Toxicos Producidos Durante El Procesaminto De Alimentos 2oh2k

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TOXICOS PRODUCIDOS DURANTE EL PROCESAMIENTO DE LOS ALIMENTOS – 2da PARTE En este tema se discuten algunos de los compuestos que son generados por un proceso y que quedan como parte de un alimento, es decir, que son independientes de los tóxicos naturales y de los aditivo, que han sido añadidos para un fin especifico en cantidades controladas; o bien de los contaminantes como metales alimenticios, pero no se sabe en que cantidad, cuando, ni en que producto se presentaran. Un toxico generado por proceso es parte intrínseca de las transformaciones de un alimento, en este caso podemos tener una idea de su presencia, pero no siempre se pueden tener idea de su presencia, pero siempre podemos medir su repercusión; sin embargo que garanticen las salud del consumidor. Antes de discutir la naturaleza de dichas sustancias, es menester describir algunos conceptos relacionados con el estudio de la toxicidad. Para esto se tiene que remitir a la legislación sanitaria de los estados unidos de Norteamérica por la influencia que tiene en muchos países, incluyendo México. En la década de los 50’s, el legislador Delany estableció su famosa cláusula para cuidar la salud de los ciudadanos y que decía: “la sustancia que a cualquier concentración provoque cáncer en los animales de laboratorio, debe prohibirse para consumo humano”. en la época en la que se expandió esta ley no se conocían técnica que fueran los suficientemente sensibles para certificar milésimas de microorganismo de los compuestos tóxicos y por lo tanto, en su momento fue valida. En esta época se pensaba en compuestos que fuesen de origen natural, contaminantes y principalmente aditivos, sin embargo no se consideran a la generación de tóxicos en un proceso. En la actualidad, organismos internacionales, como por ejemplo la Organización Mundial de la Salud, reconocen que cualquier sustancia consumida en exceso (incluyendo el agua) puede ser dañino para el hombre, a un grado tan extremo como para causar la muerte. Por otro lado, la Oficina de la Food and Drug istration de los estados unidos, permite y elimina aditivos de acuerdo con esta cláusula y con base en las diferentes pruebas de toxicidad establecidas y que deben llevarse en los laboratorios previamente aprobados. En la relación al poder carcinogénico de los compuestos, estos se consideran peligrosos cuando tienen la capacidad de producir tumores en cualquier animal sin importar la dosis; aun cuando no se cause la muerte. Aquellos que son Mutagénicos son igualmente importantes y peligrosos, ya que inducen cambios o mutaciones genéticas hereditarias, dichas transformaciones se llevan a cabo principalmente en las moléculas del ácido y pueden causar la muerte de la propia célula o convertir esta en una unidad cancerosa que crezca sin control y que produzca tumores. De hecho existe una relación, ya que aproximadamente 80% de los compuestos mutagénicos provocan células cancerosas o favorecen la proliferación de células (Hiperplasia). Por esta razón, las Carcinogenicidad son las primeras que se efectúan en estudio de la carcinogenicidad, además son que son demasiadamente sencillas, económicas y rápidas; para tal fin se emplea la prueba de Ames (establecida por el doctor Dr. Bruce Ames) que realiza la bacteria Salmonella typhimuriun. Por otra parte hay otros compuestos que son Teratogenicos; es decir, cuando MICROBIOLOGIA II

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se istran a los animales de laboratorio preñadas, le causan defectos a las crías cuando estas nacen. Todas estas pruebas tienen que validarse para su interpretación en humanos. El estudio de la carcinogenicidad no resulta fácil, ya que existen interrelaciones entre las sustancias que complican la interpretación de los resultados; por ejemplo, la ingesta múltiple de varias sustancias pueden traer consigo la disminución o inhibición de la potencia de un carcinógeno (sincarcinogenico), o bien, puede suceder que una molécula no carcinogénica o muy débil (cicarcinogena) sea necesaria para otro compuesto pueda expresarse como un agente carcinógeno. Vale la pena resaltar que hay dos tipos de carcinógenos: los primarios y los secundarios; los primarios indican las Carcinogenesis sin ninguna actividad metabólica y actúan en el lugar de o; por ejemplo, la beta-Propiolactona, el Sulfato de Dimetilo y el Selenio son Carcinógenos Primarios ; a pesar de que con este ultimo existe controversia, puesto que muchos investigadores los consideran indispensable para el buen funcionamiento d el organismo humano. CONTAMINANTES DERIVADOS DE PROCESOS TECNOLÓGICOS Los diversos tratamientos primarios a que se someten los alimentos pueden contaminar, y asea por adiciones durante estos procesos o por cambio es químicos ocurridos en su transcurso. Dada la gran cantidad de situaciones en la que pueden ocurrir esta contaminación, nos limitaremos a los casos mas característicos y trascendentales para la salud del consumidor. En esta unidad ya se ha comenzado la producción de sustancias cancerigenas, como los hidrocarburos policíclicos aromáticos del tipo del benzopireno, durante los procesos de ahumado. Igualmente, en la unidad 2 se han revisado las sustancias toxicas que se producen los tratamientos térmicos como resultado de reacciones de Maillard. Otras sustancias incluidas en este grupo son las que se derivan del uso del oxido de etileno como esterilizante en frió o desinfectante. Usado como gas, al no utilizarse altas temperatura, es poco destructivo y en consecuencias útil , para su empleo en múltiples alimentos. No obstante es una sustancia muy toxica para el ser humano y para los animales, de modo que sus residuos en los animales tratados se deben eliminar con las técnicas adecuadas. Por lo demás, mayoría de las legislaciones de los países de nuestro entorno son muy estrictas en cuanto su empleo y a los limites de residuos permitidos. Mayor riesgo estriba en las posibles reacciones entre el oxido de etileno y los componentes de los alimentos que pueden dar lugar a sustancias muy toxicas, como la Etilenclorhidrina o el Dietlenglicol, acumulables y capaces de causar degeneración hepática y renal en el animal de experimentación. También el bromuro de metilo, usado en la fumigación del trigo y de los otros cereales, pueden reaccionar con el nitrógeno de aminoácidos azufrados y dar productos Metilados. Aunque los residuos de estas sustancias son mínimo, se debe estudiar a mas largo plazo para establecer sus efectos crónicos.

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Al reaccionar ante el disolvente con la cisteína de los alimentos. Se han detectado compuestos parecidos al extraer cafeína del café por el mismo procedimiento. Por este motivo, UE, mediante la directiva88/344 ha establecido diversas categorías de disolventes de extracción en función de los riesgos que entrañan para la salud humana. Cuadro. Disolvente extraído que se pueden utilizar, según la directiva 88/344de la UE. Propano Butano Acetato de butilo Acetato de etilo Etanol Anhídrido carbónico Acetona Protoxido de nitrogeno

TERMODEGRADACION DE LÍPIDOS Un gran numero de sustancias se sintetizan cuando se someten a temperaturas elevadas, como ocurre cuando se fríen los alimentos; los Hidrocarburos Policiclicos aromáticos mostrados en el cuadro 13.3.1 se han identificado en estas condiciones. Muchos de ellos se han relacionado directamente con el cancer en el colon y en la próstata de las personas que consumen excesivas cantidades de grasas muy calentadas (Walter et al,1991). Cuadro. HIDROCARBUROS POLICICLICOS AROMÁTICOSPRESENTES EN EL ALIMENTO COMPUESTO Benzantraceno Benzofluorante Benzoperileno benzopireno criseno Metil criseno Coroneno dibenzantreaceno Dibenzocriseno(antrateno) flourantreno perileno fenantreno pireno Metil pireno trifenileno

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ALIMENTOS Productos ahumados como: Carne de res quesos aves almejas ostiones jamon salmon salchichas etc

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Cuadro Nitrosaminas en los aliementos COMPUESTO N- nitroso dimetil amina N- nitroso etil metil amina N- nitroso dietil amina N- nitroso metil propil amina N- nitroso dipropil amina N- nitroso etil propil amina N- nitroso etil butil amina N- nitroso propil butil amina N- nitroso metil amil amina N- nitroso dibutil amina N- nitroso pepiridina N- nitroso pirrilidina N- nitroso morfolina N- nitroso diamil amina

ALIEMENTOS Leche descremadas malta Proteinas de soya tocino chicharron Salchichas quesos hamburguesas cerveza whisky

Para evitar una alta concertación de nitrosamina en alimentos se emplean compuestos reductores como alfa tocoferol y palmitado de ascorbilo, ya que estos compiten con las aminas secundarias por las especies susceptibles a nitrosacion. Recientemente (Havery y Fazio,1985) han detectado nitrosaminas en cerveza(5 g/kg) y whisky (2 g/kg) debido a que este producto utilizan secado de reaccionar con aminas secundarias. Otro productos que también utilizan un secado directo son : la leche descremada en polvo con un contenido aproximado de 0,6 g/kg de nitrosaminas y las proteínas de soya utilizadas como ingredientes en diferentes. COMPUESTOS PRODUCIDOS POR ALTAS TEMPERATURAS Durante la industrialización y la preparación de la mayoría de los alimentos comúnmente emplean distintos tratamientos térmicos tales como la pasterización, la esterilización, el conocimiento, el horneado, el freído, etc.; lo cual favorece diversos cambios químicos. De igual manera, debido a la complejidad de las características y composición de los alimentos (pH, actividad acuosa, potencialmente de oxidación-reducción, disponibilidad de reactantes, etc.) durante su calentamiento se generan muchas sustancias orgánicas cíclicas, tales como Pirazinas, Pirimidinas, Furanos, derivados del Antreceno, etc. Muchas de estas reacciones son las responsables del aroma y del sabor de los alimentos, pero otras están asociadas con la producciones del cáncer, en efecto, algunas son las mismas que se generan el fumar u a las cuales se les atribuye el efecto dañino del cigarro.

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REACCION DE MAILLARD Estas son un grupo de transformaciones típicas que dan origen a los colores y algunos favores típico de muchos alimentos (por ejemplo pan, huevo, leche) cuando se someten a un tratamiento térmico; dependiendo de la intensidad la coloración varia desde ligero amarillo hasta café intenso. En la relación a su posible toxicidad existe mucha controversia, ya que los estudio se han realizado en sistemas modelo rígidos y simples, como es el caso de la reacción entre la glicina y el almidón, en donde algunos de los derivados presentan una marcada Mutagenicidad ante la prueba de Ames. Entre los diferentes métodos de conservación de alimentos se encentra el procesamiento térmico, el cual en la forma general, tiene una repercusión benéfica, al favorecer a la digestión. En contraparte se presenta reacciones que pueden ser indeseables en algunos casos, como la de Maillard o ennegrecimiento enzimático, que se lleva a cabo entre los grupos reductores de azucares y los grupo es aminos libres de las proteínas o aminoácidos, dando lugar a una serie de compuestos complejos que a su vez se polimerizan una serie de pigmentos oscuros conocidos como las Melanoidinas (Chichéster y Lee, 1981; Dutson y Orcutt, 1984).

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Resumen de la relación de Maillard Compuestos heterocíclicos O Azúcar aldosa (carbonilo) Glucosilamina

1 – amino – desox -

N – sustituida

2 - cetona

+

O Melanoidinas Compuestos amino Alquilaminas Aminoácidos Proteínas

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CONTAMINANTES ACCIDENTALES Aquí consideramos aquellos productos que se pueden incorporar a los alimentos como consecuencia de la contaminación del medio ambiente a causa de la actividad humana, principalmente de tipo industrial y domestico. Estos productos se pueden encontrar en alimentos vegetales o animales en concentraciones mas elevadas que en el fenómeno de Bioacumulación y Biomagnificación. Son importantes contaminantes los Bifenilos Policlorados y Policromados (PCB y PBB). Se trata de moléculas bastantes estables que se utilizan profusamente en la industrial como aislantes, sustancias dieléctricas, plastificantes, etc. Su resistencia a la degradación química y biológica y sus propiedades lipófilas los asemejan en cuanto a los problemas que plantean, al DDT. Su toxicidad para la especie humana se comprobó por primera vez en 1968 en la isla de Kyusu, en Japón, cuando durante el proceso contamino aceite de salvado de arroz y hubo una intoxicación masiva manifiesta en importantes alteraciones de la piel, digestivas oculares. Diversos estudios han puesto de manifiesto tres características de estas sustancias en relación con los alimentos: • • •

En ratas ocasiones aparecen en frutas y verdura frescas. Se acumulan pescados, aves, leche y huevos, especialmente en las zonas grasas de animales. Pueden llegar a alimentos no contaminados a partir de la migración de los materiales de envasado o durante los procesos de fabricación.

No obstante, los accidentes de tipo agudo no son preocupantes: diversos estudios experimentales con animales han demostrado efectos tóxicos de tipo subogudos o crónico, como inducción enzimático hepática, inmunosupresión, aumento de triglicéridos o disminución de globulina. SUSTANCIAS UTILIZADAS EN TERAPEUTICA Y EN PRODUCCIÓN DE ANIMAL Actualmente, en zootecnia se manejan numerosos productos, en unos casos, con finalidad terapéutica; en otros, con función profiláctica; en una gran mayoría de las ocasiones, con fines económicos: incrementos del peso, rapidez en alcanzarlo, disminución del estrés en los animales. Uno de los grupos de estoes productos lo constituyen los antibióticos que se usan con fines terapéuticos, para la prevención de enfermedades de los animales o, las concentraciones Subterapeúticas, con finalidad de favorecer el crecimiento de los animales, dada su actividad sobre la flora intestinal. Tanto en un caso como en otro, si los alimentos se consumen sin dar a que se eliminen los residuos de los antibióticos, pueden surgir

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problemas de salud, en especial, con la carne y la leche. Estos problemas se materializan en el animal , es el caso frecuente de la penicilina o resistencias bacterianas por uso de dosis subterapeúticas. Esto es la ha hecho que la UE, en diversas directivas, haya sido restringido la lista de antibióticos permitidos a aquellos que no se emplean en terapéutica humana. Por otra parte, se han utilizado bastante agentes anabolizantes en animales de abasto, mediante asociaciones de andrógenos y estrógenos, o de estas hormonas por separado, para que aumenta el crecimiento y el peso. Las preparaciones comerciales pueden contener hormonas naturales, como el Estradiol, la Progesterona o la Testosterona, u hormonas sintéticas, como la Trembolona, el Zeranol o el Dietilestilbestrol (DES). Esta suficientemente demostrado que el uso correcto de los productos naturales no crecerán problemas de salud en los consumidores, mientras que los sintéticos, por ser mas estables y dada su actividad por vía oral, pueden ser peligrosos; así por ejemplo, el DES es cancerigeno. La UE prohíbe el empleo tanto de los naturales como de los artificiales con fines productivo, de manera que solo se pueden utilizar en dosis y con fines terapéuticos, así como para regular algunos aspectos de la producción. También se han utilizado sustancias hipotiroideas, como el tiouracilo o el Mercaptobencimidazol, que disminuyen el metabolismo basal con objetivos similares a los de las sustancias anteriores. A causa de su acción potencialmente cancerígena, esta prohibido. Finalmente se esta recurriendo a los psicofármacos del tipo del Diacepam o el Clordiacepoxido, como sedantes para disminuir la tensión o la irritación de los animales, para prepararlos a las vacunaciones o al sacrificio. Igualmente, se han utilizado para incrementar el aprovechamiento de la alimentación, puesto que la conversión anabólica del pienso es mucho mayor si el animal esta tranquilo. Las acciones toxicas de los psicofármacos son las propias de su actividad farmacológica.

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