Toxicologia de Alimentos(I)

Rose Maria de O. Mendes

Toxicologia :

É a ciência que tem como objeto de estudo o efeito adverso de substâncias químicas sobre os organismos vivos, com a finalidade principal de prevenir o aparecimento deste efeito, ou seja, estabelecer o uso seguro destas substâncias químicas.

A toxicologia se apóia em 3 elementos básicos:1) O agente químico (AQ) capaz de produzir um efeito;

2) O sistema biológico (SB) com o qual o AQ irá interagir para produzir o efeito;

3) O efeito resultante que deverá ser adverso para o SB.Torna-se necessário, também, a existência de um meio adequado através do qual o SB e o AQ possam interagir.

Toxicologia de Alimentos:

Estuda os efeitos adversos produzidos por agentes químicos presentes nos alimentos. É a área da toxicologia que estabelece as condições nas quais os alimentos podem ser ingeridos sem causar danos à saúde.

Agente Tóxico (AT), Xenobiótico, Toxicante:

Qualquer substância química (ou agente físico, para alguns cientistas) que, interagindo com um organismo vivo, é capaz de produzir um efeito tóxico seja este uma alteração funcional ou a morte.

A maioria das substâncias químicas, consideradas como agentes tóxicos, são substâncias exógenas aos organismos, conhecidas como xenobióticos.

O termo xenobiótico, derivado do grego xeno que significa estranho, é usado para indicar uma substância estranha ao organismo. Os xenobióticos podem produzir efeitos benéficos, como por exemplos os medicamentos, ou adversos (agente tóxico).

Substâncias Tóxicas:

São substâncias cuja a presença em alimentos é indesejada a partir de determinadas concentrações.

As substâncias Tóxicas podem ser de origem natural ou sintéticas e também podem ser incorporadas aos alimentos através da manipulação .

As substâncias tóxicas podem ser classificadas em:

Substâncias Tóxicas naturais, por exemplo, cafeína, cumarina, glicosídeos cianogênicos, solaninas, micotoxinas(aflotoxina, ocratoxinas, patulina e toxinas bacterianas ).

Substâncias tóxicas de origem animal(por ex.: anabolizantes, antibióticos, antitiroides,tranquilizantes) e vegetal (pesticidas, reguladores de crescimento).

Substâncias tóxicas de procedentes da produção e transformação dos alimentos (por ex.: hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, nitritos, fosfatos).

Substâncias tóxicas procedentes das embalagens (por ex.: monómeros plásticos, plastificantes).

Substâncias tóxicas procedentes do meio ambiente (por ex.: solventes orgânicos, radioatividade, metais pesados, hidrocarbonetos clorados).

Determinação dos valores de risco para a saúde humana :A determinação de um valor exato da contaminação causada por uma substância tóxica é muito difícil.

Valor ADI (mg/kg do peso corporal ):

Ingestão Diária Aceitável ( Acceptable Dayly Intake) Corresponde a dose de ingestão diária de uma substância tóxica consumida durante toda a vida por um indivíduo sem causar danos a saúde.

Valor LD50 (Dose Letal 50 – mg/kg do peso corporal):

É a quantidade de substância tóxica que em um experimento com animais mata 50 % da população.

Classificação quanto ao grau de toxicidade:

Categoria de toxidade aguda DL50 oral para ratos

Extremamente tóxicaAltamente tóxicaModeradamente tóxicaLevemente tóxicaPraticamente não tóxica

< ou = 1mg/kg > 1 a 50 mg/kg > 50 a 500 mg/kg > 0,5 a 5 g/kg > 5 g/kg

Fonte: NUTES(UFRJ), 2007

Valor NOEL (No Observed Effect Level):

Expresso em mg/kg de peso corporal por dia - Quantidade de uma substância que quando administrada diariamente num extenso período de tempo não produz efeito tóxico aparente.

Valor Orientativo:

O valor orientativo não possui referência legal. Para uma determinada contaminação encontrada fornece um valor orientativo referente ao conteúdo de substância tóxica.

Substâncias Tóxicas Naturais.

Substâncias Tóxicas Vegetais :Os alimentos são constituídos por diversas substâncias, sendo que menos de cem destas substâncias possuem valor nutricional.

Algumas substâncias encontradas podem exercer efeito prejudicial ao metabolismo.

Ex.: mandioca brava com altos teores de glicosídeos cianogênicos.

Como via de regra, alimentos que contêm agentes tóxicos naturais em sua composição, são consumidos em países subdesenvolvido.

A composição química dos alimentos de origem vegetal varia com as condições de plantio, colheita, armazenamento e genética.

Glicósideos Cianogênicos:

São compostos orgânicos constituídos por um glicídio e por uma aglicona.

Uma característica química muito importante dos glicosídeos é a facilidade com que se hidrolisam. Através desta reação liberam o açúcar e a cianidrina.

Os glicosídeos cianogênicos são amplamente distribuídos nas plantas . Estima-se que mais de 2000 espécies de vegetais, envolvendo 110 famílias, são cianogênicas.

As plantas que contêm mais de 20 mg de cianeto por 100 g de peso são classificadas de alto risco de provocar intoxicações, mesmo quando ingeridas em pequenas quantidades.

Geralmente as mais altas concentrações são encontradas nas folha, mas o compostotambém pode estar presente nas raízes, sementes e outros tecidos.

Tecidos jovens(brotos) apresentam concentrações mais elevadas destes compostos. A concentração também varia entre as diversas espécies vegetais.

A amigdalina foi o primeiro glicosídeo cianogênico isolado e caracterizado, sendo comumente encontrado nos frutos das espécies da família Rosaceae (pêra, maçã,pêssego, cereja e damasco). As sementes são altamente cianogênicas.

As espécies de Sorghum, que apresentam o glicosídeo durrina, as sementes secas, usadas com alimento para humanos na Índia e África e para o gado na América do Norte, são não- cianogênicas, porém, as sementes jovens podem conter altas concentrações de durrina.

Os glicosídeos linamarina e lotaustralina estão presentes nas mesmas plantas, pois são sintetizados pelas mesmas vias enzimáticas, a partir dos aminoácidos valina e isoleucina, respectivamente.

Ambos são largamente distribuídos em vegetais como a mandioca e o feijão.

A hidrólise dos glicosídeos cianogénicos é amplamente favorecido em meio ácido .

Ao entrarem em contato com o pH ácido do estômago, encontram meio ideal para liberação do ácido cianídrico.

O agente responsável pela ação tóxica desses glicosídeos é o ácido cianídrico (HCN).

O ácido cianídrico tem afinidade pelo ferro no seu estado férrico. Reage rapidamente com íon trivalente da citocromo oxidase ou citocromo a3 da cadeia respiratória.

O transporte de elétrons para o oxigênio molecular é interrompido.

O metabolismo oxidativo e da fosforilação, resulta em uma hipóxia citotóxica.

O tratamento é direcionado no sentido de reversão da ligação do ácido cianídrico com a citocromo oxidase.

Nitrito de sódio aplicado na forma de injeção intravenosa converte a hemoglobina em metemoglobina.

O grupo heme, agora no estado férrico, compete com o citocromo a3 pelo ácido cianídrico. Como a afinidade pelo cianeto é maior, ocorre formação da cianometemoglobina e restauração da citocromo oxidase.

Em seguida administra-se tiossulfato de sódio (intravenoso), onde ocorre a conversão do cianeto através da enzima rodanase em tiocianato que é excretado pela urina.

GLICOSINOLATOS(glicosídeos tiocianogênicos ou tioglicosídeos).

São compostos encontrados em inúmeras plantas de cultivo, responsável pelo sabor(picante) de condimentos e de vegetais como o repolho, couve-flor, couve e brocolis...

Estudo demonstram que em algumas regiões do mundo, a ingestão de plantas crucíferas pode ser um dos fatores que causam bócio endêmico.

GLICOALCALÓIDES:

São metabólicos secundários encontrados nas diversas variedades de batatas (Solanum tuberosum L.).Os esteróides solanina e chaconina.Altas concentrações são encontradas em batatas verdes e danificadas.

O teor destes compostos dependem da constituição genética da planta, tipo de solo para o cultivo, fatores climáticos e geográficos, além das condições de armazenamento, que podem influir aumentando a síntese dos mesmos, por ex.: excesso de exposição à luz, retardamento da maturação, danos mecânicos etc.

estudos relatam que o cozimento não reduz a concentração de glicoalcalóides totais. Batatas cozidas ou assadas contendo teores acima de 11mg/100 g apresentam gosto amargo e provocam sensação de ardor na garganta.

Batatas contendo altas concentrações (38-45 mg de solaninas por 100 g de tubérculo são apontadas como causa provável de intoxicação fatais em humanos .

Os glicoalcalóides também podem ser encontrados em outras solanáceas, tais como berinjela(Solanum melongena) e o tomate (Lycopersicon esculentum) – tomatina (formada pela aglicona tomatidina e um tetrassacarídeo).

OXALATOS:

O ácido oxálico encontra-se presente em inúmeros alimentos de origem vegetal constituintes da dieta humana. Por ex.: espinafre, ruibarbo, beterraba, cenoura, feijão, alface, amendoim, cacau e chá.

Os oxalatos podem se ligar ao cálcio, formando oxalato de cálcio insolúvel.

O oxalato de cálcio formado produz obstrução dos túbulos renais com supressão da urina. Os cristais também podem ficar depositados nos ureteres e bexiga.

Um aumento na ingestão de cálcio na dieta reduz a absorção de oxalatos e também sua excreção, funcionando como proteção contra a formação de cálculos renais.

A presença de fitatos podem contribuir para uma maior absorção de oxalatos, pois estes compostos competem com os oxalatos pela ligação como cálcio.

NITRATOS:

O íon nitrato(NO3-) forma sais

hidrossolúveis com Na+, K+ e Ca++, amplamente encontrados no meio ambiente.

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

Estas reações são mediadas por microorganismos do solo como as nitrosomonas, que oxidam o íon amônio a nitrito, realizando a primeira etapa da reação, e as nitrobactérias, que oxidam o nitrito a nitrato, tornando-o abudante no ambiente.

Também são utilizados como aditivos intencionais em alimentos .por ex.: produtos cárneos , queijos .

Inibidores do crescimento de Clostridium botulinum, produtor da toxina botulínica.

Também é utilizado na indústria para conferir cor e sabor a carnes e peixes curados e prevenir o estufamento tardio de queijos.

Riscos toxicológicos associados à ingestão do íon nitrato :

A produção de metemoglobinemia(crianças) quando há formação de nitrito, e a formação de compostos N-nitrosos(compostos carcinogênicos), principalmente as nitrosaminas , tanto no alimento como no organismo .

A água é a principal fonte de nitritos para a população humana. Segundo a OMS as águas de abastecimento urbanos, de poços domésticos ou artesianos não devem exceder a 50 mg/L.

A Ingetão diária aceitável (IDA) para nitratos, segundo a OMS, não deve ultrapassar 3,7 mg/kg peso corpóreo, não podendo ser aplicada a crianças menores de 3 anos .

Referências Bibliográficas:

MIDIO,A.F.MARTINS,D.I.Toxicologia de Alimentos. São Paulo : Livraria Varela,2000.

VOLLMER,G.JSST.G.SCHENKER.D.STURM.W.VREDEN.N.Elementos de Bromatologia descriptiva.:Zaragoza: Editora Acribia,1999.

DE ANGELIS,R.C.Alergias Alimentares-Tentando enteder por que existem pessoas sensíveis a determinados alimentos.São Paulo:Ateneu,2005.