Toxicología alimentaria Diplomatura de nutrición humana y dietética Curso 2010-2011

ADITIVOS ALIMENTARIOS

Dr. Jesús Miguel Hernández-Guijo Dr. Luis Gandía Juan Dpto. Farmacología y Terapéutica Departamento de Farmacología Facultad de Medicina Facultad de Medicina Universidad Autónoma de Madrid Universidad Autónoma de Madrid

ADITIVOS ALIMENTARIOS

Son sustancias o mezcla de sustancias añadidas a los alimentos, generalmente en pequeñas cantidades, en el momento de su producción, procesamiento, almacenamiento, empaquetado o preparación para el consumo, con objeto de modificar las propiedades de los mismos (apariencia, sabor, textura o conservación).

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CONTROL LEGAL Listas de los aditivos permitidos La mayoría de estas sustancias no son tóxicas en las cantidades empleadas. Uso sistemático como aditivo en diferentes alimentos. FAO/OMS: límites de seguridad ADI:

Ingesta diaria aceptable. Para aditivos no carcinogénicos. 1/10 de la dosis sin efecto adverso observable.

Fácilmente detectables con técnicas analíticas sencillas.

VENTAJAS vs. RIESGO No puede establecerse con certeza la seguridad Factores de inclusión: 1- Eficacia tecnológica: responder a necesidades manifiestas conservar la calidad nutricional - proporcionar componentes esenciales - aumentar o mejorar la conservación, estabilidad… - ayudar la fabricación, transformación, preparación 2- Seguridad de uso: exento de peligro - aspectos físico-químicos, biológicos y farmacológicos - tipos de alimentos en los que se empleará - frecuencia de exposición (consumo) - evaluación toxicológica

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EVALULACIÓN TOXICOLÓGICA

MANIFESTACIONES TOXICOLÓGICAS 1) Manifestaciones funcionales: pérdida de peso, efecto laxante alteración de comportamiento 2) Alergia o hipersensibilidad: mediadas inmunológicas, asma, urticaria, nauseas

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MANIFESTACIONES TOXICOLÓGICAS

3) Manifestaciones no neoplásicas: hepatomegalia, cálculos urinarios reversibles/irreversibles colorantes, sacarina 4) Neoplasias: mutagénicos, carcinogénicos, colorantes, nitrosaminas, ciclamato, safrol potenciación entre aditivos (BHT) interpretación de los estudios

PROCEDENCIA NATURALES animales: cochinilla plantas: aceites vegetales, clorofila, pimentón, algas clorofila

cochinilla

SINTÉTICOS tartracina, BHA, BHT, safrol…

safrol

tartracina

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CONSERVANTES Evitan el deterioro de los alimentos debido a la acción de los microorganismos y alteraciones químicas y bioquímicas

Historia: - Prehistoria: humo, sal común - Egipcios: vinagre, aceite, miel - Asiria, Grecia, China: dióxido de azufre - Europa (Edad Media): vino - s. XIII: escabechado (Beukels) - s. XVIII: bórax o tetraborato sódico - s. XX: conservantes químicos sintéticos

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CONSERVANTES

Condiciones: - No tóxico - No producir olores extraños a niveles efectivos - Soluble - Efectivo en el pH del alimento - Económico, uso fácil Acción: - bacteriostática o bactericida - antimicótico - anti-enzimas - estabilizan vitaminas, sustancias olorosas

CONSERVANTES Sal común - En combinación con otras sustancias o procedimientos - Concentraciones elevadas - Efectos adversos: presión arterial, favorecen el edema Nitratos, nitritos - Acción frente a Clostridium botulinum - En combinación con NaCl - Color rojo - Efectos adversos: Metahemoglobinemia Nitrosaminas cancerígenas dimetilnitrosamina nitrosopirrolidina nitrosopiperidina

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CONSERVANTES Ácidos inorgánicos Ácido fosfórico y fosfatos: − No son sustancias extrañas − Eliminación: orina y heces; no efectos tóxicos − Mantiene el color de la carne Ácido sulfuroso: − Acción antioxidante − Conservación del vino − Nunca en carnes y pescados: encubre la descomposición − Efectos adversos: destruye vitamina B1 dolor cabeza, alergias, asma, diarreas 20 mg/ml inhibe mohos y levaduras 40 mg/ml dolor de cabeza (25 – 30 mg/ml) > 50 mg/ml sabor a azufre

CONSERVANTES Ácido benzoico / benzoato sódico − 0,05 - 0,1% acción antimicótica y bacteriostática − Sólo para alimentos con pH ácido: bebidas carbónicas, jarabes, frutas escarchadas, mermeladas, carne picada − Glicina + ácido benzoico ac. hipúrico (se elimina por la orina) − Benzoato sódico: mayor solubilidad, menor toxicidad − Efectos adversos: irritación gástrica desequilibrio ácido–base uso prolongado en el tiempo y a altas dosis

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ACIDULANTES • Modifican acidez, potencian y/o encubren sabores, regulan el pH • Inhiben hongos y bacterias y la germinación de esporas • Poco tóxicos, fácilmente degradables -ácido acético: • acción antimicrobiana al 0,5% • obtención: Acetobacter, alcohol • pepinillos, salsas, condimentos no efectos tóxicos - ácido cítrico: * estabilizante de acidez, saborizante * obtención: fermentación de melazas por A. niger * Galletas, helados, queso para untar * Efectos adversos: erosión dental, irritación local inhibe reabsorción del calcio

ANTIOXIDANTES - Impiden la oxidación de grasas: * cambio de color, de olor (enranciamiento) * disminución valor nutritivo (pérdidas de vitaminas)

- Acción anticancerígena: * estudios cancerogénesis química * mecanismo de acción no claro - Tipos: * naturales: vitamina C, vitamina E, lecitina * sintéticos: propilgalato, BHA, BHT, etoxiquinina

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ANTIOXIDANTES Ácido L- ascórbico (vitamina C) - insoluble en grasas - ADI: 0,25 mg/Kg - Efectos adversos: sudoración, tensión nerviosa, pulso lento BHA, BHT Hidroxianisol butilado (BHA), Hidroxitolueno butilado (BHT) - Galletas, pasas, mantequilla - ADI: 0,125 mg/Kg - Efectos adversos: alergias, urticaria, alteración metabolismo - Estudios de mutagénesis/carcinogénesis contradictorios • No mutagénicos, no carcinogénicos per se, pero potencian • Inhiben efectos de otros cancerígenos

COLORANTES - Pigmentos naturales inestables - Baja reabsorción - Usos: alimentos, medicamentos, cosméticos, piensos - Tipos: * sustancias inorgánicas: dióxido de titanio, azul ultramar atóxicos (poca cantidad) * colorantes naturales: remolacha roja, cochinilla, zumos de remolacha roja, pimentón, clorofila, β-carotina * colorantes sintéticos: tartracina, amaranto, naranja S - Uso muy discutido, reducción paulatina - Efectos adversos: reacciones alérgicas, cáncer: amarillo mantequilla (dimetil aminoazo benceno); 1937

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COLORANTES AZOICOS –N=N– Tartracina - Sal trisódica - Color amarillo - Uso desde 1916, ADI: 0– 7,5 mg/kg (1966) - Arroces, alimentos envasados, caramelos - De los menos tóxicos - Sensibilidad humana: 1/10.000 (aspirina) - Efectos adversos: urticaria, asma, púrpura

Amaranto - Sal trisódica - Color rojo, muy usado - Prohibido por la FDA en 1976 - Efectos adversos: tumores malignos - Metabolizado en derivados amino

SABORIZANTES

1. Edulcorantes: * Naturales: miel, azúcar * Sintéticos: sacarina, ciclamato, aspartamo, sorbitol, 2. Potenciadores del sabor y aroma: * Sustancias naturales: condimentos vegetales, aceites esenciales, sal, capsaicina * Sintéticos: glutamato monosódico

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EDULCORANTES Sacarina - Remsem y Fahlberg (1878) - uso en forma de sal sódica - poder edulcorante: 300-500 veces > azúcar - Efectos adversos: cáncer de vejiga (1972) 5% de la dieta

Prohibido en Canadá

EDULCORANTES Ciclamato - ácido N-ciclohexilsulfámico - uso en forma de sal sódica - poder edulcorante: 30-35 veces > azúcar - ADI: 11 mg/kg - Efectos adversos: teratogénico?, cancerígeno? - Metabolito: ciclohexilamina simpaticomimético muy tóxico - Prohibido en varios países: EE.UU., Francia, Japón (1969)

Ciclamato LD50 oral = 12 g/kg

Cicloxilamina LD50 oral =157 mg/kg

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POTENCIADORES DEL SABOR Glutamato monosódico

- Laminaria japónica - En algunos alimentos (soja) - Poco sabor en sí mismo. - Intensificador de sabor: carnes, pescado, verduras, sopas - Síndrome del restaurante chino o enfermedad de Kwok * Clínica: dolor de cabeza, acorchamiento, debilidad * Tratamiento: medidas de soporte, evaluación cardiaca - Estudio de toxicidad crónica y aguda - Trastornos del metabolismo

AROMATIZANTES - Aumentan la aceptabilidad -Tipos: • naturales • sintéticos: 3.000 en uso cumarina (1868), vainillina (1874), aldehido cinámico (1884) - Toxicidad en revisión Safrol - olor dulce especiado - aceite de sasafrás, sintético - prohibido (1958): origina tumores - síntesis de MDMA o éxtasis

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MODIFICANTES DE TEXTURA - Agentes emulsionantes * Mezcla de agua y grasas * carragenos, traganto, alginato de propilenglicol * hipersensibilidad, nauseas, cefaleas, úlceras - Agentes estabilizantes * EDTA cálcico disódico : vómitos, diarreas, dolor abdominal - Agentes espesantes-gelificantes * aumentan viscosidad * vegetal: agar-agar, goma arábiga, goma guar, pectinas * problemas a dosis altas

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