Clase 11 2015-2 Sustancias Antinutritivas UNMSM Lair

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NMSM/ FACULTAD DE FARMACIA YOQUMICA/ CIENCIA DE LOS

LIMENTOS/TOXICOLOGIALIMENTARIA

24/09/201

g. Luis Alberto INOSTROZA RUIZ

SUST NCI S NTINUTRITIV S EN LIMENTOS

Mg. LUIS INOSTROZA RUIZ

UNIVERSID D N CION L M YOR DE S N M RCOS

Universidad del Per, DECANA DE AMRICA

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUMICA

ASIGNATURA: TOXICOLOGA ALIMENTARIA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS

CLASE 11

Estos elementos pueden obstaculizartanto procesos metablicos como labiodisponibilidad de nutrientes alentrar en contacto con los alimentos:

Antes de la ingesta

Durante la digestin

Despus de la absorcin

Son compuestos termolbiles

Los alimentos, adems de aportar nutrimentos, contienen unaserie de sustancias de carcter no nutritivo que estn presentesen forma natural e interfieren de manera negativa en mayor omenor grado.

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SUSTANCIAS ANTINUTRITIVAS

Pueden causar efectos

txicos

1. Provocando las

deficiencias nutricionales

2. Por la interferencia con el

funcionamiento y la

utilizacin de los

nutrientes.

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Son sustancias que afectan labiodisponibilidad de nutrientes o su

aprovechamiento digestivo,disminuyendo la asimilacin de

protenas, vitaminas o minerales.

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Repetto M. Camean A. Estado actual de la Toxicologa alimentaria (1995)

Mg. Inostroza 6Repetto M. Camean A. Estado actual de la Toxicologa alimentaria (1995)


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Mg. Inostroza 7Repetto M. Camean A. Estado actual de la Toxicologa alimentaria (1995) Mg. Inostroza 8

INHIBIDORES DE PROTEASAS

Inhibidor de tripsina

Anticarbohidratasas

ANTIVITAMINAS

Antitiamina

Avidina

cido ascrbico oxidasa

SUSTANCIAS QUE IMPIDEN LA UTILIZACIN DIGESTIVA Y METABLICA DEMINERALES

A). Interfieren en el metabolismo de cationes: cido oxlico y cido ftico .

B). Antitiroideas: crucferas y ciertos vegetales y frutos .

C). Sustancias con actividad polivalente: Fibras y taninos.


1. ANTIPROTEASAS

Son sustancias que poseen efecto de reduccin o inhibicin dela digestibilidad de protenas

Se debe a la alta afinidad que tienen por las enzimas tripsina,quimiotripsina, papana, peptidasas.

Se unen a los sitios activos de las enzimas formando uncomplejo que inhibe su actividad.

Mg. Inostroza 9 Mg. Inostroza

Camen AM, Repetto M. Toxicologa Alimentaria; 2006.

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El ms conocido e importante es el inhibidor de tripsina (soja)donde se han aislado 6sustancias inhibidoras.

Los ms conocidos son: Inhibidor de proteasa Kunits

Es relativamente sensible al calor y al cido

Una molcula bloquea, bien una molcula de tripsina o de quimotripsina

Inhibidor de Bowman-Birk; Es ms estable al calor y el cido

Bloquea 2 molculas de tripsina o quimotripsina al mismo tiempo.

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Los factores antitrpsicos tienen una amplia distribucin en el reinovegetal y estn presentes en la mayora de semillas de leguminosasy cereales.

En muchos casos, en el material vegetal no existe slo un inhibidor,sino una serie de ellos que se diferencian en su: ESPECIFICIDAD

ACTIVIDAD

ESTABILIDAD TRMICA.

El efecto de los inhibidores de la protelisis sobre elpncreas, pueden ocasionar hipertrofia pancretica, conaumento de su actividad proteoltica; mientras que lasactividades amilasa y lipasa quedan inalteradas.

En relacin a su efecto como

antinutrientes, parecen: Causar disminucin del crecimiento

Un bajo ndice de la eficacia proteica(parmetro utilizado para medir la calidad delas protenas).

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Ovomucoide, en la clara del huevo Factor antitripsina, es un compuesto

polipeptdico que durante el procesodigestivo puede reducir la liberacinde aminocidos como lisina, valina ytreonina; provocando un descensode su biodisponibilidad.

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FACTORES ANTITRIPSINA

Son factores termolbiles.

Los procesos trmicos culinarios

desnaturalizan su carcter proticosu efecto inhibidor encondiciones normales no suelenproducir efecto alguno.

No obstante, suele quedar un valorresidual de inhibidor del 5 al 20 %cuya significacin toxicolgica es andesconocida.

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El grado de inhibicin depende de: Temperatura

Tiempo de tratamiento

Volumen de alimento

Contenido de agua del mismo.

Un tratamiento trmico intenso puede disminuir lacalidad proteica, por lo que es importantecontrolarel tiempoy la temperaturade coccin.

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INHIBIDORES DE PROTEASAS ANTICARBOHIDRATASAS

Son muy abundantes en los productos vegetales.

Algunas de ellas (las que actan contra la celulasa opectinasa) tienen poco inters en nutricin humana

Las antiamilasas o antiinvertasas s pueden ocasionarproblemas nutricionales.

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Son bastante termoestables.

Las leguminosas y trigo contieneninhibidores de las amilasas, muy activossobre las enzimas digestivas

La patata y el maz poseen inhibidores de

las invertasas. Los pltanos verdes y el mango, productos

que se consumen crudos, las antiamilasasno son fcilmente destruidas.

INHIBIDORES DE AMILASAS

Pueden afectar tanto a la amilasa -salival y

pancretica, como a las bacterianas.Una disminucin en el grado de hidrlisis del almidn

debido a la presencia del inhibidor en el intestinodelgado lleva a una lenta absorcin de la glucosa yposibles cambios metablicos.

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En humanos se han presentado alteraciones en losniveles de glucosa en sangre tanto en diabticos comoen individuos sanos.

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Cualquier sustancia que interfierecon la sntesis o metabolismo deuna vitamina, ya sea porinactivacin o destruccin qumica,por combinacin irreversible o bienpor inhibicin competitiva.

2. ANTIVITAMINAS

Son compuestos que disminuyen o anulan el efecto de una vitaminaen una va especfica, pueden ser anlogos estructurales o bien

sustancias que modifiquen la estructura de la vitamina, dandoorigen a la disminucin o anulacin de sus efectos.

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Cuidado con las

antivitaminas


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ANTIVITAMINAS

MECANISMO:

Un grupo de sustancias que ocurrennaturalmente:

- Puede descomponer vitaminas- Formar complejos no absorbibles con ellos- Interferir con la digestin o la utilizacinmetablica.

cido ascrbico oxidasa, factores antitiamina, yfactores antipiridoxina.

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CIDO ASCRBICO OXIDASA

Se localiza en la pulpa de las cucurbitceas(calabazas, pepinos, melones), col, zanahoria,tomate, patata, lechuga, etc.

Su actividad se pierde rpidamente por latemperatura.

Su T ptima se sita entre 15 y 30 C.

Si los vegetales no se conservan en frigorfico,pierden su contenido en vit. C en unas pocashoras.

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Al ser una enzima, puede ser inhibida eficazmente por escaldado de las frutas yverduras (100oC x 1 min).

CIDO ASCRBICO OXIDASA

Esta enzima que cataliza la oxidacin del cido ascrbico.

1. Oxidacin del cido ascrbico libre cido dehidroascrbico

2. cido dehidroascrbico cido dicetogulnico, cido oxlico, y otrosproductos de oxidacin.

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cido ascrbicooxidasa

FACTORES ANTITIAMINA

Las tiaminasas son antagonistasnaturales que se encuentran en losalimentos.

La tiaminasa I: Degrada e inactiva a la tiamina.

Estn presentes en carne y vsceras deanimales acuticos (pez espada, cangrejos,almejas), t, caf y nueces.

Sustituyen el grupo tiazol de la molculatiamina por una base o un sulhidrilo.

Por su naturaleza proteica, es termolbil.

La tiaminasa II: Modifica e inactiva a la tiamina.

Estn presentes en helechos, cerezas,arroz,..

Escinden la tiamina a nivel del grupometileno.

Ambas se destruyen con una coccina 60 C.

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FACTORES ANTITIAMINA

Otros factores antitiamina conformanun grupo heterogneo de sustanciasde bajo peso molecular,

termoestables, entre los que destacanen nutricin humana el cido cafico,taninos, cido clorognico,metilsinapato (s. de mostaza), etc.

Su consumo frecuente en estadocrudo puede dar lugar a la aparicinsntomas de deficiencia de vit. B1: Parlisis y perturbaciones neurolgicas.

Producir beri-beri, anorexia, fatiga ydebilidad muscular.

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AVIDINA (Antibiotina)

Es una glucoprotena termolbil presente en laclara del huevo.

En el huevo de pollo la avidina constituyealrededor de un 0,05 % de la protena total(aprox. 1,8 mg por huevo).

Tiene la capacidad de inhibir la actividad de labiotina que se ingiere en la dieta.

Se inactiva por ebullicin durante variosminutos, por lo que un consumo importante dehuevos crudos o pasados podra disminuir laingesta de este nutriente.

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Es capaz de atrapar hasta 4 molculas de biotina (Vit. H, B 7, B8),impidiendo as su absorcin y actividad.

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Impide la absorcin de la biotina en el intestino, por lo que se debeconsumir perfectamente cocida.

En seres humanos, los signos y sntomas de deficiencia de biotinaincluyen lesiones descamativas de la piel y las mucosas, dermatitis,hiperestesia, dolor muscular, anorexia y anemia leve.

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AVIDINA (Antibiotina)

Una gran variedad de plantas y hongos comestibles contienenantagonistas piridoxina (vit. B6).

Los factores antipiridoxina han sido identificados como derivados de

HIDRAZINA (H2N-NH2): linatina (linaza), giromitrina, agaritina y c.Lentnico (hongos) que forman hidrazonas con fosfato de piridoxal.

FACTORES ANTIPIRIDOXINA

Mecanismo antivitamina: condensacin de las hidrazinas con elcarbonilo del piridoxal fosfato -la forma activa de la vitamina B6 -resultando la formacin de una hidrazona inactiva.

Mg. Inostroza 26Fosfato de piridoxal Hidrazona

FACTORES ANTIPIRIDOXINA

La agaritina, se hidroliza por accin de la -glutamiltransferasa, dando lugar al agente activo4-hidroximetilfenilhidrazina.

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La carencia de piridoxina constituye un problema en pacientes,en quienes se puede presentar anemia, polineuritis, dermatitisseborreica, y sntomas de pelagra.

agaritina

3. SUSTANCIAS QUE IMPIDEN LA UTILIZACIN DIGESTIVA YMETABLICA DE MINERALES

SUSTANCIA QUE INTERFIEREN EN ELMETABOLISMO DE CATIONES

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Determinadas sustancias presentes enlos alimentos, como el cido oxlico yftico, son capaces de interaccionar e

interferir con ciertos oligoelementos

CIDO FTICO

Se concentra en las capas ms superficiales delos cereales integrales (arroz, trigo, centeno,

avena y maz), semillas leguminosas (soya,lentejas), frutos secos (almendras, cacahuates)

y algunos tubrculos

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CIDO FTICO

Las dietas basadas en vegetales contienen la mayor cantidad delos dos antinutrimentos naturales: fibray cido ftico.

Ambos inhiben en forma independiente la absorcin y/o retencinde ciertos micronutrimentos, por lo que en las dietas vegetarianasla biodisponibilidad es menor que en las omnvoras.

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Se le consider unasustancia indeseable por su

capacidad para fijarminerales como: Fe, Mg yZn en el intestino, e impedirsu aprovechamiento por elorganismo humano.

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CIDO FTICO

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La capacidad para formar quelatoscon iones divalentes y trivalentesque constituyen compuestos

insolubles en el intestino.

Disminuye la absorcin obiodisponibilidad de mineralescomo calcio, magnesio, hierro, cincy molibdeno, al formar a pHfisiolgico sales insolubles y queno se pueden ni absorber niutilizar.

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Su efecto antinutricional se relaciona con:

CIDO FTICO

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Adems de complejar iones, interactan de forma inespecfica conprotenase hidratos de carbono (almidn).

Esta unin altera la solubilidad, funcionalidad, digestin y absorcin

de estos componentes de los alimentos.

Posibles interacciones del cido ftico con minerales, protenas y almidn (adaptado de Richard yThomson, 1997)

Cont.

REDUCCIN: Actividad de fitasa puede reducir el nivel de cido ftico.

Vit D consumo La absorcin de calcio se ve influida no slo por el fitato dela dieta, sino tambin por la vitamina D y los lpidos. Si la vitamina D eslimitante en la dieta, la absorcin de calcio ser menos eficiente y el efectofitato ser m s pronunciada.

Procesamiento de alimentos: la actividad de fitasa reduce drsticamente elcontenido de fitatos de masa durante la panificacin.

Fuente Fitasa: plantas (soja, cereales)La fitasa es una enzima que cataliza la desfosforilacin de cido ftico.

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CIDO OXLICO

El cido oxlico (HOOC-COOH) es un cido orgnico.

Disminuye la absorcin de minerales divalentes (hierro,calcio, magnesio).

Puede inducir efectos txicos as como antinutricionales. Paralos seres humanos, puede ser muy txico (4 a 5 g para inducircualquier efecto txico)

La interferencia en la absorcin de calcio.

Efectos negativos relacin de oxalato / calcio de losalimentos superior a 1 puede disminuir la disponibilidad decalcio

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Forma sales de disociacindbil que dan lugar a laformacin de clculosrenales.

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CIDO OXLICO

Se encuentra en alimentos como:acelgas, cacao, t, papas, espinaca,etc.

Forma complejos: fibra-cobre-oxalato o fibra-cinc-oxalato, que sonms difciles de romper en el tractodigestivo que los que slo incluyenmineral-oxalatoo mineral-fibra.

REDUCCIN: El consumo dealimentos ricos en calcio, como losproductos lcteos y los mariscos, yuna mayor ingesta de vitamina D.

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SUSTANCIAS CON ACTIVIDAD POLIVALENTE

Componentes de los alimentos derivados de las paredes celulares de la plantaque no son digeridas por las secreciones endgenas del tracto digestivohumano.

La fibra diettica consiste en: sustancias pcticas, hemicelulosas, gomasvegetales y muclagos, polisacridos de algas, celulosas y lignina.

Fibra diettica es un factor de proteccin contra muchas enfermedades, por ej.:cncer de colon.

Los diversos tipos de componentes de fibra diettica tienen muchos grupos

reactivos, incluyendo -COOH,-HPO3H,-OH,-SO3H y -NH2, con lasque metales, aminocidos, protenas, e incluso los azcares pueden serenlazados.

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LA FIBRA DIETTICA

Estas sustancias impiden ligeramente la absorcin de salesminerales.


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Al consumirse enexceso disminuyenla absorcin deprotenas.

Se recomiendacomer un mnimo de20-35 g diarios.

LA FIBRA DIETTICA

Desempea un papel importante en todas las funciones delsistema digestivo, desde la masticacinhasta la evacuacin.

Promueve efectos fisiolgicos beneficiosos como laxante ydisminuye los niveles de colesterol y glucosa en sangre.

La celulosa, hemicelulosa, pectina, entre otras, tienen buenosefectos a nivel intestinal: Combaten el estreimiento

Producen aumento del peristaltismo y del volumen fecal.

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Los alimentos que contienen fibra tambin incluyen fitatosy oxalatos, los cuales se unen a los minerales y luego seabsorben en el cuerpo.

La absorcin de determinados minerales: calcio, hierro,cobre y zinc pueden disminuir si se ingieren dietas ricas enfibra.

LA FIBRA DIETTICA

FUENTE: trigo entero, lentejas, frutasy vegetales.

El incremento en el consumo de fibra

tienen ciertos efectos en el organismo: Disminucin de la cantidad de mineralesque el cuerpo absorbe.

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TANINOS

Grupo heterogneo depolifenoles que aparecenen plantas.

PM alto (500 a 5000 Da)

Contienen suficientesgrupos hidroxilos quepermiten una uninestable con protenas.

Son polifenoles solublesen agua derivados de loscidos glico y elgico.

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Se caracterizan por otorgar al alimento un sabor amargo.

FUENTE: variedades pigmentadas de cereales (sorgo),leguminosas (habas), frutas (dctiles, mango, uvas) ybebidas (t, cacao y vino tinto).

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TANINOS

EFECTO ANTINUTRICIONAL SOBRE LAS PROTENAS

Tienen la capacidad para formar complejos Tanino-protenaque reducen el valor biolgico de los alimentosy aumentan la excrecin fecal de nitrgeno.

Se caracterizan por inhibir las enzimas digestivas comoamilasas y proteasas, por lo que tienen una accindirecta sobre la mucosa digestiva que estimula lassecreciones,

Destruyen la vit. B1, disminuir reservas de vit. A y

reducir la disponibilidad de vit. B12.

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TANINOS

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Taninos

Se caracterizan por formar complejos con iones

divalentes y trivalentes que disminuyen ladisponibilidad de calcio, hierro, cobre

Actan como antivitaminas, aunque puede resultarbenficos cuando reducen la absorcin de algunosmetales pesados como plomo.

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Son metabolitos secundarios que seencuentran de manera exclusiva enplantas crucferas, sobre todo delgnero Brassica: rbano, mostaza,coles, nabos, brcoli, coliflor y rbanofuerte, y son responsables del aroma ysabor pungente de estos vegetales.

Son ms de 80 glucosinolatosnaturales en plantas.

El bocio tiene etiologa multifactorial.

Entre los factores causales destacan: El aporte insuficiente de yodo en la dieta

El consumo de cantidades importantes de

crucferas que contienen una serie desustancias capaces de interferir en la captacino asimilacin del yodo por la tiroides

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TIOGLUCSIDOS: Bocigenos

Son liposolubles que se absorben en el intestino delgado y se eliminanpor la va urinaria y respiratoria.

Se les atribuye efectos anticancergenos y eliminadores demicroorganismos indeseables.


Son glucsidos que contienen elazcar enlazado a la agluconamediante un tomo de azufre.

Denominados glucosinolatos.

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Glucosinolato

Glucosinolatos y sus metabolismo

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Este complejo tiene varias funciones: Pesticida, fungicida e insecticida,regulador de crecimiento y del metabolismo de azufre y nitrgeno.

Forman un complejo con la enzima mirosinasa, el cual se encuentra encompartimentos celulares apartados de la fraccin que contiene al tioglucsidoy se libera al lesionarse el tejido vegetal (cortado, molido o m asticado)

Cuando la hidrlisis enzimtica selleva a cabo en vegetales crudos yhmedos aplastados, laproduccin de bociogenticos esmayor.

Es poco frecuente que ocurra unahidrlisis qumica o enzimticacon enzimas no vegetales comolas de la m icroflora intestinal.


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La hidrlisis con mirosinasa genera en forma mayoritaria: tiocianatos,nitrilos e isotiocianatos que se convierten con rapidez en goitrina.

Estos compuestos impiden que la glndula tiroidesabsorba en forma correcta el yodo.

El tiroides aumenta su tamao al querer producirms hormonas, lo que se conoce com o bocio.

Para inhibir la produccin de bocigenos se puedeinactivar de manera trmica la mirosinasa medianteuna coccin con calor hmedo (90C x 15 min).

Si se desecha el agua de coccin se puededisminuir incluso la cantidad de tioglucsidos.


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Hidrlisis de un glucosinolato

Inhibicin de la sntesis de tiroxina(tiroxinaperoxidasa)Oxazolidina

Inhibicin de la incorporacin deyodo

* Tiocianatos y nitrilos


Eje hipotlamo-hipofisario-tiroideo

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BIBLIOGRAFA

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