UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOCENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE – CCS

DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃOBIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS

ASPECTOS TOXICOLÓGICOS NOS

ALIMENTOS

Mikaella Carla - Daniella Cláudia – Lídia Laís – Elienai Cristian – Mayara Santana – Maria Zilda

1. Princípios Gerais da Toxicologia de Alimentos

O que é alimento?

As substâncias tóxicas encontradas nos alimentos podem ser:

• Constituintes naturais produzidos por vegetais para proteção contra ataques de pássaros, insetos e microorganismos

• Como resultado de métodos tradicionais de cozimento e/ou preservação

Dentro do grande espectro de efeitos tóxicos é necessário que se considerem os efeitos de

interação. São eles:

• Efeitos tóxicos aditivos;• Efeitos tóxicos de interação por potencialização;• Efeito tóxico por sinergismo;• Efeito carcinogênico/ mutagênico.

O efeito tóxico crônico é caracterizado, entre outras coisas, pela monotonia da dieta, que além de aumentar a possibilidade de riscos de toxicidade, contribui

paraa não satisfação dos requerimentos dos nutrientes. E é nesse contexto que oexercício do profissional nutricionista deve ser eficiente e abrangente, seja

com relação à criação de novas preparações, ou ao desenvolvimento de cardápios menos repetitivos, com maior variação de alimentos e técnicas de

preparo.

A intoxicação dependerá de vários fatores, tais como:

• Grau de toxicidade da substância • Complexidade metabólica do ser intoxicado• Via de absorção• Tempo de exposição• Quantidade de substância ingerida• Forma de excreção da substância tóxica

ABSORÇÃO DE AGENTES TÓXICOS

Aditivos Alimentares

Todas substâncias ou misturas de substâncias dotadas ounão de valor nutritivo,adicionadas ao alimentocom a finalidade de impediralterações, manter, conferir ou intensificar seu aroma, cor e sabor, modificar ou manter seu estado físico geral ou exercer ação qualquer exigida para uma boa tecnologia de fabricação.

Para controlar os índices de toxicidade, são utilizados alguns

parâmetros:

• IDA (Ingestão Diária Aceitável)• LMP (Tolerância ou Limite máximo permitido)• PTWI (Ingestão Semanal Tolerável Provisória)• MTDI (Ingestão Diária Máxima Tolerável)• PMTDI (Ingestão Diária Máxima Tolerável Provisória)

Esse regulamento também é estabelecido através da

legislação, pela Resolução nº 17, de 30 de abril de

1999/ANVISA, a qual estabelece as diretrizes

básicas para avaliação de risco e segurança dos

alimentos.

2 – Substâncias Tóxicas Naturalmente Presentes nos Alimentos

Glicosídeos Carcinogênicos Glicosinolatos Glicoalcalóides Nitratos

2.1 – Glicosídeos Carcinogênicos

Compostos orgânicos constituídos por uma porção açúcar e uma porção não açúcar

GLICONA CIANIDRINA

GLICONA CIANIDRINA

HIDRÓLISE

CIANIDRINA

ÁCIDO CIANÍDRICO (HCN)

Fontes de glicosídeos cianogênicos

• Mandioca• Batata-doce• Broto de bambu• Ervilhas • Feijão (de Lima ou de manteiga)• Cana-de-açúcar• Sementes: maçã, amêndoa, pêra, cereja, ameixa seca, pêssego, damasco, maracujá

• A dose letal de HCN para a espécie humana: 0,5 a 3,5mg/kg

Exemplo:

Em média, 100g de amêndoas amargas contêm 25 mg de ácido cianídrico. Então, 250g desse vegetal já seriam suficientes para causar uma intoxicação aguda.

Como o ácido cianídrico atua?

• O ácido cianídrico atua na inibição da citocromo-oxidase, resultando na interrupção da respiração celular.

Quais são os métodos de detoxicação ?

• Diversos são os métodos de detoxicação dos produtos alimentícios cianogênicos entre eles a trituração e moenda. 

Sinais clínicos resultantes da toxicidade

• Dispnéia• Ansiedade• Tremores Musculares• Salivação• Mucosas cianóticas• Dilatação da pupila• Falta de coordenação

O TRATAMENTO DA INTOXICAÇÃO PRECISA SER RÁPIDO E EFICAZ!

2.2 - Glicosinolatos-Também chamados de glicosídeos

tiocianogênicos ou tioglicosídeos;-São sintetizados a partir de

aminoácidos.

Características: Encontrado em inúmeras plantas de

cultivo; Sabor Característico de condimentos

(Picante) como a mostarda; São encontrados em plantas crucíferas,

tais como repolho, couve- flor, brócolis.

O conteúdo presente nos vegetais depende:

Do órgão em que se encontra na planta;

Fatores genéticos; Práticas de cultivo; Aplicações de fertilizantes; Natureza do solo; Cozimento e outras

condições de processamento.

A hidrólise dos glicosinolatos libera glicose e uma aglicona instável;

O aroma e sabor de algumas plantas crucíferas são determinados pelos produtos da hidrólise (isotiocianatos)

Efeitos

Algumas consequências nocivas como o bócio endêmico nas populações expostas a estas plantas.

2.3 –Glicoalcalóides

São metabólitos encontrados nas diversas variedades de batatas

Características: Destacam-se pela sua importância

toxicológica os esteróides α-solanina e α-chaconina;

Estes compreendem 95% de todos os glicoalcalóides presentes nas batatas;

-As batatas apresentam concentrações totais entre 2,5mg a 15mg/100g

-Locais: Imediatamente abaixo da casca, locais de alta atividade metabólica (brotos)

**Batatas verdes e danificadas

Fatores que alteram a concentração: -constituição genética da planta;- fatores climáticos e geográficos;- condições de armazenamento.

- O cozimento parece não reduzir a concentração de glicoalcalóides!!!

Intoxicações:

-Produzida tanto em homens com em animais;

-Alterações hemolíticas e hemorrágicas no trato gastrointestinal;

-Incidência de malformações em humanos, principalmente para os casos de anencefalia e espinha bífida.

- Batatas contendo 38mg a 45mg/100g de solanina causam intoxicações fatais;

- A ingestão diária não deve exceder 15mg/100g do tubérculo.

- Glicoalcalóides também podem ser encontrados em outra solanáceas, tais como a berinjela (Solanum melongena) e o tomate ( Lycopersicon esculentum).

Nitratos:-O íon nitrato, base conjugada do ácido

nítrico, forma sais hidrossolúveis amplamente disseminados no ambiente;

- Sua formação no ambiente ocorre através de um processo de oxidação biológica, a partir do íon amônio;

Íon Amônio Nitrito Nitrato

-Nitratos estão presentes no solo, na água e nos vegetais e ,portanto, distribuídos em alimentos de origem vegetal e animal.

São também utilizados como aditivos intencionais de alimentos, nas formas de:

-Sais de sódio e potássio;-Conservas;-Produtos Cárneos e queijos

* Outras funções: Conferir cor e sabor a carnes e peixes!!

Intoxicações:- Interferem no metabolismo da vitamina

A e nas funções das Glândulas tiróides;

Os níveis elevados de nitratos depende:- Solos ricos em nitratos; - variabilidades genéticas propensas ao

acúmulo de nitratos;- Qualidade da água;- Armazenamento pós- colheita.

*O soro do leite apresenta uma maior concentração de nitrato!!

- A ingestão diária necessária não deve ultrapassar 3,7mg/Kg peso corpóreo.

3. Substâncias Tóxicas Advindas do Processamento

Os alimentos possuem substâncias nutritivas e outros compostos; e todos os componentes constituem substâncias reativas e, portanto, reagem entre si.

Algumas das principais reações na formação de compostos tóxicos são:

•Hidrogenações de gorduras •Oxidação lipídica•Pirólise •Reação de Maillard

E entre os diversos produtos formados são relevantes :

•Nitrosaminas •Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP)•Aminas heterocíclicas •Meloidinas

Substâncias tóxicas e o Câncer

Produtos da Oxidação Lipídica

Fração lipídica e as propriedades organolépticas

A degradação de óleos e gorduras pode ocorrer por:

Oxidação Hidrólise Polimerização Pirólise Absorção de odores e sabores

estranhos

Oxidação Lipídica  

Etapas da auto-oxidação lipídica: Primeira fase ou fase de Iniciação: baixo e lento consumo de O2, não

há odor ou sabor de ranço, formam-se os primeiros radicais livres. Segunda fase ou de Propagação: alto consumo de O2, formam-se os

peróxidos e hidroperóxidos e iniciam-se as alterações de aroma e sabor.

Terceira fase ou Terminação: há baixo consumo de O2 , baixa concentração de peróxidos, formação de compostos não radicais (polímeros),ocorrendo reações entre os próprios radicais livres.

Aquecimento excessivo das gorduras e os produtos

tóxicos

Nos processo de fritura, três componentes

são responsáveis pelas mudanças ocorridas na estrutura dos lipídios:

Umidade do alimento (promove hidrólise dos triglicerídeos) Contato do óleo ou gordura com o

oxigênio (promove alterações oxidativas) Alta temperatura do processo

(aproximadamente, 180°C)

Dicas para diminuir a produção de substâncias tóxicas nos alimentos que forem submetidos à fritura:

Fazer frituras com pequena quantidade de gordura em panelas altas e estreitas;

A temperatura do óleo vegetal não ultrapassar os 170°C, já que em temperaturas mais elevadas ocorrem a emissão de fumaça e o início dos processos oxidativos;

Retirar os resíduos alimentares liberados durante a fritura, assim como certificar-se de que não haja detergente ou materiais de limpeza no recipiente no qual o óleo será aquecido.

No momento em que qualquer alteração for detectada no óleo utilizado para fritura de imersão, o produto deverá ser descartado.

 

Oxidação do colesterol

São diversas as consequências nutricionais da oxidação lipídica:

Destruição parcial dos ácidos graxos insaturados essenciais linoleico e linolênico;

Destruição parcial de outros lipídios insaturados, como a vitamina A, carotenóides e tocoferóis;

Destruição da vitamina C .

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) ocorrem como contaminantes em diferentes grupos de alimentos,incluindo vegetais, frutas, carnes, óleos e gorduras, grãos, bebidas, alimentos grelhados, torrados e de origem marinha.

Após a ingestão,os HAP são metabolizados para derivados intermediários benzo[a]pireno(BAP), benzo[a]antraceno, criseno, pireno e benzo[a]fluorenteno, responsáveis por seu efeito carcinogênico.

Churrasco

Além do churrasco, os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos já foram encontrados em embutidos, hambúrgueres, frango, peru, pescados, bacon e cebola submetidos a este

tipo de tratamento culinário.

Café e chimarrão

Estudo sobre a concentração de HAP

Margarinas e cremes vegetais, apesar da pequena quantidade de HAP, são considerados fontes

importantes devido à sua ampla utilização na dieta.E em geral, produtos contendo óleo de milho mostram em

sua formulação maiores níveis de contaminação. A produção de HAP em alimentos contendo óleo vegetal

ocorre pela contaminação da matéria-prima, assim como durante o processamento dos grãos.

Pesquisa realizada no Brasil por Camargo(2001) mostrou que três são

os grupos de alimentos que mais contribuem para ingestão diária de

HAP totais: óleos, gorduras, açúcares e carnes, com valores ,respectivamente,

de 1,32; 0,95 e 0,90 µg/pessoa/dia.

Aminas Aromáticas Heterocíclicas (AAH)

“São compostos encontrados em carnes e peixe que sofreram processos de

frituras, assados, grelhados, churrascos, ensopados e refogados”

(Bailey e Willians, 1993)

Creatina (processamento)

Creatinina (Complexo com

aminoácidos)

Aminas Heterocíclicas

Aminas Aromáticas Heterocíclicas (AAH)

•Temperaturas em volta dos 200°C•Grupo metilaminoimidazólico•Ex: quinolinas, quinoxalinas, piridinas e furopiridinas•Potencial mutagênico

Aminas térmica

s

•Temperaturas acima dos 300°C por pirólise de aminoácidos e proteínas. •Apesar de não apresentarem propriedades mutagênicas ,potenciam a mutagenicidade de outras AAHs

Aminas pirolític

as

Fatores que influenciam a concentração de AAH nos alimentos:

1. Temperatura2. Tempo de Cocção3. Método de processamento culinário e

fonte de calor

Convecção indireta↓ formação de AAH

Uso prévio ↓ formação de AAH em 90% - 2min

Contato direto com calor ↑ formação de AAH

As aminas aromáticas heterocíclicas são potentes mutagênicos e carcinogênicos para várias espécies de animais de experimentação.

Alguns estudos epidemiológicos em humanos mostraram um aumento do risco de câncer de cólon e de pâncreas com o consumo de carne bem passada .

Com o aumento da ingestão de fibras, ocorre a diminuição da mutagenicidade de AAH.

Reação de Maillard

Antes de consumidos os alimentos, a maior parte deles sofre processamento

térmico, o que garante a segurança microbiológica, a inativação de algumas enzimas, a degradação de substâncias tóxicas e, ainda, o desenvolvimento de

substâncias responsáveis pelo aroma, cor e sabor, melhorando a sua palatabilidade.

Essas substâncias (compostos denominados genericamente de Produtos

da Reação de Maillard - PRM) são características da Reação de Maillard, que ocorre durante o processamento térmico

e/ou armazenamento prolongado de alimentos que contêm proteínas e

açúcares redutores.

A Reação de Maillard inicia-se com o ataque nucleofílico do grupo D-carbonílico de um açúcar redutor, por exemplo, ao grupamento amina de proteínas.

A ocorrência da reação em alimentos depende de vários fatores: temperaturas elevadas (acima de 40°C), atividade de água na faixa de 0,4 a 0,7, pH na faixa de 6 a 8 (preferencialmente alcalino), umidade relativa de 30% a 70%, presença de íons metálicos de transição como Cu2+ e Fe2+, que podem catalisar a reação.

Enquanto alguns trabalhos mostram a mutagenicidade dos compostos relacionados com a reação de Maillard, outros evidenciam sua não mutagenicidade.

A mutagenicidade varia conforme o tipo de açúcar.

Um conhecimento mais aprofundado dos mecanismos implicados na formação de mutagênios, por ação térmica, deve permitir encontrar estratégias para prevenir ou reduzir o seu aparecimento.

4. Fatores Antinutricionais

Compostos ou classes de compostos presentes numa extensa variedade de alimentos de origem vegetal, que quando consumidos reduzem o valor nutritivo dos alimentos.

1- Taninos

Grupo dos polifenóis; Extensamente distribuídas no reino

vegetal;

Formam

complexos com proteínas

Tornando-as insolúve

is

Inativando enzimas

Ligam –se a outra

s macromoléculas

Ex: amido

Reduzem valor nutricional do

alimento

Outros Efeitos Prejudiciais

Reações de escurecimento enzimático -> diminuição da palatabilidade (devido adstringência) -> Cor indesejável;

Danos a mucosa intestinal; Interferência na absorção de glicose ,

ferro e vitamina B12; Câncer de esôfago.

Presentes em:

Feijões secos, ervilhas, cereais, folhas, vegetais verdes, café, chá, cidra, e alguns tipos de vinho

Cozimento reduz esse fator antinutricional, quanto maior tempo, maior é a redução.

Após cozimento a maior concentração está no caldo e menor teores na casca e cotiledones.

Mais eficiente cozimento sem água de maceração.

2- Oxalato

Espinafre, Ruibarbo, Acelga, Beterraba, Tomate, Nozes, Cacau, Farelo de Trigo, Cenoura, Alface

Quando absorvido não pode ser metabolizado por humanos, é excretado na urina.

Quantidade de oxalato na urina Risco de formação de cálculos de

oxalato de cálcio nos rins Altas concentrações de oxalato pode

ainda reduzir absorção de cálcio, consequência: Hipocalcemia e Raquitismo

Cozimento reduz Oxalatos solúveis ,mas os Insolúveis permanecem no

vegetal.Intoxicação Aguda

-

Intoxicação Crônic

a

Ácido Fítico-Fitatos

Naturalmente em produtos de origem vegetal;

Interferem na absorção de microelementos essenciais: Ca, Mg, Fe, Zn

Desfosforilado produz: IP 5, IP4, IP3, IP2, IP1

Somente os compostos IP5 e IP6 tem efeito negativo na biodisponibilidade de minerais.

Observou-se diminuição por maceração que pode ser atribuída a lixiviação de íons fitato para água.

Redução desse fator é de grande importancia :

Altos níveis de ingestão de fitato pode reduzir biodisponibilidade de minerais e inibir enzimas protéolíticas.

A adição de leite em preparações com alto teor de fitato pode melhorar a

biodisponibilidade de Ca e Zn

Papel Positivo do FitatoAção

antioxidante

Previne cálculos renais

Redução do risco de câncer

de colón

Considerado antioxidante por ligar-se a metais, particularmente ao ferro.

Por esse motivo pode ser utilizado como conservante natural na industria de alimentos

Ex: Prevenir hidrólise do óleo de soja Estudos: IP2 e IP3 previnem cálculos

renais

Habilidade de ligar-se a metais que era vista primordialmente como um malefício, tem sido estudada com relação a efeitos benéficos ao organismo humano.

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