Capítulo 7 - Toxicologia dos Alimentos - AGAIS

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo109CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1Capítulo 7 - Toxicologia dos AlimentosToxicologia é a ciência que estuda a identificação e os efeitos de substânciastóxicas sobre o metabolismo dos seres vivos. Especificamente em tecnologia de alimentosas principais metas são: (i) o conhecimento das substâncias tóxicas presentes nosalimentos; e (ii) o estabelecimento das formas de evitar que estas sejam ingeridas a níveisque imponham risco a saúde.No contexto de toxicologia de alimentos, os alimentos são definidos como misturasquímicas complexas constituídas de substâncias nutritivas e não-nutritivas. E estas podemser consumidas in natura ou processadas. Enquadram como substâncias nutritivas osmacronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídios) e micronutrientes (vitaminas e minerais).As substâncias não-nutritivas são aquelas que não apresentam importâncianutricional. Por exemplo, no caso do café já foram identificadas mais de 600 substânciasnão-nutrientes. Estas, no entanto, são essências ao metabolismo da planta e conferem asqualidades organolépticas ao fruto. Porém, pode ocorrer que dentre estas substânciasalgumas apresentem caráter tóxicos aos seres vivos.Outras possibilidades de ocorrência de substâncias tóxicas em alimentos decorremda geração e/ou adicionamento durante o processamento, conservação e estocagem.As substâncias tóxicas podem agir no organismo como: (i) agentes tóxicos – quesão capazes de produzir anormalidades fisiológicas e ou anatômicas em curto espaço detempo, ou (ii) agente antinutricional – neste caso são substâncias tóxicas que agem comoantienzimas, antivitaminas, ou seqüestradores de minerais. Estas ocorrências impactamnegativamente o metabolismo normal do ser vivo. E isto com o decorrer do tempoestabelece anormalidades fisiológicas e/ou anatômicas.A gravidade do quadro de intoxicação irá depender de fatores, tais como: (i) grau detoxidade da substância, (ii) complexidade metabólica do ser intoxicado, (iii) via de absorção,(iv) tempo exposição, (v) quantidade da substância tóxica ingerida, e (v) forma de excreçãoda substância tóxica.Substâncias tóxicas não-nutritivas de origem naturalConforme descrito acima pode ocorrer que substâncias de constituição dosalimentos apresentem caráter tóxico. Dentre estas substâncias podem ser destacada:glicosídeos cianogênicos, glicosinolatos, glicoalcalóides, oxalatos, nitratos, agentesprodutores de flatulência, e carcinógenos.Glicosídeos cianogênicos – são compostos orgânicos constituídos por uma porção açúcar eoutra não-acúcar. Ao ser hidrolisado libera as moléculas de açúcar e cianidrina (ácidocianídrico – HCN) que confere toxidade ao produto. É estimado que mais de 2000 espéciesvegetais são cianogênicas. Se a concentração de cianeto nestes vegetais for superior a 20mg por 100g do produto, o risco de intoxicação é alto. Exemplo: linamarina presente namandioca brava.Glicosilatos – quando hidrolisados e submetidos à ação de enzimas liberam o agrupamentoSCN - . Esta substância interfere no metabolismo de absorção de iodo. Como conseqüênciaem humanos há o favorecimento do desenvolvimento do bócio.

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo110CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1Glicoalcalóides – são encontrados em diversas variedades de batatas. Produtos comconcentrações próximas a 45 mg de agente ativo por 100g de tubérculo causa intoxicaçãofatal em humanos. Os glicoalclóides são produzidos durante o crescimento da planta e nobrotamento. Portanto caso as condições de armazenagem não sejam adequadas podeocorrer o surgimento desta substância.Oxalatos – são sais resultantes de reações químicas do ácido oxálico associado aopotássio e sódio, formando sais hidrossolúveis, ou ao cálcio formando sais nãohidrossolúveisOs oxalatos são encontrados em inúmeros produtos de origem vegetal comoespinafre, ruibarbo, beterraba, cenoura, feijão, alface, amendoim e cacau. Altas ingestõespodem provocar irritabilidade do Sistema Nervoso Central -SNC. O oxalato de cálcio produzobstrução nos túbulos renais levando o surgimento de cálculos renais (pedras nos rins).Nitratos – O íon nitrato (NO - 3) forma sais hidrossolúveis com átomos de sódio, potássio ecálcio. A concentração destes sais em vegetais está associada às variedades, nível defertilidade do solo, drenagem do solo, e a disponibilidade de água. A temperatura e o tempode armazenagem dos vegetais pode favorecer a diminuição do nível de nitratos e aumentara de nitritos responsável pela formação de substâncias tóxicas.Agentes produtores de flatulência - geralmente são oligossacarídeos (ex. ranfinose) queacumulam na parte final do trato intestinal. Estas substâncias são fermentadas porbactérias anaeróbicas levando a produção de gases como: dióxido de carbono, hidrogênioe metano. Estes gases causam diarréias, ruídos intestinais, cólicas e a ejeção de gasesretais. Estudos demonstram que isto pode ocorre devido à ingestão de diferentes tipos defeijão.Carcinógenos - alguns vegetais podem ser utilizados como chás medicinais, e dentre assubstâncias ingeridas pode ocorrer que algumas propiciam ao surgimento de câncer. Porexemplo, a planta confrei, amplamente difundida no Brasil, a qual é atribuída propriedadenutricional e terapêutica, quando sob uso prolongado pode favorecer ao aparecimento detumores na bexiga e fígado.Substâncias não-nutritivas adicionadas aos alimentosEm razão das técnicas de produção, processamento e armazenagem pode ocorrer acontaminação química dos alimentos que ocorrer de forma direta ou indireta, conformeesquematizado na Figura 1.As contaminações diretas decorrem quando da manipulação das matérias primadeste a obtenção até o produto final. Enquanto que as de forma indireta decorrem de: (i)práticas utilizadas para a obtenção de matéria prima (uso de praguicidas equimoterapêuticos veterinários); ou (ii) da contaminação do alimento por componentes daembalagem durante o período de armazenagem.

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo111CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1- Produção de toxinas por microrganismosContaminaçãoDiretaIncontrolável- Geração de compostos tóxicos nos alimentos- Incorporação de metais tóxicosDosagens excessivas de aditivosToxicologia emAlimentos- Promotores de crescimentoContaminaçãoInditreta- Quimoterapêuticos veterinários- Praguicidas- Incorporação de compostos das embalagensFigura 1 – Possibilidades de contaminação dos alimentos durante o processamento,conservação e armazenagem.Contaminação Direta IncontrolávelA contaminação direta pode ocorrer de forma incontrolável ou pelo emprego emdosagens excessivas de aditivos. Dentre a forma incontrolável, podem ser citadas: (i) astoxinas produzidas pelos microrganismos, (ii) a geração de compostos tóxicos nosalimentos, ex: compostos N-nitrosos, e (iii) incorporação de metais tóxicos.a) Produção de toxinas por microrganismosSobre os alimentos é estabelecida uma microbiota. E esta desenvolve conformepropriedades intrínsecas e extrínsecas dos alimentos. Dentre estas podem ser citadas: aatividade aquosa, a composição química do alimento, a temperatura do ambiente dearmazenagem e a constituição química da atmosfera deste ambiente.A depender dos valores dessas propriedades irão prevalecer determinadas espéciesque poderão sintetizar toxinas. No caso de fungos são produzidas micotoxinas, tais como:aflatoxina, ocratoxinas, tricotecenos e zearalenonas. Estas micotoxinas podem facilmenteocorrer quando da armazenagem de grãos.Nesse caso, se o teor de umidade do produto não estiver abaixo de 13% e aumidade relativa do ar intergranular entorno de 65%, haverá a ocorrência de condiçõespropicias para o desenvolvimento de espécies de fungos produtores de micotoxinas.As principais características das micotoxinas citadas acima são apresentadasabaixo:Aflatoxina - são toxinas produzidas pelos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus.Estas são identificadas como B1, B2, G1 e G2. Sendo que as iniciadas B (blue) e G (green)apresentarem fluorescência azulada e esverdeada, respectivamente, quando observadas

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo112CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1sob luz ultravioleta. Duas outras micotoxinas M1 e M2 foram detectadas no leite, urina efezes de mamíferos, resultantes do metabolismo das toxinas B1 e B2. A aflatoxina éextremamente tóxica e carcinógena. A intoxicação é chamada de aflatoxicose. Esta trata dafalha do fígado devido à destruição das células parenquimatosas, o que pode seracompanhado de hemorragias e alterações das funções nervosas em combinação comespasmos. Animais jovens apresentam redução de consumo de ração, redução decrescimento, bem como, perda de peso. Em humanos o processo de intoxicação podeocorrer de forma gradual, desta forma, os efeitos podem levar anos para manifestar.Animais como cavalo, macaco, peru e pato são extremamente sensíveis.Ocratoxinas - são produzidas pelas espécies Aspergillus alutaceus, A. alliaceus e outras.Isto tanto em grãos de cereais como de leguminosas. Promovem acumulação de gordurano fígado e sérios danos renais, principalmente em suínos e cães. Normalmente, retardama maturação sexual em galinhas e diminui a produção de ovos.Tricotecenos - são toxinas produzidas por fungos do gênero Fusarium, que podem causaraos homens e animais problemas como: (a) vômitos, (b) hemorragias, (c) recusa doalimento, (d) necrose da epiderme, (e) redução do ganho de peso e da produção de ovos eleite, (f) interferência no sistema imunológico e (g) morte. Ocorrem em grãos como o milho,trigo, cevada e outros.Zearalenonas - é um tipo de toxina que pode ser produzida pelas espécies Fusarium roseunvar. graminearum, Gibberella zeae, Fusarium tricintum e Fusariun moniliforme. Osprincipias produtos agrícolas infectados são o milho, sorgo, cevada, trigo, aveia e seussubprodutos. Em casos de intoxicações podem causar: hiperestrogenismo, aborto,natimortos, falso cio, prolapso retal e da vagina, infertilidade, efeminização dos machos comdesenvolvimento de mamas. Esta toxina age como hormônio feminino.Geração de compostos tóxicos nos alimentosN-nitrosos são substâncias sintéticas ou naturais que apresentam em duas classesas nitrosaminas e as nitrosamidas. Nos alimentos e no organismo estas substânciasoriginam de reações químicas denominada nitrosação. Este processo pode envolvergrupamentos, tais como: aminas, amidas, aminoácidos ou proteínas. Para a ocorrência danitrosação é necessária a presença de um agente nitrosante, N x O y , que pode ser formadono ambiente ou a partir de nitritos presentes nos alimentos.O agente nitrosante pode estar normalmente presente: (i) no ar na forma de óxidode nitrogênio N x O y , (ii) no organismo como nitrito endógeno, ou (iii) como aditivo intencionalem alimentos (nitrito de sódio ou de potássio) para evitar a proliferação da bactériaClostridium botulinum e a oxidação do alimento, (iv) como adjuvante do processamento emalimentos, ex. nitratos e nitritos utilizados na defumação de carnes e peixes, (v) nitritosoriginados da ação de microrganismos presentes nos alimentos, (vi) a partir do processode secagem em que o ar aquecido apresenta NO que pode ser assimilado pelo produto –ex. malte utilizado na fabricação de cervejas.Os efeitos das nitrosaminas e nitrosamidas no organismo humano são muitodiscutíveis. Existem pesquisa para estabelecer os índices de toxidade (LMP, IDA ou ISA)para compostos N-nitrosos. O que é conhecido são níveis de DL50 via oral para ratos.

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo113CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1Incorporação de minerais tóxicosOs compostos tóxicos minerais presentes nos alimentos geralmente são resultantesda contaminação ambiental. Os principais minerais tóxicos que podem estar presentes sãoo arsênio, cadmo, mercúrio e o chumbo.Contaminação Direta – Emprego de Dosagens Excessivas de AditivosAditivo é uma substância ou a mistura destas adicionadas aos alimentos com osbenefícios, tais como: (i) conferir ou intensificar as propriedades organolépticas; (ii)modificar aspectos o que favorece a comercialização; (iv) prevenir alterações indesejáveis;(v) suprir necessidades nutricionais (adição de vitaminas, minerais e enzimas); e (vi) reduzircustos no processamento.Os aditivos podem ser classificados como Reconhecidamente Seguros – GRAS(Generally Recognized as Safe) e os Não-Reconhecidamente Seguros – não-GRAS. Paraos aditivos GRAS não há necessidade de aplicação de rigor quanto à limitação dedosagens, visto a baixa possibilidade de causar intoxicações. Enquadram nesta categoriasubstâncias tais como: sal, açúcar, condimentos e os aditivos nutricionais (vitaminas, iodetode potássio, cálcio, ferro, magnésio e fósforo).Os ativos não-GRAS requerem a necessidade da estipulação de índices tais como:o Limite Máximo Permitido – LMP; o nível de Ingestão Diária Admissível - IDS; e o nível deIngestão Semanal Admissível – ISS. Caso ocorra a ultrapassagem destes índices é definidocomo um caso de contaminação direta.Contaminação indiretaA contaminação indireta decorre dos processos empregados para a obtenção dematéria prima, tais como: promotores de crescimento, quimoterapêuticos veterinários epraguicidas. Além destas pode também ocorrer à contaminação do alimento devido aabsorção de componentes da embalagem.a) Promotores de crescimentoEnquadram nesta categoria substâncias principalmente administradas a animaisvisando o rápido crescimento e ganho de peso. Dentre estas substâncias estão algunsfármacos e hormônios, que quando não empregados corretamente podem intoxicar oconsumidor final.Os fármacos normalmente têm por objetivo aliviar o estresse e melhorar a baixaimunidade imposto pelo sistema de criação em confinamento. Por exemplo, na elaboraçãode ração de frangos de corte é mistura cerca de 50 g de terramicina por tonelada comfinalidade profilaxias. Normalmente, as fezes destas aves destas aves apresentam altasconcentrações de terramicina e quando as fezes são destinadas a elaboração de ração debovinos ou peixes pode ocorrer contaminação.b) QuimoterapêuticasDentre as substâncias quimoterapêuticas uma de destaque são os antibióticos quesão agentes antibacterianos. Os antibióticos podem ser utilizados profilaticamente emanimais produtores de alimentos evitando infecções.

UFES - Universidade Federal do Espírito Santo114CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia RuralENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1É importante que os usuários, médicos veterinários e instâncias de fiscalização aresponsabilidade de não permitir o uso de antibióticos nos períodos de carência antecessorao abate, caso contrário o consumidor final poderá ser afetado.As concentrações dos resíduos antimicrobianos geralmente são mais elevadas emtecidos de reserva (tecido adiposo); órgãos que promovem a bio-transformação ouremovem estas substâncias, exemplo: fígado e rins; e no leite do animal tratado.c) PraguicidasComo praguicidas pode ocorrer que os alimentos venham a apresentar, porexemplo, resíduos de herbicidas, fungicidas, inseticidas ou raticidas. E a depender dosprincípios ativos destes defensivos e a ocasião da aplicação pode ocorrer níveis residuaisque afetem a saúde do consumidor.Por exemplo, atualmente, no Brasil são registradas cerca de sete marcascomerciais destinadas a controle de insetos em grãos, cujos princípios ativos são dos tipos:organofosforados, ou piretróides. Estas substâncias bloqueiam a troca de impulsos elétricosentre as células nervosas, o que gera paralisação de todas as atividades metabólicas dosinsetos.Organofosforados são compostos orgânicos derivados do ácido fosfórico, do ácidotiofosfórico ou do ácido ditiofosfórico. Enquanto que piretróides: são compostos sintéticosque apresentam estruturas semelhantes à piretrina, substância existente nas flores doChrysanthemum (Pyrethrun) cinenarialfolium.d) Incorporação de compostos das embalagensPode ocorrer que em função das características físico-químicas dos alimentos, taiscomo: pH, presença de óleo, teor alcoólico, teor de lipídios, tempo de estocagem etempera, o alimento acondicionado venha a reagir quimicamente com a embalagemabsorvendo alguma substância que venha atingir grau de toxidade ao ser ingerido.Cuidados especiais devem ser observados quanto ao uso de latas noacondicionamento de produtos apertizados. A lata deve ser revestida internamente comfilmes inorgânicos e orgânicos capazes de suportar variações de temperatura epermanecerem inertes ao alimento, de tal modo não propiciar o contato com a partemetálica da embalagem que pode ter por constituintes, substâncias, tais como: chumbo,cadmo e alumínio.No caso do emprego de embalagens plásticas deve ser observada a característicade emprego do plástico utilizado. A indústria petroquímica oferece uma variedade deplásticos e na produção destes podem estar envolvidas substâncias carcinógenas, taiscomo: cloreto de vinila (PVC) e estireno.ReferênciasGAVA, A. J. Princípios de Tecnologia de Alimentos. 7ª edição. São Paulo: Nobel, 1984.MIDIO, A. F. , MARTINS. D. I. Toxicologia de Alimentos. São Paulo: Livraria Varela. 2000. 295p.SILVA, J. A. Tópicos da Tecnologia de Alimentos. São Paulo: Livraria Varela. 2000. 227p.SILVA JUNIOR, E. A. Manual de Controle Higiênico-Sanitário em Alimentos. São Paulo: LivrariaVarela. 1995. 470p.VEGA, P. V., FLORENTINO, B. L. Toxicologia de Alimentos. México: Centro Nacional de SaludAmbiental. 2000