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Caso práctico de evaluación del riesgo: contaminantes ambientales

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Caso práctico de evaluación del riesgo: contaminantes ambientales. Dr. Alejandro Barranco (AZTI-Tecnalia)

Caso práctico de evaluación del riesgo: contaminantes ambientales. Dr. Alejandro Barranco (AZTI-Tecnalia)

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  • 1. Caso práctico de evaluación del riesgo: contaminantes ambientales Dr. Alejandro Barranco [email_address] Derio, 19 de Mayo de 2011
  • 2. 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales
  • 3. 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales 8 de mayo de 2011 Comer puede ser malo para la salud (incluso comiendo sano)
  • 4. ÍNDICE 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales
    • Contaminación ambiental
      • Residuos en alimentos
      • Legislación
      • Caso concreto: metales pesados y HAPs
      • Proyecto Riskfoodcont
      • Objetivos del proyecto
      • Evaluación de la toxicidad. Nuevas herramientas
      • Biodisponibilidad y tratamientos culinarios
      • Caracterización del riesgo
      • Conclusiones
  • 5. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales
    • Fuentes naturales
      • Incendios
      • Volcanes
    • Fuentes antropogénicas
      • Actividades industriales
      • Tráfico/transporte
      • Actividades agrícolas
      • Actividades domésticas
    Aparición de sustancias con efectos sobre el medioambiente y la salud humana
  • 6. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales
    • Exposición humana a los contaminantes
      • Presencia en el medioambiente
      • Contacto con materiales contaminados (prendas, envases…)
      • Aparición de residuos en alimentos
    La aportación de cada una de estas fuentes varía en función del contaminante Massimo Pizzol et al., Science of the Total Environment 408 (2010) 5478–5488 “ Long-term human exposure to lead from different media and intake pathways”
  • 7. LEGISLACIÓN RESIDUOS VETERINARIOS RESIDUOS DE PESTICIDAS PRÁCTICAS FRAUDULENTAS LEGISLACIÓN EUROPEA ADITIVOS AROMAS - SABORIZANTES CONTAMINANTES MATERIALES EN CONTACTO CON ALIMENTOS
    • Sulfitos
    • Ácido ascórbico
    • Ácido benzoico,…
    • Lista de sustancias autorizadas
    • Establece niveles máximos para algunas sustancias
      • Micotoxinas
      • Dioxinas, PAHs
      • Metales pesados. Mercurio
      • Acrilamida
    • Sustancias prohibidas: Cloranfenicol, nitrofuranos, DDT…
    • Sustancias permitidas con un límite máximo de residuos (MRL)
    • No deben transferir componentes a los alimentos
    • Sustancias peligrosas: Aminas poliaromáticas (PAA), metales pesados, Isopropylthioxanthone (ITX)
    http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/index_en.htm Contaminantes ambientales
  • 8. METALES 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Mercurio : Pescado y marisco LMR: 0,1-1 mg/kg Cadmio : Carnes, pescado, cereales LMR: 0,05-3 mg/kg Plomo : Leche, carnes, pescado, cereales LMR: 0,02-1,5 mg/kg Estaño : Alimentos y bebidas enlatadas LMR: 20-200 mg/kg Contaminantes ambientales Compuestos órgano-metálicos
  • 9. METALES 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales Número de notificaciones en la UE. Fuente: RASFF anual report 2009
  • 10. METALES 05/24/11 © AZTI-Tecnalia Contaminantes ambientales Número de notificaciones en la UE. Fuente: RASFF anual report 2009
  • 11. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
      • Muy extendidos en el medioambiente
      • Procesos de combustión de materia orgánica en atmósferas con bajo contenido de oxígeno
      • 97% de la ingesta ocurre a través de los alimentos
      • LMR: 1-10 ug/kg de benzo[a]pireno (Aceites y grasas, carnes y pescados ahumados, pescado y marisco)
    El aceite de orujo inmovilizado que cumpla la norma del benzopireno volverá al consumo Bruselas aprueba la normativa española que limita la toxicidad del producto oleícola CH. NOGUEIRA / C.DEL ARCO - Madrid/Jaén - 20/07/2001
  • 12. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia BioAvailability and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and toxic elements (As, Cd, Hg and Pb) in processed meat and seafood products
    • Participantes:
      • IPIMAR (Portugal)
      • INIA (Portugal)
      • Universidad de Maribor (Eslovenia)
      • AZTI-Tecnalia
    • Financiación:
      • 6º Programa Marco de la UE
      • SAFEFOODERA
  • 13. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Objetivos
      • Implementar nuevas herramientas para estudiar la biodisponibilidad y evaluar el riesgo (HAPs y metales pesados)
      • Identificar biomarcadores específicos de toxicidad
      • Estudiar los efectos tóxicos de mezclas complejas
      • Estudiar el efecto de los procesos culinarios sobre la biodisponibilidad de los contaminantes
  • 14. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra
    • Pez asiático de agua dulce ≈ 5 cm
    • Crece a lo largo de todo el año.
    • Ponen hasta 300 huevos que son fertilizados externamente.
    • Comparten muchas características con los vertebrados
    • Su genoma ha sido totalmente secuenciado
    • Embriones y larvas transparentes
    • No se consideran animales
    5dpf 5hpf Test alternativo Tests alternativos
  • 15. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra
    Farmacología : Descubrimiento de medicamentos y evaluación de su eficacia Medicina : cancer inflamaciones desórdenes metabólicos problemas cardiovasculares … Toxicología ambiental : Detección de tóxicos y sus efectos Biología del desarrollo Investigación alimentaria Toxicidad y/o efectividad de nuevos ingredientes alimentarios Source: Children’s Hospital Boston
  • 16. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra
    Validación de los marcadores por qRT-PCR Biomarker genes/proteins PUNTO FINAL PARÁMETRO MÉTODO Morfología Malformación Pigmentación Análisis microscópicos Desarrollo Retraso Muerte Molecular Análisis de expresión diferencial de genes marcadores qRT-PCR Larvas Perfil de expresión 48 h exposición DNA chip Microarray
  • 17. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. Metales
    Concentración baja: 0,14 ppm CdCl2 + 9 ppb HgMetCl Concentración media: 0,5 ppm CdCl2 + 50 ppb HgMetCl Concentración alta: 1,4 ppm CdCl2 + 100 ppb HgMetCl
  • 18. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. Metales
    Disolución con 0,14 ppm CdCl2 + 9 ppb HgMetCl
  • 19. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Pez cebra. HAPs
      • No hubo mortalidad ni malformaciones
    1ppb 10ppb
  • 20. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Líneas celulares
      • 2 tipos de células del cerdo (PSI y CLAB)
      • Células humanas (H4)
    Compartimento superior Compartimento inferior Membrana microporosa Células intestinales Células inmunológicas (Macrófagos)
  • 21. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Evaluación de los efectos tóxicos. Líneas celulares
      • Consideraciones previas:
        • El tóxico sigue todo el proceso de digestión (biodisponibilidad)
        • El intestino posee un área de 200m2 debido a las vellosidades intestinales.
      • Resultados de citotoxicidad:
        • Las células inmunológicas (macrófagos) se ven más afectadas que las epiteliales
        • Los metales pesados (cadmio y metilmercurio) dan lugar a una mayor toxicidad que los HAPs
        • Las concentraciones a las que se han observado estos efectos son superiores a las concentraciones encontradas en las muestras reales
  • 22. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad y tratamientos culinarios
    Pez sable negro Mayor cantidad de Hg en el pescado cocinado debido a la pérdida de agua Buey de mar (hepatopancreas) Valores superiores en las muestras cocinadas al vapor debido a la pérdida de agua Hg (mg kg -1 ) Limit = 1.0 mg kg -1 Cd (mg kg -1 ) Limit = 0.50 mg kg -1
  • 23. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad y tratamientos culinarios
    • Protocolo que simula lo que ocurre en:
    • la boca,
    • estómago e
    • intestino delgado
    Seguimiento de la concentración de los contaminantes a lo largo de todo el proceso
  • 24. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad y tratamientos culinarios
    • Mayor biodisponibilidad del Hg en el intestino y en el caso del pescado crudo
    • Fase gástrica: 1.3 – 3.3% Hg
    • Fase gastrointestinal : 5.8 – 14.5% Hg
    % Mercurio
  • 25. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad y tratamientos culinarios
    • Mayor biodisponibilidad del Cd en el intestino y en el caso del pescado crudo
    • Fase gástrica: 45 – 72% Cd
    • Fase gastrointestinal : 83 – 90% Cd
    % Cadmio
  • 26. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad. Líneas celulares. Metil-mercurio
    • Muy poca cantidad (<4%) de metilmercurio atraviesa las líneas celulares
    • Menor transporte en el caso de una disolución digerida
  • 27. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad. Líneas celulares. Metil-mercurio
    • Con las muestras reales se ha observado una aumento de la biodisponibilidad
  • 28. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad. Líneas celulares. Cadmio
    • Se observa hasta un 30% de transporte de Cd a través de las líneas celulares
    • Mayor transporte en el caso de una disolución digerida, al contrario que en el caso del metilmercurio
  • 29. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Biodisponibilidad. Líneas celulares. Cadmio
    • No todas las muestras se han comportado igual
  • 30. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Caracterización del riesgo
      • Encuestas para conocer los hábitos de consumo de los alimentos bajo estudio
      • Contenido de los contaminantes en las muestras
      • Biodisponibilidad y efectos tóxicos
      • Propuesta de un escenario:
        • 150 g de pescado/comida; 70 Kg adult
        • Ingesta semanal tolerable (Hg): 5 µg Hg/Kg/semana
      • Software: @RISK
  • 31. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Caracterización del riesgo. Resultados de las encuestas
      • Se han obtenido entre 800-2000 respuestas (Portugal)
    Consumo de buey de mar 97 % de los encuestados consume el hepatopáncreas Consumo de productos cárnicos ahumados
  • 32. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Contenido de los contaminantes. HAPs
  • 33. Proyecto RISKFOODCONT Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Resultados de la evaluación. Recomendaciones
    Pez sable negro PTWI = 5  g Hg/kg/semana Buey de mar Adultos y cocido Hepatopáncreas– 1:30 Entero– 1:80 Músculo – 1:641,000,000 TWI = 2.5  g Cd/kg body weight A pesar del contenido de Hg el riesgo de superar el PTWI es reducido Se recomienda no consumir el hepatopáncreas . Frito: 1:12,000,000 1:14,000,000 . Plancha: 1:3,000,000 1:1,800,000 Adultos Niños
  • 34. CONCLUSIONES Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Es necesario hacer las evaluaciones de efectos tóxicos de mezclas complejas lo más parecidas a las muestras reales.
    • El modelo del pez cebra ha mostrado ser un buen modelo para estudiar el efecto de contaminantes como una evaluación preliminar. Ensayo intermedio entre los test in vitro e in vivo .
    • El pez cebra es una herramienta excelente para identificar genes biomarcadores.
    • Importancia de los estudios de biodisponibilidad. Es necesario conocer a fondo el mecanismo que sigue el tóxico dentro de nuestro aparato digestivo. En este sentido, las líneas celulares han mostrado ser una herramienta muy útil.
  • 35. CONCLUSIONES Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia
    • Necesidad de incluir las prácticas culinarias dentro de la evaluación del riesgo. En el caso del Hg se ha observado una mayor biodisponibilidad en las muestras crudas que en las cocinadas
    • La evaluación del riesgo se lleva a cabo en un escenario concreto (zona geográfica, sector de la población…)
    • En Portugal se recomienda no consumir el hepatopáncreas del buey de mar.
    • Completar la evaluación del riesgo con los estudios sobre el beneficio de consumir el alimento bajo estudio.
  • 36. Contaminantes ambientales 05/24/11 © AZTI-Tecnalia ¡¡¡Muchas gracias por su atención!!! www.azti.es [email_address] FOOD RESEARCH DIVISION Parque Tecnológico de Bizkaia Astondo Bidea - Edificio 609 48160 DERIO (Bizkaia) Tel.: +34 946574000 / Fax: +34 946572555
  • 37. Caso práctico de evaluación del riesgo: contaminantes ambientales Dr. Alejandro Barranco [email_address] Derio, 19 de Mayo de 2011