Antinutrientes

ANTINUTRIENTES

Introducción

El contenido de la unidad permite al aprendiz entender los conceptos fundamentales

de la toxicología general comprendiendo las principales características del fenómeno

tóxico en el organismo, además de aprender cómo se realiza la determinación de los

tóxicos en los alimentos y cómo a partir de estudios experimentales de toxicidad se

obtienen los índices como el NOEL, la IDA y el LMR que constituyen valores de vital

interés en la toxicología alimentaria. Posteriormente, podrá identificar la clasificación

de los tóxicos en los alimentos de tipo endógeno o exógeno y finalmente estudiará

las diferentes clases de sustancias antinutricionales que existen y sus principales

características.

Por medio de las actividades de la unidad se podrán desarrollar y retroalimentar los

conocimientos sobre el tema.

Descripción del material del programa

El material de estudio permite al aprendiz comprender los aspectos relacionados con

la unidad que va a desarrollar y el material complementario le servirá de ayuda para

realizar las actividades propuestas.Tema 1. Toxicología

La toxicología puede definirse como el estudio de los efectos adversos de sustancias

extrañas en los organismos vivos; se basa en conocimientos químicos y biológicos,

con el objetivo de hallar explicaciones detalladas a los efectos tóxicos.

Uno de los conceptos fundamentales de la toxicología es que sólo la dosis determina

la toxicidad. Como observó Paracelso (1943-1541) “todas las sustancias son

venenosas; no hay ninguna que no sea tóxica. La dosis es lo que diferencia al

veneno del remedio”. Por tanto la respuesta a la pregunta ¿Es esta sustancia tóxica?

Será siempre si se toma una dosis suficiente para que lo sea. Por esta razón dos de

los objetivos fundamentales de la toxicología son cuantificar e interpretar la toxicidad

de las sustancias.

Figura 1. Curva dosis-respuesta. Imagen Shibatomo

La intensidad de la réplica biológica es proporcional a la dosis del compuesto a la

que está expuesto un organismo vivo. Por lo tanto, a medida que la dosis de una

sustancia se aproxima al nivel tóxico, se llega a un intervalo de dosis al que los

individuos del grupo experimental responden de forma similar. Una vez que se ha

establecido la respuesta, los experimentos de dosis-respuesta o dosis-efecto pueden

mostrarse de distintas formas. Se obtiene una dosis de frecuencias de respuestas

(Figura 1) representando el número de individuos con una respuesta definida

específica en función de la dosis. La mayor de estas dosis sin respuesta es la

llamada dosis o nivel sin efecto observado, en inglés “no observed effect level”

(NOEL).

Para establecer la NOEL se administra un rango de dosis suficientemente pequeña

para originar respuesta. A medida que se acumula la dosis, el porcentaje de

individuos de cada grupo experimental que responde sigue aumentando hasta que

se alcanza una dosis, a partir de la cual responde el 100% de los miembros del

grupo.

Las curvas de frecuencia-respuesta se obtienen a partir de cualquier serie de datos

toxicológicos en los que se mide una respuesta cuantificable, registrando el porcentaje de individuos que responden a cada dosis menos el porcentaje de ellos

que responden a cantidades menores. Este tipo de curvas presenta la forma típica

de una distribución gaussiana. Además, la curvas ilustran de forma clara que hay

una dosis media a la que responde de manera específica el mayor porcentaje de

individuos. Siempre habrá quienes requieran porciones mayores o menores que la

media para originar la misma respuesta. Los individuos que responden a dosis

menores se denominan hipersensibles y los que responden a cantidades mayores

se llaman hiposensibles.

Los datos de dosis- respuesta y en particular la información sobre la toxicidad aguda

de las sustancias se indica a menudo como respuesta acumulativa frente a las dosis.

En este caso se suministran a grupos de individuos varias cantidades de la sustancia

y se anota el porcentaje de los mismos que responden positivamente. En el caso de

la dosis letal, se apunta el número de seres que mueren. En el caso de una

respuesta no terminal, se escribe el número de los individuos que responden al

menos a una de las dosis. Previamente se establece experimentalmente el intervalo

de porción en el que tiene lugar la respuesta de interés. Los datos se representan

como porcentaje acumulativo de individuos que responden en la forma deseada

frente a la dosis (Figura 1).

La seguridad absoluta de una sustancia no puede explicarse puesto que la

demostración ha de basarse en una evidencia negativa, es decir, en la falta de

peligro o de daño debido a tal sustancia. Estadísticamente siempre existe la

posibilidad que el experimento siguiente demuestre que el producto no es seguro.

Así el concepto de seguridad se ha desarrollado con el transcurso del tiempo e

inicialmente se podía considerar segura una sustancia si se consumía sin que

ocasionase la muerte inmediata o una lesión aguda. Los conocimientos actuales de

los efectos tóxicos y la capacidad de comprobarlos han aumentado hasta un punto,

en el que se considera relativamente segura a una sustancia si no se producen

efectos adversos en determinados efectos biológicos.

Dado que no se pude hablar de una seguridad absoluta, se debe hablar de

seguridad relativa definiendo las condiciones en que se evalúa tal seguridad. Una

vez que se han definido los efectos tóxicos de una especie y las condiciones

experimentales de la prueba, la toxicidad relativa de las sustancias se establece a

menudo determinando las curvas de las dosis letales y comparándolas con las DL50.

La DL50 es un valor determinado estadísticamente y representa el valor de la dosis

necesaria para producir la muerte del 50% de los organismos experimentales. El

porcentaje de la DL50 debe acompañarse siempre de alguna cifra o valor de la

estimación del error. El intervalo de probabilidad, o valor p, que es el más utilizado,

acepta que debe ser menor de 0,05. Este valor indica que si se repitiesen 100 veces

el experimento en 95 ocasiones se obtendría la misma DL50.

Aunque cada sustancia presenta una curva de dosis letal-respuesta, hay muchas

diferencias en las DL50 de diferentes sustancias. Por ejemplo, la DL50 de la cafeína

se ha estimado en unos 200 mg/kg de peso corporal; la de la toxina botulínica, una

de las sustancias más tóxicas que se conocen, se ha estimado en unos 100 mg/kg.

Por otra parte, la sal o cloruro sódico presenta una DL50 estimada de 40 mg/kg.

Como norma general las sustancias con DL50 de 1 mg o menos deben considerarse

muy tóxicas, aquellas que se encuentran entre 1-50 mg/kg como altamente tóxicas y

las que presentan un rango de entre 50 y 500 mg/kg como moderadamente tóxicas. Los productos cuyas DL50 son mayores que los valores antes citados se consideran

como “no tóxicas”, ya que para originar toxicidad o envenenamiento deberían

consumirse cantidades relativamente grandes. Por ejemplo, un hombre adulto

tendría que ingerir una copa de una sustancia cuya DL50 fuera de 2 g/kg, para

presentar toxicidad. Pero de una sustancia muy tóxica que está en el rango 1 mg/kg

la ingesta de sólo unas pocas gotas le produciría toxicidad.

El riesgo se identifica como la probabilidad de que en algunas condiciones el tóxico

genere un daño. La identificación de los límites de seguridad, definidos como la

certeza que no se producirá ningún daño si el producto se utiliza en determinadas

condiciones. Estos son indicadores de vital importancia en la toxicología alimentaria.

El límite residual crítico (LRM) es el valor del residuo mínimo que queda en el

alimento tras su contacto con este siguiendo unas buenas prácticas de higiene,

agrícolas y de procesamiento, siempre y cuando este valor sea inferior a su IDA.

La IDA se define como la cantidad de tóxico, dada en mg/kg de peso corporal, que

puede consumirse durante un período de tiempo determinado, o incluso durante

toda la existencia, sin que ello entrañe peligro para la salud del consumidor. La IDA

se calcula a partir de la dosis sin efectos apreciables en la más sensible de las

especies animales estudiadas y dividiendo esta dosis por un factor de seguridad,

habitualmente de 100. Por tanto, la IDA es sólo el 1% de la dosis máxima sin

efectos.

Para el establecimiento del LRM y la IDA se requiere la realización de los siguientes

estudios toxicológicos:

a) Toxicidad aguda (establece una dosis única elevada).

b) Toxicidad subaguda y crónica: mediante la ingesta de una dosis permanente.

En el caso de la subaguda se administra diariamente en dosis de la sustancia

inferiores a la DL50, durante un periodo de mínimo 3 meses. Se diferencia de

los estudios de toxicidad crónica porque se administran por un periodo más

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