TÓXICOS POR PRODUCTOS HORNEADOS

SEGURIDAD ALIMENTARIA Y TOXICOLOGÍADepartamento de AgroindustriasUniversidad Nacional del Altiplano

“TÓXICOS POR PRODUCTOS HORNEADOS

SEGURIDAD ALIMENTARIA Y TOXICOLOGÍA Departamento de Agroindustrias

Nacional del Altiplano - Puno

TÓXICOS POR PRODUCTOS HORNEADOS

TÓXICOS POR PRODUCTOS HORNEADOS”

Seguridad Alimentaria y Toxicología

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TÓXICOS POR PRODUCTOS HORNEADOS Los productos horneados generalmente no son caracterizados como productos tóxicos, al menos no como “altamente tóxicos”, en base a los datos estadísticos de alimentos relacionados con brotes de intoxicaciones, los productos horneados se encuentran con un valor porcentual bajo. Así por ejemplo en la tabla 1 se presenta el número de casos de intoxicación de diferentes alimentos, entre ellos los productos horneados, cabe mencionar que estos datos son relativamente antiguos, concluimos en que la tendencia se mantiene. Tabla 1: Alimentos relacionados con brotes de intox icaciones alimentarias, 1977-1984 (U.S.A.).

Grupo de alimento Casos %

Productos pesqueros 393 24.8

Carne 368 23.2

Aves 155 9.8

Hortalizas 78 4.9

Lácteos 66 4.2

Productos horneados 53 3.3

Bebidas 36 2.3

Huevos 35 2.2

Frutas 20 1.3

Otros 382 24.0

Total 1586 100

Adaptado de Bryan (1988), citado en Wiley (1997) Acción cancerígena: Desde el punto de vista de la toxicología de los alimentos es de gran interés el conocimiento de la acción carcinógena desatada por algunas sustancias que se encuentran en los alimentos en forma natural o por actividad humana e inclusive puede llegar al ser humano con el agua de bebida. Entre estas sustancias habría que citar el 3,4 benzopireno que se encuentra en el hollín, en la brea, en el aceite mineral pero puede originarse también por el asado carnes además es una sustancia omnipresente.


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Las nitrosaminas, las aflatoxinas, el selenio, el arsénico, cromo, níquel, los pesticidas y hormonas sexuales. Según los estudios de la OMS (WHO) el 75% de tipos de cáncer son desatados por sustancias exógenas, pero las responsables son las sustancias químicas que son introducidas en los alimentos y con el humo del cigarrillo. (Taylor, 1982) Acción teratogénica: Teratogenicidad es el efecto de una sustancia sobre el embrión o el feto, originando anomalías en el desarrollo del mismo que son de tipo estructural, funcional o bioquímico y está determinado por el genotipo, que tejidos u órganos son sensibles a la teratogenicidad. Hay que puntualizar que la teratogenicidad no solo es desatada por las sustancias químicas, sino también por virus, infecciones de diferente origen, estados de desnutrición, radiaciones. Como se sabe desde algunos decenios algunos medicamentos atraviesan la placenta con trágicas consecuencias y entre éstos se encuentran los barbitúricos, tranquilizantes, hipnóticos, narcóticos, anestésicos, relajantes musculares, sulfonamidas y antibióticos. (Taylor, 1982) Acción mutagénica: La mutagenicidad es la capacidad de una sustancia de modificar en forma cualitativa y cuantitativa la estabilidad de la información genética en los genes o en los cromosomas. Entre las sustancias que presentan acción mutagénica podemos citar algunos antibióticos, derivados de la purina como la cafeína, nitritos, ciclamatos e inclusive la vitamina C. (Taylor, 1982) COMPUESTOS PRODUCIDOS POR ALTAS TEMPERATURAS Durante la industrialización y preparación de la mayoría de los alimentos, comúnmente se emplean distintos tratamientos térmicos tales como la pasteurización, la esterilización, el cocimiento, el horneado, el freído, etc.; cada uno de ellos se efectúa en distintas condiciones de temperatura, lo cual favorece diversos cambios químicos. De igual manera, debido a la complejidad de las características y composición de los alimentos (pH, actividad acuosa, potencial de oxidación-reducción, disponibilidad de reactantes, etc.) durante su calentamiento se generan muchas sustancias orgánicas cíclicas, tales como pirazinas, pirimidinas, furanos, derivados del antraceno, etc. Muchas de estas reacciones son las responsables del aroma y del sabor de los alimentos, pero otras están asociadas con la producción del cáncer; en efecto, algunas son las mismas que se generan al fumar y a las cuales se les ha atribuido el efecto dañino del cigarro. Reacción de Maillard Estas son un 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. En relación a su posible toxicidad existe mucha controversia, ya que los estudios se han realizado en sistemas modelo rígidos y simples, como es el caso de la reacción entre la glicina y el almidón, en donde algunos de sus derivados presentan una marcada mutagenicidad ante la prueba de


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Ames. En el laboratorio se han efectuado análisis con mezclas de ramnosa/amoníaco, maltol/amoníaco, cisteamina/glucosa, etc., pero los resultados no se pueden extrapolar fácilmente a un alimento con una composición completamente distinta. Entre los diferentes métodos de conservación de alimentos se encuentra el procesamiento térmico, el cual en forma general, tiene una repercusión benéfica, al destruir compuestos tóxicos como las hemaglutininas, inhibidores de enzimas, o bien favorece a la digestión. En contraparte se presentan reacciones que pueden ser indeseables en algunos casos, como la de Maillard o ennegrecimiento no enzimático, que se lleva a cabo entre los grupos reductores de azúcares y los grupos amino libres de las proteínas o aminoácidos, dando lugar a una serie de compuestos complejos que a su vez se polimerizan formando una serie de pigmentos oscuros conocidos como las melanoidinas (Chichester y Lee, 1981; Dutson y Orcutt, 1984). Al progresar la reacción de Maillard, se observa que también se disminuye la digestibilidad de las proteínas, así como la cantidad de lisina, lo que sugiere la formación de compuestos tóxicos o antinutricionales o simplemente pérdida de nutrimentos. En el caso de utilizar dietas con una concentración elevada de compuestos de tipo Maillard, se observan diarreas agudas, problemas intestinales (cecum inflamado), una elevada excreción de aminoácidos y un decremento considerable en la actividad enzimática de lactasa, sacarasa y maltasa. También se ha asociado el daño en hígado a compuestos de tipo Maillard, estando relacionado al aumento de actividad de fosfatasa alcalina y de la transferasa de oxalato-glutamato. Incluso se ha demostrado que este tipo de pigmentos son mutagénicos en la prueba de Ames. En esta prueba, se utiliza una cepa mutada de Salmonella dependiente de histidina para su crecimiento, la cual se revierte a su estado "natural" de independencia de la histidina, después de haber sido expuesta a materiales que provienen de la reacción de Maillard, es decir que son capaces de inducir mutaciones. (Taylor, 1982). Es necesario reconocer que en la reacción de Maillard se llevan a cabo otros cambios favorables como el color-olor-sabor característico de los panes o bien de algunas aves rostizadas (Chichester y Lee, 1981). En cualquier caso se observa, principalmente, la síntesis de pirazinas y de imidazol. Las primeras son fundamentales para el aroma de los alimentos tratados térmicamente (por ejemplo los rostizados), pero algunas de ellas han presentado propiedades mutagénicas; por su parte, los imidazoles no son tan importantes para el aroma, aunque presentan cierta mutagenicidad (Taylor, 1982). DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS. La degradación pirolítica del triptofano ha dado origen a compuestos mutagénicos potentes, tales como: 3-amino-1,4-dimetil-5H-pirido-(4,3b)-indol 3-amino-1-metil-5H-pirido-(4,3b)-indol Mientras que la fenilalanina puede producir: 2-amino-5-fenilpiridina


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Y el ácido glutámico sintetiza: 2-amino dipirido (1,2a: 3',2'd) imidazol 2-amino 6 metil dipirido (1,2a: 3',2'd) imidazol. Otros derivados de la lisina o de la ornitina también han sido identificados como mutagénicos, pero no tan potentes como los anteriores. Por su parte, los pirolizados de las proteínas de soya también han demostrado tener esta actividad. TERMODEGRADACIÓN DE LÍPIDOS Un gran número de sustancias se sintetizan cuando los aceites se someten a temperaturas elevadas, como ocurre cuando se fríen los alimentos; los hidrocarburos policíclicos aromáticos mostrados en el Cuadro 13.3.1 se han identificado en estas condiciones. Muchos de ellos se han relacionado directamente con el cáncer en el colon y en la próstata de las personas que consumen excesivas cantidades de grasas muy calentadas (Walter et al, 1991). Cuadro 1: Hidrocarburos policíclicos aromáticos pre sentes en alimentos Compuesto Alimentos Benzantraceno Productos ahumados como: Benzofluorantreno carne de res Benzoperileno quesos Benzopireno aves Criseno almejas metil criseno ostiones coroneno jamón dibenzantraceno salmón dibenzocriseno (antrantreno) salchichas fluorantreno etc perileno fenantreno pireno metil pireno trifenileno 4-METILIMIDAZOL (4-MEI) Fórmula química: C4H6N2 Peso Molecular: 82.11 Nombre comercial: 4-MEI


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El 4-MEI es una sustancia que se puede producir durante la cocción de los alimentos. Además de estar presente en los alimentos, el 4-MEI también se produce de forma sintética y se usa en la fabricación de productos farmacéuticos, hule y otros químicos. El 4-MEI se genera naturalmente al cocinar, tostar, asar en el horno y asar a la parrilla alimentos de todo tipo. Se encuentra en centenares de alimentos cocinados en el hogar y en otros que se adquieren en las tiendas y que la gente ha consumido por generaciones. No es un aditivo. (1) Debido a que el 4-MEI se puede formar cuando se hace el colorante caramelo, los alimentos que contienen caramelo como cereal, bebidas, productos horneados, productos para confitería, productos lácteos y condimentos como la salsa de soya podrían contener cantidades detectables del compuesto. Las especificaciones reglamentarias vigentes para ciertos tipos de colorantes de caramelo (de la FDA, la Comisión Europea y Codex) permiten que dichos colorantes contengan hasta 250 ppm de 4-MEI con base en estudios de seguridad realizados en animales. HALLAZGOS DEL 4-MEI Cancerígeno Recientemente se realizó un estudio longitudinal por dos años, en modelos animales, analizando el efecto cancerígeno del colorante caramelo IV. El caramelo IV se elabora con amonios y sulfitos, el cual al ser sometido a altas temperaturas genera dos subproductos llamados 2-metilimidazol y 4-metilimidazol. El Programa Nacional de Toxicología de Estados Unidos hizo estudios rigurosos de los efectos que tienen estos dos subproductos y encontraron claramente que el 4-metilimidazol es cancerígeno. A través de estos hallazgos, la Oficina de Oficina de Asesoría de Riesgos Ambientales a la Salud del Estado de California propuso que la cantidad máxima tolerada para un día para un adulto sea de 16 microgramos (ug). (2) Estudios realizados sobre las bebidas de cola más comercializadas encontraron que una lata de estas bebidas contiene alrededor de 130 microgramos (ug) de 4-MEI, lo cual equivale a casi el 800% de la sugerencia de cantidad máxima tolerada para un adulto, para un día. (3) REFERENCIA BIBLIOGRAFIA Chichester, C.O. y Lee, T.C. (1981). Effects on food processing in the formation and destruction of toxic constituents of food. Cap. 5. IFT. Basic Symposium Imparted Toxicology on Food Processing. Ayres, J.C. y Kirscham Eds. AVI Westport, CT. p. 35-36. Dutson, T.R. y Orcutt, M.W. (1984). Chemical changes in proteins produced thermal processing. J. Chem. Educ. 61(4):303.


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Satterlee, L.D. y Chang, K.C. (1981). Processing effects essential aminoacids. Food Product Development. November, 50. Taylor, S.L. (1982) Mutagenesis vs. carcinogenesis. Food Technol. 36(3):65. Walter, L.C. y Serbia, G.W. (1991). Safety aspects of frying fats and oils. Food. Technol. 45(2)84. Wiley, R. (1997). Frutas y Hortalizas Mínimamente Procesadas. Ed. Acribia. Cap. 6 y 7. (1) National Institutes of Health, Public Health Service, US Department of Health and

Human Services. National Toxicology Program. NTP technical report on the toxicology and carcinogenesis studies of 4-methylimidazole. (Cas no. 822-36-6) in f344/n rats and b6c3f1 mice (feed studies) 2007. http://ntp.niehs.nih.gov/files/535_Web_Final.pdf

(2) No significant risk level (nsrl) for the proposition 65 carcinogen 4-methylimidazole.

Reproductive and Cancer Hazard Assessment Branch. Office of Environmental Health Hazard. Assessment (OEHHA) California Environmental Protection Agency. January 2011. http://oehha.ca.gov/prop65/law/pdf_zip/010711NSRLrisk4EI.pdf

(3) Assessment of 4-(5-)methylimidazole in soft drinks and dark beer. S.C. Cunha, A.I.

Barrado, M.A. Faria, J.O. Fernandes. Journal of Food Composition and Analysis 24 (2011) 609–614. http://cspinet.org/new/pdf/caramel-coloring-petition.pdf.

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