Cancerigenos e insecticidas

UNFV/FIIS CANCERÍGENOS E INSECTICIDAS

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLAREALFACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMASESPECIALIDAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIALMICROBIOLOGIA II

COMPUESTOS CANCERIGENOS

La indicación de Kinosita, en1936, de la acción cancerigena del colorante azo o “amarillo mantequilla”, la dimetilaminoazobenceno colorante ampliamente utilizado hasta entonces por estar autorizado en numerosos países y considerarse inofensivo, desencadeno la revisión de otras sustancias, tanto naturales como aditivos; el resultado fue que se identificaron algunos otros productos son esta misma acción. En el caso del safrol, que forma parte de muchos aceites esenciales, como anís, jengibre o sasafrás, que se a utilizado como aromatizantes de bebidas; y el selenio, elemento esencial en dosis de miligramos por kilo de alimento, que resulta cancerigeno, al menos, para la rata, a niveles iguales o superiores a 5mg por kilo de alimento.

Un conjunto de sustancias bien caracterizadas en este sentido son ciertas micotoxinas, especialmente las aflatoxinas. Además, algunas plantas de la familia de las cicadáceas, de las que se obtiene el sagú , que es una fécula amilácea alimenticia utilizada en países tropicales y subtropicales, contienen un glucósido del que se libera la cicasína, metilazoximetanol, que es un hepatocarcinógeno para varios roedores.

Los nitritos, además del efecto toxico agudo de su acción metahemoglobizante, pueden reaccionar con aminas secundarias y dar nitrosaminas, algunas de las cuales, como la dimetilnitritrosamina, ejerce un fuerte poder cancerígeno en los animales. Por otra parte, los hidrocarburos aromáticos policíclicos, como el benzopireno o el benzofenantreno, que se han encontrado en alimentos ahumados o asados a fuego lento sobre leña, tienen un potente efecto cancerígeno.

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AGENTES CARCINOGENOS

Sustancias Químicas Energía Radiante Virus Oncogenos

CARCINÓGENOS QUIMICOS

Agente directos. Ej: Agentes ALQUILANTES Agentes indirectos

- Mas potentes: Hidrocarburo policíclico- Benzoantraceno- Polociclicos Ej.: Benzopireno- Aminas aromáticas y colorantes: naftilaminas B- Nitresaminas y aminas- Aflatoxina B y cidamatas B- Sacarina y cidamatas- Otros - Cloruro vinilo- Arsénico- Níquel - Cromo- Insecticida- Funguicida

Vale la pena resaltar que hay dos tipos de carcinógenos: los primarios y los secundarios; los primarios indican la carcinogénesis sin ninguna actividad metabólica y actúan en el lugar de contacto; por ejemplo, la beta-propiolactona, el sulfato de dimetilo y el selenio son carcinógeno primarios; a pesar de que con este ultimo existe controversia, puesto que muchos investigadores los consideran indispensable para el buen funcionamiento del organismo humano. Los carcinógenos secundarios son los que generalmente se encuentran en los alimentos, también se le conoce como pro-carcinógenos, ya que requieren de una transformación a su forma activa mediante la acción de moléculas electrofílicas fuertes, para así convertirse en carcinógenos primarios. En el cuadro 1 se muestra una relación de los principales carcinógenos secundarios encontrado en los alimentos.

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Cuadro1Carcinógenos secundarios presentes en alimentos Compuesto Alimentos

asociadosPotencia relativaComo carcinógeno(Num. Revertantes /g)

Hidrocarburos policíclicos aromáticos (vg. Benzopireno)

Ahumados, asados,, aceites

Margarina, mayonesas, te Café, cereales, mariscos , pescados

0,05 (320)

Sacarina Bebidas y alimentos diabéticos

Nitrosaminas Tocino, pescado (frito, salado y fresco), queso, hongos, salami

Taninos Te, vinoHidracinas(agaritina) Agaricus y gyromitra

(hongos) cicasina cicadas

Plaguicidas Cualquier alimentoGlucoalcaloides PapasAlcaloides pirrolizidínicos Harinas y varias hierbasAflatoxina(B1) Cacahuate, granos (cereales) 1,00 (6 000)Esterigmatocistina(precursor de aflatoxinas)

Granos

Luleoskinina (Penicillum) arrozAzaserin (Streptomices)Patulina(Penicillum)

CerealesManzanas

Safrol Infisiones de sasafras especias

Apiol Apioestragol Estragón, especiasfurocumarinas Apio, perejil, higopsoralenos Cítricos, especias, chiriviasQuercelina (flavonoide) Hierba de olorKamferol (flavanoide) hierbas2 amino 3,4 dimetil imidazo (4,-5f) quinolina

Pescado, carnes cocidas 110,20 (661 000)

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Cuadro1(continuación)Carcinógenos secundarios presentes en alimentosCompuesto Alimentos

AsociadosPotencia relativa como carcinógeno (num. Revertante /g)

*2 amino 3 metil imizado (4,5f) quinolina

Pescado, carnes cocidas 73,80 (443,000)

2 amino 3,8 dimetilimidazo(4,5f) quinoxalina

Carnde de res 24,20 (145,000)

3 amino 1,4 dimesil 5H pirido (4;3) indol

Pirolizados del triptofano 6,50 (104,200)

3 amino 1- metil 5H pirido (4,3b) indol

Pirolizados del triptofano 17,40 104,200

2 a mino 1 metl 5Hpirido (4,3) indol

Pirolizados del triptofano

2 amino 6 metil dipirido 1,2a:3’,2’d ) imidazoi

Pirolizados del acido glutamico

8,20 (49,000)

2 amino diripo (1,2a:3’,2’d) imidazol

Pirolizados del acido glutámico (calamar)

Lasiocarpina senecio

Petasitenin y monocrotalinaptaquilosida heladosCafeína teofilina teobromina Café, te, cacaoetano Bebidas alcohólicasisotocianatos Crucíferas hortalizasCarbamato de etilio fermentadosMe AoeC Pirolizado de soya, res pollo,

hongos0,03 (200)

diacetilo mantequillalavonoides vegetalesantraquinonas ruibarbo

*La potencias relativa se refiere comparativamente a la Aflatoxina, con base a las colonias Revertantes en la prueba de Ames; mientras mayor sea el numero; el compuesto es mas potente; los valores son adaptados de Shibamoto(1982). Entre los carcinógenos secundarios mas importantes están: uretano, aflatoxinas, hidracinas, isotiocianato de alilo, alcaloides de la pirrolizidina, alquenil bencenos, taninos clorhidrinas, 1,4 dioxano, reacciones de Maillard, termodegradación de proteinas, carbohidratos y lípidos, algunos de estos compuestos ya han sido discutidos en otras secciones de este trabajo.

URETANO.Este compuesto (ch3-ch2-0-C0-NH2) se encuentra generalmente en los alimentos cuando se usa el pirocarbonato de dietilo como conservador, puesto que la degradación del segundo genera el uretano.

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HIDRACINAS.

En esta familia se encuentran varias decenas de sustancias, pero destacan la Netil-N-fomilhidrazina, la giromitina, la metil-hidrazina, la agaritina y el ácido para-hidrazinbenzoico, todos encontrados diversos hongos comestibles (Gyromitra esculenta, Agaricus bisporus y cartinellus shiitake); muchas de ellas se han demostrado su capacidad mutagénica y carcinogénica en distintos animales de laboratorio, atacando principalmente el estómago y los pulmones con diferentes velocidades. La concentración es que se encuentra varia, pero va, por 100 g de material comestible, desde 1 mg(10 mg/kg) hasta 300 mg (3 000 mg/kg).

Con estos mismos procedimientos culinarios se pueden alterar los glúcidos de la algunos alimentos; pan tostado, patatas fritas y análogos, debido a la reacción con proteínas y grasas a elevadas temperaturas, ya que forman compuestos tóxicos reacciones de Maillard).

FISIOLOGÍA DEL CANCER.

Como intervienen los alimentos en el proceso canceroso.Aunque los estudios realizados son muchos, los resultados son poco concluyentes. El principal problema con el que se cuenta es que formación de un tumor puede ser un proceso muy largo. Pueden pasar de 5 y 10 años desde que comienza la alteración celular hasta que las células se convierten en tumorales, que es cuando el crecimiento y reproducción de escapan de los mecanismos de control biológicos. Establecer el momento del desarrollo tumoral en el que intervienen los alimentos, así como cuales, en que cantidad, etc.., está siendo muy difícil.

No obstante, se han establecido unas líneas generales de actuación de laso alimentos en el desarrollo de tumores, son compartidas por muchos autores y concluyen las bases teóricas de los ensayos y estudios mas actuales.

El siguiente esquema muestra muy generalmente el proceso de desarrollo y formación de tumores a que nivel actuar diferentes factores alimenticios:

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Fases de desarrollo esquema de desarrollo cómo actúan los alimentos

TUMORAL TUMORAL ALIMENTOS

Fase de inicio

Fase de promoción

Crecimiento de células tumorales.

Fase de regulación y expresión oncogénica

Las células alteran los tejidos y crecen fuera de los controles biológicos.

Como carcinógeno.Como transportador de carcinógenos.Como productor de carcinógeno.

Como promotores del crecimiento de células. Los lípidos son los más estudiados en este aspecto.

Proporcionan energía y nutrientes a las células tumorales.

De las diferentes clasificaciones de los alimentos, según su relación con el momento del crecimiento del tumor, son la del Doll y Peto en 1981y Cohen en 1987 las mas aceptadas y se resumen a continuación:

En la fase de inicio:

1.-Alimentos que contienen elementos potencialmente carcinógenos. Es decir alimentos que pueden alterar la información genética y alterar la células. En este grupo se encuentran:

En alimentos naturales (sin determinación) En alimentos manipulados (ahumados, barbacoas...) En alimentos contaminados (aflatoxinas)

2.-Alimentos que se ingieren y que en el proceso de la digestión producen tóxicos cancerígenos. En muchos casos de puede reducir o incluso eliminar estas situación, gracias a algunas vitaminas y minerales.

Los nitratos y nítricos (no cancerigenos) se convierten en nitrosaminas (carcinógenos)

Algunos compuestos del metabolismo de esteroles y ácidos biliares Producto del metabolismo de las grasas

3.-Alimentos que actúan como transportadores de cancerigenos. Tienen la capacidad de acercar a las células elementales que pueden ser perjudiciales. Otros actúan como

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cofactores, es decir, se unen, a elementos que existen en el organismo y el compuesto que se produce es el que puede ser potencialmente cancerígeno.

De esta forma parece que actúan:

Las bacterias de colon, que transportan sustancias a través de las membrana del intestino.

Elevado contenido intestinal y/o aumento del tiempo de transito gastrointestinal, en ambos casos se favorece (por mayor superficie o por mayor tiempo) la posibilidad de transporte a través de las membranas intestinales.

Sistemas enzimáticos alterados (cofactores)Antioxidantes que captan los radicales libres (cofactores)

En la fase de promoción

4.-Situaciones que son utilizadas por las células tumorales para favorecer su crecimiento y multiplicación.

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BIOSÍNTESIS DE GLUCÓSIDOS CIANOGÉNICOS

Debido a la naturaleza de los aminoácidos precursores, el aglucón puede ser de tipo anomático, alifático, o cíclico. También puede hacer variación en la naturaleza del carbohidrato; sin embargo de los 32 glucósidos reportados, la mayoría son monosacáridos siendo la D-glucosa el azúcar más común. La figura nos presenta algunos glucósidos cianogénicos monosacáridos más comunes así, como la presencia de diaterómetros (Kuroki, 1985).

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Glucósidocianogénico

NHOH

RCH-CH

COOH

RRlCH-C

NOH

COOH

droxilamina Acido -oxiamino

RRlCH-C

COOH

NH2

99CH-C

NOH

H

RRlC

C N

H

RRlC

C N

OH

RRlC

C N

O-Azúcar

Acido -amino Akoxima Nitrilo -Hidroxinitrilo

99CH-C

NOH

H

OH

RRlC-C

H

NOH

O-Azúcar


ESTRUCTURA DE ALGUNOS GLUCÓSIDOS CIANOGÉNICOS MONOSACÁRIDOS

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 -glucosidasa. El problema también se presenta en algunas plantas comestibles para humanos o ganado (Cuadro 3.1.3) (Lindner,1978).

Contenido de HCN en algunas plantas

VEGETAL HCN (mg/100g)

Frijol (Phaseolus lunatus) Casos especiales

Sorgo (Café)

Yuca (Manihot utilísima)

Linaza

Judías (Phaseolus sp.)

Chicharo (Pisum sativum)

14,4 – 167,0210,0 – 312,0

250,0

113,0

53,0

2,0

2,3

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INSECTICIDAS ORGANOFOSFORADOS

Se clasifican de la siguiente manera:

EXTREMADAMENTE TOXICO: - Cotnio 50 - Parathion - Phosdrin - Dimecron - Nemacur

ALTAMENTE TOXICOS: - Gusathion - Tapona 4B LE - Metilparathion - Azinfos metil - Monocron - Monitor - Suprathion

Familias derivados del Órganofosforados:

Grupos Sub grupo ejemploEstrés fosfóricos ortofosfatos diclorvós

pirofosfatos TEPPEstrés tiofosfóricos fosfotionatos fenitrotion

fosfotiolados Meta sistokEsteres ditiofosfóricos fosfotiolados malationAminas del ácido ortofosfórico fosfotiolados grutomato

Fosfonatos fosfotiolados triclorfon

CLASIFICACION DE LOS INSECTICIDAS CLORADOS.

Se distingue en cuatro grupos principales:

1.- derivados de clorobenceno. -DDT -DDD -pertane -metoxicloro

2.- derivadosdel indane: -Clordano -Heptacloro -Dieldrin

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-Isodrin

3.- derivados del ciclohexano -Lindane

4.- derivados de la escencia de terbentina: -Toxafeno -Endosulfan

Hay cuatro principales familias de derivados organoclorados:

Grupos EjemploLa derivada del hexacloroclico pentaclieno Aldrin, dieldrin, endrinLa derivada del 2,2-difeniletano DDT, metoxiclor; dicofolLa derivada del ciclohexano lindanoLos de estructura química en forma de caja Declorane, clordecone

INSECTICIDAS PIRETRINAS

Hay varios tipos:

Tipo I-Alletrina-Permetrina-Resmetrina

Tipo II-Cipermetrina-Deltametrina-fenvalerato

Se clasifican en dos grupos: GRUPOS EJEMPLOSPiretoides que conservan el anillo ciclopropano característico de las piretrinas naturales.

Piertroides que han perdido el anillo ciclopropano

Permetrina, cipermetrina.Deltametrina, fenropatrin

Fenvalerato,Fluvalinato

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INSECTICIDAS CARBAMATOS

Se clasifican en:

Metil Carbamatos de acción insecticida:- Lannante- Carbofuran

Carbamatos de acción funguicida: -benomyl -carbenzim

Ditiocarbamatos de accion funguicidas: -mancozeb -thiram

Tiocarbomatos de accion herbicida: -molinate -sutan 6.7 E

Fenil: -carbonato de acción herbicida -betanal CE

Los dos grupos principales de insecticidas carbamicos son:GRUPOS EJEMPLON-metilcarbamatos carbarilDimetil carbamatos dimetan

Entre los insecticida, los organoclorados son los mas peligrosos por su resistencia a la degradación biológica y química. El DDT (diclodifeniltricloroetano) es el prototipo del grupo, con periodos de remanencia de 10 años o mas y con estabilidad y solubilidad en los lípidos. Estos explica su presencia en los eslabones mas altos de la cadena alimentaría, acumulándose en los tejidos grasos de los diferentes seres que integran esa cadena. La prohibición de su uso y su paulatina sustitución por otros insecticidas menos estables ha hecho que el riesgo haya disminuido mucho; sin embargo, otras sustancias del mismo grupo, como el clordano, el aldrin o el dieldrin, presenta características semejantes. En la actualidad, prácticamente solo se puede utilizar el lindano, que tiene remanencias de pocos día y aun así, en situaciones muy concretas.

Los organofosforados, el siguiente grupo de peligrosidad, actúan inhibiendo la aceitilconesterasa. Se emplean bastante y se han registrado casos de intoxicación humana; no obstante su periodo de remanencia se limita a unas tres semanas.Las recomendaciones de utilización de otras sustancias menos toxicas, como los Carbamatos o los pitroides, tienden a disminuir los riesgos.

En cuanto a los herbicidas, se ha de señalar que a veces, dan lugar a derivados mas tóxicos que el compuesto activo inicial. Este es el caso 2,4-D (2,4-diclorofenoxiacetico) o del 2,4,5-triclorofenoxiacetico, los cuales, por diversas causas ambientales , pueden originar dioxina,

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compuesto de gran remanencia, muy toxico, cancerigeno mutágeno terátogeno. Los funguicidas mas tóxicos son los organomercuriales, ya desaparecidos; en la actualidad se usan los Carbamatos y los ditocarbamatos, de toxicidad bastante menor. Finalmente, los raticidas que se aplican en nuestros días son, en su mayor proporción, anticoagulantes, y el riesgo de intoxicación alimentaría accidental en el ser humano, prácticamente inexistente.

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