sustancias toxicas
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TOXICOLOGIA YOMARA MALDONADO 5TO “A”
SUSTANCIAS TOXICAS
Introducción
Comenzaremos con un breve comentario sobre «Toxicología de los alimentos»: no se
refiere a los alimentos per se sino al estudio de las sustancias tóxicas (particularmente a
las que lo son naturalmente) asociadas a los alimentos. Algunos alimentos no
convencionales (los que no se encuentran corrientemente en los supermercados, como el
pez globo y el helecho Pteridiuni aquilinum) contienen concentraciones de toxinas
naturales demasiado grandes. Los alimentos tradicionales (los que se encuentran
corrientemente en los supermercados), en alguna rara ocasión están contaminados con
concentraciones altas de toxinas naturales, pero esto no ocurre corrientemente. De aquí
que los toxicólogos de los alimentos no se preocupen de los alimentos como tales sino
de las sustancias tóxicas que pueden encontrarse a veces en ellos. En la Tabla 1 se
describen los dos tipos generales de tóxicos: los inherentes o propios y los
contaminantes.
Señalado lo anterior, distinguiremos entre «sustancia tóxica» y «efecto tóxico». Casi es
innecesario señalar que la sustancia tóxica induce un efecto tóxico. Lo que no se señala
tan a menudo es que la sustancia tóxica sólo provocará su efecto tóxico si su
concentración es suficientemente grande. De aquí que sustancia tóxica (tóxico) y efecto
tóxico no sean lo mismo.
Esta distinción arranca del principio en el que se fundamenta la ciencia toxicológica que
se enunció por primera vez así: «Todo es veneno. No hay nada que no lo sea. Solamente
la dosis hace a una cosa que no sea venenosa. Así cualquier alimento y cualquier bebida
que se tome en cantidad mayor que dicha dosis es un veneno».
Por sí sola esta observación merece todo crédito, pero quizá lo más llamativo sea que su
autor, un alquimista llamado Paracelso, la escribió en 1564.
Todo lo que hemos aprendido sobre toxicología en los 450 años transcurridos desde
entonces ha servido para reforzarla extraordinaria capacidad observadora de Paracelso.
Hoy sabemos que todos los productos químicos son potencialmente tóxicos y que sólo
la dosis determina que tenga lugar o no el efecto tóxico. De hecho, tóxico (o toxina) se
ha definido recientemente como una «sustancia que se ha comprobado que presenta
algún posible riesgo significativo cuando la consumen en cantidad suficiente las
personas o los animales». Solamente nos distinguimos de Paracelso en que reservamos
el término «veneno» para las sustancias más potentes (las que inducen los efectos
adversos a niveles de exposición de unos pocos miligramos por kilogramo de peso
corporal).
Corrientemente se espera que las drogas y los productos químicos domésticos presenten
cierta toxicidad; por ello se tratan con el respeto debido. No obstante, ni los más
insensatos aceptarían que las sustancias potencialmente tóxicas se encontrasen en los
alimentos corrientes.
Sin embargo hoy se sabe que algunos nutrientes necesarios, como las vitaminas A y D,
producen efectos tóxicos si se ingieren a niveles mucho mayores que los necesarios para
una salud óptima. El margen de seguridad de estas y muchas otras sustancias dietéticas
naturales es mucho menor que el factor de seguridad de 100 veces que se aplica
corrientemente a los aditivos sintéticos alimentarios.
El objeto de este capítulo es revisar la toxicología en relación con los alimentos. Se
espera que el lector concluya de su lectura que aunque todos los productos químicos de
los alimentos (tanto naturales como sintéticos) son potencialmente tóxicos, de hecho es
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raro encontrar un efecto tóxico inducido como consecuencia del consumo de alimentos
convencionales.
TABLA 1 Tipos de tóxicos de los alimentos
Tóxicos inherentes
*Metabolitos producidos mediante biosíntesis por los organismos de los alimentos en
condiciones de crecimiento normales
*Metabolitos producidos mediante biosíntesis por la fuerza de los organismos
Contaminantes
*Tóxicos que contaminan directamente los alimentos
*Tóxicos absorbidos del ambiente por los organismos productores de alimentos.
2. Toxicología de los alimentos y legislación
Es imposible comprender totalmente la relación entre seguridad de los alimentos y
toxicología si antes no se entiende porqué se investiga; se hace por dos razones básicas:
alcanzar nuevos conocimientos y evaluar la seguridad. Mientras la primera es un objeto
verdaderamente científico, la segunda constituye un híbrido de ciencia, política y
legislación.
Las sustancias que se adicionan intencionadamente a los alimentos tienen que ser
seguras por ley bajo las condiciones en que se intenta utilizarlas.
Los métodos y procedimientos de evaluación de la seguridad son cuestiones científicas;
sin embargo, otras consideraciones adicionales, además de las científicas, influyen en la
decisión última. Por ejemplo, las sustancias pueden clasificarse como GRAS (generally
regarded as safe= generalmente reconocidas como seguras). La decisión sobre si una
sustancia es GRAS se deja a la comunidad científica, especialmente a las personas
consideradas expertas por su preparación y experiencia. Sin embargo, la Food and Drug
Administration (FDA) se reserva el derecho de recusar o aceptar la calificación de
GRAS.
En la U.S. Food, Drug and Cosmetics Act (FD&C Act = Ley de Alimentos
Medicamentos y Cosméticos de los EE UU) reciben una especial consideración los
colorantes, los residuos de plaguicidas, los ingredientes previamente autorizados (los
que se empleaban antes de 1958, año en el que se enmendó por última vez la ley
FD&C) y las sustancias para las que la FDA ha dictado regulaciones específicas como
los aditivos alimentarios. También hay qué tener en cuenta la «política de los
constituyentes» que regula los contaminantes inevitables.
Quizá la disposición mejor conocida de la Ley FD&C sea la «enmienda Delaney», así
llamada por el senador que presidió el subcomité del Congreso que la incorporó a la ley
citada. La enmienda Delaney, que prohibe el empleo de aditivos químicos que se haya
demostrado que producen cáncer en las personas o en los animales, aparece de hecho
tres veces en la ley FD&C, concretamente en las Secciones 409 (Aditivos alimentarios),
706 (Aditivos colorantes) y 612 (Piensos y medicamentos animales).
Los residuos de plaguicidas de los productos agrarios crudos no están sometidos a la
enmienda Delaney. Sin embargo, los residuos concentrados que permanecen después de
procesar un alimento sí que están sujetos a esta legislación. En otras palabras, es legal
la venta de una manzana que contenga vestigios de un plaguicida cancerígeno, aprobado
por la Environniental Protection Agency (EPA = Agencia de Protección Ambiental),
pero no lo es la venta de salsa de manzana elaborada con dicha manzana. Ni siquiera se
necesita demostrar que la salsa de manzanas contiene realmente restos de plaguicida. De
acuerdo con la ley puede prohibirse un alimento procesado que contuviera,
teóricamente, un residuo de plaguicida concentrado.
Por el contrario, la enmienda Delaney no se aplica a los contaminantes inevitables de
los alimentos, o de los aditivos alimentarios, aunque tales contaminantes sean
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cancerígenos. Sirvan de ejemplo las trazas de aflatoxinas en los cacahuetes y algunas
impurezas mínimas que se encuentran en ciertos colorantes químicos sintéticos. Para
estos contaminantes los magistrados han sostenido que la FDA puede emplear las
metodologías de establecimiento de riesgo, junto con el concepto legal llamado «de
minimis». (De minimis significa que la ley no trata de naderías).
El resultado de todo esto es que un aditivo, por ejemplo la sacarina, que en
ciertos experimentos animales se comporta como muy débilmente cancerígena pero
cuya carcinogenicidad en la especie humana nunca ha sido demostrada, debería
prohibirse (de hecho la única razón por la que no se prohibió fue por una excepción
especial del Congreso). Al mismo tiempo cancerígenos naturales y sintéticos,
teóricamente «más peligrosos», que contaminan inevitablemente los alimentos o los
aditivos inocuos, están exentos de la enmienda Delaney. Para ellos la FDA ha
establecido límites de tolerancia (cantidad de contaminante que puede tolerarse).
Virtualmente todos los alimentos contienen vestigios de sustancias cancerígenas,
principalmente de fuentes naturales. Como ejemplos citaremos el uretano de las bebidas
fermentadas y ciertos componentes naturales de las especias, como el safrol (el
aromatizante natural de la cerveza de raíces, prohibido como aditivo internacional en la
década de 1960) que se encuentran en el sasafrás, la albahaca y la canela. De aquí que
sea una consecuencia práctica de la ley federal de los EE UU que los alimentos puedan
venderse legalmente en dicho país incluso cuando alguno de sus componentes no pueda
adicionarse intencionadamente a otros alimentos.
3. Terminología toxicológica alimentaria
Como todas las disciplinas científicas, la toxicología tiene su propio vocabulario. Entre
los términos utilizados por los toxicólogos alimentarios se incluyen: toxicidad aguda,
toxicidad crónica, prueba de alimentación suberónica, MTD, NOAEL y ADI.
La toxicidad aguda se refiere a una respuesta tóxica, corrientemente inmediata, inducida
por una sola exposición. La dosis letal de ácido cianhídrico (50-60 mg) induce la
muerte en unos pocos minutos; la cicutoxina, tóxico principal de la cicuta europea, mata
tan rápidamente al ganado vacuno que consume esta hierba que, a menudo, los animales
mueren antes de que el forraje implicado haya pasado el tubo esofágico. Éstos son
ejemplos amargos de toxicidad aguda. La toxicidad aguda de una sustancia se expresa
como LD50, la dosis de la sustancia en cuestión que mata el 50% de un grupo de
animales expuestos a la misma.
La toxicidad crónica alude al efecto que necesita cierto tiempo para desarrollarse, por
ejemplo, el cáncer. La comprobación de la toxicidad crónica implica el suministro
continuo de la sustancia experimental a los roedores durante 20-24 meses. Por analogía
con la LD50, la cantidad de cancerígeno necesaria para provocar cáncer en el 50% de
los animales expuestos se conoce como TD 50 (dosis tumoral 50).
La prueba de alimentación subcrónica es un «estudio toxicológico de noventa días en
una especie animal apropiada». Se utiliza a menudo para definir la MTD y, en el caso de
sustancias no cancerígenas, el NOAEL.
MTD es el acrónimo inglés de maxinnun tolerarsd dose (= dosis máxima tolerada). Es la
concentración máxima de una sustancia que puede suministrarse a un animal sin
provocarle síntomas obvios de toxicidad. En los experimentos de toxicidad crónica, la
sustancia ensayada se suministra por vía oral a su MTD y tal vez a una o dos dosis
menores. El concepto de MTD se ha criticado porque se basa solamente en medidas
poco precisas de la toxicidad, por ejemplo, en la pérdida de peso.
Los indicadores bioquímicos más delicados de la toxicidad celular que pueden
presentarse a dosis menores, no se tienen en cuenta.
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NOAEL es el acrónimo del inglés no observable adverse effect leve/ (= nivel sin efecto
adverso observable). El NOAEL se emplea en pruebas de alimentación crónicas con las
sustancias que inducen respuestas tóxicas (distintas del cáncer) para establecer la
ingesta o aporte diario aceptable (ADI).
ADI es el acrónimo de aceptable dady intake (= ingesta o aporte diario aceptable). Por
convención se ha establecido para las sustancias no cancerígenas en 1/100 del NOAEL.
Los aditivos alimentarios potenciales que se ha visto que inducen cáncer están sujetos,
por ejemplo, a la enmienda Delaney. El resultado práctico es que se asume legalmente
que tales sustancias no tienen NOAEL. De aquí que no pueda añadirse a los alimentos
ninguna cantidad de los mismos. El que esto sea científicamente razonable es objeto de
controversia.
4. Valoración de la seguridad: procedimiento tradicional
Las pruebas subcrónicas y crónicas de alimentación de los roedores constituyen la base
de las evaluaciones tradicionales de la seguridad de los nuevos ingredientes
alimentarios. Estas pruebas se desarrollaron para valorar los compuestos químicos
simples que podían ingerirse en cantidades mucho mayores (100 veces o más) que las
propuestas para el consumo humano. Se pensaba que había que suministrar grandes
dosis para compensar el número relativamente pequeño de animales de experimentación
que podían utilizarse por razones prácticas, (pequeño en relación con el número total de
personas potencialmente expuestas) por ejemplo, la población de EE UU es de unos 250
millones de personas y, sin embargo, difícilmente podría realizarse un estudio con más
de unos pocos centenares de ratas. De aquí que cada rata corresponda a un número muy
grande de personas potencialmente expuestas.
El problema de alimentar un número de animales relativamente pequeño en relación con
las grandes cantidades de sustancias a examinar obliga a plantearse esta pregunta: ¿Qué
dosis de sustancias a ensayar deben emplearse y cuánto ha de durar la exposición a las
mismas? Así surgió la MTD, cantidad máxima de una sustancia que puede recibir una
rata o un ratón sin que presente síntomas manifiestos de intoxicación. Estos síntomas se
definieron mediante una serie de determinaciones groseras como, por ejemplo, la
pérdida de peso en el 90%, al menos, de los animales de experimentación respecto de
los controles.
El procedimiento tradicional consiste en establecer la MTD de la sustancia problema y
suministrársela oralmente durante 2 años a los roedores. Si el grupo experimental
desarrolla cáncer en mayor proporción que los animales control, la sustancia en cuestión
se considera cancerígena y de acuerdo con la enmienda Delaney se prohibe su empleo
como aditivo.
Si la sustancia no induce cáncer (o lo provoca mediante mecanismos secundarios si
importancia en la experiencia humana), se determina el NOAEL. La sustancia puede
permitirse entonces como aditivo alimentario a una concentración lo suficientemente
baja para que las personas no consuman más de 1/100 del NOAEL de los roedores.
5. Valoración de la seguridad: procedimientos nuevos
Los procedimientos estudiados se diseñaron para evaluar la seguridad de las sustancias,
principalmente productos químicos simples y en ocasiones mezclas sencillas, que se
pretende utilizar en los alimentos a niveles o dosis relativamente bajos. La calificación
de «niveles relativamente bajos» es crítica en el sentido de que la sustancia se
suministra a los animales de experimentación en cantidades múltiplos y mucho mayores
que las establecidas para las personas, generalmente 100 veces mayores o más. Esto
explica que, por definición, la exposición propuesta para el hombre no supere el 1% de
la dieta ya que a esta concentración los animales que reciban un múltlipo 100 veces
mayor que la dosis Humana, consumirán únicamente el compuesto puro y nada más. En
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la práctica la exposición humana diaria establecida debe considerarse que es menor del
1 % ya que la alimentación de los animales con una sustancia a más de un pequeño
porcentaje de su dieta de riesgos podría originar un desequilibrio nutritivo. Se necesitan,
obviamente nuevos procedimientos para evaluar los alimentos nuevos y los
"macronutrientes" que hayan de suponer el 1 % o más de las dietas de, cuando menos,
algunas personas (por ej., tomates producidos por ingeniería genética y nuevos aceites
comestibles).
Para evaluar dichos productos se necesitan sustitutos fiables de las pruebas de
alimentación estándar con dosis altas, llevadas a cabo con animales. Una de ellas se
basa en evaluar la seguridad de los enzimas empleados en el procesado de alimentos.
Los enzimas de "calidad alimenticia" son de hecho mezclas complejas, no entidades
sencillas. Realmente su purificación es escasa por lo que virtualmente todo lo que
origina cl microorganismo productor puede encontrarse en la preparación enzimática
comercial. Ante esto uno puede preguntarse razonablemente cómo puede realizarse la
evaluación de la seguridad. ¿Debe uno limitarse al enzima activo o a todos los
componentes que constituyen el preparado comercial? ¿Se necesitan tener en cuenta
todos los posibles efectos adversos, o puede simplificarse la tarea concentrándose en los
posibles efectos adversos que pueden ocurrir razonablemente como consecuencia del
empleo del microorganismo productor específico?
Afortunadamente se dispone de una serie bastante grande de datos de toxinas
microbianas que puede servir de base de un sistema de evaluación. Por tanto se puede
valorar cualquier preparación enzimática microbiana por su capacidad de producir los
efectos adversos que podrían anticiparse dado el microorganismo productor.
Un sistema de evaluación de la seguridad, basado en estas consideraciones, comienza
con una revisión profunda de la bibliografía para determinar los efectos adversos (si los
hay) que se han asociado al organismo productor y a otros próximos de la misma
especie o género. Debe ponerse especial atención en encontrar informes de las toxinas
activas por vía oral (enterotoxinas y algunas neurotoxinas). Si se encuentran tales
informes debe asegurarse entonces que la preparación enzimática esté libre de material
indeseable.
Sin embargo, lo más corriente es que cl microorganismo productor se haya seleccionado
entre aquellas especies cuyo previo empleo en la elaboración de alimentos o de
ingredientes de los mismos esté libre de problemas; en este caso lo más probable es que
no se hayan descrito efectos adversos debidos al microorganismo. No obstante, pueden
necesitarse un número limitado de experimentos con animales para asegurarse de que
la producción por el microorganismo propuesto no origina enterotoxinas desconocidas
ni otras sustancias indeseables activas por vía oral.
Con alguna ligera modificación este procedimiento puede acomodarse a los enzimas
producidos por microorganismos sometidos a ingeniería genética. Además, la propuesta
de concentrarse en las sustancias potencialmente dañinas que pueda originar el
microorganismo productor, en contraste con otro procedimiento más amplio y en gran
parte impracticable de investigación de cualquier efecto adverso, mediante pruebas de
alimentación animal con dosis grandes, también constituye la base de los sistemas de
evaluación de la seguridad de las cosechas obtenidas por ingeniería genética aprobadas
por el gobierno y la industria.
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6. Toxicología comparada y tóxicos inherentes
Es importante recordar la trama histórica de la ciencia que apoya los procedimientos
"tradicionales" y "nuevos" de evaluación de la seguridad que acabamos de describir.
Los primeros se basan en conceptos desarrollados a mediados del siglo, algunos de los
cuales son ahora difíciles de justificar. Concretamente la aceptación básica del
procedimiento tradicional de que los cancerígenos dietéticos son raros y por lo santo
evitables, es totalmente insostenible.
Por el contrario, los procedimientos no tradicionales son intentos más recientes de unir
la evaluación de la seguridad con la realización emergente de que la búsqueda de la
seguridad absoluta no sólo es científicamente ingenua sino también contraria a la
necesidad de priorizar racionalmente los objetivos de la salud pública a la luz de las
restricciones presupuestarias.
El objetivo de los nuevos procedimientos propuestos por el Consejo Internacional
de Biotecnología de los Alimentos y la FIJA es la toxicología comparativa. Como tal se
entiende la comparación de la concentración de toxinas inherentes (por ej., las que hay
natural y endógenamente) de los alimentos nuevos con la de la toxinas inherentes de sus
equivalentes tradicionales. Éste es el cambio conceptual fundamental respecto del
procedimiento tradicional al recalcar la ausencia de toxicidad en un amplio margen de
seguridad (establecido arbitrariamente en 100 veces). El nuevo procedimiento permite
que haya tóxicos inherentes en los alimentos nuevos, si sus concentraciones no
sobrepasan las contenidas en sus equivalentes o duplicados tradicionales (el duplicado
tradicional es el alimento de uso corriente al que va a sustituir el nuevo). Los márgenes
de seguridad de los tóxicos inherentes corrientemente no preocupan si la ingestión del
duplicado tradicional se considera segura.
Por supuesto que la credibilidad de este procedimiento depende de la existencia
de bases de datos, fiables y comprensibles, de los tóxicos naturales que se encuentran en
los alimentos corrientes. Afortunadamente existen tales bases de datos gracias a la
investigación básica, realizada en gran parte para ampliar el conocimiento, sin
preocuparse por los aspectos legales ni normativos de la toxicología alimentaria. Por
ejemplo, se sabe que en los vegetales hay muchas clases de tóxicos inherentes (Tabla 2)
y también se sabe que algunas de estas sustancias son cancerígenas en experimentos con
animales (Tabla 3). No obstante, se conoce asimismo que solamente unos pocos de
estos tóxicos inherentes son realmente peligrosos para las personas que consumen las
dietas corrientes (Tabla 4).
Los tóxicos inherentes son por supuesto una subclase de los productos químicos
naturales, clase muy amplia que incluye todas las sustancia, salvo las que no son de
origen bioquímico y se han introducido natural o accidentalmente en los alimentos
debido a las actividades humanas. Según esta definición las micotoxinas son sustancias
naturales aunque se produzcan por el crecimiento fúngico, debido a la falta de cuidados,
en las semillas almacenadas, por los residuos de los plaguicidas sintéticos utilizados
para la destrucción de los insectos que albergan esporas de los hongos no son sustancias
naturales. El arsénico es una sustancia natural cuando se encuentra en los alimentos
marinos ( es un componente del agua del mar), pero no lo es cuando se encuentra en la
cosecha de un campo al que se añadió intencionadamente como plaguicida ( costumbre
que hasta no hace mucho se practicaba en EE UU ).
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La mayoría de tos productos químicos del ambiente (incluidos, por supuesto, los
alimentos) son naturales dado que no son sustancias intencionales de
la química sintética. Son muy pocas las sustancias sintéticas que se sabe que no existen
en la naturaleza. De aquí que el número, variedad y concentración de los productos
químicos naturales de los alimentos sobrepasen muchísimo a las sustancias sintéticas.
Esto no sorprenderá a nadie que haya leído los otros capítulos de este texto.
En los alimentos hay muchos productos químicos naturales. Nadie sabe con exactitud
cuántas de estas sustancias ingiere un consumidor típico al día, pero posiblemente una
estimación de un millón de tales compuestos no sea en absoluto exagerada. El cocinado
no hay, duda de que amplía su número total, por lo tanto, cuanto más se cocina más
productos químicos presenta. Digamos otra vez que nada de esto sorprenderá a quien
esté familiarizado con el tema.
Antes se ha señalado que todos los productos químicos, tanto sintéticos como naturales,
exhiben toxicidad a partir de un cierto nivel de exposición. Incluso el agua pura mata si
se bebe en exceso ya que da lugar a un desequilibrio electrolítico; hay de hecho una
situación en los ancianos, la llamada «intoxicación por agua» que se debe en parte a la
disminución de la capacidad renal de excretar el agua. De aquí que los innumerables
productos químicos naturales de los alimentos sean todos potencialmente capaces de
provocar efectos tóxicos, pero muy pocos se encuentran ordinariamente en
concentración suficiente para producirlos.
Según cierto criterio, una sustancia debe preocupar si su concentración en los alimentos
tiene un estrecho margen de seguridad, por ejemplo de 25 o menos (en otras palabras, si
la ingestión de no más de 25 veces la cantidad encontrada corrientemente en los
alimentos produce un efecto tóxico. De acuerdo con tal criterio sólo una mínima parte
de los componentes de los alimentos (se ha estimado que menos del 0,1% son
«tóxicos».
A pesar de ello la lista de tales tóxicos es desalentadora. I.a Tabla 2 constituye
una descripción parcial; recomendamos al lector una lista amplia de 209 compuestos de
alimentos vegetales, calificados de acuerdo con los criterios citados como tóxicos y/o
cancerígeno,,;. Muchos de ellos son tóxicos inherentes que forman la base de las
propuestas de evaluación de la seguridad en toxicología comparada.
Hall ha estudiado 21 tóxicos de origen vegetal que se sabe que son dañinos para las
personas que consumen dietas «ordinarias» (en contraposición con el consumo de
hierbas tóxicas o setas venenosas que no son compuestos dietéticos ordinarios); se
muestran en la Tabla 4. De estos 21 tóxicos sólo cinco son inherentes de los alimentos
corrientes de los países occidentales: solanina de las patatas (razonablemente la más
importante); cucurbitacina E de calabazas y pepinos, nitritos de las espinacas y otras
hortalizas de hojas verdes y linamarina y lotaustralina de la judía de Lima.
Tabla 2 Ejemplos de tóxicos inherentes de los vegetales.
TOXINAS NATURALEZA
QUÍMICA
PRINCIPAL
FUENTE
ALIMENTICIA
PRINCIPALES
SÍNTOMAS
Inhibidores de proteasa Proteínas(peso
molecular 4000-
24000)
Legumbres,
garbanzos,
guisantes,
patatas, cereales.
Alteración del
crecimiento y de la
utilización de
alimentos; hipertrofia
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pancreática.
Hemaglutininas Proteínas(peso
molecular 10000-
124000)
Legumbres,
lentejas,
guisantes
Alteración del
crecimiento y de la
utilización de alimentos,
aglutinación de los
hematíes in vitro,
actividad mitógena de
los cultivos celulares in
vitro.
Saponinas Glucósidos Soja,
remolachas,
cacahuetes,
espinacas,
espárragos.
Hemólisis de los
hematíes in vitro
Glucosinolatos Tioglucósidos Col y especies
semejantes,
nabos, colinabo,
rábano, colza,
mostaza.
Hipotiroidismo y
aumento del tamaño del
tiroides
Cianógenos Glucósidos
cianogenéticos
Guisantes y
judías,
legumbres,
semillas de lino,
de frutas con
hueso, mandioca
Intoxicación por HCN
Latirógenos B-
Aminopropionotrilo
y derivados
Garbanzos,
altramuces
Neurolatirismo(daño del
SNC)
Alergenos Proteínas ¿? Prácticamente
todos los
alimentos, en
especial cereales,
legumbres y
nueces.
Respuestas alérgicas en
los individuos sensibles.
Cicasina Metilazoximetanol Nueces del
género Cycas
Cáncer de hígado yt de
otros órganos
Favismo Vicina y convicina
(pirimidín B-
glucosídos)
Habas Anemis hemolítica
aguda
Fitoalexinas *Furanos simples
*Benzofuranos
*Furanos
acetilénicos
*Isoflavonoides
*Boniatos
*Apio, chirivía
*Haba caballar
*Guisantes, judía
común
*Edema pulmonar,
alteración del hígado y
riñón.
*Fotosensibilidad
dérmica.
*?¿
*Lisis celular in vitro.
Alcaloides de Dihidropirroles Familias Daño hepático y renal.
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pirrolicidina Compositae y
Boraginaceae,
infusiones de
hierbas
Safrol Benceno alil-
sustituido
Sasafrás,
pimienta negra
Cancerígenos
-Amantina Octapéptidos
bicíclicos
Amanita
phaloides
Salivación, vómitos,
convulsiones, muerte
Atractilósido Glucósido
esteroideo
Un
cardo(Atractylis
gumífera)
Agotamiento del
glucógeno
Tabla 3 Algunos cancerígenos naturales inherentes de los alimentos
CANCERÍGENO EN
ROEDORES
ALIMENTO VEGETAL CONCENTRACIÓN (ppm)
5-8- Metoxipsoraleno *Perejil
*Chirivías
*Apio
*14
*32
*0.8
p-hidrazinabenzoato
Glutamil
*Setas *11/42
p-hidrazinabenzoato
Sinigirina
*Col
*Berza rizada
*Coliflor
*Col de Bruselas
*Mostaza
*Rábano
*35/590
*250/788
*12/66
*110/1560
*16000/72000
*4500
Estragol *Albahaca
*Hinojo
+3800
*3000
Safrol *Nuez moscada
*Macis
+Pimienta negra
*3000
*10000
*100
Etilacrilato Piña americana 0.07
Sesamol Semillas de
sésamo(aceite calentado)
75
Alcohol a-metilbencñilico Cacao 1.3
Acetato de bencilo +Albahaca
*Jazmín(infusión)
*Miel
*82
*230
*15
Acido
clorogénico(ác.cafeico)
Café(granos tostados) 100
Acido neoclorogñenico(ác.
Neocafeico)
*Manzanas, albaricoques,
brecolera,clo, cerezas, berza,
melocotones, peras,
cieruelas.
*Café (granos tostados)
*50/500
*11600
7. Contaminantes
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Los tóxicas inherentes no son los únicos componentes indeseables de los alimentos.
También preocupan los contaminantes que pueden ser sintéticos o naturales: en
sus normas la FDA bree pocas distinciones sobre estas componentes. Sin embargo, tos
expertos en general están de acuerdo en que los más importantes son los naturales, en
especial los producidos por microorganismos y no es por minimizar las
consecuencias potencia-les de la contaminaciónde los alunarnos con tóxicos sintéticos,
sino por poner de mani- fiesto que la contaminación con microorganismos patógenos o
sus toxinas ocurre mucho más frecuentemente
Hay dos clases de Toxina microbianas especialmente importantes: micotoxinas (toxinas
fúngicas) y toxinas bacterianas productoras de toxiinfecciones alimentarias.
Las micotoxinas son moléculas orgánicas de bajo peso molecular, casi todas son
menores de 500 D. En la Figura 1 se indican las estructuras químicos de cuatro
importantes micotoxinas En algunas casos el nombre común (por ej., palufna) se refiere
a una sola sustancia mientras que col otros (por ej., tricotecenos) se refiere a un tipo de
sustancias químicamente relacionadas
Las micotoxinas provocan abundantes efectos tóxicos agudos y crónicos en el hombre y
en los animales, dependiendo del tipo de compuesto, del nivel de exposición y de la
duración de ésta.
Figura 1: Estructuras químicas de cuatro micotoxinas importantes.
Entre los efectos que producen las distintas micotoxinas citaremos temblores y
hemorragias, supresión de la inmunidad, lesiones renales, toxicidad fetal y cáncer. Los
mohos toxigénicos llegan a los alimentos y piensos en diversas fases de su producción,
procesado, transporte y almacenamiento. Los principales factores ambientales que
influyen en cl crecimiento fúngico y en la producción de micotoxinas son el sustrato, la
humedad, el pH, la temperatura y el estrésde los cultivos. En EE UU las principales
cosechas afectadas por la contaminación con micotoxinas son el maíz, los cacahuetes y
las semillas de algodón.
Se ha señalado que son numerosas las especies de hongos pertenecientes a más de 50
géneros, que producen metabolitos tóxicos. Sin embargo la mayoría de estos
metabolitos tóxicos no se han relacionado con enfermedades humanas o animales. Las
especies de tres géneros producen las más importantes micotoxinas que se sabe que
originan enfermedades en el hombre y en los animales; estos géneros son: Aspergillus,
Fusarium y Penicillium.
Se ha identificado un gran número de micotoxinas sin embargo, no todas tienen la
misma importancia en cuanto a poder tóxico y posibilidad do exposición de personas y
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animales En la Tabla 5 se incluyen Pique presentan los mayores riesgos potenciales para
la salud del hombre y de los animales.
Tabla 5 Presencia de algunas micotoxinas corrientes
MICOTOXINAS1 PRINCIPALES
HONGOS
PRODUCTORES
SUSTRATOS
TÍPICOS
NATURALES
EFECTO
BIOLÓGICO2
*M. de
Alternaria(AM)
Alternaria alternata Granos se
cereales, tomate,
piensos animales
M, HR
*Aflatoxina (AF)
*B1 y otras
Aspergillus flavus,
A. parasiticus
Cacahuetes, maíz,
semillas de algodón,
cereales, higos,
frutos secos, leche,
sorgo, nueces
H, C, M, T
*Citrinina (CT) Penicillium cotrinum Cebada, maíz, arroz,
nueces
N, (C?), M
*Acido
coclopiazónico
(CPA)
A. flavus, P.
cyclopium
Cacahuetes, maíz,
queso
NR, CV
*Desoxinivalenol
(DON)
Fusarium
graminearum
Trigo, maíz NR
*Citoclorotina (CC) P. islandicum Arroz H, C
*Fumonisinas (FM) F. moniliforme Maíz, sorgo H, NR, (C¿), R
*Luteosquirina (LT) P. islandicum, P.
rugulosum
Maíz, sorgo H, C, M
*Moniliformina
(MN)
F. moniliforme Maíz NR, CV
*Ocratoxina A. ochraceus, P.
verrucosum
Cebada, judías,
cereales, café,
piensos, maíz, avena,
arroz, centeno, trigo
NR, (C?), D, T, NH,
T
*Patulina (PT) P. patulum, P.
Urticae, A. clavatus
Manzanas, zumo de
manzanas, judías,
trigo
NR, (C?), M
*Acido penicílico
(PA)
P. puberulum, A.
ochraceus
Cebada. Maíz NR
*Penitrem A (PNT) P. palitans Piensos, maíz H, T
*Roquefortina
(RQF)
P. roqueforti Queso H, C, M
*Rubratoxina B (RB) P. rubrum, P.
purpurogenum
Maíz, soja D, ATA, T
*Esterigmatocistina
(ST)
A. versicolor, A.
nidulans
Maíz, cereales, queso D, NR
*Toxina T-2 12-13
(TCTC)
F. sporotrichioides,
F. nivale
Maíz, piensos, heno,
cacahuetes, arroz
D, NR
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1. Las temperaturas óptimas para la producción de micotoxinas son generalmente las
comprendidas entre 24 y 28º C, salvo en el caso de toxina T-2 cuya producción
máxima acaece a 15º C.
2. ATA: aleucia alimentaria; C: cancerígeno; (C?): efecto cancerígeno cuestionable aún;
CV: lesión cardivascular; D: dermatotoxina; G: genitotoxina y efectos estrogénicos;
H: hepatotóxico; HR: hemorrágico; M: mutagénico; NH: nefrotoxina; NR:
neurotoxinas; R: respiratorio; T: terategénico.
En EE UU y otros países con sistemas avanzados de producción de alimentos los casos
de enfermedad humana debidos a micotoxinas son muy raros y virtualmente nunca se
han atribuido a los alimentos procesados industrialmente. Ello se debe a que
los procesadores de alimentos han establecido normas estrictas sobre las cantidades de
micotoxinas aceptables en las semillas y otros ingredientes empleados en la elaboración
de alimentos. Tales normas se basan en parte en las tolerancias establecidas por las
agencias reguladoras, Los niveles aceptables de contaminación con micotoxinas se
determinan empleando análisis muy conservadores de valoración del riesgo; de aquí que
la salud pública esté protegida por márgenes de seguridad amplios.
Por el contrario, tarto en EE UU como en otros países desarrollados, se ha descrito la
posibilidad de contaminación de los piensos animales con concentraciones peligrosas de
micotoxinas. El estrés de los cultivos es un factor de importancia a este respecto por
ejemplo, el estrés inducido por la sequía aumenta la probabilidad de la contaminación
del maíz por aflatoxinas, mientras que el tiempo húmedo frío que retrasa la cosecha
puede llevar a la contaminación de los cereales con niveles peligrosos de tricitecenos.
Los cereales calificados de no aptos para el consumo humano pueden terminar como
piensos del ganado.
Preocupa que las micotoxinas de los piensos pasen a las personas que ingieren
alimentos de origen animal. Por ejemplo, en la leche de vacas alimentadas con piensos
contaminados con aflatoxinas se ha encontrado aflatoxina M. Se desconoce el peligro
potencial y real para el hombre de la aflatoxina M y de otros metabolitos análogos de
los tejidos comestibles animales.
Las toxinas de las bacterias productoras de toxiinfecciones alimentarias se diferencian
de las micotoxinas en tres aspectos fundamentales: salvo raras excepciones,
son proteínas y no moléculas orgánicas de bajo peso molecular. Segundo, se trata de
toxinas con efectos agudos; los síntomas se presentan a las pocas horas o días de ser
ingeridas. Entre las toxinas productoras de toxiinfecciones alimentarias no hay
duplicados que, por ejemplo, provoquen cán- cer hepático en las ratas por aflatoxina B1.
Por último aunque las toxinas de las bacterias productoras de toxiifecciones alimentarias
son una causa importante de enfermedad en las personas, rara vez se asocian a los
piensos animales. Sin embargo, los piensos pueden contener bacterias patógenas que
infectando al ganado pueden pasar a las personas. No cabe duda de que la ausencia de
toxinas bacterianas en los piensos se debe a su bajo contenido en humedad. Las
bacterias necesitan para su desarrollo y para la producción de toxinas más humedad que
los hongos.
En la tabla 6 se indican las toxinas bacterianas cuya ingestión produce toxiinfecciones
alimentarias.
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Tabla 6 Toxinas bacterianas productoras de enfermedades alimentarias
TOXINA CASOS ANUALES DE ENFERMEDAD
CALCULADOS EN EE UU
ENTEROTOXINAS
ESTAFILOCÓCICAS
1.155.000
ENTEROTOXINAS DE Bacilus cereus 84.000
NEUROTOXINAS BOTULÍNICAS 270
CAUSAS TOTALES DE
ENFERMEDADES ALIMENTARIAS
12.581.270
Staphylococcus aureus es la bacteria toxigénica más corriente de los alimentos. Su ha
calculado que en EE UU es la responsable aproximadamente de 1 trillón de casos
anuales de intoxicación alimentaria. Se ha estimado que Salmonella origina casi 3
millones de casos, pero de infecciones y no de intoxicaciones. Staphylococcus aureus es
también un importante agente infeccioso del hombre y de los animales, pero la
intoxicación estafilocócica alimentaria se origina por la ingestión de alimentos en los
que se encuentra preformada la enterotoxina.
La enterotoxina estafilocócica no es una sola entidad, sino un grupo de más de siete
proteínas de cadena sencilla de un peso molecular que oscila entre 26.000 y 29.000 D.
Las enterotoxinas son antígenos y se detectan mediante métodos serológicos. Las cepas
toxigénicas de S.aureus pueden producir más de una enterotoxina. Entre los síntomas de
la intoxicación figuran diarrea y vómitos intensos, además de dolor abdominal, cefalea,
contracturas musculares y sudoración. Se desconoce el mecanismo de acción de las
enterotoxinas.
La cantidad de enterotoxina estafilocócica necesaria para producir la enfermedad no se
conoce con exactitud pero probablemente son suficientes unos pocos cientos de
nanogramos. Corrientemente se necesitan un millón o más de estafilococos para
producir tal cantidad de toxina. Los alimentos más propensos para el crecimiento
estafilocócico y la producción de enterotoxina son los nutritivamente ricos y húmedos
que se han sometido a temperaturas relativamente altas, en particular bollería rellena de
natillas o crema, carnes curadas, como el jamón de tipo York y ensaladas con huevo,
pescado o carne.
La bacteria productora de la intoxicaciónn alimentaria más temida es Clostridium
botulinum, el agente del botulismo. Afortunadamente es muy poco frecuente,
estimándose en menos de 300 casos por año los que tienen lugar en EE UU.
La intoxicación alimentaria por Clostridium botulinum se debe a una serie de
neurotoxinas; entre sus síntomas destacan la parálisis y la muerte. Se han identificado 7
neurotoxinas butoínicas diferentes; se trata de proteínas de un peso molecular de
aproximadamente 150.000 que constan de. sulbunidades unidas por enlaces disulfuroo.
Las neurotoxinas botulínicas son el tóxico agudo más patente que se conoce: su
potencia varia entre 107 y 108 unidades de LD50 para el ratón por miligramo de
proteína.
Clostridium botulinum es un esporulado anaerobio que sobrevive a tratamientos
térmicos moderados que destruyen las formas vegetativas. Como contraste las
neurotoxinas se. destruyen rápidamente por el calor. A principios de siglo la industria
conservera desarrolló procedimientos que aseguran la destrucción total de las esporas de
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C. botulinum. Esto era un prerrequisito para la obtención de alimentos
enlatados seguros. Actualmente en EE UU el botulismo se asocia casi siempre a una
mala manipulación en los establecimientos de restauración o en los hogares.
Bacillus cereus es un patógeno de los alimentos que origina dos enterotoxinas distintas.
Una produce diarrea y la otra provoca vómitos. Se desconoce el mecanismo de acción
de ambas toxinas.
Como indica su nombre B. Cereus es un microorganismo corriente del suelo que
contamina frecuentemente los productos de cereales. No es una de las principales causas
de intoxicación alimentaria en EE UU, siendo más corriente en Europa, particularmente
en Gran Bretaña.
Algunas formas menos corrientes de intoxicación alimentaria se asocian a metabolitos
bacterianos que no son proteínas. Sirvan de ejemplo la intixicación por histamina, la
debida a los nitritos y el bongkrek (originado por un ácido graso tóxico sintetizado por
Pseudomonas cocovenenans y Flavobacterium farinofermentans).
Hay también varias bacterias patógenas traídas por los alimentos que producen toxinas
asociadas a infecciones gastrointestinales. Entre ellas se encuantran ciertas cepas de E.
Coli y Clostridium perfrigens. En estos casos la toxina ya formada en los alimentos no
se asocia a la enfermedad que está provocada, total o parcialmente, por la toxina
sintetizada in situ después de ingerido el microorganismo patógeno.
8. Toxicología alimentaria y salud pública
Establecimiento De Prioridades.
Se ha calculado que en EE UU se producen cada año 12.5 millones de casos de
enfermedades traídas por los alimentos con un coste de 8.5 millardos de dólares. La
mayoría se deben a los agentes infecciososç. Bacterias patógenas, como
Salmonella; virus, como el de la hepatitis A y parásitos, comoToxoplasma gondii. Las
toxinas transmitidas por los alimentos se ha calculado que son los responsables de no
más de 1.5 millones de casos. De ellos más de un millón se deben a las enterotoxinas
estafilocócicas. De aquí que la toxicología alimentaria señale que aunque estemos
vigilantes para proteger los alimentos frente a su contamiación con toxinas naturales y
sintéticas, los riesgos toxicológicos alimentarios más corrientes en EE UU y otros países
avanzados son, con mucho, ciertas toxinas bacterianas. De otra parte, se dispone de
muchos datos científicos que ayudan a controlar la contaminación.
Dicho esto hay que referirse al problema que supone el que la población en general
piense, estimulada a menudo por los grupos activistas, que los riesgos toxicológicos de
nuestro aporte alimentario son mucho mayores que lo que nos indican las estimaciones
científicas citadas. Tal preocupación por los riesgos se refiere a los conatminantes
sintéticos, a los residuos de plaguicidas y a los aditivos alimentarios.
Se han hecho pocos intentos de tratar estas preocupaciones de forma sistemática y con
una base científica. Uno de ellos fue el desarrollo por Armes et al. Implica el ordenar los
riesgos carcinigenéticos de acuerdo con una relación conocida por el acrónimo HERP
(human exposure rodent potency = potencia en los roedores de la exposición humana).
Se pueden calcular la HERP de un carcerígeno si se conocen el nivel de exposición
humana y su potencia en un bioensayo con roedores. Para calcular la HERP, el nivle o
concentración de la exposición humana (mg/kg de peso corporal) se divide la TD50
(mg/kg de peso corporal) y el resultado se multiplica por 100.
En la tabla 7 se muestran algunos valores de HERP de las exposiciones corrientes a
distintos productos alimenticios. Como es evidente, los residuos de plaguicidas
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sintéticos y los conatminantes representan un riesgo mucho menor que muchos de los
cancerígenos naturales. El riesgo es en gran parte función de la concentración. Calculan
que el 99.99% de la masa total de acncerígenos ingeridos son de origen natural.
Tabla 7 Priorización de las exposiciones a los cancerígenos más corrientes.
EXPOSICIÓN HUMANA DIARIA HERP (%)
PCBs ingesta dietética diaria 0.0002
EDBa ingesta dietética diaria 0.0004
Alara 1 manzana (230 gr) 0.0002
Agua de grifo 1 L(cloroformo) 0.001
Beicon cocinado 100 gr (nitrosaminas) 0.003
Peor agua de pozo (tricloroetileno) 0.004
Un vaso de vino (etanol) 4.7
EDB= plaguicida (etliendobromuro).
A= prohibido por problemas sanitarios.
Es importante interpretar correctamente las conclusiones. No debe inferirse en que el
nivel de exposición a los cancerígenos naturales de la dieta sea necesariamente
excesivo, especialmente en los países desarrollados. Más bien el nivel de exposición a
los residuos y contaminantes de plaguicidas sintéticos es corrientemente tan pequeño
que carece de significación para la salud.
Estas consideraciones son de gran interés para aplicar convenientemente los resultados
de la toxicología alimentaria a la disminución de los riesgos para la salud pública
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toxicas.shtml#ixzz2neUJpt00