Aspectos fundamentales de la toxicología, Apuntes de Toxicología

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Aspectos fundamentales de la Toxicología desde el

punto de vista nutricional.

Por: MARÍA CARMINIA VARGUEZ PACHECO. Feche: 4/abril/2020.

Aspectos fundamentales de la Toxicología desde el punto

de vista nutricional.

A) Residuos de Sustancias Empleadas en la producción agrícola y animal. En las últimas décadas con la industrialización de la agricultura que se ha dado alrededor del mundo se han incorporado el uso de fertilizantes y pesticidas químicos —insecticidas, herbicidas, fungicidas, bactericidas, etc.— que, si bien favorecen la producción tienen efectos nocivos en el entorno natural, pero también en nuestra salud. Al mismo tiempo la creciente demanda de productos de origen animal por parte de la población humana ha dado lugar a la intensificación de los sistemas de producción agropecuarios, en particular la producción ganadera. Esta situación ha conducido a que los animales de las explotaciones pecuarias se vean expuestos al incremento de enfermedades de diversa índole, lo que trae consigo una mayor utilización de medicamentos veterinarios como los antimicrobianos, los pesticidas y los antiparasitarios, cuyos principios activos pueden dejar residuos en los alimentos de origen agrícola o pecuario.

1. Pesticidas químicos: Los peligros químicos incluyen pesticidas y herbicidas. Se ha observado que el creciente uso de esas sustancias químicas en la agricultura y en la producción animal aumenta la posibilidad de contaminación química de los alimentos producidos en todo el mundo. Estas sustancias tienen un impacto importante en los sistemas acuáticos. Cuando llueve, son llevadas a ríos y lagos, contaminando peces y plantas acuáticas, así como la provisión de agua. a) Efectos de los plaguicidas sobre la salud Los residuos de plaguicidas representan la cantidad de plaguicidas que se pueden encontrar en los alimentos. Son cantidades muy reducidas del plaguicida, o de las sustancias generadas tras su empleo, que puede permanecer en el cultivo e incorporarse a la cadena alimentaria. Los efectos para la salud motivados por el consumo de alimentos con residuos de plaguicidas podrían ser: carcinogénicos, mutagénicos, sobre la reproducción, neurotóxicos e inmunosupresores. b) Donde encontramos estos residuos de pesticidas en los Alimentos:  Vegetales: hortalizas, frutas, cereales, leguminosas. 1. En el exterior de frutas y verduras. 2. En cereales: el secado y tostado reduce su contenido en grano. 3. En leguminosas.  Productos de origen animal: leche, huevos y carne procedentes de animales alimentados con piensos elaborados con vegetales o que hayan bebido agua que contenga residuos. c) CONVIENE SABER QUE... No todos los plaguicidas dejan residuos en los alimentos y si lo hacen, la cantidad es mínima. Puede haber residuos,

Los metales pesados se emplean en la minería y son generados en la industria al fabricar abonos, pilas, fluorescentes, combustibles para el transporte, entre otros. Además, los metales pesados se acumulan en los vegetales y en el agua, siendo muy resistentes a su degradación, lo que dificulta su eliminación durante el procesado del alimento. Un ejemplo de eso es el nivel de mercurio en pescados capturados en lagos y ríos.  Los metales pesados más importantes en cuestión de salud Son: El mercurio, el plomo, el cadmio, el níquel y el zinc. Algunos elementos intermedios como el arsénico y el aluminio, los cuales son muy relevantes desde el punto de vista toxicológico, se estudian habitualmente junto a los metales pesados.

1. PLOMO: Procedente de las operaciones de minería, del plomo tetraetilo de la gasolina, del arseniato de plomo usados como pesticidas, de utensilios de plomo, de tuberías de plomo para la conducción de agua de bebida de soldaduras de plomo en latas de conserva. Vía de llegada al hombre : alimentos de origen animal y vegetal, material alimentario, agua y aire. Saturnismo: intoxicación crónica producida por plomo. 2. CADMIO : Fuentes de contaminación: aire, agua y alimentos de origen animal y vegetal contaminados a partir de Abonos, Efluentes reciclados y por Contaminación industrial. Ouch-ouch (EEUU), Itai-itai(JAPÓN): nombre onomatopéyico de la enfermedad. 3. MERCURIO : Fuentes de contaminación: aire, agua y alimentos de origen animal y vegetal Contaminados a partir de Actividades industriales, Funguicidas, Empleo de compuestos en hospitales e Hidrargirismo: intoxicación crónica por mercurio. 4. ARSÉNICO A través de la ingestión se pueden dar ntoxicaciones agudas (cólera arsenical) e Intoxicaciones crónicas 5. ALUMINIO : Muy abundante en la naturaleza, muy utilizado en material alimentario. Proviene de Residuos peligrosos en aguas tratadas. Y esta Asociados a enfermedades degenerativas nerviosas (mal de alzheimer) y cancerígenas.  Efectos en la Salud de Alimentos con Materiales pesados. Las consecuencias más graves de la contaminación de estos metales pesados se remontan a la década de los años 50. Por ejemplo, la conocida enfermedad de los dolores o la “enfermedad de Itai-Itai”, en Japón, producida por el consumo de arroz y aguas contaminadas por cadmio; o la “enfermedad de Minamata” (Japón), que produjo un envenenamiento por el consumo de pescados y mariscos contaminados con mercurio que dejó 2.955 afectados y 111 víctimas mortales. Al mercurio son especialmente sensibles los niños y las mujeres embarazadas por los daños que puede causar al feto, como cambios en el

desarrollo del cerebro, bajo peso al nacer, desórdenes sensoriales o retardo del crecimiento de los huesos y afecciones neurológicas.  Orígenes de la contaminación Alimentaria por materiales pesados. Entre los alimentos y los metales pesados proviene de diversas fuentes, las más importantes son: el suelo contaminado en el que se producen los alimentos, los lodos residuales, los fertilizantes químicos y plaguicidas empleados en agricultura, el uso de otros materiales, etc.  Alimentos donde podemos encontrar la contaminación por metales pesados. Como dicha contaminación se produce desde fuentes tan diversas, se encuentra un número amplio de alimentos contaminados por estos contaminantes, tanto en productos de origen vegetal (cereales, arroz, trigo, raíces comestibles, setas, etc.) como en alimentos de origen animal (pescados, crustáceos, moluscos). En particular, el pescado es uno de los productos más implicados en la contaminación por metales pesados debido a que estos son bioacumulables en la cadena alimentaria. Al acumularse en el medio acuático los peces los ingieren a través de su dieta y los van acumulando a lo largo de su vida, y llegan al consumidor cuando esté consume dichos pescados. El metal pesado que se encuentra en mayor cantidad en los pescados es el mercurio, ya que se encuentra en la naturaleza de diferentes formas (siendo la forma orgánica, el metilmercurio, la más tóxica); y añadido al generado por la actividad industrial hace que su concentración en el agua sea elevada. Los pescados de gran tamaño (tiburón, pez espada, marlin, atún y salmón) y los de mayor edad son los que acumulan mayor cantidad de mercurio. El ser humano, según recientes estudios, puede absorber hasta el 95% del contaminante presente en el pescado al ser ingerido. Otras fuentes principales del mercurio, además del pescado, son los insecticidas, que contienen normalmente uno o dos metales pesados, y que se introducen en la cadena alimentaria, algunos medicamentos y el aire contaminado por la industria y los coches (por la tecnología de combustión). Además, una fuente de mercurio muy importante se encuentra en el traspaso de la madre al feto a través de la placenta y al bebé mediante la leche materna por procesos hormonales. Con estos procesos la madre traspasa del 40 al 60% de su carga al niño.  Los Tóxicos Industriales (Orgánicos) que se sintetizan a partir de reacciones químicas con materiales orgánicos. Estas sustancias son muy peligrosas ya que a su toxicidad hay que sumarle su persistencia en el medio ambiente, ya que no son degradables, y además a su capacidad de acumularse en el organismo, especialmente en el tejido graso. 1.-Los PCBs (policlorobifenoles) y los PBBs (polibromobifenoles): Son tóxicos que se en encuentran en niveles considerables tanto en agua como

 congelación  enlatado. 3.- Cocinado doméstico  aumenta la palatabilidad  estabiliza los alimentos  mejora su digestibilidad  destruye microorganismos tóxicos  desactiva sustancias tóxicas 4.-Aplicación tecnológica de Nitritos o Nitratos en alimentos cárnicos , con posible formación de NITROSAMINAS de efecto cancerígeno. *Tipos tóxicos de derivados por transformación de componentes de los alimentos.

1. Compuestos pirogénicos Hidrocarburos aromáticos policíclicos y Aminas heterocíclicas: (Mutagénicos potencialmente cancerígenos mg/kg). Origen: Temperaturas elevadas de carbonización (>400ºC), especialmente en parrillas con carbón vegetal y a cielo abierto. procedimientos culinarios: temperaturas >200ºC, ahumados, superficie pan en horno, tostado, fritura profunda en grasa Alimentos Dónde se encuentran:  Alimentos asados y fritos.  Alimentos tostados.  Cereales, vegetales, bebidas, etc.  Ahumados.  difundidos por el medio ambiente (agua, suelo, polvo, alimentos…) 2.-Compuestos no pirolíticos derivados de aminoácidos (Melanoidinas). Reacción de Maillard : producción de pigmentos pardos y polímeros (grupo amino de aa y carbonilo de aldehídos).Grupo de transformaciones típicas que dan origen a los colores y algunos sabores típicos de muchos alimentos (por ejemplo pan, huevo, leche) cuando se someten a un tratamiento térmico; dependiendo de la intensidad la coloración varía desde ligero amarillo hasta un café intenso. Efectos: Hepatotóxicos Reacciones alérgicas Mutágenos Posibles cancerígenos. Los productos: -colorantes y saborizantes para alimentos -color pardo, olores típicos de asado y ahumados. Clasificación de los compuestos volátiles producidos en la reacción de Maillard. Productos de deshidratación/fragmentación de azúcares:

• Furanos (Hidroximetilfurano).
• Pironas (Maltol).
• Ciclopentenos (Metilciclopentenolona).
• Carbonilos (Diacetil).
• Ácidos (Ácido acético). Productos de la degradación de aminoácidos:
• Aldehídos de la degradación de Strecker.
• Compuestos con azufre. Productos de interacciones posteriores:
• Pirroles.
• Piridinas.
• Imidazoles.
• Pirazinas.
• Oxazoles.
• Tiazoles. 3. Compuestos producidos por degradación o reacción de contaminante (Nitritos y N-nitroso y Etilenebistiourea).  Nitritos: -por reducción bacteriana de nitratos -bacterias nitrificantes presentes en alimentos, saliva y tracto GI.  Fuentes de nitratos: presencia natural como consecuencia del ciclo del nitrógeno, empleo de fertilizantes nitrogenados, excretas de animales agrícolas, desechos municipales e industriales, aditivos alimentarios y nitritos (espinacas, zanahorias, tubérculos, carnes curadas…).  Nitrito y curado de la carne: Acción antibacteriana C. Botulinum (mecanismo desconocido), Atractivo color rojo (nitrosilmioglobina, nitrosilemoglobina) y flavor a curado (bacon, salchichas Frankfurt, magro de cerdo…).  Riesgos: Aumentos de metahemoglobinemia, acidez gástrica disminuida, ingesta de agua en niños, hemoglobina fetal, desarrollo incompleto sistema NADH-metahemoglobina reductasa.  N-nitroso: 1) Formación de nitrosaminas en adultos, teratogénicos, mutagénicos y cancerígenos. 2) dialquilnitrosaminas (DMN, DEN) de estructura cíclica (N-nitriso piperidina, N-nitroso pirrolidina), acilalquilnitrosaminas (nitrosoguanidina).  condiciones de pH y presencia bacteriana en tracto gastrointestinal

4. Compuestos originados por calentamiento y oxidación de grasas y aceites -Hidrólisis de triglicéridos a ácidos grasos y glicerol, Hidroperóxidos y peróxidos. (calentamiento superior a 180ºC) (Calentamiento intermitente es más efectivo que el continuado). a) Ácidos grasos: 1.-Monómeros cíclicos: retraso en crecimientos, hepatotóxicos.

Bibliografía.