Toxicologia de alimentos

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É a área da toxicologia que estuda as condições em que alimentos podem ser ingeridos sem causar danos ao 
organismo. 
Alimento: mistura de substâncias capaz de fornecer nutrientes plásticos, energéticos e biorreguladores para a 
manutenção da vida. 
Nutriente: Composto contido no alimento com efetivo valor energético, plástico e biorregulador. 
Não-nutrientes: Substâncias que frequentemente estão presentes nos alimentos como resultado do 
processamento, armazenamento ou naturalmente presentes. 
O que são alimentos? São misturas complexas de nutrientes e não-nutrientes. 
Nutrientes 
• Macronutrientes: carboidratos, proteínas e lipídeos. 
• Micronutrientes: vitaminas e minerais. 
Não-nutrientes: 
• Substâncias que ocorrem naturalmente: HCN = Mandioca. 
• Contaminantes: Aflatoxinas. 
• Aditivos alimentares: Corantes, conservantes, outros. 
Podem ser agentes tóxicos!!! 
Objetivo da Toxicologia de Alimentos: 
• Definir limites (LMP) e condições de exposição seguras à agentes tóxicos na ingestão de alimentos (IDA). 
• Limite máximo permitido (LMP): É a máxima concentração de um não-nutriente presente em um alimento, 
que pode ser consumido por um indivíduo, durante toda a sua vida, sem que este agente tóxico possa 
causar efeitos nocivos. 
• Ingestão diária aceitável (IDA): É a quantidade de um agente químico presente no alimento que pode ser 
ingerido através da dieta, diariamente, durante toda a sua vida, sem provocar risco de intoxicação. 
NOEL = Nível de Efeito Não Observável Dose experimental na qual não tenham sido observados efeitos adversos da 
substância avaliada sobre a espécie animal mais sensível, expressa em mg/Kg de peso corpóreo. 
IDA = Dose Extrapolada para o homem = uso de fatores (100, 1000) 
IDE = Ingestão Diária Estimada = concentração do AT no alimento x quantidade ingerida em um dia 
Ex: Um alimento contem 10 mg de um composto/grama. Uma pessoa (70 kg) ingere 140 g/dia do alimento. Sua 
ingestão diária será de 1400 mg/dia. 
Se a IDA deste composto for de 1 mg/Kg peso /dia, indica que esta pessoa pode desenvolver intoxicação (1400/70 
= 20mg/kg peso dia) 
Fatores que promovem o risco de intoxicações por alimentos: 
• Natureza e concentração do não-nutriente presente no alimento 
• Freqüência em que o alimento é ingerido 
• Tempo no qual o alimento vem sendo ingerido 
• Susceptibilidade do organismo 
 
Absorção 
A lipossolubilidade e o tamanho da molécula do toxicante são fundamentais para que ocorra absorção do agente 
tóxico. 
Mecânismos de transporte através da membrana: 
 
A lipossolubilidade de ácidos e bases fracas é diferente no estômago e intestino (é dependente do pKa da 
substância e do pH da solução). 
Fatores que afetam a absorção por via oral: 
• Lipossolubilidade da fração não dissociada 
• Estado de plenitude/vacuidade gástrica 
• Tempo de permanência com as diferentes regiões 
• Dissolução no suco gastrointestinal e tamanho da molécula 
• Alteração da molécula nos sucos gástrico e intestinal 
Distribuição 
A distribuição depende: 
• Fluxo sanguíneo 
• Tamanho da molécula 
• Lipossolubilidade da molécula 
• Afinidade à células alvo 
Absorção nas células alvo ocorrerá por: difusão 
simples, transporte facilitado, transporte ativo 
ou pinocitose. 
 
Eliminação 
Os agentes tóxicos podem ser removidos do organismo por 
duas formas: 
• Excreção (fezes, urina, ar expirado) 
• Secreção (láctica*, sudorípara, salivar, lacrimal) 
 
 
 
Não nutrientes tóxicos 
Naturalmente presentes nos alimentos 
Adicionados nos alimentos 
• Contaminantes diretos – devido a processos naturais (ambientais) 
• Contaminantes indiretos – não permitidos, mas utilizados 
Naturalmente presentes nos alimentos: 
• Glicosídeos cianogênicos 
• Glicoalcalóides 
• Glicosinolatos 
• Oxalatos 
• Nitratos 
• Carcinógenos 
• Agentes produtores de flatulência 
Não nutrientes tóxicos adicionados nos alimentos 
Contaminantes alimentares – toda substância que não seja um dos seus componentes naturais, tornando-se parte 
do alimento durante a sua produção, processamento e armazenamento, e que pode trazer risco à saúde. Podem 
ser diretos ou indiretos. 
Origem de não-nutrientes tóxicos adicionados nos alimentos – são substâncias ou misturas de substâncias 
adicionadas aos alimentos com a finalidade de conferir ou intensificar as propriedades organolépticas, como 
também, modificar o seu aspecto geral e prevenir alterações indesejáveis. São conhecidos como ADITIVOS. 
Não nutrientes tóxicos naturais dos alimentos 
GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS (Mandioca) – compostos por uma porção denominada Glicona (açúcar) e uma 
Aglicona (não-açúcar). 
Hidrólise –> açúcar e HCN. 
GLICOALCALÓIDES (batata, berinjela, tomate) 
Solanum tuberosum L. > chaconina e solanina 
Alterações hemolíticas e hemorrágicas no TGI e retina. Possível atividade anticolinesterásica. 
GLICOSINOLATOS (Alface, repolho, couve-flor, alho) 
Hidrólise –> SCN- –> Interferência do metabolismo do iodo 
Redutor da captação do iodo pela tireóide = Ação Bociogênica 
OXALATOS (Espinafre, cenoura, feijão, beterraba) 
 [ ] –> Irritabilidade SNC – hipocalcemia. Obstrução nos túbulos renais 
NITRATOS (Espinafre, berinjela, aipo, beterraba) 
Metemoglobinizantes 
Compostos N-nitrosos 
AGENTES PRODUTORES DE FLATULÊNCIA (feijão, soja) 
Oligossacarídeos rafinose e estaquiose 
COMPOSTOS QUÍMICOS CARCINOGÊNICOS NATURAIS (sassafráz, pimenta negra) 
Alcalóides pirrolizidínicos, cicasina, safrol, piperina. 
Glicosídeos cianogênicos 
O que são glicosídeos? São compostos constituídos por duas porções: uma porção “açúcar” constituída de 
carboidratos e outra porção “não açúcar” denominada aglicona. 
O que são glicosídeos cianogênicos? 
• Apresentam cianidrinas na porção aglicona 
• Uma característica química importante dos 
glicosídeos é a facilidade com que sofrem 
hidrólise em meio ácido. 
 
• As plantas cianogênicas consumidas pelo ser humano que apresentam mais de 20 mg de HCN por 100 g de 
peso são consideradas de alto risco de intoxicação. 0,5 a 3,5 mg de HCN / Kg peso corpóreo pode levar à 
morte em minutos 
• As folhas, caules e raízes de mandioca fresca contêm os glicosídeos linamarina e lotaustralina que, ao 
sofrer hidrólise, libera o ácido cianídrico. 
• Duas enzimas estão envolvidas no processo de liberação do ácido cianídrico: 
➢ a ß-glicosidase: que hidrolisa a molécula para cianidrina e açúcar 
➢ a hidroxinitrilase: que promove a dissociação da cianidrina em acetona e HCN 
• Esta reação ocorre quando o tecido vegetal é triturado, como no processamento ou na ingestão, 
permitindo o contato entre o substrato e a enzima. 
 
Mecanismo de ação do cianeto 
• Impede a transferência de elétrons da molécula de O2 pela cadeia respiratória 
• Fosforilação oxidativa e metabolismo aeróbico são comprometidos, promovendo hipóxia citotóxica. 
Exposição crônica à glicosídeos cianogênicos 
Promove consequências diversas: 
• Neuropatia atáxica tropical (TAN): Mielopatia, atrofia óptica bilateral, surdez bilateral e polineuropatia. 
Pode estar acompanhada pela doença de Parkinson e por degeneração cerebelar, psicoses e demência 
Fator de aparecimento do bócio: tiocianato provoca 
alterações no metabolismo da tireóide dificultando a 
retenção do iodo. 
 
 
Tratamento da intoxicação aguda (antídotos): 
1) O Nitrito de Sódio converte a hemoglobina em metemoglobina. 
NO2- + HbFe++ –> HbFe+++ 
O CN- apresenta maior afinidade ao íon Fe3+ da metemoglobina ao do citocromo a3. 
Ocorre formação de cianometemoglobina que lentamente é eliminado do organismo por ação da rodanase. 
 
2) O tiossulfato de sódio (injetável) pode também ser empregado. Aumenta a atividade da rodanase que 
biotransforma CN- em SCN-, que lentamente é eliminado na urina. 
Na2S2O3 + CN –>rodanase–> SCN- 
3) Emprego de cobalaminas (Co++ ligado a vitamina B12): O CNapresenta afinidade e se liga ao Co++ . É o 
tratamento menosnocivo, porém só efetivo em intoxicações menos graves. 
 
Fatores que minimizam o risco das intoxicações 
• Cozimento 
• Detoxificação natural pela rodanase (tiossulfato sulfotransferase) 
• Detoxificação natural pela reação com hidroxicobalamina (Vitamina B12a) formando cianocobalamina 
(vitamina B12) 
Métodos analíticos 
Hidrólise enzimática (=autólise – para planta crua) ou hidrólise ácida das amostras seguidas de determinação 
colorimétrica com emprego do reagente de picrato alcalino. 
 
Glicosinolatos 
Glicosinolatos = glicosídeos tiocianogênicos = tioglicosídeos 
Compostos que oferecem o sabor picante a alimentos diversos (mostarda=sinigrina; nabo= pró-goitrina). 
Sintetizados a partir de aminoácidos: 
• Triptofano: indolglicosinolatos 
• Fenilalanina: benzilglicosinolato 
• Tirosina: p-hidroxibenzilglicosinolato 
Agentes bociogênicos que podem ser liberados pela hidrólise dos glicosinolatos: 
• Goitrina: reduz captação de iodo pelas tiroxinas 
• Tiocianatos: SCN- inibe a captura de iodo pela tireóide 
• Isotiocianatos: convertidos a SCN- atuam inibindo a captura de iodo pela tireóide 
 
Glicoalcalóides 
São metabólitos secundários de algumas plantas do gênero Solanum sp.: 
• A batata (S. tuberosum) é rica em solanina e chaconina 
Porção aglicona – solanidina. – 
• A “fruta do lobo” (S. lycocarpum) é rica em solamargina e solasonina. 
Porção aglicona – solasodina. 
• Os glicoalcalóides são derivados biosintéticos do colesterol. 
As batatas (S. tuberosum) adequadas para o consumo apresentam aproximadamente 2,5-15mg de glicoalcalóides 
por 100g de tubérculo fresco. Os glicoalcalóides α-solanina e α-chaconina compreendem 95% dos alcalóides 
presentes na batata. Esses glicoalcalóides são termoestáveis. 
Intoxicação (ingestão de solanina e chaconina): 
• Sintomas gastrointestinais e neurológicos – Alterações hemorrágicas no TGI apresentam atividade 
anticolinesterásica 
• 38-45mg de solanina por 100g de batata provoca intoxicação fatal em seres-humanos 
Oxalatos, 
O ácido oxálico está presente em diversos alimentos (espinafre, beterraba, feijão, alface, amendoim, cacau, chá, 
cenoura) na forma de oxalatos solúveis (de sódio e de potássio) ou insolúveis (de cálcio). 
O cozimento elimina apenas os oxalatos solúveis. 
2-6% dos oxalatos ingeridos são absorvidos. 
98-94% eliminados nas fezes ou degradados por flora 
intestinal. 
Os absorvidos são eliminados inalterados na urina em até 24h 
Hipótese de mecanismo de ação tóxica: 
Plantas com elevados teores de oxalatos prejudicam absorção de cálcio. Por que? 
Formação de oxalato de cálcio no TGI diminui a absorção de cálcio 
• Irritação gástrica em exposição aguda. 
• Hipocalcemia e raquitismo em exposição crônica pela combinação de oxalato com o cálcio sérico 
• Ardor, dores, náuseas e vômitos. 
• Irritabilidade do SNC com convulsões crônicas 
• Irritabilidade de músculos esqueléticos com fibrilação 
O oxalato de cálcio provoca obstrução dos túbulos renais. Os cristais depositados causam hematúria e dores. 
Cronicamente pode provocar cálculos renais. 
Nitratos 
NITRATOS (Espinafre, berinjela, aipo, beterraba) 
 
Aditivo de alimentos – conservação, cor e sabor 
Nitrato na água – 50mg/L – OMS 
10mg/L – Brasil 
Nitrato em alimentos IDA < 3,7 mg/kg/dia 
Cuidado pois os íons nitrato convertidos em nitrito são metemoglobinizantes e ainda podem formar compostos N-
nitrosos ao reagirem com aminas/amidas presentes em alimentos em pH ácido. 
Agentes produtores de flatulência 
Leguminosas + intestino = fermentação = gases (CO2 + H2 +CH4 ) 
Ex: feijões, soja. Oligossacarídeos: rafinose e estaquiose. São α-galactosídeos da sacarose 
No intestino: enzimas hidrolisam os oligossacarídeos na posição α -D-Gal- (1→6). 
Partes finais do intestino: AUSÊNCIA de enzimas = acúmulo e fermentação dos oligossacarídeos = GASES –> 
Flatulência + dores abdominais + desconforto + náuseas + diarréia + rumores intestinais + ejeção de gases 
O cozimento dessas leguminosas parece reduzir significativamente o conteúdo de oligossacarídeos produtores de 
gases. 
Carcinógenos químicos naturais 
São não-nutrientes danosos para quem os ingere. 
Sintetizados pelas plantas para proteger contra ataques de pragas. 
Substâncias carcinógenas encontradas em vegetais usados na alimentação humana: 
• Alcalóides (alcalóides pirrolizidínicos) 
• Glicosídeos (cicasina) 
• Fenóis (safrol, piperina). 
Alcalóides pirrolizídinicos: 
• São mais de 100 compostos diferentes conhecidos encontrados em diversas espécies de plantas 
• Produzem mutação e câncer hepático: 
➢ Ingestão da erva como alimento 
➢ Ingestão de chás feitos com suas folhas 
• Sofrem bioativação hepática: epóxidos por oxidação de enzimas cit P450 
Senécio sp. / Crotalaria sp. / Helotropium sp –> por estarem em pastagens são de maior interesse na pecuária 
(intoxicação de animais de criação). 
Symphytum sp.: Symphytum officinale = confrei 
Uso na medicina popular como chá parece ter causado câncer de bexiga e hepático. 
Cicasina (Cicadaceae sp.) 
É um pseudoglicosídeo cianogênico = ß-glicosídeo metilazoximetanol 
Safrol (3,4-metilenodioxialilbenzeno) 
Presente em óleos essenciais, principalmente do Sassafrás. 
Possível ação mutagênica e carcinogênica em roedores: banido da alimentação humana nos EUA em 1958. 
• Foi usado como aditivo intencional sensorial (saporífico) = adocicado 
Piperina 
Presente na pimenta preta que contem pequena quantidade de safrol. A piperina possui a mesma ação mutagênica 
e carcinogênica do safrol.