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Dr. Jesús Miguel Hernández-GuijoDpto. Farmacología y Terapéutica

Facultad de MedicinaUniversidad Autónoma de Madrid

TOXINAS NATURALES DE ORIGEN VEGETAL

Toxicología alimentariaDiplomatura de Nutrición humana y dietética

Curso 2007-2008

TOXINAS “NATURALES”-Gran variedad de sustancias:

Productos naturales del metabolismo de las plantasProductos generados en situaciones de estrés

-Toxicidad por:Ingestión puntualIngestión continua

-Intensidad de los cuadros clínicos:Leves (dolor local, náuseas, vómitos, diarrea,...)Graves (muerte)

-Factores predisponentes o agravantes:EdadEstado del individuo

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Sustancias tóxicas en vegetales comestibles

Sustancias tóxicas en vegetales comestibles

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-Sólo el 4% se debe a causas distintas de la deficiencia en yodo

Bociógenos naturales

Bociógenos naturales

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-Glucosinolatos y sus rutas de producción

Bociógenos naturales

Oxazolidina

Tioglucosidasa:-plantas-flora intestinal

Nitrilos

-Eje hipotalamo-hipofisario-tiroideo

Bociógenos naturales

-Inhibición de la síntesis de tiroxina (tiroxinaperoxidasa)

* Oxazolidina

-Inhibición de la incorporación de yodo* Tiocianatos y nitrilos

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Glucósidos cianogénicos

CHCH33 HH22OO CHCH33 CHCH33

GlucosaGlucosa--OO--CC--CNCN Glucosa + OHGlucosa + OH--CC--CNCN C=O + HCNC=O + HCNCHCH33 CHCH33 CHCH33

αα--hidroxinitrilohidroxinitrilo aldehaldehíídodocetonacetona

ββ--glucosidasaglucosidasa

PlantaPlanta GlucGlucóósidosido HCN (HCN (mgmg/100g)/100g)

Almendras amargasAlmendras amargas AmigdalinaAmigdalina 250250RaRaííz de mandiocaz de mandioca LinamarinaLinamarina 5353Sorgo (planta completa)Sorgo (planta completa) DurrinaDurrina 250250JudJudíía de Limaa de Lima LinamarinaLinamarina 1010--312312

Glucósidos cianogénicos

Prunus amygdalus

Manihot utilissima

Sorghum saccharatum Phaseolus lunatus

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Toxicidad de CN-

Unión del CN- al Fe3+ de la citocromoxidasa (IV) de la cadena respiratoria mitocondrial: interferencia con la respiración celular→↓ATP

SintomatologíaIntoxicación aguda• Confusión mental DLmin (vía oral): 0,3-0,5 mg/kg peso• Dolor al respirar 60 almendras amargas (adultos)• Parálisis muscular 5-10 almendras amargas (niños)

10 gotas de aceite de almendras (niños)Intoxicación crónica(mandioca, judía de Lima ó sorgo como base de la dieta)• Neuropatía atáxica tropical (TAN)

-atrofia óptica, ataxia y desórdenes mentales• Ambliopía tropical

-atrofia del nervio óptico que conduce a ceguera

Glucósidos cianogénicos

Tratamiento:-Administración de nitrito o ésteres de nitrito (nitrito de amilo)

hemoglobina (Fe2+) metahemoglobina (Fe3+)

-Sistemas de detoxificación natural

-AntídotosTiosulfato sódicoVitamina B12 (hidroxicobalamina): fija CN- (cianocobalamina)

rodenasarodenasa

TiosulfatoTiosulfato SulfitoSulfito

TiocianatoTiocianato

Glucósidos cianogénicos

CN- SCN- Excreción orina

S2O32- SO3

2-

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Favismo-Causado por ingestión de habas (Vicia faba)

• países mediterráneos y China.• afecta a 100 millones de personas ~ 1-2% de la población mundial• defecto genético asociado a déficit de glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa (G6PD)

y glutation reducido (GSH)• anemia hemolítica (rotura del eritrocito)• toxinas: divicina e isouramilo

Toxinas hematóxicas: Favismo

ββ--glucosidasaglucosidasa

Toxinas hematóxicas: Favismo

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Mecanismo de toxicidadMecanismo de toxicidad--DDééficit de la enzima glucosaficit de la enzima glucosa--66--fosfato fosfato deshidrogenasadeshidrogenasa ((GG--66--PP--DHDH))

GG--66--PP--DHDHGlucosa Glucosa NADPHNADPH glutationglutation reducido reducido sustanciassustancias

(G(G--SH)SH) oxidantesoxidantes((divicinadivicina, , isouramiloisouramilo,,ffáármacos, rmacos, vitvit C)C)

NADPNADP++ glutationglutation oxidadooxidado(G(G--SS--SS--G)G)

→→ ↓↓ defensas antioxidantesdefensas antioxidantes→→ desestabilizacidesestabilizacióón de la membrana plasmn de la membrana plasmáática tica →→ roturarotura

Toxinas hematóxicas: Favismo

Sintomatología• aparece a las 24 h de la ingestión y suele durar 48 h. • palidez, cansancio, náuseas, calambres musculares, fiebre

> 39ºC• inflamación del hígado y bazo• complicación grave: fallo renal• mayor letalidad en niños

Tratamiento• remisión espontánea• transfusiones

Toxinas hematóxicas: Favismo

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Latirismo

• consumo de semillas del género Lathyrus (L. sativus). • India• efectos:

- en animales: deformación ósea, debilidad tej. conectivo- en hombre y animales: neurolatirismo (parálisis progresiva en

piernas, debilidad general y rigidez muscular)• toxina: BAPN y ODAP

Mecanismo de acción:-BAPN : inhibición irreversible de la lisil-oxidasa-ODAP : interfiere con liberación y captación de ac. glutámico

LectinasLectinas (aglutininas)(aglutininas)

•• gglucoprotelucoproteíínasnas capaces de unir hidratos de carbonocapaces de unir hidratos de carbono

aglutinan caglutinan céélulaslulas•• mmuy difundidas en la naturaleza (muy difundidas en la naturaleza (máás de 800 especies vegetales)s de 800 especies vegetales)

Legumbres:Legumbres: JudJudíía a ((PhaseolusPhaseolus vulgarisvulgaris) ) fasefaseíínanaJudJudíía escarlata a escarlata ((PhaseolusPhaseolus coccineuscoccineus))Semilla de soja Semilla de soja aglutininaaglutininaLentejas Lentejas (peque(pequeññas cantidades)as cantidades)GuisantesGuisantes

Otros alimentos: Otros alimentos: Semilla de ricino Semilla de ricino ricinaricinaTomate Tomate ((lectinaslectinas no nocivas)no nocivas)

Hemaglutininas

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Mecanismo de acción• ↓ absorción de nutrientes: lípidos, vitamina B12.

(retraso de crecimiento en modelos experimentales)

• aglutinación de eritrocitos

• hipersecreción pancreática

• irritación del epitelio intestinal:inflamación → destrucción epitelial → hemorragia

Hemaglutininas

Prevención- Termosensibles (cocción)

- Algunas lectinas resistentes al calor (hasta 110 ºC, 30 min)pan recién cocido (trigo), zanahorias, manzana, maíz, aguacate,plátano, cacahuetes tostados, copos de maíz, copos de arroz

Inhibidores de las proteasas:- legumbres, cereales, patatas, berenjenas y cebollas(muy difundidos)

- propiedades antinutritivas- hipertrofia pancreática- retraso en el desarrollo

Inhibidores de la colinesterasa:- semillas de calabar del África occidental (fisostigmina)- patatas, berengenas y tomates (solanina, tomatina)- dolor gástrico creciente, náuseas, vómitos, dificultad respiratoria

Inhibidores enzimáticos

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-- Sustancias vegetales que afectan al sistema vascularSustancias vegetales que afectan al sistema vascular

ContracciContraccióón de los vasos sangun de los vasos sanguííneosneos

incremento de la presiincremento de la presióón arterialn arterial((aminas aminas vasoactivasvasoactivas))

Aminas vasoactivas

DOPAMINANORADRENALINA

-- TiraminaTiramina

Aminas vasoactivas

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-- MAOMAO

Aminas vasoactivas

- Glicósidos formados por sapogenina y azucares

- Propiedades espumantes y hemolíticas (no relacionadas)

- Permean la membrana de eritrocitos

- Aditivos para alimentos y bebidas

- Espinacas, remolacha roja, espárragos, remolacha azucarera

- Sólo se absorbe una pequeña porción

- Parcialmente termosensibles

Saponinas

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- Plantas que almacenan nitratos

- Soja, pepino, nabo, rábano, sorgo dulce, acelga y espinaca

- El 80% queda en el agua de cocción

- Importancia en niños. Metahemoglobina

- Reducción a nitritos por acción bacteriana

Nitrato

-- Semillas de algodSemillas de algodóón n ((GosypumGosypum))Aceite: fabricaciAceite: fabricacióón de margarina, aceite de mesan de margarina, aceite de mesaConcentrados de proteConcentrados de proteíínas nas (en pa(en paííses con escasez de proteses con escasez de proteíína animal)na animal)

-- GosipolGosipol: 15 sustancias coloreadas: 15 sustancias coloreadas

2121--39% del peso de la semilla39% del peso de la semillaAceite: 0.1Aceite: 0.1--0.75 % de 0.75 % de gosipolgosipol

Gosipol

ToxicidadToxicidad-- ↓↓ en presencia de proteen presencia de proteíínas en la dietanas en la dieta-- Insuficiencia cardiaca, edema pulmonarInsuficiencia cardiaca, edema pulmonar-- Lesiones hepLesiones hepááticas y del mticas y del múúsculo esquelsculo esquelééticotico-- ↓↓ de la de la espermiogespermiogéénesisnesis

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--Sustancias vegetales olorosas y volSustancias vegetales olorosas y voláátilestiles

-- Mezcla de terpenos, hidrocarburos hidratados, alcoholes, aldehMezcla de terpenos, hidrocarburos hidratados, alcoholes, aldehíídos,dos,cetonas y cetonas y éésteres.steres.

-- Correctores de olor y saborCorrectores de olor y sabor

-- CancerCanceríígeno:geno:acacééiteite de cde cáálamolamosafrolsafrol (aceites de (aceites de anisanis, tomillo, nuez moscada, , tomillo, nuez moscada, perijilperijil, jengibre), jengibre)

saborizantesaborizante en bebidas, gomas de mascar, pasta de dientesen bebidas, gomas de mascar, pasta de dientes-- CocancerCocanceríígenogeno::

aceites esenciales de las aceites esenciales de las cascarascascaras de cde cíítricostricoseucaliptoleucaliptol

-- Para bebidas alcohPara bebidas alcohóólicas:licas:enebro (lesiones mucosa digestiva, lesiones renales)enebro (lesiones mucosa digestiva, lesiones renales)

Aceites esenciales

- Cebollas y ajos: frente a ateroesclerosis y trombosis

- Aceite de apio: sedante y tónico nervioso

- Regaliz (ac. Glicirrícico): consumo prolongado de grandes cantidadesinduce hipertensión, retención de sodio e hipertrofia cardiaca

- Nuez moscada (miristicina): depresor del sistema nerviosoalucinógenoalteraciones hepáticas y muertecefaleas, calambres y nauseas

- Sasafrás: hepatocarcinógeno, prohibido su uso como aromatizandede cerveza

-Ac. erúcico (aceite de muchas semillas, nabo): depositos de grasa en miocardio, necrosis en miocardio

- Fitoalexinas: antibióticos

OTROS