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Evaluación del Riesgo de HAPs y

metales pesados en pescados y

productos cárnicos (RISKFOODCONT)

Dr. Alejandro Barranco [email protected] Bilbao, 18 de Noviembre de 2011

nov-11 © AZTI-Tecnalia 2

Contaminantes ambientales

ÍNDICE

• Contaminación ambiental

– Residuos en alimentos

– Legislación

– Caso concreto: metales pesados y HAPs

• Proyecto Riskfoodcont 30/06/2011

– Objetivos del proyecto

– Evaluación de la toxicidad. Nuevas herramientas

– Biodisponibilidad y tratamientos culinarios

– Caracterización del riesgo

• Conclusiones



CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

• Fuentes naturales

– Incendios

– Volcanes

• Fuentes antropogénicas

– Actividades industriales

– Tráfico/transporte

– Actividades agrícolas

– Actividades domésticas

Aparición de sustancias con efectos sobre el medioambiente y la salud humana



CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

• Exposición humana a los contaminantes

– Presencia en el medioambiente

– Contacto con materiales contaminados (prendas, envases…)

– Aparición de residuos en alimentos

La aportación de cada una de estas fuentes varía en función del contaminante

Massimo Pizzol et al.,

Science of the Total Environment

408 (2010) 5478–5488

“Long-term human exposure to lead from

different media and intake pathways”


Mercurio:

Pescado y marisco

LMR: 0,1-1 mg/kg

Cadmio:

Carnes, pescado, cereales

LMR: 0,05-3 mg/kg

Plomo:

Leche, carnes, pescado, cereales

LMR: 0,02-1,5 mg/kg

Estaño:

Alimentos y bebidas enlatadas

LMR: 20-200 mg/kg


METALES

Compuestos órgano-metálicos



METALES

Número de notificaciones en la UE. Fuente: RASFF anual report 2009


Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs)


Muy extendidos en el medioambiente

Procesos de combustión de materia orgánica en atmósferas con

bajo contenido de oxígeno

97% de la ingesta ocurre a través de los alimentos

Nueva regulación: Reg 835/2011 establece límites para

benzo[a]pireno (1-6 mg/kg) y PAH4 (BaP, benzo[a]antraceno,

benzo[b]fluoranteno y criseno; 1-35 mg/kg)

El aceite de orujo inmovilizado que cumpla la norma

del benzopireno volverá al consumo Bruselas aprueba la normativa española que limita la toxicidad del producto oleícola CH. NOGUEIRA / C.DEL ARCO - Madrid/Jaén - 20/07/2001


Proyecto RISKFOODCONT


BioAvailability and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons

(PAHs) and toxic elements (As, Cd, Hg and Pb) in processed meat and

seafood products

• Participantes:

– IPIMAR (Portugal)

– INIA (Portugal)

– Universidad de Maribor (Eslovenia)

– AZTI-Tecnalia

• Financiación:

– 6º Programa Marco de la UE

– SAFEFOODERA




• Objetivos

– Implementar nuevas herramientas para estudiar la

biodisponibilidad y evaluar el riesgo (HAPs y metales pesados)

– Identificar biomarcadores específicos de toxicidad

– Estudiar los efectos tóxicos de mezclas complejas

– Estudiar el efecto de los procesos culinarios sobre la

biodisponibilidad de los contaminantes




• Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra

Pez asiático de agua dulce ≈ 5 cm

Crece a lo largo de todo el año.

Ponen hasta 300 huevos que son fertilizados

externamente.

Comparten muchas características con los

vertebrados

Su genoma ha sido totalmente secuenciado

• Embriones y larvas

transparentes

• No se consideran

animales

5dpf 5hpf

Test alternativo

Tests alternativos




• Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra

PUNTO

FINAL PARÁMETRO MÉTODO

Morfología Malformación

Pigmentación

Análisis

microscópicos

Desarrollo Retraso

Muerte

Molecular

Análisis de expresión

diferencial de genes

marcadores

qRT-PCR

Larvas Perfil de

expresión 48 h

exposición DNA chip

Microarray

Validación de los

marcadores por qRT-PCR

Biomarcadores

genes/proteinas

http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.medboo.com/business/images/gene/2.gif&imgrefurl=http://www.medboo.com/business/zhuanji7.htm&h=146&w=147&sz=8&tbnid=fZ1GfuJ0SnYJ:&tbnh=88&tbnw=88&start=5&prev=/images%3Fq%3Daffimetrix%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG




• Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. Metales

Concentración baja: 0,14 ppm CdCl2 + 9 ppb HgMetCl

Concentración media: 0,5 ppm CdCl2 + 50 ppb HgMetCl

Concentración alta: 1,4 ppm CdCl2 + 100 ppb HgMetCl




• Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. Metales

Disolución con 0,14 ppm CdCl2 + 9 ppb HgMetCl




• Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. HAPs

– No hubo mortalidad ni malformaciones

1ppb

10ppb




• Evaluación de los efectos tóxicos. Líneas celulares

– 2 tipos de células del cerdo (PSI y CLAB)

– Células humanas (H4)

Compartimento superior

Compartimento inferior

Membrana microporosa

Células intestinales

Células inmunológicas (Macrófagos)




• Evaluación de los efectos tóxicos. Líneas celulares

– Consideraciones previas:

El tóxico sigue todo el proceso de digestión (biodisponibilidad)

El intestino posee un área de 200m2 debido a las vellosidades

intestinales.

– Resultados de citotoxicidad:

Las células inmunológicas (macrófagos) se ven más afectadas que

las epiteliales

Los metales pesados (cadmio y metilmercurio) dan lugar a una

mayor toxicidad que los HAPs

Las concentraciones a las que se han observado estos efectos son

superiores a las concentraciones encontradas en las muestras

reales




• Biodisponibilidad y tratamientos culinarios

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Raw Fried Grilled Steamed

Hg

(m

g k

g -

1)

Limit = 1.0 mg kg-1 Pez sable negro

Mayor cantidad de Hg en el

pescado cocinado debido a la

pérdida de agua

0

5

10

15

20

25

30

35

Raw Steamed Boiled

Cd

(m

g k

g -

1)

Limit = 0.50 mg kg-

1

Buey de mar

(hepatopancreas)

Valores superiores en las

muestras cocinadas al vapor

debido a la pérdida de agua





Protocolo que simula lo que ocurre en:

- la boca,

- estómago e

- intestino delgado

Seguimiento de la concentración de los

contaminantes a lo largo de todo el

proceso





% M

erc

uri

o

Mayor biodisponibilidad del Hg en el intestino

y en el caso del pescado crudo

Fase gástrica: 1.3 – 3.3% Hg

Fase gastrointestinal : 5.8 – 14.5% Hg





Mayor biodisponibilidad del Cd en el intestino

y en el caso del pescado crudo

Fase gástrica: 45 – 72% Cd

Fase gastrointestinal : 83 – 90% Cd

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Raw Steamed Boiled

Mouth step Gastric step Gastrointestinal step

%

Cad

mio




• Biodisponibilidad. Líneas celulares. Metil-mercurio

Muy poca cantidad (<4%) de metilmercurio atraviesa las líneas celulares

Menor transporte en el caso de una disolución digerida




• Biodisponibilidad. Líneas celulares. Metil-mercurio

Con las muestras reales se ha observado una aumento de la biodisponibilidad




• Biodisponibilidad. Líneas celulares. Cadmio

Se observa hasta un 30% de transporte de Cd a través de las líneas celulares

Mayor transporte en el caso de una disolución digerida, al contrario que en el

caso del metilmercurio




• Biodisponibilidad. Líneas celulares. Cadmio

No todas las muestras se han comportado igual




• Caracterización del riesgo

– Encuestas para conocer los hábitos de consumo de los

alimentos bajo estudio

– Contenido de los contaminantes en las muestras

– Biodisponibilidad y efectos tóxicos

– Propuesta de un escenario:

150 g de pescado/comida; 70 Kg adult

Ingesta semanal tolerable (Hg): 5 µg Hg/Kg/semana

– Software: @RISK




• Caracterización del riesgo. Resultados de las encuestas

– Se han obtenido entre 800-2000 respuestas (Portugal)

Consumo de buey de mar

97 % de los encuestados

consume el hepatopáncreas

Consumo de productos cárnicos

ahumados




• Contenido de los contaminantes. HAPs




• Resultados de la evaluación. Recomendaciones

Pez sable negro

PTWI = 5 mg Hg/kg/semana

. Frito: 1:12,000,000 1:14,000,000

. Plancha: 1:3,000,000 1:1,800,000

Adultos Niños

Buey de mar

Adultos y cocido Hepatopáncreas– 1:30

Entero– 1:80

Músculo – 1:641,000,000

TWI = 2.5 mg Cd/kg body weight

A pesar del contenido de Hg el

riesgo de superar el PTWI es

reducido

Se recomienda no consumir el

hepatopáncreas


CONCLUSIONES


Es necesario hacer las evaluaciones de efectos tóxicos de mezclas

complejas lo más parecidas a las muestras reales.

El modelo del pez cebra ha mostrado ser un buen modelo para

estudiar el efecto de contaminantes como una evaluación

preliminar. Ensayo intermedio entre los test in vitro e in vivo.

El pez cebra es una herramienta excelente para identificar genes

biomarcadores.

Importancia de los estudios de biodisponibilidad. Es necesario

conocer a fondo el mecanismo que sigue el tóxico dentro de nuestro

aparato digestivo. En este sentido, las líneas celulares han

mostrado ser una herramienta muy útil.


CONCLUSIONES


Necesidad de incluir las prácticas culinarias dentro de la evaluación

del riesgo. En el caso del Hg se ha observado una mayor

biodisponibilidad en las muestras crudas

La evaluación del riesgo se lleva a cabo en un escenario concreto

(zona geográfica, sector de la población…)

En Portugal se recomienda no consumir el hepatopáncreas del

buey de mar.

Completar la evaluación del riesgo con los estudios sobre el

beneficio de consumir el alimento bajo estudio.



¡¡¡Muchas gracias por su atención!!!

www.azti.es [email protected]

FOOD RESEARCH DIVISION

Parque Tecnológico de Bizkaia

Astondo Bidea - Edificio 609

48160 DERIO (Bizkaia)

Tel.: +34 946574000 / Fax: +34 946572555

Evaluación del Riesgo de HAPs y

metales pesados en pescados y

productos cárnicos (RISKFOODCONT)

Dr. Alejandro Barranco [email protected] Bilbao, 18 de Noviembre de 2011

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