de toxinas en granos, requiere que estos sean invadidos por el hongo contaminante bajo las condiciones adecuadas de humedad (actividad acuosa de 0,6) y de temperaturas de 0° a 30°C. Las micotoxinas pertenecen a diferentes grupos de compuestos, en general son termoestables y no son volátiles, su efecto tóxico puede ser agudo en el caso de ingerir una dosis alta, aunque por lo general, se relacionan a dosis bajas y prolongadas.

Micotoxinas Las micotoxinas son compuestos tóxicos producidos de forma natural por algunos tipos de mohos. Los mohos productores de micotoxinas crecen en numerosos alimentos, tales como cereales, frutas desecadas, frutos secos y especias. Su crecimiento puede tener lugar antes o después de la cosecha, durante el almacenamiento o en el mismo alimento en entornos cálidos y húmedos. La mayoría de las micotoxinas son químicamente estables y persisten tras el procesamiento de los alimentos. Se han identificado varios cientos de micotoxinas, pero las más frecuentes que suponen un problema para la salud humana y del ganado son las aflatoxinas, la ocratoxina A, la patulina, las fumonisinas, la zearalenona y el nivalenol y desoxinivalenol. La exposición a las micotoxinas puede producirse directamente al comer alimentos infectados, o indirectamente, a partir de animales alimentados con comida contaminada, y en particular a partir de la leche.

AFLATOXINA La aflatoxina es producida por hongos del género Aspergillus . Las principales especies son A. flavus y A. parasiticus. Estos hongos colonizan el cacahuate , maíz , nueces, arroz , algodón, maravilla, ají y en su crecimiento producen la toxina. La toxina es inodora, insípida, incolora, liposoluble y termoestable. La toxina puede tener efectos agudos y crónicos lesionando principalmente el hígado. La intoxicación aguda se caracteriza por fiebre, ictericia y muerte. La intoxicación crónica se caracteriza por producir cáncer hepático.

Toxinas de Aspergillus Aflatoxinas: El problema de aflatoxinas se puede presentar en cualquier parte del mundo, el Aspergillus flavus crece a temperaturas de 25ºC, y con una humedad relativa del 70%. Siendo diferentes alimentos en los que puede desarrollarse, entre los que están: el maíz, cacao, sorgo, trigo, avena, centeno, algodón, cacahuate, etc. Las aflatoxinas más comunes son la B1 y B2, G1 y G2. Ocratoxina: La ocratoxina A, producida por varias especies de Aspergillus y Penicillium, es una micotoxina común que contamina en todo el mundo alimentos como los cereales y sus productos, los granos de café, las pasas, el vino y el jugo de uva, las especias y el regaliz. La ocratoxina A se forma durante el almacenamiento de los cultivos y se sabe que causa una serie de efectos tóxicos en diferentes especies animales. El efecto más sensible y notable es el daño renal

La patulina: Es una micotoxina producida por distintos mohos, especialmente Aspergillus, Penicillium y Bysso chlamys. A menudo se encuentra en manzanas podridas y productos de manzana, pero también puede aparecer en varias frutas enmohecidas, granos y otros alimentos. Las principales fuentes dietéticas humanas de patulina son las manzanas y el jugo de manzanas afectadas. Los síntomas agudos en animales incluyen daño al hígado, bazo y riñón, y toxicidad para el sistema inmunitario. En el ser humano se han descrito náuseas, trastornos gastrointestinales y vómitos. Se considera que la patulina es genotóxica, pero aún no se ha demostrado su potencial cancerígeno.

ALIMENTOS TOXICOS

PAPA La planta de papa tiene veneno en los tallos y hojas, y aún de la propia papa cuando se deja que se vuelva verde (el color verde es debido a la alta concentración de veneno glico-alcaloide (solanina). El envenenamiento por papa es raro, pero sucede de vez en cuando. La muerte sobreviene después de un período de debilidad y confusión, seguido por un estado de coma como resultado de consumo de papas verdes o de té hecho con hojas de papa.

Glucósidos cianogénicos No son tóxicos por sí solos, sino que su toxicidad depende de la liberación de cianuro de hidrógeno que, a su vez, depende de la capacidad de los glucósidos cianogénicos de hidrolizarse espontáneamente o en presencia de enzimas como la β-glucosidasa que formará azúcares y cianhidrina, la cuál sufre descomposición espontánea a ácido cianhídrico (HCN, sustancia volátil) y una cetona o aldehído. Además, esta hidrólisis puede producirse cuando las plantas que los contienen son masticadas por herbívoros o cuando se desintegran durante el procesado (al molerlas, al ser golpeadas, presencia de agua al remojarlas o fermentarlas). Se pueden hallar en: Mandioca (linamarina), Poroto de Lima (linamarina), Sorgo (durrina), Frutas con carozo como durazno, pelón, ciruela, cereza (amigdalina), en el carozo, Manzana (amigdalina), en la semilla, Almendras amargas (amigdalina), Brotes de bambú (taxifilina), Soja, Linaza, Arvejas

Glucósidos cianogénicos

Antinutrientes en el alimento

Los antinutrientes son sustancias que impiden la asimilación de nutrientes y que, por lo tanto, disminuyen la digestibilidad de las proteínas, hidratos de carbono, minerales y/o vitaminas que contienen esos alimentos si son consumidos crudos.

Sustancias antinutritivas Inhibidores de Inhibidores de proteasas - Enzimas encargadas de la degradación de péptidos y proteínas: tripsina , quimiotripsina , carboxipeptidasa B - Los inhibidores también tienen estructura proteica - Disminución del aporte de amino de aminoácidos (nitrógeno) - En legumbres, patatas, berenjenas, cebollas, soja. - Se suelen eliminar por calentamiento

Esquema del mecanismo de toxicidad de los Inhibidores de Tripsina

Sustancias antinutritivas

Sustancias antinutritivas

Antivitaminas La definición de antivitaminas se presta a confusión, debe de considerarse a las siguientes características: • Estructura química similar a la vitamina asociada. • Similitud entre los efectos producidos por la deficiencia de la vitamina y por la antivitamina. • Compite por sus efectos. Se trata de definir a las antivitaminas como una clase especial dentro de los diferentes antimetabolitos, siendo los compuestos que disminuyen o anulan el efecto de una vitamina en una manera específica. Entre los primeros descubrimientos de antivitaminas están los relacionados a la mala absorción de calcio, siendo descubiertas la antivitamina D o ácido fítico. En el caso de avidina (un tipo de proteína), presente en la clara de huevo cruda, se demostró que era dañino ingerir este tipo de alimento sin cocción. El efecto de la avidina es formar un derivado insoluble con la biotina

LEGUMINOSAS

Soya

AGENTES TOXICOS: Compuestos cianogénicos Promotores de la flatulencia Inhibidores de la tripsina Ácido Fítico Ácido Oxálico Inhibidores del ácido Fólico

Frijoles

ALIMENTOS TOXICOS YUCA Un alimento básico en algunos lugares del Caribe, América Central y del Sur, las raíces vegetales de la cassava, conocida como yuca en algunos países, se convertirá en cianuro cuando se digiere en el cuerpo humano si no es correctamente lavada o cocinada. Esta se utiliza como principal ingrediente en la elaboración de pan, sopas y postres. La yuca dulce, que contiene menos de la mitad del cianuro que la variedad amarga, tiene suficiente veneno para matar una vaca. El HCN produce ataxia neurotóxica

ALIMENTOS TOXICOS MANZANA

La semilla de la manzana, al igual que la almendra y la semilla de la cereza también contiene cianuro, pero en muy pequeña dosis. La semilla de manzana es frecuentemente ingerida en forma accidental, pero se requiere masticar una cantidad muy grande para sufrir envenenamiento. En una manzana no hay suficiente semillas para producir la muerte, pero si es posible ingerir suficiente semillas para producir la muerte. Por esta razón no es recomendable participar en concurso de comer manzanas.

ALIMENTOS TOXICOS

CEREZA, CIRUELA, MELOCOTON Y ALBARICOQUE

La cereza es una fruta muy popular. Se usa en diferentes recetas de cocina, en la producción de licor o consumido como fruta. Son de la misma familia de las ciruelas, albaricoques y melocotones. Todas estas frutas contienen alta concentración de componentes venenosos en sus hojas y semillas. Cuando la semilla de las cerezas es molida, masticada o levemente partida, se produce ácido prúsico (cianuro de hidrógeno). La próxima vez que coma cereza, recuerde no chupar o morder la semilla.

El grano de tarwi El grano de tarwi crudo es amargo (alto contenido de esparteína, lupinina y otros), motivo por el que no es apetecido por aves, rumiantes ni insectos; por ello para consumir los granos de tarwi el primer paso es el desamargado (deslupinación). El grano desamargado y listo para incorporar a la alimentación humana es de sabor agradable

Toxinas hemotóxicas Favismo Favismo Causado por ingestión de habas crudas ( Vicia faba), genera anemia hemolítica (rotura del hematíe) • Defecto genético ligado al cromosoma X: predomina en hombres • Toxinas: vicina, convicina. Se trata de dos pirimidinas, el isouramil y la divicina, que se hallan en las habas en forma de glucósidos: conviccina y vicina

Las hemotoxinas, haemotoxinas o hematotoxinas son toxinas que destruyen glóbulos rojos de la sangre (es decir, producen hemólisis), interrupción del flujo sanguíneo por coagulación, y/o producen degeneración de órganos y daño generalizado en los tejidos

Toxinas hemotóxicas Sintomatología • Aparece a las 24 h de la ingestión. Suele durar 48 h. Suele durar 48 h. • palidez, cansancio, náuseas useas • calambres musculares, fiebre > 39ºC • inflamación del hígado y bazo • complicación grave: fallo renal • Mayor letalidad en ni -Mayor letalidad en niños os Tratamiento Tratamiento • Habitualmente: remisión espontánea • -Transfusiones La disminución de las defensas antioxidantes genera la desestabilización de la membrana plasmática y como consecuencia la rotura de esta.

Toxinas irritantes intestinales Lectinas (aglutininas aglutininas) - Glucoproteínas capaces de unir hidratos de carbono (manosa, glucosa, galactosa, glucosamina). - Muy difundidas en la naturaleza ( (más de 800 especies vegetales) • Legumbres: Judía (Phaseolus vulgaris) faseína Judía escarlata (Phaseolus coccineus) Semilla de soja Semilla de soja Lentejas (pequeñas cantidades) • Cereales: Semilla de ricino ricina Tomate (lectinas no nocivas)

Toxinas irritantes intestinales Prevención - Inactivación por calor (cocción) - Algunas lectinas resistentes al calor (hasta 110 ºC, 30 min)

Fitoestrógenos Mecanismo de acción • Unión a los receptores de de estrógenos • Competición con el 17-β-estradiol (menor afinidad) Efectos nocivos Efectos nocivos • Alteraciones hormonales • Aumento del crecimiento de tumores de mama en modelos experimentales • Son necesarias grandes dosis durante tiempo prolongado (Holanda, 2 (Holanda, 2ª guerra mundial, cebollas de tulipán) Efectos beneficiosos Efectos beneficiosos • Menopausia y semilla de soja ( (40 mg isoflavona /día)

Sustancias neurotóxicas Son aquellas capaces de provocar efectos adversos en el sistema nervioso central, el sistema nervioso periférico y los órganos de los sentidos. Entre estos efectos se encuentran narcosis, náuseas, mareos, vértigos, irritabilidad, euforia, descoordinación de movimientos, alteraciones de la memoria y del comportamiento y alteraciones de los nervios periféricos. La exposición a algunos neurotóxicos se ha relacionado también con enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer. Algunos efectos neurotóxicos pueden ser reversibles (Ej. narcosis, náuseas, mareos, vértigos) y otros pueden ser irreversibles (Ej. enfermedades neurodegenerativas).

Toxinas con efecto neurotóxico

Toxinas con efecto neurotóxico Sintomatología • dolor de cabeza • vómitos, dolor abdominal, diarrea • calambres • perturbación mental, edema cerebral, coma y muerte - Mayor sensibilidad en niños (1978, Gran Bretaña), ¿Teratogénesis? Prevención - Cocción: paso de la solanina al agua Interacciones con medicamentos • Antidepresivos: inhibidores de la monoaminooxidasa (IMAO) potenciación del efecto sobre vasos y corazón Sintomatología clínica - Crisis hipertensivas - Hemorragia cerebral Tratamiento - Fármacos antihipertensivos (vía i.v.): Nitroprusiato sódico

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Toxinas con efecto neurotóxico

Toxinas producidas por macro hongos (micotoxinas) Son compuestos derivados del metabolismo de hongos verdaderos (Eumicetos) llamándoles micotoxinas y al trastorno ocasionado o enfermedad se le conoce como micotoxicosis. Diversa clases de hongos son capaces de proliferar en los alimentos, produciendo metabolitos sumamente tóxicos al hombre y animales que consumen estos alimentos contaminados. Debido a la gran variedad que presentan las micotoxinas, tanto en su estructura como sus efectos tóxicos sólo se describen algunas de las más importantes según la especie que las produce: toxinas de Claviceps, Aspergillus, Penicilium, Fusarium, entre otros

ALIMENTOS TOXICOS

MUSCARIA

BOLLETUS SATANAS

SETAS VENENOSAS

LACTARIOS TORMINOUS

Las especies de setas venenosas son pocas, pero es importante saber identificarlas para evitar envenenamientos que, en ocasiones, pueden provocar desde alteraciones gastrointestinales, del sistema nervioso central hasta la muerte. Las más comunes son la 'Amanita phalloides', la 'Amanita muscaria', la 'Boletus satanas', 'Lactarius torminosus' o la 'Russula emetica'.

Toxinas Naturales en Alimentos de origen Animal

Péptidos y proteínas tóxicas • Toxina botulínica Tomando en cuenta las características inmunológicas de las toxinas, se distinguen 8 serotipos diferentes que son: A., B, C1, C2, D, E, F y G, todas actúan sobre el sistema nervioso central (SNC), con excepción del serotipo C2 • Toxinas de Stafilococus. Sp Se han podido identificar serológicamente siete tipos de enterotoxinas de estafilococos, designadas con las siguientes letras: A, B, C1, C2, C3, D y E, también nombradas como SEA a SEE (indicando Enterotóxina Estafiloccica tipo A a E). Todas ellas son de naturaleza proteínica, con un peso molecular que va de 26,000 a 30,000, teniendo una característica muy importante • Toxinas de Clostridium perfringens La producción de la toxina se efectúa cuando las células ingeridas esporulan en el intestino aunque también pueden hacerlo en el alimento. Se supone que la toxina está relacionada a las proteínas de las esporas

Toxinas en mariscos y peces Algunas de las intoxicaciones de origen marino son causadas por ingerir pescados y mariscos que se han alimentado con dinoflagelados o algas productoras de toxinas. Con la tendencia actual de consumo de productos marinos, se podrían producir intoxicaciones que pueden ser leves o de mayores consecuencias.

ALIMENTOS TOXICOS

PEZ GLOBO Pese a su toxicidad la carne de este pez es apreciada en Japón, donde se prepara un plato llamado fugu, para cocinar el cual se requiere que los cocineros tenga una autorización especial entregada por una Escuela de Gastronomía que certifique sus conocimientos. Aunque su delicado sabor es preciado, los órganos internos contienen tetrodoxina, una toxina más mortífera que el cianuro. Durante un período de 24 horas, la toxina primero paraliza a la víctima y luego la mata. Recientemente, la ciencia ha llegado a la ayuda de los amantes del fugo. La tetrodoxina se produce en el pez según su dieta. Los acuicultores japoneses han regulado la comida del pez, y han creado el fugu no tóxico.

Toxinas en mariscos y peces

EMBUTIDOS

NITRITOS Y NITRATOS Trasforman la Hemoglobina en Meta hemoglobina (Produce Anoxia)

Los embutidos ahumados Producen Cáncer

Carne Asada directa al carbón

Nitrosaminas Oxido de Nitrógeno + Aminas secundarias Producen Cáncer del tracto digestivo, urinario y respiratorio

Bebidas estimulantes El café, té y chocolate poseen compuestos estimulantes del sistema nervioso central, los cuales pertenecen a las xantinas: cafeína, teofilina y teobromina, considerándose relativamente no tóxicos con una estructura química muy semejante entre sí.

Cafeína: está ampliamente distribuida en diferentes plantas, entre las que se encuentran varias de Sudamérica como la guaraná, cola, yoco 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, pudines y confitería. Otros usos están relacionados al tratamiento terapéutico de apnea infantil (suspensión de la respiración), 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.

Teofilina:El té proviene de las hojas de Camellia sinesis. En una taza de té se puede encontrar hasta 60 mg de cafeína, además de otros compuestos en menores cantidades relacionadas a las xantinas como la teobromina. La teofilina es químicamente 1,3dimetilxantina, encontrándose como un polvo blanco amargo. Es un relajante del músculo liso y posee propiedades diuréticas.

Teobromina: Químicamente es la 3,7-dimetilxantina. Se encuentra como un polvo blanco y amargo. Se utiliza como diurético y relajante del músculo liso, prácticamente no es estimulante del Sistema Nervioso Central, por esta propiedad se le prefiere muchas veces como medicamento en edemas cardíacos, así como en la angina de pecho a una dosis de 500 mg