Toxicologia de los alimentos

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD CARRERA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA

Docente: Bioq. CARLOS GARCÍA. MSc.

RETROALIMENTACIÓN TEMA ANTERIOR

Concepto de Toxicología, generalidades y especialidades de la Toxicología

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30 de noviembre de 2015

78,5 °C

Bioq. Carlos García, M.Sc.

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TOXICOLOGÍA

Ciencia que estudia las sustancias químicas y los agentes físicos en cuanto son capaces de producir alteraciones patológicas a los seres vivos,

TĂ“XICO

Sustancia que puede producir algĂşn efecto nocivo sobre un ser vivo, alterando sus equilibrios vitales.

ESPECIALIDADES DE LA TOXICOLOGÍA

Toxicología forense: Trata de los aspectos medico-legales del uso de los tóxicos dañinos en el hombre o animales.

Toxicología clínica: Trata de las enfermedades causadas o relacionadas con sustancias tóxicas.

ESPECIALIDADES DE LA TOXICOLOGÍA Toxicología ambiental: Trata del impacto que los contaminantes químicos del medio ambiente causan en los organismos vivos.

Toxicología alimentaria: Estudia la naturaleza, fuentes y formación de sustancias tóxicas en los alimentos. Con varias áreas de estudio: Tóxicos endógenos

Tóxicos exógenos Bebidas alcohólicas Alergias alimentarias

ALGUNOS DESASTRES TÓXICOS RELACIONADOS CON LA ALIMENTACIÓN - 1956: Irak y Pakistán: Intoxicaciones masivas por harinas con conservantes (etilmercurio, acetato de mercurio).

- 1960: Holanda: “Enfermedad de la mantequilla” 16250 casos de intoxicaciones por el uso de un emulsionante.

- 1978: España. 200 por arseniato sódico en lugar de citrato sódico a un vino (acidez).

Más de 24000 casos de intoxicación por aceite desnaturalizado con anilina (uso industrial).

LEVE

CLASES DE INTOXICACIÓN

Según el grado de afectación del individuo

MODERADA

SEVERA

Aguda: Resulta grave, generalmente hay una sola administración

CLASES DE INTOXICACIÓN

Según el tiempo de duración

Crónica: Por absorción repetida de un tóxico

Recidivante: Vuelve a aparecer después de algún tiempo

EVALUACIÓN DE LA TOXICIDAD

Dosis letal (DL): Dosis precisa para producir la muerte tras una sola absorción, es decir, originar una intoxicación aguda letal. Se calcula por experimentación con animales.

- DL mínima: que mata a un solo individuo - DL- 50: media letal para el 50% - DL- 100: que mata a todos los individuos

EFECTO

Es la manifestación de la acción de un fármaco que modifica algún mecanismo bioquímico o función fisiológica.

Inmediatos o retardados

TIPOS DE EFECTOS TÓXICOS

Locales, o sistémicos

Reversibles o irreversibles.

Diagnóstico del conocimiento previo sobre el tema

 ¿Qué es toxicología?  ¿Qué es un Alimento?

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Se considera que un alimento en condiciones normales es aquĂŠl que al ser ingerido repercute en un beneficio;

en cambio, un agente tĂłxico causarĂĄ un efecto adverso al organismo

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Toxicología de los Alimentos El Problema de estudio  Necesidad de describir los grupos tóxicos en los alimentos..  ¿por qué es importante este tema?  (MOTIVACIÓN)

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Toxicología de los Alimentos Objetivo Describir los grupos tóxicos en los alimentos, mediante la búsqueda parcial, análisis y síntesis de la información, para sentar las bases en el estudio de la Toxicología.

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PROYECTO DE VIDA. NOMBRE: CINTHYA YASMINA BETANCOURT MACIAS. DOCENTE: BIOQ. CARLOS GARCIA. MSC CURSO: V06

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Evaluar la inocuidad, seguridad y calidad de los alimentos al ser humano los alimentos fueron esenciales en la supervivencia de los organismos vivos, aprendiendo nuestros antepasados a preparar sus alimentos desde tiempos prehistóricos. hubo muchas pérdidas humanas en seleccionar aquellos alimentos. se inicio aproximadamente hace 200 años y apenas hace algunas décadas, se ha establecido la toxicología de los alimentos como disciplina de enseñanza universitaria

(Shibamoto y Bjeldanes, 1996).

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Evolución en la disponibilidad de los alimentos Nuestros antepasados en un principio dependieron para subsistir de solamente frutas, semillas, y nueces silvestres; así como de raíces, insectos, miel y animales pequeños capturados con sus propias manos.

A su vez, fueron capaces de ir seleccionando y desechando especies vegetales por el método empírico de “ ensayo y error” , (Leopold and Ardrey, 1972; Liener, 1980).

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Aproximadamente hace 2,000,000 años el hombre fue capaz de elaborar artefactos para la caza de animales de mayor envergadura; sin embargo, tanto la carne de animales terrestres como de peces, la consumían en forma cruda; ya que las evidencias arqueológicas indican que el fuego fue conocido alrededor de hace 56,000 años, el cual en un principio se utilizó para dar calor y ahuyentar a los animales salvajes agresivos.

Se menciona que no fue sino hasta hace aproximadamente 20,000 años que el hombre utilizó el fuego para el cocimiento de algunos alimentos. Se considera que después del conocimiento del fuego

CUADRO 1.1 Primeras domesticaciones de plantas para uso alimenticio (Datos tomados de Harlan, 1976) PLANTA

RESTOS ARQUEOLOGICOS

REGION GEOGRAFICA

Trigo (macha)

7,500 a. C.

Cercano oriente

Trigo (

7,500 a. C.

Cercano oriente

Chícharo

7,000 a. C.

Cercano oriente

Lenteja

7,000 a. C.

Cercano oriente

Frijol de Lima

6,000 a. C.

América del sur

Maíz

5,000 a. C.

Mesoamérica

Calabaza

5,000 a. C.

Mesoamérica

Frijol común

4,000 a. C.

Mesoamérica

Mijo común

3,500 a. C.

Lejano oriente

Col

3,500 a. C.

Lejano oriente

emmer)

• En la actualidad, se tiende a considerar el término xenobiótico bajo el concepto de cualquier sustancia exógena o extraña al organismo y que tras su interacción pueda originar un efecto nocivo.

GRUPOS DE XENOBIÓTICOS Endógenos o propios del alimento. Constituyen sustancias que se encuentran presentes de modo natural en los alimentos o se generan en la evolución natural de los mismos. Derivada de toxinas animales o vegetales o la contaminación de los alimentos por mico-toxinas.

Exógenos o ajenos al alimento. Por componentes adicionados al alimento, sustancias generadas por la tecnología industrial o la contaminación (por ejemplo, medicamentos).

Las grandes tragedias de origen tóxico en los últimos años están ligadas a la contaminación alimentaria por agentes tóxicos procedentes de la contaminación ambiental (principalmente plaguicidas y metales)

los hidrocarburos o los metales pesados vehiculizados por la atm贸sfera, el suelo o las aguas, pueden afectar finalmente a los cultivos.

Por otra parte, la industria alimentaria se ha visto obligada Incorporar determinadas sustancias alimentos que permitan mejorar la calidad de los mismos y que genĂŠricamente se han denominado aditivos.

XENOBIOTICOS ENDÓGENOS Sustancias antinutricionales Factores que impiden el uso de proteínas

Inactivadores de vitaminas o antivitaminas Sustancias que impiden la asimilación digestiva y metabólica de minerales.

Anti vitaminas

compuestos que disminuyen o anulan el efecto de una vitamina en una manera especĂ­fica. avidina, Biotina antitiamina Tiamina o Vitamina đ??ľ1

vitamina D ĂĄcido fĂ­tico o antivitamina D

Avidina

ProteĂ­na

Biotina

O

NH

NH

formar un derivado insoluble S

(CH 2)4 - COOH

antiamina parĂĄlisis de Chastek (zorros plateados)

alimentĂł con vĂ­sceras de carpas o de truchas crudas, presentando anorexia y muerte a las 12 horas

XENOBIOTICOS ENDÓGENOS

Toxicidad natural de origen vegetal Glucósidos tóxicos: favismo

Aminoácidos tóxicos: latirismo Hemaglutininas Otros tóxicos de origen vegetal

Favismo puede causar anemia hemolĂ­tica, tambiĂŠn conocida como favismo

deficiencia en la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

El favismo se origina por la ingestión de habas (principalmente frescas), por su harina o por la inhalación de su polen, causando: dolor de cabeza, fiebre de alrededor de 39°C, trastornos gastrointestinales, anemia hemolítica severa, hemoglobinuria, hematuria (sangre en orina) masiva, seguida de anuria (supresión de la secreción urinaria).

(Liener, 1969; Patwardhan and White, 1973).

Glucósidos Cianogénicos pueden encontrarse en leguminosas, tubérculos, cereales, etc.

Tóxicos en Alimentos de Origen naturales Los tóxicos naturales, pueden ocasionalmente causar problemas, debido a que inesperadamente se encuentran en alimentos a concentraciones mayores a los niveles considerados como normales: Otro factor de riesgo en tóxicos naturales, es el de confundir especies inocuas, con tóxicas; como sucede frecuentemente con algunos hongos comestibles como el Agaricus, con el tóxico Amanita phalloides, incluso estas confusiones son responsables de la muerte de las personas que se dedican a su recolección.

XENOBIOTICOS ENDĂ“GENOS Toxicidad de origen animal

Saxitoxina Tetramina Tetrodotoxina Ciguatoxina Escombrotoxina

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 podrĂ­an producir intoxicaciones que pueden ser leves o de mayores consecuencias. Entre los mariscos que se alimentan con algas estĂĄn los mejillones, almejas, ostiones y los peces

Tetradoxina

(fugu)

XENOBIOTICOS EXÓGENOS Tóxicos generados durante la preparación, procesado y almacenaje de los alimentos Tóxicos piroorgánicos: hidrocarburos aromáticos policíclicos y aminas heterocíclicas Tóxicos derivados de la oxidación de grasas y aceites, de la reacción de Maillard, de la conservación de los alimentos y de los materiales en contacto con los alimentos

Los tóxicos generados por procesos, son el resultado de su transformación a través de diferentes estados de elaboración; desde su cocimiento, estabilización, formulación, mezclado, esterilización, transporte, etc. Estos tóxicos muchas veces pueden originarse por procesos tan simples como es el asado de carnes, durante el cual se generan diferentes hidrocarburos aromáticos policíclicos, muchos de ellos con propiedades cancerígenas

XENOBIOTICOS ENDÓGENOS Aditivos Edulcorantes sintéticos Colorantes Conservantes Antioxidantes Aromatizantes

Edulcorantes

• • •

Ciclamatos: 30 veces más dulces que el azúcar.

Están prohibidos en los Estados Unidos debido a que se demostró que causaban cáncer de vejiga en animales.

Antioxidantes (nitratos y nitritos)

XENOBIOTICOS ENDÓGENOS

Sustancias tóxicas de origen bacteriano y fúngico Toxiinfecciones alimentarias

Micotoxinas

Según datos publicados (enero-abril 2012), las micotoxinas son las sustancias tóxicas o contaminantes que mayor número de notificaciones presenta

, seguidos por los de origen biológico y los plaguicidas.

Las Aflatoxinas y la Ocratoxina A, son dos de las familias de micotoxinas más tóxicas conocidas. Otros tipos de micotoxinas son: Fumonisinas B1 y B2, Patulina y T

suelen encontrarse principalmente en especias, frutos secos, cereales y derivados, cafĂŠ, vino, leche, cacao o hierbas aromĂĄticas

XENOBIOTICOS EXÓGENOS Sustancias tóxicas procedentes de contaminación ambiental Pesticidas Metales

Hidrocarburos dorados: bifenilos policlorados y tetracloro-dibenzodioxina

El DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano) Estructura quĂ­mica del DDT, recientes estudios involucran este insecticida con el cĂĄncer de mamas

Por que usar Plaguicidas ahorran dinero a los agricultores al prevenir las pérdidas de cosechas por insectos y otras plagas.

Otro estudio demostró que el no usar pesticidas resultaba en una pérdida del 10% del valor de las cosechas.[7] Otro estudio realizado en 1999 encontró que una prohibición de pesticidas en los Estados Unidos puede resultar en un aumento del coste de los alimentos, pérdidas de empleos y aumento del hambre mundial.[8]

XENOBIOTICOS EXร GENOS

Residuos de medicamentos en alimentos

Fรกrmacos aplicados a los animales destinados al consumo humano.

Taller Tiempo: 5 minutos, Individual: 1. Observar y describir la toxicidad de los alimentos Tiempo: 2 minutos, # personas: 2 2. ¿Qué Alimento le toco?, y coloque en el grupo toxico Que corresponda

Plenaria dirigida: 3 minutos Entre Profesor y estudiante 30 de noviembre de 2015

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Síntesis

XENOBIOTICOS ENDÓGENOS

XENOBIOTICOS ENXÓGENOS

Toxicidad natural de origen vegetal

Tóxicos generados durante la preparación, procesado y almacenaje de los alimentos

Toxicidad de origen animal

Sustancias antinutricionales

Sustancias tóxicas procedentes de contaminación ambiental

Aditivos

Residuos de medicamentos en alimentos

Sustancias tóxicas de origen bacteriano y fúngico 30 de noviembre de 2015

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EVALUACIĂ“N

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TAREAS  Ver la descripción de la tarea y subir el trabajo en el aula virtual. Plazo de entrega, en tres días  Realizar un cuadro sinóptico de los tóxicos en alimentos de origen animal y vegetal, considerando: principio activo, los alimentos y su efectos 30 de noviembre de 2015

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TEMA PARA LA PROXIMA CLASE

Plaguicidas.

Sustancias teratogénicas, mutagénicas y carcinogénicas 30 de noviembre de 2015

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Percepción de la clase

 Diga una palabra de cómo se sintió en la clase

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Carlos García

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Links de Interés

    

http://cmapspublic2.ihmc.us/rid=1L2WHMFMB-1LDVM6G3KK8/mapa%20conceptual%20manoli%20la%20celula.cmap http://prezi.com/nw3y-rngclgo/toxicos-naturalmente-presentes-enlos-alimentos/ http://ocwus.us.es/bioquimica-y-toxicologia/pp/material-de-clase/ http://rodas.us.es/items/711a2e65-2b21-ab56-3c08ce20e69486d3/1/treenav.jsp http://es.sott.net/article/9999-Alimentacion-moderna-vsalimentacion-sana-fuentes-de-toxicidad-el-rol-de-las-reaccionesinflamatorias-y-las-sensibilidades-alimentarias-en-lasenfermedades-cronicas-modernas-o-idiopaticas

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GRACIAS

la cafeína que se encuentra en guaraná, café, té y cacao.

mieles contaminadas con andromedotoxina proveniente de azaleas, los síntomas que se presentan son:

cosquilleo, entumecimiento, pérdida de la conciencia y cianosis; síntomas que son parecidos a una intoxicación por cianuro.

FASE TOXICOCINÉTICA

Corresponde al movimiento del tóxico en el organismo y comprende los procesos de absorción, distribución, metabolismo o biotransformación y eliminación.

Absorción Cuando ingresa el tóxico en el organismo (absorción), éste se ve obligado a atravesar las membranas biológicas que son eminentemente hidrófobas y muy liposolubles, lo que condiciona que sean atravesadas fácilmente por liposolubles y difícilmente por hidrosolubles.

Distribuciรณn Se puede definir como el paso del tรณxico, en primer lugar a la sangre, y posteriormente a los diferentes tejidos donde ejercerรก su acciรณn o bien se acumularรก.

Metabolismo Conjunto de transformaciones que sufre un tóxico en el organismo cuyo objetivo final es la formación de un compuesto hidrosoluble, poco tóxico y fácilmente eliminable.

Fase I. Incluye las reacciones de oxidación, reducción e hidrólisis. Se trata de una fase de preparación del tóxico para su conjugación posterior.

Fase II. Conjugación. Se define como la unión del tóxico transformado en la fase I a un compuesto endógeno, dando lugar a una nueva sustancia más hidrosoluble.

Eliminación Las vías de eliminación o excreción de las sustancias tóxicas o de sus productos de biotransformación son las siguientes: renal (orina), biliar-fecal (bilis-heces), pulmonar (aire espirado) y otras (sudor, saliva, leche, etc.). En general, la vía urinaria es la más importante.

FASE TOXICODINÁMICA

Interacción del tóxico a nivel molecular con los receptores específicos (proteínas, ácidos nucleicos, etc.), que se traduce en alteraciones bioquímicas, fisiológicas y/o estructurales que finalmente se manifiestan como un conjunto de síntomas que conforman el cuadro clínico de la intoxicación.

FASE TOXICODINÁMICA Se trata de los diferentes mecanismos de acción de los tóxicos, entre ellos: - Alteración en la composición o fluidez de las membranas.

- Generación de hipoxia.

- Alteración a nivel de metabolitos esenciales.

- Alteración de actividades enzimáticas.

- Alteraciones a nivel del material genético.

- Generación de intermediarios reactivos.

FASE TOXICODINÁMICA Hay factores que modifican la toxicidad por lo que la intensidad de toda reacción tóxica depende de:

- Dosis o concentración del tóxico.

- Capacidad del tóxico para atravesar las membranas biológicas y alcanzar a los receptores.

- Condiciones de sensibilidad del receptor.

FASE TOXICODINÁMICA Otros factores son: - La edad: los niños son más sensibles a daños tóxicos.

- Las enfermedades: por ejemplo una insuficiencia hepática o renal.

Factores genéticos: que condicionan susceptibilidad a algunos compuestos.

NATURALES LEGUMINOSAS

CEREALES

BEBIDAS

PROTEÍNAS,

ESTIMULANTES

PÉPTIDOS,

ANTIVITAMINAS

VARIOS

AMINOÁCID Glucósidos cianogenados

Micotoxinas:

Café

Cafeína

Aspergillus

Promotores de

Penicillum

flatulencia

OSbutulínica Toxina

Avidina

Toxina estafilococo

Antivitamina K

Toxina CI.

(Dicumarol)

Fusarium

perfringes

Lipoxidasa

Claviceps

Chocolate Teobromina Falotoxina

Té

Teofilina

Inhibidores

Amatoxina Ácido fítico

Alcohol

Aglutininas

Sorgo (taninos) Islanditoxi

(citral)

na

Tocoferol oxidasa

Latirismo

Antiniacina

Champiñones (m

Antipiridoxina

Cicadas (cicacina

Inhibidores de Saponinas

amilasas

Cerveza Alcohol

Favismo

Papa (solanina, chaconina) Camo (Ipomeamarona) C mostaza (bocio) P mariscos (Tetrado saxitoxina) Queso biógenas)

Antivitamina D

Vinos y licores enzimáticos

Algodón (gosipol)

Selenoaminoácidos Mimosina Hipoglicina Canavanina

(1amino D prolina)

Huevo (colestero (safrol)

Sacarosa (caries)

Tóxicos en Alimentos de Origen generados por Procesos Los tóxicos generados por procesos, son el resultado de su transformación a través de diferentes estados de elaboración; desde su cocimiento, estabilización, formulación, mezclado, esterilización, transporte, etc. Estos tóxicos muchas veces pueden originarse por procesos tan simples como es el asado de carnes, durante el cual se generan diferentes hidrocarburos aromáticos policíclicos, muchos de ellos con propiedades cancerígenas (Criterios de Salud Ambiental