CALIDAD DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA

2.4. Componentes indeseables y contaminantes

Componentes indeseables

Son moléculas que generalmente aparecen de forma

natural en los productos agrícolas, pero que pueden provocar efectos indeseables en los consumidores, al reducir su valor nutritivo o al alterar funciones de células y tejidos.

Pueden distinguirse dos grandes tipos:

- Componentes tóxicos, si su ingesta puede provocar alteraciones funcionales en células y tejidos. Incluyen los aminoácidos tóxicos, o latirógenos, los alcaloides, los glucósidos cianogénicos, las saponinas y los alcoholes de bajo peso molecular.

- Antinutrientes, si su ingesta reduce el valor nutritivo de los alimentos. Se distinguen cinco grupos: factores de flatulencia, inhibidores de enzimas, antivitaminas, antiminerales y antinutrientes polivalentes.

Principales constituyentes tóxicos

Bebidas alcohólicas, productos que han sufrido degradación de pectinas por pectinasas, uso de dicarbonatode dimetilo para evitar alteraciones microbianas

Alteraciones nerviosas, ceguera (metanol), cirrosis hepática y cáncer hepático (etanol)

Alcoholes de bajo peso molecular

Hortalizas (espinacas, espárragos, remolacha), leguminosas (soja, garbanzo), té, avena

Hemolisis en eritrocitosSaponinas

Leguminosas (linamarina); sorgo (durrina), almendras amargas y semillas de frutas (amigdalina)

Inactivación de metaloenzimas y de cofactores enzimáticos metálicos al liberar CN-

Glucósidos cianogénicos

Raíces, semillas y hojas, s.t. en solanáceas, leguminosas y papaveráceas

Bloqueo de la acción de neurotransmisores

Alcaloides

SemillasNeurolatirismo (debilidad en las extremidades, parálisis y temblores musculares, dificultad respiratoria)

Osteolatirismo (anomalías en el esqueleto)

Aminoácidos tóxicos, o latirógenos

LOCALIZACIÓNEFECTOSCOMPUESTOS

Antinutrientes. I

1.- Factores de flatulencia

Son moléculas que afectan o inhiben la utilización de proteínas o del almidón, provocando la aparición de procesos fermentativos en el tubo digestivo, con formación de gases que producen flatulencia.

Se trata de oligosacáridos. Los más importantes son los α-galactósidos (rafinosa, estaquiosa y verbascosa), que aparecen sobre todo en las semillas de leguminosas.

Antinutrientes. II

2.- Inhibidores de enzimas

Son moléculas que afectan o inhiben la utilización de proteínas o del almidón, al inhibir la actividad de proteasas del tubo digestivo de los mamíferos (pepsina, tripsina, quimotripsina) o de la α-amilasa.

Aparecen sobre todo en cereales, leguminosas y tubérculos.

Antinutrientes. III

3.- Antivitaminas

Son moléculas que interfieren en la síntesis o en el metabolismo de las vitaminas, bien por inactivación, bien por combinación irreversible, bien por inhibición competitiva.

Frutos cítricosInhibición de la vitamina D frente al raquitismo

Antivitamina D (citral)

Hortalizas pobres en vitamina C (calabaza, pepino, col, zanahoria, guisantes, lechuga), plátano, melón

Oxidación del ácido ascórbico a los ácidos dehidroascórbico y dicetoglucónico

Ácido ascórbico oxidasa

Frutas y hortalizas (arándanos, grosellas, remolacha, coles de Bruselas, calabaza roja), té

Alteración de la estructura de la vitamina B1, produciendo avitaminosis

Antitiamina(derivados del o-catecol, taninos)

Algunos frutosInhibición de la acción de la vitamina A

Antivitamina A(lipoxidasa)

LOCALIZACIÓNEFECTOSTIPO

Antinutrientes. IV

4.- Antiminerales

Son moléculas que interfieren en la asimilación de minerales.

Hortalizas (ruibarbo,

espinaca, remolacha), café,

cacao, té

Interferencia en la

disponibilidad de calcio, puede

originar la formación de

cálculos renales

Ácido oxálico

Mandioca, sorgo, judías de

lima

Asfixia tisular por la liberación

de cianuro

Glucósidos cianogénicos

Hortalizas (coliflor, coles de

Bruselas, calabaza, nabo,

rábano, colza, mostaza

blanca y negra)

Interferencia en la

disponibilidad de yodo para la

glándula tiroides, al generar

isotiocianatos

Glucosinolatos

LOCALIZACIÓNEFECTOSTIPO

Antinutrientes. V

5.- Antinutrientes polivalentesSon moléculas que pueden interferir en la asimilación de distintos nutrientes.

Semillas de algodónInhibición de enzimas digestivas,

disminución del apetito, provoca

estreñimiento

Gosipol

Semillas (cereales,

oleaginosas,

leguminosas)

Inhibición de enzimas digestivas,

interferencia en la digestión y

absorción de proteínas e hidratos de

carbono, gran capacidad quelante

frente a Ca, Mg, Zn, Fe y Cu

Fitatos

Cereales, legumbres,

frutas verdes, té

Disminución de la digestibilidad de

proteínas, lípidos e hidratos de

carbono, gastroenteritis

Taninos

Semillas (leguminosas,

lino)

Bloqueo de la absorción de distintos

nutrientes, inhibición del crecimiento,

aglutinación de eritrocitos

Lectinas o hemoaglutininas

LOCALIZACIÓNEFECTOSTIPO

Contaminantes

Son productos químicos que aparecen en los productos

agrícolas como consecuencia de la contaminación del suelo, del agua y del aire, de tratamientos realizados a los cultivos y a los productos recolectados, o de malas prácticas de procesado, y que pueden provocar efectos indeseables en los consumidores al alterar funciones de células y tejidos.

Pueden distinguirse tres grandes grupos:

- Elementos traza tóxicos

- Residuos de plaguicidas

- Otros contaminantes orgánicos: PCBs, dioxinas, PAHs, nitrosaminas…

Elementos traza tóxicos. Características

* Son elementos que interfieren en el metabolismo, al sustituir a otros en funciones vitales, o al provocar alteraciones en el funcionamiento de sistemas enzimáticos.

* En muchas ocasiones, su carácter tóxico deriva de su marcado carácter acumulativo.

* Su fuente más importante es la contaminación ambiental, pudiendo entrar en el organismo por vía respiratoria o por vía digestiva.

* Pueden distinguirse tres grandes grupos:

- No metales tóxicos: F y As

- Metales pesados tóxicos: Cd, Hg, Pb, entre otros.

- Radionúclidos

* Su toxicidad es debida a que se combina con el fosfato tricálcico en el esqueleto y los dientes, originando la enfermedad conocida como fluorosis, que se manifiesta en deformaciones del esqueleto, y en daños en el desarrollo dental (en niños).

* La principal fuente es la ingestión de agua rica en fluoruros.También pueden presentar contenidos relativamente elevados los productos vegetales tratados con insecticidas que contienen fluoruros (p.e., criolita). En algunos casos se ha fijado LMR para flúor.

Flúor

* Su toxicidad es debida a su afinidad con los grupos tiol de las proteínas (especies de As trivalente) o a que sustituye al P en los nucleótidos (As pentavalente), bloqueando enzimas claves del metabolismo energético, como piruvato deshidrogenasa y succinato oxidasa. La intoxicación crónica se denomina arsenicosis, y produce daños digestivos y cutáneos, lesiones cardiacas y cáncer de pulmón.

* La principal fuente de contaminación por As de productos agrícolas es la presencia en el suelo de este elemento como consecuencia de actividades mineras e industriales. Históricamente, la contaminación de productos agrícolas por As podía ser debida a la utilización de insecticidas y fungicidas arsenicales, que actualmente están prohibidos.

Arsénico

* Su toxicidad es debida a su acumulación en diversos tejidos, sobre todo en el riñón y en el hígado. Un nivel de 0,2-0,3 mg/g en la corteza renal lesiona los lóbulos.

* Principales fuentes de contaminación

- Utilización de fertilizantes fosfóricos con trazas de Cd.- Empleo de lodos de depuradoras con trazas de Cd.- Usos industriales diversos (p.e., su uso como estabilizador de plásticos.

* El Cd es absorbido con facilidad por las plantas, distribuyéndose uniformemente por todos los tejidos

Cadmio

* Su toxicidad es debida al consumo de alimentos con compuestos

organomercuriales (sales de dimetilmercurio, dietil mercurio y

difenilmercurio). Una vez ingerido, se acumula en el organismo,

originando daños a largo plazo en el riñón y en el sistema nervioso,

provocando hidrargirismo o hidrargiria.

* Principales fuentes de contaminación

- Uso de fungicidas organomercuriales (actualmente prohibidos).

- Utilización en termómetros y en otros instrumentos de medida.

- Contaminación industrial (s.t. las fábricas de cloro) y minera.

* Dosis anual de tolerancia para un adulto de 70 Kg: 18 mg/kg

Mercurio

* Su toxicidad es diferente según se encuentre en forma inorgánica u orgánica:

- Sales inorgánicas de Pb u óxido de Pb: lesiones hepáticas y renales,

secundariamente neuropatía y encefalopatía.

- Tetraetilplomo: afecta al SNC y al SNP

* Principales fuentes de contaminación:

- Conducciones de agua

- Latas soldadas

- Cápsulas de botellas

- Cerámica vidriada con sales de plomo

- Contaminación industrial

- Uso de gasolinas con tetraetilplomo

* La contaminación de los vegetales por Pb es debida fundamentalmente a su

deposición en la superficie foliar, pues es un elemento que se inmoviliza con

facilidad en el suelo y que no se difunde por el sistema vascular. La prohibición de

las gasolinas con plomo ha minimizado el problema. La eliminación de cáscaras o

de las hojas más externas permite descontaminar en gran medida los productos

agrícolas.

* Consumo semanal aceptable: 3,5 mg en adultos de 70 Kg.

Plomo

* Aparecen en el medio ambiente como consecuencia de accidentes en instalaciones radiactivas.

* De todos ellos, el más peligroso es el 90Sr, que causa leucemia y cáncer óseo.

* Pueden aparecer en productos agrícolas por deposición atmosférica, o ser absorbidos por las plantas en suelos contaminados.

Radionúclidos

* Aparecen en los productos agrícolas como consecuencia de los tratamientos realizados en el campo o con posterioridad a la recolección.

* De forma general, sus niveles descienden como consecuencia de los procesos de transformación y de conservación de los productos agrícolas.

* Su toxicidad aparece a largo plazo, como consecuencia de la ingestión continuada de pequeñas dosis.

* Se han establecido LMR’s para todos los plaguicidas, tanto rn uso como prohibidos, para todos los productos vegetales frescos,bien para consumo directo, bien para uso industrial.

Residuos de plaguicidas

* Son moléculas de síntesis que se han utilizado como plastificantes, así como en intercambiadores de calor, prensas hidraúlicas y transformadores.

* Pese a que su uso se ha prohibido, aparecen ampliamente distribuidos en el medio ambiente por su elevada lipofilia y su baja reactividad, tendiendo a acumularse en las cadenas tróficasy en tejidos ricos en lípidos.

* Afectan al desarrollo del sistema nervioso en el feto.

PCBs (bifenilos policlorados)

* Es el nombre genérico que se aplica a las dibenzodioxinaspolicloradas. De ellas, la más importante es la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina, agente causal de las intoxicaciones sufridas por civiles y militares en Vietnam por el uso de defoliantes.

* Suelen aparecer por actividades de combustión (p.e., incineración de residuos con fenol y HCl) y por procesos industriales en que se utilicen triclorofenol o pentaclorofenol. También pueden aparecer en procesos térmicos que sufran los productos agrícolas si están presentes precursores. En general, en los alimentos están presentes aniveles de ng/Kg o de pg/Kg.

* Pueden provocar cáncer, malformaciones congénitas, reducción de la fertilidad y cambios en el sistema inmunitario.

DIOXINAS

* Es el nombre genérico que se aplica a las moléculas con más de tres anillos benceno, condensados o no, como 1.2-benzantreno, benzo[a]pireno, criseno, fluorantreno... De todos ellos, el benzo[a]pireno se utiliza como indicador.

* Aparecen en procesos de combustión de materiales orgánicos, y en especial de la madera, el carbón y el fuel-oil.

* Todos ellos son considerados como cancerígenos, mutagénicos y teratogénicos.

* Los productos agrícolas pueden contaminarse con ellos por varias vías:

- Depósito en vegetales a partir de la atmósfera, sobre todo en zonas industriales.

- Desecación a alta temperatura o con gases de combustión (cereales, frutas...).

- Ahumado con madera o carbón.

PAHs (Hidrocarburos aromáticos policíclicos)

Benzo[a]pireno

(Cl)x(Cl)y

Bifenilos policlorados

O

O1

2

3

4 6

7

89

Dioxinas

* Son moléculas que aparecen por reacción de aminas y amidas con nitrito en medio ácido, y que se degradan, originando diazometano y otros diazoderivados, que tienen una marcada acción neurotóxica y cancerígena, al ser agentes alquilantes.

* La formación de nitrosaminas puede producirse en el producto agrícola o en el organismo, como consecuencia de la reducción de nitrato a nitrito y de la formación de aminas biógenas.

* Las principales fuentes de nitratos en la dieta son el agua, las hortalizas y las conservas en que se hayan utilizado nitratos como conservantes.

NITROSAMINAS Y NITROSAMIDAS

NO3-

NO2-

HNO2

Dimetilamina

HN

CH3

CH3

HNO2 +

H+

N

CH3

CH3

NO

Dimetilnitrosamina

N

CH3

CH3

NO N

CH3

H

NO

Dimetilnitrosamina Metilnitrosamina

C

H H

NN

Diazometano

FORMACIÓN DE DIAZOMETANO