Toxicos naturales

UNFV/FIIS TOXICOLOGÍA Y TÓXICOS NATURALES

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLAREALFACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMASMICROBIOLOGIA II

TOXICOLOGÍA ALIMENTARIA1RA. PARTE

PRESENCIA DE SUSTANCIAS TOXICAS EN LOS ALIMENTOS.

En los capítulos anteriores nos hemos ocupado de analizar los efectos de la presencia de agentes bióticos en los alimentos, los cuales se han estudiado considerando la acción. No constante, también pueden existir agentes abióticos que interfieran en la calidad final del producto por sus efectos sobre los alimentos o sobre el consumidor.

En realidad, la distinción entre estos tipos de agentes y sus efectos responde a una necesidad didáctica que a un mecanismo de acción real diferenciado, ya que algunos microorganismos son capaces de elaborar toxinas autenticas responsables de cuadros patológicos que producen, aun en ausencia del propio germen. En la unidad séptica se ha mencionado el hecho de que los mohos, además de las posibles alteraciones que causen los alimentos son responsables de la producción de toxinas. En esta unidad nos ocuparemos de sustancias que con bastante probabilidad, están produciendo como metabolismo finales por microorganismos, aunque no se puedan incluir dentro de las toxinas.

Así pues en toxicología alimentaría se analizan sustancias muy diversas orígenes; en una gran mayoría de los casos no se identifica intervención alguna de agentes vivos para su producción. Sea cu al sea su origen de los procedimientos de estudio de nivel de toxicidad de la sustancia responde aun mismo esquema general: en realidad, la toxicidad se debe considerar a la dosis suministrada. hay productos alimenticios tan frecuentes como la sal común q pueden llegar a ser nocivos por encima de una determinada dosis diaria. Incluso, un elemento imprescindible para el organismo animal. Además puede existir un efecto acumulativo en la sustancia, de tal forma que una dosificación repetida sea la responsable del cuadro patológico, mientras que su administración esporádica no presente problemas.

Para examinar estos efectos, las sustancias se han de valorar a varios niveles. Son los que siguen a continuación.

TOXICIDAD AGUDA.

La toxicidad aguda se estudia administrando dosis únicas a los animales de experimentación; así se determina cual es la dosis que produce la muerte al 50% de los animales en un periodo máximo de 15 días: es la llamada dosis letal (D.L.50). se debe de estudiar tres especies de animales diferentes, de las cuales, una no ha de pertenecer al orden de los roedores. En estos también se intenta conocer la máxima dosis sin efecto nocivo.

Mediante esta primera evaluación se pueden descartar sustancias muy toxicas y en cuanto a otras sustancias, obtener información para las siguientes pruebas de toxicidad.

TOXICIDAD DE CORTO PLAZO.

MICROBIOLOGIA II -1-


Los estudios de toxicidad a corto plazo consisten en administrar dosis repetidas de sustancia durante un tiempo equivalente a un 10% de la duración total de la vida de la especie. Se debe de trabajar, al menos, con dos especies distintas. La elección depende de las sustancias que se vayan a usar del tipo de acción toxica, de la receptividad de especies., datos que se habrán conseguido con los estudio de la toxicidad aguda.

Los lotes que se examinen han de ser los más homogéneos posibles en cuanto edad, peso, sexo etc. Esto hará posible que se han estudios estadísticos frente a lotes de control; como en el caso anterior, se busca conocer cual es la dosis mas elevada carente de efecto adverso.

TOXICIDAD A LARGO PLAZO.

La sustancia se administra a dosis repetidas por periodos de tiempo que supongan la mayor parte de la vida de la vida examinada y alcance a varias generaciones. Evidentemente, interesa elegir especies de corto periodo vital para que los estudios sean completos pero cuando los análisis metabólicos de la sustancia lo sugieran, pueden recurrir a animales de mayor longevidad.

Las observaciones de este tipo de estudio abarcan la mayor cantidad posible de variables de animales: crecimientos, camadas análisis bioquímicos de fluidos, análisis histológicos, etc. La toxicidad a largo plazo también incluye la posible acción mutagénica para lo que han de examinar varias generaciones de numerosos individuos. Se utiliza mucho la Drosófila, organismos que en poco tiempo, permite disponer de muchas generaciones sucesivas.

TOXICIDAD METABOLICA

Es fundamental conocer la mayor cantidad posible de datos relativos a los procesos metabólicos sufridos por una sustancia para determinar su grado de toxicidad. También es de interés conocer los mecanismos de detoxificación y de inducción de encimas hepáticos o microsoma, capaces de metabolizar la sustancia.

ESTUDIO EPIDEMIOLOGICOS.

Los estudios epidemiológicos sobre poblaciones animales y humanas proporcionan valiosos datos complementarios. Además, pueden servir para descubrir efectos de presentación rara o muy esporádica, para identificar secuelas de presentación tardía o para conocer las secuencias en grandes grupos de población.

Recordemos que muchos de los efectos de los tóxicos naturales se identificaron por observación sobre las poblaciones humanas o animales de crianza.

ESTUDIOS ANALÍTICOS.

La dosificación de las sustancias toxicas que hay en los alimentos; en su composición y estructura, en impureza y sustancias contaminantes o acompañantes, son datos complementarios que permiten evaluar el riesgo del producto, facilitan el estudio por comparación con sustancias ya conocidas o mejoran la comprensión de su metabolismo, de sus reacciones de detoxificación y degradación y sus mecanismo de alimentación de eliminación.



Todos los análisis indicados hacen posible adoptar los criterios que se van a establecer ante la sustancia en cuestión: prohibirla si su grado toxicidad es alto, o definir una dosis que no se debe sobrepasar para evitar la aparición de efectos indeseables. Estas dosis se llama dosis máxima admisible (DMA) y se calcula sobre la dosis mas elevada en la que no se produjo ningún efecto desfavorable, dividiendo por un coeficiente de seguridad que suele ser un múltiplo de 10 y que varia en magnitud según la toxicidad encontrada a mayor toxicidad mayor coeficiente de seguridad. De este modo se intenta asegurar que las dosis de la sustancia en gestión, que muy por debajo de los niveles de posible riesgo.

Como se han indicado al principio de este apartado, estas sustancias tóxicas se analizarán agrupándolas en distintas similitudes de origen. los grupos son estos cuatro: Mico toxinas, sustancias toxicas naturales, contaminantes químicos y aditivos.



Introducción a la toxicología de los alimentos

Material a comprobar

Evaluación de la exposición

Toxicidad aguda

Desechar Toxicología genética

Desechar Metabolismo y Farmacocinética

Desechar Toxicidad Subcrónica Aceptar y reproducción

Desechar toxicidad crónica Aceptar

Desechar Aceptar

Resumen del protocolo dicotómico propuesto por el comité científico del consejo de seguridad de los EEUU. El signo + representa un riesgo socialmente inaceptable; el – no representa ningún riesgo socialmente inaceptable; SE corresponde a los metabolitos conocidos y seguros; U a metabolito desconocidos de seguridad dudosa y el signo ? significa que para llegar a una conclusión se necesita mas evidencias.



DIVISIÓN DE LA TOXICOLOGÍA

TOXICOLOGÍA ANALÍTICA.

Trabaja en la detección, identificación y cuantificación de los tóxicos. Casi inmediatamente alcanza un cierto relieve y diferenciación el estudio de las técnicas analíticas aplicadas a la detección de tóxicos. Algunos tóxicos se dedican principalmente a este tipo de análisis y desarrollan brillantemente el capitulo de la toxicología analítica. Otto, Stas, Fresenius, Dragendorff y otros destacan como impulsores técnicos y algunos también como autores de textos importantes al respecto.

Sus aplicaciones se decantan principalmente hacia el centro de la medicina legal. Las contribuciones científicas en este periodo son abundantes e importantes en numerosos países.

TOXICOLOGÍA EXPERIMENTAL.

Evalúa la toxicidad de los productos realizando las pruebas, ensayos y tesis pertinentes (toxicología experimental evaluativa).

TOXICOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR.

Estudia el porque los tóxicos son tóxicos (toxicología genética, inmunotoxicología, toxicocinética).

TOXICOLOGÍA MEDICA.

Trabaja directamente sobre el individuo, exponiendo los tóxicos (toxicología clínica, toxicología laboral, toxicología social, toxicología forense).

ECOTOXICOLOGÍA.


CAUSAS DE ALTERACIÓN BIOLÓGICAS Y MICROBIOLÓGICAS

ADITIVOS PROHIBIDOS

ColorantesConservadoresDesinfectantesNitritosAlcaloidesNitrosaminasOtras sustancias nocivasMetales pesadosOtros hidrocarburosHalógenosBenzopirenoY otros aromáticos policíclico

GlucósidosResinasToxoalbúmina PéptidosAlergenosFotosensibil

AspergillusPenicilliumBysochlamysFusarium

MorenaCaballaCiclostomosBarbosPez globo

GonyaulaxLingbya

Venenos vegetales

Venenosde mohos

Venenos animales

Unicelularesalgas


Trabaja en la detección y valoración del impacto de los agentes tóxicos sobre la biosfera y/o los ecosistemas (toxicología del medió ambiente o ambiental).

TOXICOLOGÍA LEGAL.

Es la parte que recoge y traduce todos los datos y conclusiones de la toxicología y las pone a disposición de los poderes ejecutivos y legislativos (toxicología reguladora).

SUBDIVISIÓN DE LA TOXICOLOGÍA

Toxicología forense. Esta área se especializa en el conocimiento de la toxicología que apoya al rubro de la patología y medicina forense para establecer las causas de muerte, par propósitos médicos legales en incidentes en los cuales se sospecha que un crimen haya ocurrido.

Toxicología clínica. Estudia efectos esperados o inusuales de una droga terapéutica que se aplica en pacientes; donde se observa la condición de estos y el proceso que tienes estas sustancias en el tratamiento de padecimientos o enfermedades.

Toxicología ocupacional. En la ultima mitad de siglo diecinueve y durante el siglo pasado, el conocimiento de los efectos de la actividad laboral en ciertas industrias incurrieron en la manifestación de serias enfermedades y decesos ocasionados por la exposición a químicos peligrosos y agentes tóxicos bajo condiciones inseguras de trabajo; este es el ampo de la acción de toxicología ocupacional, cuya disciplina aborda el estudio de efectos nocivos sobre la salud del trabajador producidos por los contaminantes del ambiente de laboral.

Toxicología ambiental. La toxicología ambiental es aquella que se concierne con el efecto de las sustancias químicas o agentes tóxicos que están presentes en el aire , agua, suelo, alimentos u otros factores ambientales y a los cuales están expuestos los hombres, animales domésticos, peces, vida silvestre y otros elementos de la biota. Es decir se aboca al estudio de los efectos adversos de los agentes ambientales sobre los organismos vivos.

EVOLUCION HISTORICA DE LA TOXICOLOGÍA

Toxicología – toxikon (vida de amor)

Ciencia dedicada al estudio de los efectos adversos de los agentes físicos o químicos en los seres vivos.

Los venenos que una persona puede ingerir son: de origen animal, vegetal, mineral y de consistencia sólida, liquida y gaseosa.

CLASIFICACION DE LOS TOXICOS:

Según su origen:

-minerales: fósforo, cianuro, plomo, carbón, plaguicidas, insecticidas, derivados de petróleo, etc.



-vegetales: están los hongos, plantas y semillas silvestres.

-animales: los productos lácteos, carne en malas condiciones.

TOXICODÍNAMICA

Para que un tóxico ambiental cause un daño, en primer lugar debe estar expuesto a él y en segundo lugar el tóxico tiene que vencer las defensas del organismo que tratan de impedirle que llegue al tejido blanco en forma activa. Las defensas consisten fundamentalmente en mecanismos que restringen la movilidad y disminuyen el periodo de exposición del tejido blanco. Esto lo puede hacer el organismo poniendo barreras a su desplazamiento hacia determinados tejidos, disminuyendo su di fusibilidad a través de las membranas celulares y/o facilitando su excreción.

El efecto producido por una dosis, depende de la cantidad de tóxico que llegue en estado activo al sitio de acción y del tiempo que se le permita actuar allí.

El proceso de transporte y transformaciones que experimenta el tóxico desde la superficie epitelial de contacto hasta llegar a los órganos en lo que se almacenan y en los que causa lesiones es muy complejo. Por convivencia, para facilitar su estudio se considera que consta de cuatro pasos. Absorción, Distribución, Metabolismo y Excreción. El proceso se conoce por sus siglas ADME.

Absorción Excreción

Distribución

METABOLISMO. Las rutas que sigue un tóxico en le organismo


MEDIO AMBIENTE

PIEL INTESTINO PULMONES

SANGRE

OTROS HÍGADOBLANCO RÍÑONES


GENERO:

Se ha observado que algunos tóxicos presentan respuestas diferentes, dependiendo del sexo del organismo expuesto y algunas de estas diferentes se pueden explicar en base a las diferencias hormonales entre los dos sexos.

Estas diferencias se pueden atribuir a las diferencias en la actividad de enzimas de biotransformación que están bajo control hormonal.

Las ratas macho adultas duran tienen tasas metabólicas mas altas que las hembras para muchos compuestos y esto los hace mas susceptibles a ciertas substancias.

Tóxicos con susceptibilidad diferente en cada sexo en la rata

HERENCIA:

Se continua discutiendo si el cáncer es hereditario o no. Hay algunos canceres que definitivamente son hereditarios y otros en los que la predisposición juega un papel importante en el génesis de varios canceres comunes.

EDAD:

Se ha demostrado que los neonatos y los animales muy jóvenes, en general, son muy susceptibles a los tóxicos lo que se atribuye a deficiencias en varias enzimas de destoxificación. No todas las substancias son tóxicas para esta edad, ciertas substancias, sobre todo los estimulantes del SNC, son menos tóxicas para los infantes.

Efecto de la edad en la toxicidad

El efecto de la senectud sobre la toxicidad se ah estudiado muy poco, se considera que se debe a las disminución de la capacidad de destoxificación y a la disminución de la excreción renal.


Mayor susceptibilidad en machos Mayor susceptibilidad en hembras

Epinefrina

Plomo

Vapores de gasolina sin plomo

Aftatoxina B1

Warfarina

Estricnina

Hexobarbital

Paratión

Características de los niños

pH neutro y tiempo prolongado de vaciado del estómago

Reducción en la capacidad renal

Aumento en la absorción percutánea

Mayor proporción de agua corporal

Menor Capacidad de formar Ligandos con proteínas

Menor glucuronidacion y actividad microsomal hepática

Cambios fisiológicos en los ancianos


ESTADO HORMONAL :

El desbalance en las hormonas sexuales altera la susceptibilidad a tóxicos.El hipertiroidismo, hiperinsulismo, adrenalotomía y la estimulación del eje pituitaria-adrenales se ah demostrado a ratas, que modifican el efecto de ciertos tóxicos.

ESTADO DE SALUD:

El hígado es el órgano principal en la biotransformación de tóxicos. Los padecimientos hepáticos tienen un gran efecto sobre la destoxificación. La hepatitis crónica y aguda, la cirrosis hepática y la necrosis hepática disminuyen la capacidad de biotransformación, normalmente entorpecido la Oxidación, Acetilación, Glucoronidacion e inhibiendo varias estearasas. DOSIS:

Se define como la cantidad de una sustancia a la que exponemos un organismo. En estos usos esta implícita la pregunta ¿qué tanto tóxico (o droga) se necesita para alcanzar un efecto determinad?

RELACION DOSIS RESPUESTAS:La correspondencia entra la cantidad de tóxico y la magnitud del efecto es lo que se conoce como la relación dosis-efecto o dosis-respuesta, y tal como se menciono antes, es uno de los conceptos centrales de la toxicología.

EFECTO O RESPUESTA:

Es un cambio orgánico permanente que debe de poder ser medio en el componente bajo estudio y tener el valor de acero cuando la dosis es cero. La medición puede hacerse a diferentes niveles; molecular, celular, órgano, organismos, pero independientemente del nivel, el efecto debe ser medible.

La magnitud y tipos de efectos adversos producidos dependen de la duración de la exposición.

La frecuencia de la administración es también muy importante.

EFECTO TÓXICO CRITICO:


Multiples Enfermedades

Deficiencias nutricionales

Alta producción de grasas

Mayor vida media de drogas en el plasma

Reducción en la eliminación renal

Reducción en la capacidad de ligar compuestos a las proteínas plasmáticas

Disminución de la Absorción gastrointestinal


Este es un parámetro que se calcula después de recopilar la información experimental de buena calidad que se haya hecho con la substancias para una via de exposición determinada.

LOAEL:

El nivel experimental mas bajo, en el estudio critico, en el que se observa que se produce el efecto adverso, también llamado LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), después de las conversaciones dosimétricas para ajustar pos las diferencia en especie, se conoce como efecto tóxico critico.

NOAEL:

(Non Observed Adverse Effect Level) es el nivel de exposición experimental que presenta el máximo nivel probado al cual no se observan efectos tóxicos. Para el propósito de evaluación de riesgos este es el dato clave que se obtiene de los estudios de DOSIS-RESPUESTA.

INDICES DE TOXICIDAD.

Los Índices de toxicidad son los parámetros toxicológicos que se utilizan para determinar la evaluación de riesgos y se obtienen de los estudios de Dosis-respuesta.

Se estiman en forma independiente los índices para cancerígenos y no cancerígenos.

DOSIS DE REFERENCIA:

DdR es el índice de toxicidad que mas se utiliza en la evaluación de riesgos por exposición de sustancias no cancerigenas. Es el nivel de exposición diaria que no se produce un riesgo apreciable de daño en poblaciones humanas, incluyendo las sub-poblaciones sensibles.

CONSIDERACIONES SOBRE EL TIEMPO DE EXPOSICIÓN:

Las DdR crónicas se calculan para proteger de las exposiciones continuas durante todo el periodo vital. Como una guía general, este índice se utiliza para evaluar efectos no cancerigenos por exposiciones por periodos no mayores de 7 años (10% de la expectativa de vida).

CONSIDERACIONES SOBRE LA VIA DE EXPOSICIÓN:

La filosofía detrás del calculo de la DdR es la misma, independiente de cual sea la vía de exposición, sin embargo, la forma de calcularla es diferente. Si en los estudios experimentales la exposición fue intermitente, la DdR se calcula ajustando los valores observados de tal manera que reflejen exposiciones continuas.

Además de las DdR se han calculado y publicado otros índices de toxicidad que se denominan HA1 y HA10 para exposiciones de corta duración.

TOXICOS DIRECTOS E INDIRECTOS



A pesar de su importancia, el metabolismo de los tóxicos no tiene el papel universal en las génesis de la toxicidad.

Un número de sustancias con estructura química sencilla (metales, gases, etc), pueden actuar directamente sobre las dianas moleculares sin intervención de ningún mediador metabólico.

TÓXICOS QUE ACTÚAN POR BIOACTIVACIÓN

Etanol Acetaldehído Metanol A. FórmicoParacetamol N-acetil-p-benzoquinoneiminaAflatoxina B1 Aflatoxina 8.9-epóxido Benzopireno BP 7.8-diol 9.10-óxido Hexano 2.5-hexanodiona

TÓXICOS DIRECTOS

Ácidos y bases fuertesNicotinaAminoglicósidosOxido de etilenoMetales pesados (Pb,Cd,Al,As,Hg)HCN CO

Tóxicos directos y tóxicos que actúan a través de metabólicos reactivos. Algunos ejemplos.

Por otra parte, este procesado metabólico dista de ser uniforme en todos los individuos y en todas las fases de la vida.

Por el contrario, el funcionamiento de las enzimas de fase I y II, sufre modificaciones sustanciales por la presencia de fármacos inductores o inhibidores, por razones de edad, sexo, tipo de alimentación, factores ambientales y climáticos, etc.

LA BIOACTIVACIÓN

En algunos casos, la biotransformación resulta en la producción de un metabólico que es mas tóxico que el compuesto original, al proceso se le denomina bioactivación, si estos metabólicos “se acumulan y vencen las defensas del organismo entonces pueden producir un daño que se manifieste en una respuesta toxica”.

Diversas partes de este proceso toxico común, revisten en una especial importancia.

La bioactivación es uno de ellos. Numerosos productos químicos no actúan directamente, sino que son sus metabolitos, formados endógenamente en el hígado y otros tejidos, los últimos responsables de la toxicidad.

Por ello el procesado metabólico de los productos químicos reviste la máxima importancia por cuanto es uno de los factores que determina la dosis efectiva y la magnitud del efecto.



Fase I y II de la biotransformación de los productos químicos. En cada etapa intervienen distintos grupos enzimáticos codificado por genes específicos. AGT: transferasas del ácido glucurónico; GST: transferasas

del glutation; NAT: N-acetil transferasas

Cuando se administran cantidades pequeñas de fenol, aparece el sulfoester en la orina, si se administran cantidades crecientes de fenol, se incrementara la concentración del sulfoester y posteriormente aparecerá el derivado glucuronidado. Esto significa que el fenol tiene mayor afinidad por la sulfotransferasa, esta reacción procederá hasta que se agote la disponibilidad de PAPS. Cuando se agota el PAPS se empieza a utilizar el UDP glucuronato. En el caso de la N-acetilación, las afinidades y capacidades pueden cambiar debido al polimorfismo de esta enzima (acetilaciones lentas contra los acetiladores rapidos).


CYP1A1 CYP2E1 CYP2D6

AGT GST NAT

Isoenzimas P450 FASE I

Isoenzimas FASE II

Metabolitos reactivos

electrófilosradicales libres

Eliminación

Diana molecular


Reacciones de Conjugación de Fase II.

Algunas sustancias clasificadas como supertóxicas

Sustancia química origen Efecto toxico

Estricnina Nuez vómica Sistema nervioso

Fluoracetato de sodio Sintético Corazón y sistema nervioso

Nicotina Planta, tabaco Efecto tóxico

Fosgeno Sintético Sistema respiratorio

Dosis letal probable para humanos


R-OHR-NH2

R-SH

R-OHR-NH2

Glucoronidación

Sulfatación

UDPG

UDPG transferasa

R-O-GR-NH-GR-S-G

R-O-SO3

R-NH-SO3

R-COOH + H2N-CH2-COOH

R-CH-CH2

O

R-OH

RNH2

Aminoacidación

Glutationización

Metilación

Acetilación

R-CO-NH-CH2-COOH

GS

SAM

Acetil-CoA

N acetil Transferasa

R-CH2-CH-OH

SG-CH2

R-O-CH3

RNH-COCH3


Toxicidad Dosis, mg/kg de peso

1. Prácticamente no tóxica > 15 000

2. Ligeramente tóxica 5 000 – 15 000

3. Moderadamente tóxica 500 – 50000

4. Muy tóxica 50 – 500

5. Extremadamente tóxica 5 – 50

6. Súper tóxica < 5

SUSTANCIA TOXICAS NATURALES EN LOS ALIMENTOS

Nos ocupamos en este apartado de los compuestos que están presentes en los alimentos de forma natural, bien por formar parte de su composición habitual, bien por aparecer en el transcurso de los procesos metabólicos normales del producto.

Existe una amplia variedad de estas sustancias, por lo que es difícil sistematizarla. La clasificación que utilizaremos aquí se basa en efectos que estos compuestos producen en el consumidor. Comenzaremos por el grupo de animas biogénicas mas importantes, por su extensión, en diferentes tipos de alimentos.

AMINAS BIOGENAS.

Las animas biogenas son moléculas biológicamente activas capaces de actuar sobre el sistema nervioso central y el sistema vascular. Algunos pertenecen al grupo de las catecolaminas (adrenalina o noradrenalina) mientras que otras son productos de descarboxilación de aminoácidos.

Inicialmente de creía que eran productos de degradación espontáneas de las sustancias del alimento, pero cada vez parece mas clara la intervención de enzimas de flora microbiana habitual del alimento en cuestión.

Por sus características químicas, las aminas se agrupan en dos clases:

-Aminas alifáticas: putrescinas y cadaverina. Muchas veces, estas dos aminas se denominan Ptomaínas, Espermidina y Espermina.

-Amina aromáticas: Histamina, Triptamina y Tiramina.

Las animas son productos de descarboxilación normal durante el metabolismo de la plantas, animales o microorganismos. La contaminación bacteriana de un producto puede originar una excesiva producción de estas. Por otra parte, estas pueden servir como precursoras de otras aminas con posibilidad de que los productos formados se multipliquen.



FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCCIÓN DE AMINAS.

Las aminas no se producen constantemente en los alimentos, ni siquiera cuando están muy contaminados por microorganismos. Los factores que se determinan esta producción son el tipo de microorganismos, la presencia de sustratos susceptibles de transformación y las condiciones del medio.

En cuanto al primer aspecto, se ha de indicar que esta demostrado que la formación de aminas responde a la acción de Descarboxilasas microbianas y no solo a un proceso de Autolisis. No pertenece al grupo de los Psicrofilos; es posible agruparlos en dos categorías principales.

Especies que pueden producir gran cantidad de histamina (más de100 mg por 100 ml de extracto)durante una incubación corta (de menos de veinticuatro horas) a una temperatura superior a 15oc.

-Proteus morganii. -Klebsiella pneumoniaee. -Enterobacter aerogenes. -posiblemente algunos Lactobacilos y Clostridium perfringens.

Especies que producen menos de 25 mg por 100 ml de extracto en mas de cuarenta y ocho horas.

-Escherichia coli -Hafnia alvei -Citrobacter freundi

Trabajos específicos sobre alimentos en los que habitualmente se encuentran las aminas, permitido comprobar su producción potencial por Streptococcus faecalis y Streptococcus mutis, Lactobacillus bulgaricus y Lactobacillus plantarum. Clostridium tyrobutyricum parece tener poca importancia en la producción de histaminas y de Triptamina. En cuanto a bebidas alcohólicas Saccharomyces uvarum no es producto de aminas mientras que si existe actividad en Lactobacillus brevis.

Para el segundo factor mencionado, los sustratos, se cree que la formación de aminas depende de la presencia de aminoácidos libres que inducen la síntesis de enzimas específicos. Estos aminoácidos pueden proceder de la degradación proteica o existir de forma natural en el alimento. En la proliferación de microorganismos no controlada, caso en el cual no existe riesgo de intoxicación pues el producto se descarta para el consumo por sus características organolépticas; o la producción de aminas durante los procesos normales de fermentación en la fabricación de quesos, charcutería y bebidas, que si pueden suponer riesgos.

En cuanto al tercer factor resulta que las condiciones ambientales son determinantes para el crecimiento de microorganismos, la inducción de enzimas y la producción de enzimas. Examinaremos estas condiciones.



Temperatura. En la mayoría de los casos, la temperatura optima para la producción esta comprensión entre 20º C y 37º C; por encima de 40º C la actividad enzimática es escasa. Entre 0º C y 5º C puede que se halla algo de producción, pero por debajo de los 0º C no existe ninguna actividad . las aminas no volátiles, como la Histamina, la Cadaverina, la Putrescina, la Tiramina y la Espermidina con termoestables.

PH. El óptimo para la actividad enzimática de los microorganismos se encuentra entre 5 y 6.5. al aumentar la edad del producto, la producción de aminas disminuye, probablemente, por el incremento de metabolismo en el medio, que provoca un incremento de ph.

Salinidad. La concentración óptima para la producción de histamina oscila entre un 2 % y un 3 %.

Existencia de Cofactores. La presencia de vitaminas y coenzimas favorece la actividad de algunos enzimas y por lo tanto, la presencia de aminas; es el caso de la Piridoxina, el Fosfato de Piridoxal y el ácido nicotínico.

Existencia de enzimas catabólicos. Algunos microorganismos presentan mono y Diaminooxidasas, que pueden descomponer las aminas formadas. Esta actividad esta demostrada en varios géneros bacterianos, como Pseudomonas, Proteus, Klebsiella, Clostridium y Escherichia. Su inducción se favorece a un pH comprendido en 7.5 y 8.

FORMACIÓN DE AMINAS EN LOS ALIMENTOS.

Los pescados constituyen el grupo que ocupa el primer lugar en la formación de aminas; se han estudiado principales Escombridos (bonito, caballa, atún), sardinas, boquerones, gambas, bogavantes y otros. vinculando la definición de calidad del producto de al perfil de aminas; de este modo, se ha llegado a proponer un índice de frescura en función de las aminas.

Índice = histamina +_petruscina + cadaverina_1 + espermina + espermidina

Este índice esta relación con la evaluación sensorial y permite definir tres clases de calidad; aceptable, mediocre e inaceptables. A medida de que el índice aumenta, la calidad disminuye.

Entre los productos lácteos. Los quesos son los que mas están implicados en las intoxicaciones; en algunos casos, se han encontrado niveles importantes de Histamina (180ppm), aunque también se han encontrado Tiramina, Triptamina, Cadaverina, Putrescina y b-Feniletilamina.

En la carne se han detectado cantidades altas de aminas, con proceso de fermentación o sin el: Adrenalina y Espermidina. En pequeña cantidades se han encontrado Noradrenalina, Putrescina, Cadaverina, Histamina y Tiramina. En cantidades variables, se detestado Dopamina, 1-3 Diaminopropano y Agmatina.

En bebidas fermentadas, especialmente en vinos y cervezas, se ha comprobado la presencia de Histamina Agmatina, Putrescina, Cadaverina y Tiramina. Al parecer esta presencia es mayor en productos añejos de crianza.



INTOXICACIÓN POR AMINAS BIOGENAS.

Los estudios disponibles sobre intoxicación por aminas remiten exclusivamente a la histamina; se admite que el resto de las aminas potencian la acción, aunque este efecto es de descripción bastante reciente y aun no se dispone de datos epidemiológicos.

El periodo de incubación es corto; oscila entre unos minutos a unas horas si bien se han señalados casos excepciónales de varios días de duración. Los principales síntomas se relacionan con el efecto vasoactivo de la histamina.

La intoxicación se manifiesta con hipertensión y hemo-concentración con síntomas cutáneos: enrojecimiento de la cara y el cuello, adema, urticaria, inflamación: cefaleas, palpitación y a veces inflamación local,.a estos síntomas se pueden asociar manifestaciones neurológicas, palpitaciones y a veces síntomas gastrointestinales, como nauseas y epigastralgias. La evolución es casi siempre favorable y los síntomas desaparecen de manera espontánea en unas horas.

Los datos epidemiológicos sobre intoxicaciones de este tipo suelen ser incompletos; muchos casos aislados no se declaran y mas frecuentemente solo registran intoxicaciones colectivas. Nos obstante se sabe que es una afección extendida en todos los países y que los alimentos a los que les afecta son los pescados y de ellos, el grupo de los Escombridos, a los que siguen los quesos, los embutidos secos, el jamón y el pollo.

Es difícil fijar unas dosis toxica en histamina. De forma general, se admite que contenidos inferiores a 5 mg/1000 g no producen efectos y que entre 5 mg y 10/1000 g la intoxicación es ligera. Se consideran tóxicos valores superiores.

Las dificultades para un limite toxico se deben a la acción potencial que otras sustancias ejercen sobre los niveles efectivos de histamina. Existen un sistema de detoxificación intestinal de la histamina integrado por tres sistemas enzimáticos: la diaminooxidación (DAO), la Histamino N-metil transferasa (HTM) y la Monoaminooxidasa (MAO), que transforma en complejos atoxico; este sistema funciona adecuadamente para niveles bajos de histamina.

Es posible que haya un efecto potenciador de otras sustancias del alimento, principalmente, de aminas, como la Cadaverina, la Putrescina y la Espermidina. Su acción consiste en inhibir las enzimas de detoxificacion y en impedir que la histamina se fije a la Mucina, favoreciendo a su absorción intestinal.

A estos se añade el efecto de determinación medicamentos, que inhiben estos enzimas detoxificación. Aunque no es fácil decidir un nivel concreto de histamina en los alimentos, en los análisis industriales de calidad el límite que normalmente se admite esta en 100 ppm.

La intoxicación se detecta en diferentes Escombridos, sobre todo, en el atún, la caballa, el bonito y el pez espada. Para medir la toxicidad y por razones practicas analíticas se considera que la histamina detectada funciona como sustancia indicadora, rechazan concentraciones supriores a 1 g/kg; en el atún se admite hasta 5 g/kg.



Recientemente se ha detectado otra sustancia de comportamiento similar a la histamina, la Saurina. la mejor prevención consiste en refrigerar el pescado desde su captura, en no romper la cadena del frió y en cocinar a una temperatura suficiente.

Por otra parte se producen Ictihepatosis por comer ballena, foca y león marino. El cuadro tiene una forma semejante a la hipervitaminosis A y su causa es la misma; consumo del hígado y grasa se estos animales, con enormes almacenamientos de vitamina A.

Además, se han descrito intoxicaciones causadas por moluscos, caracoles, cefalópodos, erizos, cohombros, cangrejos, tortugas y delfines. De todas ellas tiene especial importancia la debida a Mytilotoxina, que se produce por consumo de moluscos. Con esta denominación se designa a las intoxicaciones originadas al comer moluscos contaminados por la proliferación de ciertos dinoflagelados del plantón que fabrican la toxina los moluscos ingieren, almacenándolas en el intestino y en las branquias.

La proliferación de estos dinoflagelados se vincula directamente con la mar roja, ya que da color rojizo al agua. De estas formas, para que haya contaminación de moluscos no es absolutamente necesaria la existencia de marea roja, ya que el Dinoflagelado prospera a partir de una temperatura del agua de unos 12º C.

En la intoxicación por Clupeidos, la toxica es la Clupeotoxina, que se ha encontrado especialmente, en arenques. Es posible que sea un metabolito de sustancia extensas a los animales, ya que no todos tienen la toxina, que es mas frecuente en especies tropicales. El cuadro clínico conocido como ciguatera lo ocasiona la Ciguatoxina detectada principalmente, en percas y en caballas, sobre todo, de especies del Pacifico.

Es una Neurotoxinas que por bloqueo de la Colinesterasa, produce vómitos, diarrea acuosa, prurito, sudoración profusa, escalofríos, sequedad de boca, astenia e inversión de las sensaciones de temperatura, de modo que se percibe caliente un helado.

La toxina es termorresistente; su letalidad oscila entre 2% y un 7% . el cuadro se supera al cabo de 24 horas. Se desconoce el origen del cuadro, que se da en unos casos, no se atribuye a un producto metabólico que produce en propio animal y perdura bastante tiempo (hasta 14 meses, de permanecer en agua no contaminada con las algas).Parecida a esta intoxicación es la enfermedad de Haff o Vuksow, que se da en peces del báltico y se manifiesta mediante mialga intensa, hemoglobinuria e hiperestesias. Al parecer, también se debe al consumo de algas azules por parte del pez.

La Escombrointoxicación es la intoxicación mas usual debido a consumo de pescado. Produce vómitos, dolor abdominal, sofocación, urticaria y dificultad respiratoria. Su causa es la producción de aminas vasopresora, especialmente de histamina, por transformación de la histamina del pescado a causa de Descaboxilaciones microbianas o Autolisis de peptidos y de aminoácidos.

PREVENCIÓN DE LA INTOXICACIÓN POR AMINAS BIOGENAS.

Puesto que la mayor parte de la producción de aminas biógenas tiene un origen microbiano, el medio de prevenir las intoxicaciones por estas aminas consistirá en limitar la



proliferación de microorganismos. La flora productora de histamina es esencialmente Mesofila, por lo que una rápida refrigeración del producto y el mantenimiento de la cadena del frió constituirán las mejores medidas de prevención.

Por otra parte, las principales fuentes de contaminación del pescado muerto son las agallas y las vísceras, lo que significa que una evisceración rápida, anterior a la refrigeración, limita bastante el avance de la contaminación.

Finalmente, el riesgo de la producción de histamina aumenta si el pescado contamina durante la manipulación y el fileteado, por lo que la absorbancia de medidas higiénicas estrictas en estos procesos disminuirá bastante el riesgo.

La prevención en alimentos fermentados es mas fácil y se ha de basar en una cuidada selección de las materias primas y en un dominio de la tecnología de la fermentación, que permitirá seleccionar las cepas microbianas no producen de aminas.

AGENTES TOXICOS ESPECIFICOS.

A este grupo pertenece un conjunto de sustancias de origen animal y vegetal, que tienen en común el lecho de que su acción va dirigida a sistemas fisiológicos, concretos, como sistemas enzimáticos, estructuras titulares, vitaminas, etc., aunque sus composiciones químicas o sus mecanismos de actuación sean muy dispares.

INHIBIDORES DE ENZIMAS.

Diversas sustancias se pueden incluir en este grupo, ya que inhiben enzimas orgánicos mediante diversos mecanismos; no obstante, colateralmente pueden tener otros efectos añadidos.

INHIBIDORES DE LAS PROTEASAS QUE SE ENCUENTRAN EN LAS PLANTAS COMESTIBLES.

Nombre botánico Nombre español Concentración máxima Enzima inhibida Arachis hypogea Cacahuete Semilla Tripsina, plasmina



Avena sativa

Beta vulgaris

Brassica rapa

Cajanus cajan e indicues

Cicer arictinum

Faba vulgaris

Glycine max.

Ipontea batatas

Oryza sativa

Phascolus aureus

Phascolus coccineus

Phascolus lunatus

Phascolus mungo

Phascolus vulgaris(numerosas variedades)

Pisum sativum

Guisante tuberosum

Triticum vulgare

Viela faba

Zea mays

Avena

Remolacha roja

Nabo

Guisante del Congo

Garbanzo

Haba

Soja

Batata

Arroz

Judía Mungo

Judía escarlata

Judía de Lima

Judía negra

Judía blancaJudía francesa

Judía arriñonada

Guisante

Patata

Trigo

Haba

Maíz

Raíz

Raíz

Semilla

Semilla

Semilla

Todas partes

Semilla

Tubérculos

Semillas

Semillas, sojas

Semillas

Semillas

Semillas

Semillas

Semillas

Tubérculos, hojas

Semilla, germen

Germen

Semilla

Tripsina

No bien definida

No bien definida

Tripsina

Tripsina (débil)

Tripsina-QuimotripsinaQuimotripsina B

Elastasa Plasmina

Tromboplastina

LojasTripsina

Tripsina

TripsinaQuimotripsina

-Quimotripsinaquimotripsina

plasmina

tripsina, quimotripsina

Tripsina, elastasa, plasmina

No bien definida, papaína

Papaína, tripsina, quimotripsina,

carboxipeptidasa, B elastasa,

Caliereína

Tripsina

No bien definida

Tripsina

Los inhibidores de enzimas implicados en la hidrólisis de la proteínas (inhibidores de proteínas) están muy difundidos por el reino vegetal. La principal fuente de estas sustancias son la legumbre, aunque también se encuentran otros alimentos. Se han aislado inhibidores de la Tripsina (una proteasa gástrica) a partir de la mayoría de las legumbres y granos, lo mismo que de otros alimentos como patatas, berenjenas y cebollas.



Que los inhibidores de las proteasas juegan cierto papel en las propiedades antinutritivas de ciertas legumbres se deduce de experimentos con animales. El compuesto antitripsínico de las judías inhibe el crecimiento de diversas especies de animales de laboratorio.

-SUSTANCIAS ANTI-TRIPSINA Y ANTI-QUIMOTROTRIPSINAEstas sustancias están presentes en numerosos productos de origen vegetal, en especial leguminosas: las sustancias mejor estudiadas proceden de la soja; son proteínas de pequeño peso molecular que se unen rápidamente al enzima y forman complejos muy estables. Entre los inhibidores que se conocen están el inhibidor de kunitz, llamado de “cabeza sencilla”, por ligar a la tripsina solamente, y el inhibidor de bowman-birk de “cabeza doble”, que se liga tripsina y Quimotripsina.

En los animales las principales respuestas toxicológícas son la hiperplasia pancreática, el retardo del crecimiento y la carencia de aminoácidos azufrados. Un tratamiento térmico húmedo destruye a estos inhibidores.

En la misma categoría, pero de origen animal, se encuentran el Ovomucoíde proteína que esta en la clara del huevo crudo. Sus efectos en animales son semejantes a los anteriores; asimismo, la coagulación de la clara por el calor destruye a la proteína, lo cual no sucede durante la desecación del huevo. Al parecer su efecto sobre el ser humano no reviste importancia.

-SUSTANCIA ANTI-COLINESTERASAS.Estas sustancias están en numerosos vegetales, especialmente, en las Solanáceas (patata, berenjena). No se sabe mucho de ellas; las mejores estudiadas son la Solanina y su Aglicona; son Glicoalcaloides muy tóxicos que se acumulan en las partes verdes de la planta de la patata y en los tubérculos almacenados a la luz. Tienen acción Neurotoxica, ya que inhiben las Colinesterasas, sistemas enzimáticos imprescindibles para la transmisión del impulso nervioso.

-GOSIPOL. Es un compuesto polifenólico presente en las semillas del algodón que al parecer inhibe la proteolisis digestiva y tiene efectos tóxicos sobre el hígado, se han descrito, además hemorragias y edemas. Se trata de una sustancias muy importante en la alimentación, pues en ella se utilizan tortas de semilla de algodón y otros productos oleaginosos derivados de él.

HEMAGLUTINIAS Y SAPONINAS.Estos compuestos también llamados Fitoaglutininas o lactinas, son Mucoproteinas con la capacidad de provocar la aglutinación de hematíes de diferentes especies animales in Vitro. Se encuentran en numerosas leguminosas: lentejitas, judías, garbanzos, sojas, guisantes, habas, cacahuetes y habichuelas. Su presencia se suele asociar con la de los inhibidores de proteasas ya analizados. Las moléculas mejor estudiadas son la Concanavalina de la habichuela y la Nicina del ricino. Su acción toxica por ingestión se manifiesta en forma de retrasos importantes del crecimiento. los productos que la contienen se puede consumir sin riesgo tras su cocción en agua.

COMPUESTOS BOCIOGENOS.La carencia de yodo en la dieta es la causa de hiperplasia de la tiroides, que es el bocio; no obstante, la aparición de bocio también se puede deber a la presencia en la dieta de ciertos alimentos que contienen sustancias capaces de producirlo.



Los granos o las raíces de diferentes Brasicaceas; como la col, el nabo o la colza, contienen un Tioglucosido que, por hidrólisis enzimatica, da lugar a un producto muy activo causante de bocio; la Tiooxazolidina, que estimula la secreción. De Tirotropina por la hipófisis; de ahí que el aporte de yodo esta en la alimentación produzca cierta mejoría, pero no solucione el cuadro. Si el compuesto esta en forma de glucósido, una cocción suficiente y prolongada inactiva el enzima transformador y suprime su toxicidad.

Además, las partes vegetaciones de algunos vegetales de este grupo, como la col, de coliflor o el grelo, contienen Tiocianatos e Isotiocianatos que actúan como antagonistas directos del yodo en la síntesis de tiroxina. Estos compuestos aparecen como glucósidos y liberan por hidrólisis enzimaticas antes o depuse de su ingestión.

Asimismo, se han descrito efectos bociógenos en niños alimentados con leche de soja por la presencia de hemaglutininas, que se fijan en la mucosa intestinal e interfieren la reabsorción tiroxina excretada con la bilis, eliminándose grandes cantidades de la hormona, pero respetando la captación de yodo. Igualmente la leche de vacas alimentadas con pastos ricos en crucíferas se enriquecen en sustancias bociógenas.

COMPUESTO LATIROGENOSEn España, los granos de géneros Lathyrus y vida, leguminosas consumidas en la región mediterránea que se utilizan para elaborar de almortas, con la que se preparan las gachas producen en el ser humano una afección, el latirismo que se manifiesta por debilidad muscular y parálisis de miembros inferiores.

Se han aislado tres compuestos en estos animales de laboratorio causan alteraciones parecidas a las humanas: B- amino –Propionitrililo, que produce, preferentemente y B-Ciano- L-Alanina. Estas dos ultimas actúan sobre el sistema nervioso central, si bien su responsabilidad en los cuadros humanos no esta completamente comprobada. En la actualidad, el consumo de leguminosas latirogenas ha disminuido mucho y, en cualquier caso, la detoxificacion se realiza mediante procedimientos térmicos.

El latirismo es una enfermedad antigua debida al consumo de semillas del genero Lathyrus, como alverjas amarillas, guijas y altramuces. La enfermedad se limita fundamentalmente a ciertas regiones de la India donde todavía ocurren epidemias. Aunque es también sabido que las semillas de L. Salivus son toxicas y aunque su cultivo y venta en la mayoría de las regiones de la India están prohibidos, su resistencia a las condiciones adversas de cultivo y a la sequía lo convierten en cosecha de selección. El latirismo se presenta en animales que ingieren diversas especies de Lathyrus. Se caracteriza por deformaciones óseas y por debilidad de los tejidos aórticos y conectivos

Aunque son muchas las sustancias ensayadas que se ha visto que poseen Actividad Latirogenica, tal actividad se limita a una sola sustancia, el (3-L-Glutamilaminopropionitrilo). Cuando se incluye esta sustancia en la ración de las ratas a una concentración del 0.1-0.2 % aparecen deformaciones óseas y rupturas aórticas.



El mecanismo de acción del BPAN en el Osteolatirismo se ha estudiado con cierto detalle. Su efecto principal es el inhibidor el entrecruzamiento del colágeno, la principal proteína estructural del tejido conectivo y del hueso. El entrecruzamiento del colágeno requiere una desaminación oxidativa inicial de la lisina unida al péptido, que es catalizada por la Lisil-oxidasa. Los restos de lisina oxidados se combinan con los aminoácidos de las cadenas de los péptidos adyacentes formando el colágeno entrecruzado insoluble. El BAPN inhibe irreversiblemente a la Lisil-oxidasa evitando así la formación de la red de colágeno. El neurolatirismo es el tipo de enfermedad por Lathyrus que afecta a la especie humana.

Debida al consumo durante mucho tiempo (mas de tres meses) de L. salivus la enfermedad se caracteriza por una parálisis progresiva de las piernas seguida de debilidad general y rigidez muscular.

ALGUNOS AMINOÁCIDOS NO PROTEÍNICOS TÓXICOS

Ac , - diaminobutírico Neurolatirógeno



3, 4 dihidrixifenilalanina

(DOPA)

Favismo

(anemia hemolítica)

Canavanina Citotóxico

Acido djenkólico

Nefrotóxico

Mimosina Bociogénico

Hipoglicina A Hipoglicemiante

- aminopropronitrilo Osteolatirógeno

COMPUESTO RESPONSABLE DEL FAVISMO.

El favismo es un cuadro patológico caracterizado por una Anemia Hemolítica que ocasión la ingestión de habas, Vicia faba o de cualquier de los productos en los que estas se emplean. Algunos casos, incluso, se debe a inhalación se su polen, que es bastante frecuente en las regiones mediterráneas y que afecta a personas que padecen una lesión bioquímica hereditaria en los eritrocitos con un déficit enzimático relacionado con el Sistema de la Glucosa–6. Fosfato Deshidrogenasa. Los agentes responsables del cuadro son dos glucósidos: la Vicina y la Convicina.

FITOALEXINAS.

Todas las fitoalexinas son Compuestos Furasónicos y a menudo se las llama metabolitos del Estrés“ Son consecuencia de diferentes factores de agresión a los vegetales, como infecciones Fúngicas, frió luz ultravioleta, tratamiento con sales de metales pesados o lecciones físicas. Los primeros estudios se hicieron con judías y con guisantes infectados con hongos; de ellos se aislaron la Pisatino y la Faseolina, respectivamente. Después se han asilado muchas fitoalexinas, como la Hipomeamarona de la batata, la Wierona de las habas o la Psorialina del apio. La Pisatina y la Faseolina produce eritrolisis in vitro; la



hipomeamarona y la wierona, fotosensibilidad dérmica. Se desconoce el efecto que ocasiona su exposición durante periodos de tiempo prolongados.

ALCALOIDES PIRROLICIDINICOS

Estos alcaloides se encuentran muy difundidos en el mundo vegetal y se han aislado en numerosos géneros de diferentes familias, como Boragineceae, Compositae y Leguminosae. Estructuralmente, se han aislado y caracterizado alrededor de ciento cincuenta.

En algunos países suponen cuantiosas perdidas económicas, pues afectan al ganado: produce obstrucciones venosas hepáticas, a veces, lesión pulmonar y recientemente, se ha indicado su posible efecto cancerigeno. Llegando al ser humano a través del te y como contaminantes del trigo. En África y Afganistán se han descrito intoxicaciones masivas. El cuadro que origina recuerda al Síndrome de Reye, con hepatomegalia, infinitacion grasa del hígado e hipoglucemia.

LAS ANTIVITAMINAS.

Se encuentra en los productos alimenticios en estado natural sustancias antagónicas de una u otra vitamina; aquí las revisaremos rápidamente.

Las antivitaminas se pueden encontrar en algunos alimentos y evitan que las vitaminas trabajen en el cuerpo. Algunos tipos de pescados contienen una enzima que se llama tiaminasa que descompone la tiamina en formas que el cuerpo no la pueda utilizar. El calor destruya a la enzima, por lo tanto, cuando el pescado es cocinado, la tiamina puede ser utilizada por nuestro organismo. Cuando se ingiere el pescado crudo, la tiamina no se puede utilizar.

Los carotenos y la vitamina A son sensibles a la oxidación y se pueden degradar por las lipoxidasas que hay en ciertas legumbres; también se ha observado un efecto antagónico por el citral de los agrios.

En el trébol y en algunos otros vegetales se ha aislado el Dicumarol, antagonista de la vitamina K. Diversos estudios han revelado la existencia de antagonistas de la vitamina E, bien por disminuir su absorción intestinal, bien por destrucción en el intestino. Así, algunos ácidos grasos insaturados, como el ácido linoleico, aumentan las necesidades de x-tocoferol.

En peces de agua dulce y salada y en algunos invertebrados se ha identificado una enzima, la Tiaminasa, que destruye a la vitamina B1, representa un factor importante en la alimentación del ganado, de modo que las harinas de pescado se deben someter a un calentamiento previo para destruir la enzima. En el ser humano solo representa el riesgo el consumo continuado de pescados o de moluscos crudos.

También se ha encontrado tiaminasa en algunos vegetales, como coles, espinacas o remolachas rojas; en estos casos es bastante termoresistente.

En muchos vegetales existe una Oxidasa específica para el ávido ascórbico, su actuación es muy rápida desde el momento en que las células se liberan por una acción mecánica, como el triturado o el prensado.



A) ANTAGONISTAS DE VITAMINAS LIPOSOLUBLES.

- DEL CAROTENO Y DE LA VITAMINA A

El caroteno y la vitamina A, como son sensibles a la oxidación, pueden degradación por las Lipoxidasas, existentes, por ejemplo, en el grano de soja cruda. También se observo que el aumentado en contenido en vitamina A del crimen.

- DE LA VITAMINA D

La etiología del raquitismo es tan compleja que es difícil afirmar si una sustancia que tiene acción raquitógena, es decir que obstaculiza la absorción y fijación del calcio, es verdaderamente un producto antagónico de la vitamina D o simplemente un compuesto que modifica el equilibrio calcio/fósforo.

- DE LA VITAMINA K

Del trébol se aisló un compuesto antagónico de la vitamina K, es el Dicumarol (o di-hidroxi-cumarina); su estructura, parecida a la de la vitamina K, le permite reemplazar en la enzima necesaria para la formación de Protrombina, la proporción de esta desciende en la sangre, por lo que aparecen hemorragias; la ingestión de vitamina k permite restablecer las condiciones normales.

- DE LA VITAMINA E

Diversos estudios revelaron la existencia de antagonistas del tocoferol, que actúan disminuyendo su absorción intestinal o bien destruyéndolo en el intestino; algunos ácidos grasos insaturados, por ejemplo el ácido linoleico, aumenta la necesidad en -tocoferol; sustancias presentes en la alfalfa. Aumente la excreción. Tanto en un caso u otro surge en déficit que pueden resolverse con un incremento de la dosis de tocoferol en el régimen.

B) ANTAGONISTAS DE VITAMINAS HIDROSOLUBLES.

- DE LA TIAMINA

La carpa, así como otros pescados de agua dulce o del mar, al igual que algunas especies de invertebrados, contienen una enzima de la tiaminasa, que destruye la vitamina B1; en el zorro, un 20% de carpa cruda en el régimen es suficiente para provocar la Polineurosis, pero la ingestión de tiamina o la cocción del pescado tan bien la contiene la carne.

La presencia de Tiaminasa en muchas especies acuáticas, impiden su empleo como alimento crudo para animales; concretamente las harinas de pescado deben someterse a un calendario adecuado. Como quiera que el hombre consume raramente pescado crudo, la presencia de tiaminaza es los pescados es secundario (sin embargo la enzima puede actuar durante el almacenamientos frigorífico del pescado); por el contrario el consumo de moluscos crudos(mejillones, ostras, ostras, etc), provoca perdidas de tiamina y si es muy frecuente, puede originar carencias.



También se encuentro una Tiaminasa en algunos vegetales; helechos, equisetos; utilizados como forrajes pueden motivar carencias en los animales. Esta tiaminasa de origen vegetal, presente en algunas coles. espinaca, remolachas rojas, en mas termoresistencia que la de origen animal; su inactivación un tratamiento en autoclave.

- DEL ÁCIDO ASCÓRBICO

En numerosos vegetales se encuentra una Oxidasa especifica del ácido ascórbico esta enzima, en la cual el cobre es el co-enzima, oxida el ácido ascórbico e presencia de oxigeno; actúa muy rápidamente desde el momento que se libera de las células por una acción mecánica, tal como ocurre con el triturado, prensado, etc.

Por eso evitar o limitar en lo posible las pérdidas de ácido ascórbico, por ejemplo durante la preparación de zumos de tomate o agrios, se recurre al calentamiento inmediato después de la extracción y desaireación.

- DE LA BIOTINA

La clara de huevo contiene una Glico-proteína, llamaba avidita, que se combina a la biotina; el complejo así formado no se descompone por los jugos digestivos ni tampoco por microorganismos, por lo que origina una carencia en biotina por deficiente absorción intestinal. La cocción de la clara de huevo hasta su completa coagulación, lo que existe de 3 a 5 minutos a 100º C, le hace perder propiedad de compleja la biotina.

- DE LA NIACINA

Se sabe que la pelagra endémica se presenta especialmente en las poblaciones cuyo régimen alimentario contiene una elevada proporción de maíz y muy pocos alimentos de origen animal (leche, queso, pescado, carne)

AGENTES QUELANTES.

Los agentes quelantes tienen un interés creciente en a tecnología alimentaria. Al unir iones metálicos contribuyen esencialmente a la estabilización de color, aroma y textura. Muchos agentes quelantes son componentes naturales de los alimentos, por ejemplo ácidos dicarboxílicos (Oxálico, Succínico) Hidroxiacidos (láctico, málico, tartárico y cítrico) ácidos polifosfóricos (ATP, pirofosfatos), aminoácidos, péptidos, proteínas y porfinas. La taza de metales pesados catalizan la lipooxidación. Su secuestro por parte de un agente quelante incrementa la acción de los antioxidantes. De la misma manera impiden la oxidación del ácido ascórbico y de las vitaminas liposolubles.

En las conservas conservas vegetales mejoran sensiblemente al color y el aroma. En la obtención de extractos, el uso combinado de antioxidantes y agentes quelantes aumenta el modo considerable su calidad. En los productos lacteos evitan la disgregación del complejo caseínico y en la sangre tiene acción anticoagulante. En la cristalización del azúcar, la presencia de quelantes facilita el proceso al destruir el complejo metal-azúcar.



Los dos compuestos básicos que se pueden incluir en esta categoría son el ácido oxálico y el ácido fítico; son sustancias existentes en vegetales, aunque su presencia varía de unas especies a otras; el ácido oxálico abunda, sobre todo, en legumbres y en otros vegetales, como a espinaca, el té, el tomate; el ácido fítico es mas frecuente en los cereales y la soja. El mecanismo de acción de ambos ácidos consiste en formar sales o complejos indisociables, fundamentalmente con el calcio, hierro, magnesio y zinc.

Agentes quelantes en la preparación de alimentos (los compuestos entre paréntesis tienen solo Interés como sales o derivados).

(Acido acético)Acido cítrico

EDTA(Acido glucónico)oxiestarina(Acido ortofosfórico)(Acido pirofosfórico)(Acido trifosfórico)(Acido hexametafosfórico)(10-15 restos)(Acido fítico)Acido tartárico(acido tiosulfúrico)

Sales de Na, K y CaSales de Na, K y CaEster monoisopropilicoEster monogliceridoEster trieúlicoEster monoestearílicoSales de Na y Ca Sales de Na y Ca

Sales de Na, K y Ca Sal de NaSal de Na

Sales de Na y CaSal de CaSales de Na y KSales de Na

Constantes de Asociación (Valor pK) de algunos complejos metálicos

Agente Quelante

Ca2+ Co2+ Cu2+ Fe2+ Fe3+ Mg2+ Zn2+

AcetatoGlicina CitratoTartrato

Gluconato

0.51.43.51.81.2

2.25.24.4

8.26.13.218.3

4.33.2

10.011.97.5

0.53.52.81.40.7

1.05.24.52.71.7



PirofosfatoATP

EDTA

5.03.610.7

6.76.118.8 14.3

22.2

25.7

5.74.08.7

8.74.316.5

ESTIMULANTES Y DEPRESIVOS.

Los ejemplos clásicos del grupo de los estimulantes y depresivos lo constituyen, por una parte, el alcohol etílico, con sus conocidos efectos, según la dosis y por otra, los tres estimulantes universales: el café, el té y el cacao, que deben una gran parte de su acción a las xantinas existentes en sus praderos.

Dejando fuera de consideración estas sustancias, hay que señalar que algunas de especies y aromatizantes tienen importantes efectos en el sistema nervioso y que solo por las pequeñas dosis usadas se consideran sustancias alimenticias; así la nuez moscada contiene Miriscina, alucinógeno e inhibidor de las MAO; en la mostaza encontramos Sinigrina, que es un glucósido del que se libera Alil-iso-tiocianato, que irrita el sistema nervioso; finalmente, la Capsicina de los pimientos y la tujona del ajenjo completan los ejemplos mas importantes de sustancias de este tipo.

Biotoxinas acuáticas

Toxina Dónde / cuándo se produce Animal (es) / órgano implicado

Tetrodoxina

Ciguntera

En pescado

Algas marinas

Pez soplado (tetraodontidae) principalmente en los ovarios, hígado intestino.

especies de peces tropicales/subtropicales



PSP-toxina paralizante de los moluscos

DSP-toxina diarreica de los moluscos

NSP-toxina neurotóxica de los moluscos

ASP-toxina amnésica de los moluscos

Algas marinas

Algas marinas

Algas marinas

Algas marinas

moluscos que se alimentan por filtración, principalmente en las glándulas digestivas y gónadas

moluscos que se alimentan por filtración

moluscos que se alimentan por filtración

moluscos que se alimentan por filtración (mejillones azules)

TOXICOS NATURALES: Toxinas naturalmente presentes en los alimentos. Ejm: Agaricus (hongo comestible) – amarilla phalloides

Leguminosas Cereales Proteínas, péptidos y

aminoácidos

Antivitaminas Bebidas estimulantes

Glucósidos

Inhibidores

Enzimáticos

Saponinas

Micotoxinas

Aspergillus

Penicillium

Fusarium

Amatoxina

Mimosina

Hipoglicina

Canavanina (aa)

Tiaminasa

Antivitamina K

Antivitamina D

Café – cafeína

Te – teofilina

Chocolate-teobromina

Coca – cocaína

Otros: cocción

Sasafrás Safrol

(Aguricus bisperus) agaritina 68 – 81%

Los apios, perejil, chirivias furo cumarinas

Conservantes

INTERNACIONALES (Aditivos) Colorantes

Edulcorantes



Estabilizantes

ACCIDENTALES: Plaguicidas, metales, microorganismos, varios (órganofosforados, mercurio)

Tóxicos generados durante el procesamiento de alimentos. Reacciones de Maillard.



PLANTAS EMPLEADAS CON FINES ALIMENTICIOS

Tioglucósido

Planta Sustancia bociógena Contenida en Grupo característico del aglicón R=

Brassica oleracea(colinabo, bretón)

Brassica campestres(Remolacha)

Brasicca napus(Colza)

Lepidium sativum(Masturzo)

Tropacolum majus(Capuchina)

Manihot utilísima(Mandioca)

Raphanus sativus(Rábano)

SinigrinaGlucobrasinaProgoitrinaGluconapinaNeoglucobrasicina

ProgoitrinaGluconasturtina2-hidroxi4-pentenil-glucosinolato

ProgoitrinaGlucobrasicinaNeoglucobrasicina

Glucotropeolina

Glucotropeolina

GlucósidoCiano-genetico

4-metiltio-3-butenilGlucosinalatoGlucobrasicina

Hojas

Tubérculos

HojasTubérculossemillas

TubérculosHojas

Hojas

Tubérculos

Alil-3-indolimetil-2-butenil-3-butenil3-butenil-N-metoxi-3-indolilmetil

2-hidroxi-3-butenil -feniletil-

2-hidroxi-4-pentenil-2-hidroxi-3-butenil

3-indolilmetil-N-metoxi-3-indolilmetil

Benzil-

Benzil

Benzil

4-metitio-3-butenil-

3-indolilmetil-


S-C6H1105R - C N-O-SO2O°K°


SUSTANCIAS TOXICAS EN LOS ALIMENTOS NATURALES

Plantas empleadas como condimento

Planta Sustancia bociógena Contenida en Grupo caractetistico del aglicón R=

Allium cepa

ArmoraciaLapathifolia,Rusticana(rábano rusticano)

Brassica carinata(Rábano etiope)

Brassica juncea(Mostaza parda)

Brasicca nigra(Mostaza negra)

Sinapis alba(Mostaza blanca)

Sinapis arvensis

SinigrinaGluconasturtina

Sinigrina

Sinigrina

Sinigrina

Sinigrina

Sinigrina

Bulbos

Hojas

Bulbos

Semillas

Semillas

Semillas

Semillas

Semillas

Propildisulfuro, sustanciasquímicas completas Alil-propildisulfuro,Sustancias químicas completas

Alil- -geniletil

Alil-

Alil-

Alil-

p-hidroxibenzil-

Alil-




SUSTANCIAS TOXICAS EN LOS ALIMENTOS NATURALES

Catecolamina (Noradrenalina, adrenalina)

ATP Adenilciclasa

AMP – 3,5 cíclico 5 AMP

Lipasa Fosfo- Fosfoquinasa Degradación por Fructoquinasa fosfodiesterasa

Lipólisis Fructosa Fosforilasa cafeina 1,6 – difofato teofilina (Inhibición)

Movilización de Glicogenolisis ácidos grasos libres

AMP = Adenosin monofosfatoATP = Adenosin trifosfato



SUSTANCIAS TOXICAS EN LOS ALIMENTOS NATURALEST RALES

RALESÁcido a , - dinamino Asparagina Ácido asparagínico Butírico demialdehido

? + 2H2

HCN + CH2 CH - COOH HO – CH2 – CH – COOH NC – CH2 – CH – COOH CHONH2 NH2

NH2 NH2 Aspargina Surina - cianalamina

+ Glutatión CH2 – CH2

CN NH2 Na - - Glutamil a- amino - amino – propionitrilio

+ Glutatión

? +2H2O ?

- alamina + amoniaco Na - - glutamil - - amino – propionitrilo

Biosintesis de la sustancias tóxicas


TÓXICOS EN ALIMENTOS Y BEBIDASNATURALES

Leguminosas Cereales Bebidas estimulantes

Proteinas, peptidos, aminoacidos

Antivitaminas Varios

Tricósidos

Cianogenados

Promotores de

Fatulencia

Inhibidores

Enzimáticos

Glutininas

Saponinas

Favismo

Micotoxinas:

Aspergillus

Penicillum

Fusarium

Claviceps

Acido fítico

Inhibidores de amilasas

Café

Cafeína

Té

Teofilina

Chocolate

Teobromina

Vinos y licores

Alcohol

Cerveza

Alcohol

Toxina botulínica

Toxina estafilococo

Toxina Cl. Perfringens

Falatoxina

Amatoxina

Islanditoxina

Latirismo

Salenoaminoácidos

Mimosina

Hipoglicina

Canavanina

Avidina

Antivitamina K

(Dicumarol)

Lipoxidasa

Antivitamina D

(citral)

Tocoferol oxidasa

Antinianina

Antipiridoxina

(1amino D prolina)

Algodón (gosipol)

Papa (solanina, chaconina)

Camote (Ipomeamarona)

Crucíferas, mostaza (bocio)

Pescados y mariscos

(tetradoxina, saxitoxina)

Quesos (aminas biógenas)

Sorgo (taninos)

Huevo (colesterol)

Sasafrás (safrol)

Sacarosa (caries)Champiñones (mulágenos)

Cicadas (cicacina)

INTENCIONALES (ADITIVOS)Conservadores

Colorantes

Potenciadores

Antioxidantes

Saborizantes

Aromatizantes

Edulcorantes

Establizantes

Nitratos

Nitritos

Emulsificantes

Clarificantes

Minerales

Acidulantes

Secuestrantes

Gomas

Disolventes

Antiespumantes

Enzimas

Vitaminas

Enturbiantes

Diluyentes

Humectantes

ACCIDENTALESPLAGUICIDAS METALES MICROORGANISMOS VARIOS

organoclorado

Carbamatos

Dicotionoides

Piretrinas

Organofosforado

Ciclodienos

Rotenoides

Plomo

Mercurio

Selenio

Alumino

Cadmio

Arsénico

Cromo

Salmonella

Coliformes

Virus

Clostridium

Shigella

estafilococos

Radiaciones

Triquinosis

Antibióticos

Flalatos

HormonasPVC

Medicamentos

TOXICOS GENERADOS DURANTE EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

Reacciones de Maillard

Hidrocarburos policíclicos aromáticos

Racemización de a.a.

Aminas biógenas

Nitrsaminas

isopéptidos

Quinolinas

Clorhidrinas

Bromhidrinas

Degradación de aminoácidos




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Toxicos naturales