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4/12/2012 1 TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS Profa. Dra. Isarita Martins D d A áli Clí i T i ló i Departamento de Análises Clínicas e Toxicogicas Faculdade de Ciências Farmacêuticas Malationa SUBSTÂNCIA QUÍMICA ORGANISMO EFEITO TÓXICO Malationa SUBSTÂNCIA QUÍMICA ORGANISMO EFEITO TÓXICO SUBSTÂNCIA QUÍMICA (AGENTE TÓXICO) 2 ORGANISMO VIA GÁSTRICA MUCOSA ORAL VIA DÉRMICA TRATO VIA PULMONAR OUTRAS GASTRINTESTINAL VIAS SANGUE proteínas do plasma DEPÓSITOS DE ARMAZENAMENTO FÍGADO 1 RINS PULMÕES SÍTIOS DE AÇÃO BILE URINA AR EXPIRADO FEZES 3 INTOXICAÇÃO RESPOSTA (SINAIS E SINTOMAS) ELEMENTOS BÁSICOS QUE ENVOLVEM A INTOXICAÇÃO ELEMENTOS BÁSICOS QUE ENVOLVEM A INTOXICAÇÃO Alimento: substância capaz de fornecer nutrientes plásticos, energéticos e biorreguladores para a manutenção da vida Alimento= mistura de nutrientes e não- nutrientes nutrientes Nutriente: composto contido no alimento com efetivo valor plástico, energético e/ou biorregulador Nutrientes Não-nutrientes C b id t (47% SQ t l t -Carboidratos (47% IC) - Proteínas(16% IC) - Lipídios (37% IC) - Minerais e vitaminas (micronutrientes, elementos essencias) - SQs naturalmente presentes - Aditivos - Contaminantes

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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS

Profa. Dra. Isarita Martins

D d A áli Clí i T i ló iDepartamento de Análises Clínicas e Toxicológicas

Faculdade de Ciências Farmacêuticas

Malationa

SUBSTÂNCIA QUÍMICA

ORGANISMO

EFEITO TÓXICO

Malationa

SUBSTÂNCIA QUÍMICA

ORGANISMO

EFEITO TÓXICO

S U B S T Â N C I A Q U Í M I C A ( A G E N T E T Ó X I C O )

2 O R G A N I S M OV I A G Á S T R I C A M U C O S A O R A L V I A D É R M I C A

T R A T O V I A P U L M O N A R O U T R A SG A S T R I N T E S T I N A L V I A S

S A N G U E p r o t e ín a s d o p la s m a D E P Ó S I T O S D E A R M A Z E N A M E N T O F Í G A D O

1

R I N S P U L M Õ E S S Í T I O S D E A Ç Ã O B I L E

U R I N A A R E X P I R A D O

F E Z E S

3 I N T O X I C A Ç Ã O R E S P O S T A ( S I N A I S E S I N T O M A S )

ELEMENTOS BÁSICOS QUE ENVOLVEM A INTOXICAÇÃOELEMENTOS BÁSICOS QUE ENVOLVEM A INTOXICAÇÃO

Alimento: substância capaz de fornecer nutrientes plásticos, energéticos e biorreguladores para a manutenção da vida

Alimento= mistura de nutrientes e não-nutrientesnutrientes

Nutriente: composto contido no alimento com efetivo valor plástico, energético e/ou biorregulador

Nutrientes Não-nutrientes

C b id t (47% SQ t l t-Carboidratos (47% IC)- Proteínas(16% IC)- Lipídios (37% IC)- Minerais e vitaminas(micronutrientes, elementos essencias)

- SQs naturalmentepresentes- Aditivos- Contaminantes

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Aditivo: qualquer ingrediente adicionado ao alimento

intencionalmente, sem propósito de nutrir, com o objetivo de modificar

t í ti fí i í i características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais, durante o

processo de fabricação, processamento, preparação,

tratamento, embalagem, acondicionamento, armazenagem, transporte ou manipulação de um

alimento

Aditivo direto: são intencionalmente adicionados e seu uso justifica-se por sua habilidade em conservar,

melhorar características nutricionais/ organolépticas ou g pcontribuir para a produção e processamento de alimentos.

Ex: nitrato e nitrito em embutidos

Aditivos diretos podem ser considerados em2 categorias:

Aditivos Generally Recognized As Safe (GRAS): são isentos de regulamentação, a

menos que uma revisão científicademonstre necessidade de reclassificaçãodemonstre necessidade de reclassificação

Aditivos não-GRAS: utilização controlada e permitida somente para tipos especiais de

produtos

Classe Justificativa ExemplosReduzir o consumo Não tóxico nos

níveisrecomendadosmas, em maiorquantidade pode

tó i

Cafeína, sorbitol, manitol

ser tóxico

Tentar evitar Requer mais testes de toxicidade

Heptilparabeno, butilhidroxitolueno(BHT), butilhidroxianisol(BHA)

Indivíduos sensíveisou susceptíveis: devem evitar

Pode desencadearreações alérgicasoutros efeitos

Aspartame, cafeína, betacaroteno, lactose, sulfitos

Aditivo indireto: está presente no alimento não pintencionalmente ou não desejável. Pode

penetrar no alimento durante a sua produção, processamento, estocagem ou

acondicionamento.

Ex: resíduos de antibióticos na carne ou no leite

Contaminante: qualquer agente químico, físico ou biológico presente no alimento, sem finalidade específica, podendo causar dano ao organismo ao ser ingerido

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Ex: Glicosídeos cianogênicos: linamarina na mandioca

Glicosinolatos: brássicas (repolho couve)

Toxicantes naturalmente presentes

- De origem vegetal

Glicosinolatos: brássicas (repolho, couve)

Glicoalcalóides: solanina na batata

Oxalatos

Nitratos

- De origem animal:

Ex: tetrodotoxina

BaiacuPeixe Balão

Toxicidade (Perigo) Capacidade da substância para causar um efeito

adverso

Risco Probabilidade de ocorrência de efeito sob condições

específicas de exposição

Avaliação do Risco Processo pelo qual o perigo, a exposição e o risco são

determinados

Manejo do Risco Processo através do qual são avaliadas as opções políticas

e selecionada a medida regulatória mais apropriada com base nos resultados da

avaliação do risco e nos interesses sociais,

econômicos e políticos

RISCO

X

Risco aceitável

Probabilidade de que um efeito ou

dano seja toleradopor um organismo.

BENEFÍCIO

p gOu seja, que o

benefício real trazido pelo uso da

substância seja maior do que o risco

Padrões de segurança em Toxicologia de Alimentos

Grupos que estabelecem os padrões de segurança

Comissão do Codex Alimentarius –FAO/OMS (JECFA- Comitê de aditivos e

Joint FAO/WHO Expert Committee on FoodAdditives (JECFA)

Joint FAO/WHO Meeting on PesticideResidues (JMPR)

FAO/OMS (JECFA- Comitê de aditivos e contaminantes)

JECFA

Atribuições

FAOFAO

Normas de identidade e

OMSOMS

Avaliação toxicológica

pureza

ç g

“O rápido progresso da tecnologia de alimentos e toxicologia exige atualização contínua dos conhecimentos relativos à

avaliação de aditivos e contaminantes de alimentos.”

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Padrões de segurança em Toxicologia de Alimentos

Grupos que estabelecem os padrões de Grupos que estabelecem os padrões de segurançasegurança

Comissão Científica da União Européia

Administração de Alimentos e Drogas -FDA

É a quantidade de um aditivo oucontaminante (não-nutriente) presente noalimento e expressa em massa/massa oumassa/volume (mg/kg do alimento ou mg/Lmassa/volume (mg/kg do alimento ou mg/L,se líquido), que pode ser ingerido por umindivíduo durante toda a sua vida, semcausar efeitos nocivos

LMP (Limite Máximo Permitido)

- quantidade máxima do aditivo que pode estar presente no alimento sem que cause d à l ã tdano à população exposta

- expresso em ppm ou mg/kg

- sempre provisório, tendência diminuir

- não existe para substâncias presentes naturalmente

Corante Z

- LMP = 5 ppm

t b l l ti t- presente em balas, sucos, gelatinas etc

Questão:

- se o LMP não for ultrapassado em nenhum dos produtos acima, podemos ingerir qualquer quantidade dos mesmos?

É a quantidade de um aditivo oucontaminante no alimento que pode seringerida diariamente, durante toda a vida,sem risco apreciável à saúde, à luz dosconhecimentos toxicológicos disponíveis naépoca de sua avaliação. É expressa emmg/kg de peso corpóreo/dia.

LISTA GRAS (geralmente reconhecidos como seguros) – ADITIVOS alimentares

IDA (Ingestão Diária Aceitável)

- quantidade máxima do aditivo que ingerida diariamente, durante toda a id ã f i vida, parece não oferecer risco

apreciável à saúde, à luz dos conhecimentos atuais

- expressa em mg/kg peso/dia

- também provisória

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Ingestão diária aceitável (IDA)

IDA= NOAELFS

NOAEL: maior dose onde não se observa efeitotóxico nos animais de experimentação

FS: fator de segurança (fator de 100 paraaditivos)

Envolve 3 estágios

Avaliação toxicológica de substâncias químicas presentes (aditivos ou contaminantes) nos

alimentos

g

1. Avaliação toxicológica visando identificar efeitos decorrentes da exposição a níveis elevados e determinar a dose que não provoca efeitos adversos (NOAEL)

Avaliação toxicológica de substâncias químicas presentes (aditivos ou contaminantes) nos

alimentos

2. Cálculo da dose que o homem pode ingerir por toda a vida sem risco a saúdea vida sem risco a saúde

Aditivo e praguicida – IDA

Contaminantes – Ingestão diária ou semanal tolerável (IDTM, ISTM)

3. Regulamentação para garantir que a IDA não será excedida

CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO

Exigências de testes não é a mesma paratodos os aditivos.

Fatores que influenciam:

T i id d d ( t t í i )Toxicidade esperada (estrutura química)

Níveis de exposição

Ocorrência natural dos alimentos

Uso em alimentos tradicionais

Conhecimento de efeito no homem

CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO

Dados importantes e relevantes

Metodologia de fabricação

Presença de impurezasPresença de impurezas

Destino dos alimentos

Níveis de emprego nos alimentos

Estimativa da ingestão diária

Evidências que podem dispensar estudos toxicológicos detalhados e ensaios a longo

prazo

Avaliação toxicológica de substâncias químicas

1. Os metabólitos formados pelo aditivo seencontram naturalmente presentes no organismo,em concentrações superiores àquelas que derivamdo uso do aditivo

2. Aditivo contribui com apenas uma pequenoquantidade de metabólitos também formados porcomponentes naturais do alimento

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Evidências que podem dispensar estudos toxicológicos detalhados e ensaios a longo

prazo

Avaliação toxicológica de substâncias químicas

3. Composto não é absorvido pelo organismo

4. Aditivo, antes da absorção, é degradado acompostos bem conhecidos e reconhecidamenteseguros

Incondicional. Ex. sacarina e seus sais (0-5 mg/kg/dia)

Temporária. Ex. galato de octila (0-0,1 mg/kg/dia)

Não-especificada. Ex. celulose microcristalina, sorbitol

De grupo. Ex. sorbatos (0-25 mg/kg/dia)

CONTAMINAÇÃO QUÍMICA DE ALIMENTOS

Fontes

POLUIÇÃO INDUSTRIAL DO AMBIENTE

PRÁTICAS DE AGRICULTURA

HgCd

PCB’s

CONTAMINAÇÃO FÚNGICA

PRÁTICAS DE AGRICULTURA

PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS

PraguicidasFármacos de uso veterinário

Fertilizantes

NitrosaminasHAP (benzopireno)

Micotoxinas

IMPACTO NA SOCIEDADE

INTOXICAÇÃO AGUDA

INTOXICAÇÃO CRÔNICA

NÍVEIS ELEVADOS

ACÚMULO

LATÊNCIA LONGA

CARCINÓGENOSCARCINÓGENOS

ASPECTOS ECONÔMICOS

EXPORTAÇÃO DE ALIMENTOS SISTEMAS DE CONTROLE

REJEIÇÃO DE ALIMENTOS PERDA ECONÔMICA

AVALIAÇÃO TOXICOLÓGICA DE CONTAMINANTES

CONTAMINANTE

Níveis seguros de ingestão Concentrações seguras nos alimentos

ToxicologistaNutricionista

EpidemiologistaAdministrador

Legislador

CONTAMINANTES QUÍMICOS

Limites toxicológicos

1. PTWI (Ingestão Semanal Tolerável

Provisória)

2 PMTDI (I tã Diá i Má i T l á l2. PMTDI (Ingestão Diária Máxima Tolerável

Provisória)

3. MTDI (Ingestão Diária Máxima Tolerável)

4. IDA (Ingestão Diária Aceitável)

5. “Irreducible Level”

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PTWI

(Ingestão Semanal Tolerável Provisória)

Limite toxicológico utilizado para contaminantes que se acumulam no organismo

V l t i ã lValor que representa exposição semanal tolerável daqueles contaminantes

inevitavelmente associados com o consumo de alimentos, por outro lado, sadios e nutritivos

(ex: metais tóxicos - Hg, Cd, Pb)

MTDI

(Ingestão Diária Máxima Tolerável)

Limite toxicológico utilizado para contaminantes que não se acumulam no

organismo

O valor representa permissibilidade de exposição como resultado da ocorrência

da substância no alimento e na água (ex: poliestireno)

PMTDI

(Ingestão Diária Máxima Tolerável Provisória)

A partir de 1982, o JECFA, estabeleceu uma faixa para aqueles elementos-traço que são

nutrientes essenciais e constituintes i itá i d li tinevitáveis do alimento.

O menor valor representa o nível de essencialidade e o maior limite toxicológico

(ex: Cu, Zn)

“IRREDUCIBLE LEVEL”

Quando a concentração de uma substância não pode ser eliminada do alimento sem

implicar no descarte total do mesmoimplicar no descarte total do mesmo comprometendo, assim, a disponibilidade

do alimento

PERÍODOS DE CARÊNCIA X

LIMITES MÁXIMOS PERMITIDOS (LMP)LIMITE DE TOLERÂNCIA (LT)LIMITE MÁXIMO DE RESÍDUO (LMR)

IDE= C x I

onde:

C= concentração da substância química no alimento

I= quantidade ingerida em 1 dia do alimento

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Exposição

Movimento

Toxicodinâmica

Contato Interação

Toxicocinética

* VIA DE INTRODUÇÃO= oral

FASE DA EXPOSIÇÃO -condições

* DOSEDOSE

* TEMPO E DURAÇÃO DA EXPOSIÇÃO

* SUSCETIBILIDADE INDIVIDUAL

* PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS

Estuda a relação entre a quantidade de umagente tóxico que atua sobre o organismoe a concentração do mesmo no plasma,relacionando os processos de absorção,distribuição, acúmulo, biotransformação eexcreção do agente, em função do tempo.

É a passagem de uma substância do local de contato (meio externo) para a corrente sangüínea. Nessa passagem, os agentes atravessam várias barreiras que são as membranas biológicasmembranas biológicas

DEPENDE:

- Do agente químico (solubilidade, grau de ionização, tamanho e forma da molécula)

- Da membrana biológica a ser transposta

Cavidade Oral: Difusão simples e filtração. Poros pequenos. Ex: CN-

Estômago: Difusão simples e filtração. Poros pequenos, Mucosa grossa, ↓ tempo de contato. Ex: etanol.

Via oral- Trato Gastrintestinal

Intestinal: Difusão simples e facilitada, filtração e transporte ativo. Poros grandes. Grande área (140m2).

Ex: Pb por transportador de Ca; CH3-HG-Cyspor transporte ativo; AsO3 por pinocitose.

Efeito de 1a passagem

Circulação éntero-hepática

TGI → Sangue → Fígado ↓

intestino ← Bile↓

fezes

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Efeito de 1a passagem

Parâmetro Diferença fisiológica Diferença na absorção

Diferenças fisiológicas entre homens/mulheres

pH suco gástrico Gestante>mulher>homem Altera absorção oral

Motilidade intestinal < gestantes > Absorção

Esvaziamento gástrico

Prolongado nas gestantes > Absorção

Via oral- Trato Gastrintestinal

Fatores que interferem na absorção pelo TGI

K d b tâ i X H d i

Via oral- Trato Gastrintestinal (TGI)

pKa da substância X pH do meio

Equação de Henderson-Hasselbach

Equação de Henderson-Hasselbach

ácidos fracospKa -pH= log [não ionizado]

[ionizado]

bases fracaspKa -pH= log [ionizado]

[não ionizado]

ÁCIDO FRACO – absorção pelo estômago

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Via oral- Trato Gastrintestinal

Importância do TGIQuatromecanismos paraa absorção: difusão passiva, dif ã f ilit ddifusão facilitada, transporte ativo e pinocitose

Substâncias químicas e os sistemas detransporte no TGI

Sistema Substância Química

Difusãopassiva

Compostos solúveis emlipídeos

Dif ãXenobióticos com grupos

b iDifusãofacilitada

carboxiSulfatosChumbo, cádmio, zinco

Transporteativo

Cátions, ânionsCobalto, manganês(competem com o ferro)

Pinocitose Lipídeos de cadeia grandeCorantes azo

Importância do TGI

Intestino: órgão grande, complexo e dinâmico, com grande superfície de absorção (até 4500 m2)TGI: condições variadas de pH, ácidos digestivos, enzimas (pâncreas e (penterócitos), agentes de saponificação e flora bacterianaEnterócitos: grandecapacidade de biotransformarxenobióticos (reações de fase I e II)

Importância do TGI

Vascularização: 1,2 L/h/Kg (veiaporta); 30% refeição

* álcoolLinfa: gorduras

de grandesmoléculas; 1 a 2 mL/h/Kg

presença de alimentos e motilidade intestinalpresença de vilos e microvilos no intestinomicroflora intestinal

Via oral- Trato Gastrintestinal

Fatores que interferem na absorção pelo TGI

microflora intestinalconcentração da substânciacirculaçãoidadetamanho e forma molecular

Alterações na fisiologia GI devido à idade ou adoenças

Situação Mudanças na fisiologia GI

Idade avançada diminuição da taxa de secreção ácida e aumento do pH gástrico

Irritação ou doenças aumento do transporte paracelular e doenças intestinais inflamatórias

diminuição de transporte mediado por transportadores específicos

Remoção cirúrgica do trato GI

Diminuição da área de absorção

Fibrose cística Diminuição do pH intestinal

AIDS Diminuição da secreção ácida e aumento no pH gástrico