Subst naturalmente tóxicas em alimentos dia 20.04.16 (2)

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C.C. NUT 129 - Toxicologia dos Alimentos
Semestre – 2015.2
Agentes naturalmente 
tóxicos em alimentos de 
origem vegetal 
Profa. Neuza Maria Miranda dos Santos
Salvador, 20 de abril de 2016
Sumário
� Introdução
� Conceito de agentes tóxicos de
ocorrência natural
� Classificação
� Principais classes de compostos
químicos de origem natural: estrutura
química, tipos de alimentos,
mecanismo de ação tóxica, riscos
conhecidos e esperados para a saúde
humana
Introdução
�Alimentos podem conter substâncias tóxicas, que
se apresentam como:
� constituintes naturais;
� formadas em alimentos ou oriundas de
contaminação.
�A toxicidade depende:
� propriedades química e biológica;
� nível de exposição e duração a que o indivíduo é 
submetido. 
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Conceito de agentes tóxicos 
naturalmente presentes
Compostos ou classes de compostos presentes numa extensa
variedade de alimentos de origem vegetal, que quando
consumidos, reduzem o valor nutritivo desses alimentos. 
Eles interferem na digestibilidade, absorção ou utilização
de nutrientes e, se ingeridos em altas concentrações,
podem acarretar efeitos danosos à saúde, como
diminuir sensivelmente a disponibilidade biológica
dos aminoácidos essenciais e minerais, além de poder
causar irritações e lesões da mucosa gastrintestinal,
interferindo assim, na seletividade e eficiência dos
processos biológicos
Composição química de 
alimentos vegetais
�Plantio
�Colheita
�Armazenamento
�Variação genética
�Solo
�Fertilizantes
Principais classes de agentes tóxicos 
naturalmente presentes em alimentos
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Por que conhecer estes agentes 
tóxicos?
� Busca de alimentos saudáveis pela 
população brasileira;
� Utilização cada vez maior de 
alimentos in natura ou o uso de
baixas temperaturas de cozimento 
podem expor a população aos efeitos 
deletérios desses agentes tóxicos.
O que é natural é seguro?
Riscos toxicológicos de produtos 
“naturais”
Fonte: Nascimento EMGC, 
Ascheri JLR, Carvalho CWP, 
Galdeano MC. Rev Inst
Adolfo Lutz. São Paulo, 
2013; 72(1):1-9. 
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Sucos utilizados pelos pacientes 
Fonte: Getting et al., 2013
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas 
em alimentos de origem vegetal
�Glicosídios cianogênicos
�Glicoalcalóides
�Metilxantinas
�Glicosinolatos
�Oxalatos
�Inibidores de proteases
�Nitratos
�Agentes produtores de flatulência
�Carcinógenos químicos de ocorrência natural
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Glicosídeos cianogênicos
� Glicosídeos ⇔ compostos orgânicos
constituídos por um açúcar e uma porção
“não açúcar” chamada aglicona.
� Quando a aglicona é representado por
cianidrinas pode-se classificar esse
composto como glicosídeo cianogênico.
� Glicosídeo cianogênico ⇔ glicosídeos que
sofrem hidrólise enzimática liberando HCN.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Glicosídeos cianogênicos
� Exemplo de vegetal:
� Mandioca brava (acima de 100mg/kg) ⇔
linamarina e lotaustralina 2 (folhas e
cascas das raízes).
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Glicosídeos cianogênicos
� Mecanismo de liberação de HCN na planta
glicose cianonidrina
cianonidrina
Ácido 
cianídrico Acetona
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
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Glicosídeos cianogênicos
� Mecanismo de liberação de HCN no organismo
� O pH do estômago é ideal.
CH3 O-β-glicose O
C CH3-C-CH3 +
CH3 C=N Glicose + HCNhidrólise
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Glicosídeos cianogênicos
� Quantidade de linamarina liberada ⇔ até 40mg
de HCN/100g de mandioca.
� Dose letal do HCN ⇔ 0,5 a 3,5mg/ Kg de peso
corporal
� Toxicidade e sintomas
�Toxicidade ⇔ HCN inibe o citocromoxidase
(interrupção da respiração celular).
�Sintomas ⇔ vômito, dores abdominais,
diarréia, convulsões e morte devido ao
bloqueio respiratório central.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
TOXICIDADE
�Agente responsável: Ácido cianídrico (afinidade com o ferro na forma 
férrrica)
Efeitos:
�Hiperpnéia
�Cefaléia 
�Respiração acelerada
� Convulsões hipóxicas
�Morte
Dose:
�Estima-se que uma 
concentração de 0,5 a 
3,5 mg de HCN/Kg peso 
pode levar à morte
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TOXICIDADE
�Mandioca: foi primeiramente relatada a toxicidade dos seus 
glicosídeos , no sec. XVII
�Amêndoas amargas têm causado mortes acidentais 
�Óleo tem sido usado como agente de suicídio e homicídio
100 g amêndoa= 25 mg de HCN ~ 250g = intoxicação aguda
245 g mandioca brava= altamente tóxica (alimento cru)
TOXICIDADE
�Fatores que minimizam o risco de intoxicações agudas
Processos de 
preparação
cozimento
fritura
Remoção dos 
glicosídeos 
cianogênicos
e/ou
Inativação das 
β-glicosidades
TOXICIDADE
�Intoxicações crônicas:
Ingestão de HCN 
em peq. 
quantidades
+ Longos 
períodos
Locais aonde a 
mandioca é alimento 
básico
�Consequências:
�Neuropatia atáxica
tropical (TAN –
envolve o SN) 
observada Nigéria e 
Tanzânia
�mielopatia
�atrofia óptica 
bilateral
�Surdez bilateral
�polineuropatia
�Doença de 
Parkinson
�Degeneraç
ão cerebelar
�Psicoses
�Demência
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Glicoalcalóides
� Definição ⇔ alcalóide (aglicona) unido a um glicídio
por ligação glicosídica.
� Presentes nas Solanaceae ⇔ batata, tomate,
berinjela.
� Batata:
� Glicoalcalóides ⇔ α-solanina (40%) e α-chaconina
� Aglicona ⇔ solanidina
� Açúcares ⇔ β-solatriose e β-chacotriose
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Glicoalcalóides
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
� Os glicoalcalóides, produzidos pela 
batata, são biossintetizados a partir 
do colesterol, no parênquima celular 
da periderme, no córtex do 
tubérculo, e onde haja uma elevada 
atividade metabólica, como por 
exemplo nos olhos da batata 
(botões germinativos) (Simões J., 
2008).
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Glicoalcalóides
� Concentração de glicoalcalóides na batata
� 2 a 15mg/100 g (maior nas cascas e nos
brotos), algumas variedades podem conter até
30,0mg/100g.
� Acima de 220 mg/Kg conferem sabor amargo
e ardência na garganta.
� Fatores que interferem no teor de glicoalcalóides
na batata:
� temperatura (↓4°C-10°C mas ↑ 8°-15°C);
� exposição à luz branca e a injúria mecânica;
� cozimento não altera os níveis existentes. 
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
� IDA dos GAT é de 1mg·kg-1 p.c.
para um adulto com peso corpóreo 
de 60kg. Este valor foi obtido com 
base numa concentração máxima 
na batata de 200mg·kg-1 e uma 
ingestão diária média de 300g 
deste tubérculo.
Fonte: Machado;Toledo, Ciênc. Tecnol. 
Aliment., v.24 n.1, Jan./Mar. 2004.
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Glicoalcalóides
� Dose letal ⇔ 2-6 mg/ kg de peso corporal.
� Toxicidade e sintomas
� Toxicidade ⇔ inibidores da acetilcolinesterase e
ruptura da membrana celular.
� Sintomas ⇔ gastrintestinais e neurológicos,
alterações hemolíticas e hemorrágicas no TGI e
na retina.
� Concentração não deve exceder a 20 mg/100g
do tubérculo fresco
� Outras solanáceas: beringela, tomate (α-
tomatina), pimentão
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Suco de berinjela – Dieta DETOX?
Efeito tóxico dos glicoalcalóides
Figura 1. Alterações metabólicas da acetilcolina sob influência dos glicoalcalóides.
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Metilxantinas
� Alimentos como café, cacau e chá ⇔ cafeína
� Toxicidade ⇔ "síndrome do cafeinismo“
(ansiedade, agitação, insônia, diarréia, tensão
muscular, palpitações cardíacas), pois é
estimulante do sistema nervoso central.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
� café coado: 150 mg /xícara
� expresso: 350 mg /xícara
� instantâneo: 100 mg /xícara
� descafeinado: 4 mg/xícara
� chá: 70 mg /xícara
� coca-cola: 45.6 mg /lata
� diet coca-cola: 45.6 mg /lata
� pepsi cola: 37.2 mg /lata
� diet pepsi: 35.4 mg /lata
� chocolate: (200g): 7 mg
Doses médias de cafeína
Glicosinolatos
� Definição ⇔ compostos que, quando hidrolisados,
liberam SCN-.
� Presentes nas crucíferas (repolho – 16,4mg/kg,
couve-flor – 89,14mg/kg, brócolis, mostarda,
rabanete, nabo) e responsáveis pelo sabor
pungente e picante de condimentos (mostarda) e
aroma característico.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
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Glicosinolatos
�Mecanismo de toxicidade
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Glicosinolato
Glicose
Tioglicosidase (enzima que
promove hidrólise presente
nos tecidos vegetais e
produzida pelas bactérias do
TGI)
Enxofre NitrilosIsotiocianato
Convertido para tiocianato no organismo 
⇔ bociogênico
Glicosinolatos
� No entanto, estudos vem demonstrando atividade
anticarcinogênica dos isotiocianatos.
� 350-500 g de repolho/dia ⇔ redução câncer de mama.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Inibem as enzimas da Fase I
Ativam as
enzimas da
Fase II
Fonte: www.nutconsult.com/informativos/set2004.htm 
Oxalatos
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
� O ácido oxálico encontra-se presente em
inúmeros alimentos de origem vegetal ⇔
espinafre, beterraba, cenoura, alface,
amendoim, cacau e chá.
� Oxalatos ⇔ sais solúveis de K e Na e
insolúveis de Ca do ácido oxálico.
Carambola (família das Oxalidácea, 
espécie Averrhoa carambola).
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Oxalatos
� Estrutura química:
Ácido 
oxálico
Oxalato 
de sódio
Oxalato 
de 
cálcio
Solúvel: 
cátions 
monovalentes
Insolúvel: 
cátions 
bivalentes
Oxalatos
� Ingestão, metabolização e excreção
� oxalatos da dieta
� absorção pelo trato digestivo => 2- 6%
� não são metabolizados
� excretados pela urina em até 24h
� degradação pelas microflora intestinal e
excreção pelas fezes => restante
Oxalatos
� Origem dos oxalatos encontrados na 
urina
� dieta 
� cerca de 10-20% do total 
� síntese endógena 
� a partir de aminoácidos e ácido ascórbico 
(cerca de 80% do total produzido pelo 
fígado)
� secreção renal
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Oxalatos
� Implicações:
1.Os oxalatos são absorvidos no intestino
e se combinam com o Ca2+ na corrente
sanguínea => cristais insolúveis se
acumulam nos rins, bexiga e uretra =>
irritação, inflamação, hematúria e dor.
Oxalatos
� Toxicidade e sintomas
� Toxicidade ⇔ anti-nutrientes (complexam minerais) que
produzem obstrução dos túbulos renais com supressão da
urina.
� Sintomas de intoxicação aguda (1g): irritação gástrica,
ardor, dores, náuseas e vômitos.
� Sintomas de intoxicação crônica: os cristais depositados
nos ureteres e bexiga produzem dores e hematúria.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Oxalatos
Intoxicação aguda: (3 fases)
1ª : ingestão de cerca de 1g de oxalato => “corrosão”da
língua e do trato digestivo => ardor, dor, náusea e
vômito.
2ª: combinação do oxalato com cálcio sérico =>
hipocalcemia => ação sobre SNC e músculos
esqueléticos => colapso cardiovascular, redução
coagulação sanguínea etc.
3ª: ação direta ácido oxálico ou deposição oxalato de cálcio
nos túbulos renais => insuficiência renal .
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� Libert & Franceschi, 1987
� Dose letal de oxalato => 2-30 g
� Holmes et al., 2001
� Ingestão de 150-250 mg de oxalatos =>
40-50% oxalatos na urina
Oxalatos
Oxalatos
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
10% da população podem ser formadores de cálculos
Cristais de oxalato de cálcio
Oxalatos
Influência da ingestão de cálcio na excreção
urinária de oxalato
� dieta pobre em cálcio (< 150 mg/dia) =>
maior absorção e excreção de oxalatos e
vice-versa.
� dieta rica em cálcio funciona como proteção
contra a formação de cálculo renal.
Presença de fitatos na dieta pode aumentar a
absorção de oxalatos, pois competem pela
ligação com cálcio.
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Oxalatos
� Tipo alimento
Tipo de espécie
Época de colheita
(Espinafre - Cultivar 
verão=740mg/100g 
outono= 560mg/100g)
Alimento Espécie
Espinafre Universal Outras
(mg/100g) 400-600 700-900
Soja Verdene Williams
(mg/100g) 670 1480
OBS.: O cozimento dos alimentos em água reduz em grande parte os
oxalatos solúveis, porém os insolúveis permanecem no vegetal.
Oxalatos
Alimento Concentração
(g oxalato/100g)
Espinafre 0,571
Ruibarbo 0,537
Cacau em pó 0,385
Soja 1,480
Beterraba 0,072
Carambola 0,500
Oxalatos
Alimentos 
processados
Porção (g) Oxalato
(mg/porção)
Soja 28 392
Bebida soja 85 336
Tofu 85 116
Leite soja 240 518
Farinha soja 28 57,77
Molho soja 28 3,1
Fonte: American Dietetic Association: 10 mg oxalato/porção
(Al- Wash et al. (2005))
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Oxalatos
Alimento Porção Oxalatos 
(mg)/porção
Folhas beterraba 
cozida
½ copo 916
Ruibarbo vapor ½ copo 860
Quiabo cozido 8-9 unidades 146
Chocolate 30 g 91
Beterraba cozida ½ copo 675
Gérmen de trigo 2 colheres 107
Fonte: http://www.endonutri.med.br/portal/tabartendocrino0004.asp
Oxalatos
Alimentos ricos em oxalato:
� Espinafre; 
� Beterraba; 
� germe de trigo; 
� Amendoim;
� Chocolate;
� chá preto indiano;
� e batata doce 
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Oxalatos
Alimentos com quantidades médias 
em oxalato:
� uva, 
� aipo, 
� pimentão, 
� morango 
� e fígado. 
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
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Os alimentos acima contém mais de 7mg de 
oxalatos por porção.
Oxalatos
Alimento Componente Tratamento Redução
Folhas de 
brócolis
Ácido oxálico 10 minutos/fervura - 31 %
Inhame (fatias)
Dioscorea bulbifera
Oxalatos
totais
Assado (180 ºC/45 
min)
- 6 %
Inhame (fatias)
Dioscorea bulbifera
Oxalatos 
totais
30 min/fervura
Descarte da água
- 53 %
Espinafre
(Nova zelândia)
Oxalatos 
totais
2minutos/fervura - 25 %
Efeito de processamento:
Oxalatos
Alimento*
Oxalato (solúvel) Oxalato (insolúvel)
Cru Cozido Cru Cozido
Espinafre 266,2 90,9 63,4 63,9
Brócolis 11,6 6,6 4,5 3,5
Ruibarbo 287,3 80,7 699,4 675,6
Cenoura 22,6 19,3 13 13
*Todos cozidos em água fervente em diferentes tempos
Efeito do processamento:
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Oxalatos
� Em Jaú (interior de SP) foi aprovada uma lei que obrigava
todos os estabelecimentos a colocarem cartazes contendo
informações sobre os perigos do consumo de carambola,
tanto em sucos, fruta in natura ou polpa, para indivíduos
com insuficiência renal. Os efeitos descritos estão
associados a alta concentração do oxalato presente na
fruta. Sabe-se que a mortalidade por intoxicação pela
carambola em pacientes com Insuficiência Renal Crônica
(IRC) pode chegar a 40% (Mendes, 2008).
� Além da carambola, também devem ser evitados para
estes pacientes: espinafre, castanha, chá, chocolate,
beterraba, ruibarbo, morango e farelo de trigo (Massey e
cols., 1993).
Inibidores de proteases
� Proteínas de baixo peso molecular (8.000-10.000 Da)
que inibem enzimas proteolíticas (tripsina,
quimotripsina).
� Fontes ⇔ feijão, ervilha, lentilhas, amendoim, milho,
arroz, soja, batata e clara de ovo
� Consequências ⇔ indisponibilidade nutricional e
crescimento do pâncreas.
� ⌦Inativação ⇔ aquecimento úmido a 100°C/ 15
minutos.
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
Inibidores de proteases
Efeito do tratamento térmico:
� Os inibidores de proteases são inativados pelo
calor tanto úmido (cozimento), quanto seco
(torra);
� Produtos derivados da soja sofrem processamento
térmico, como o PTS e a farinha;
� Rações que são destinadas aos animais (ex.:
farelo de soja).
� Problema maior: consumode grãos crus (adeptos de
dietas exóticas e vegetarianas).
Substâncias naturalmente tóxicas encontradas em alimentos
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Formação de nitratos no ambiente
Nitratos
� Também utilizados como aditivos 
intencionais de alimentos (sais de 
sódio e potássio) Conservas
Produtos cárneos
Queijos
� Funções Inibidor C. botulinum
Conferir cor e sabor
Prevenir estufamento tardio de
queijos
Influência do armazenamento de vegetais
� Armazenamento à 
temperatura 
ambiente
� Vegetais com 
elevadas 
concentrações de 
nitratos
� Conversão 
microbiológica a 
NITRITOS
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Fontes de nitratos
� Água Principal fonte
� Vegetais Repolho – 780 ppm
Pepino – 24 ppm
Berinjela – 302 ppm 
Alface – 1.100 ppm
Cenoura – 72 ppm
Espinafre – 2.200 ppm
Brócolis – 464 ppm
Couve-flor – 254 ppm
� Leite Não apresenta teores elevados 
Riscos toxicológicos dos nitratos
� Produção de metemoglobinemia 
(população infantil) quando há 
formação de nitrito;
� Formação de compostos N-nitrosos 
(compostos carcinogênicos)
Fonte: Jornal Correio da Bahia. Domingo, 23/09/2012. 
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�Leguminosas
�Feijões / Soja produção de gases, principalmente dióxido de 
carbono, hidrogênio e metano
�Responsáveis: oligossacarídeos rafinose e estaquiose
�Ausência de enzimas nas partes finais do intestino- acúmulo de 
oligossacarídeos – fermentação por bactérias anaeróbicas
�Quadro flatulência
�Náuseas
�diarreia
�Rumores 
intestinais
�Desconforto 
social
Cozimento 
parece reduzir o 
conteúdo dos 
oligossacarídeos
Agentes produtores de flatulência
�Substâncias não-nutrientes
�Finalidades voltadas à manutenção de sua integridade bem 
como sua proteção contra o ataque de pragas
�Inúmeras substâncias extraídas de vegetais já foram 
provadas produzir câncer experimentalmente através dos 
diferentes mecanismos de ação propostos e aceitos 
atualmente: iniciação, promoção ou progressão do processo 
neoplásico, porém poucos experimentos têm sido realizados
Valor nutritivo / 
supostos efeitos 
farmacológicos
Utilização 
de 
vegetais 
na forma 
de chás
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EXEMPLOS DE CARCINÓGENOS 
CONSUMIDOS
�Substância alcaloídicas: ALCALÓIDES 
PIRROLIZIDÍNICOS
�Substâncias glicosídicas: CICASINA
�Substâncias fenólicas: SAFROL
ALCALÓIDES PIRROLIZIDÍNICOS
�Comprometimento em produzir mutações e câncer hepático
�Ingestão como alimento da própria erva ou de chás preparados 
a partir de suas folhas
�Senecio, pertencente à família Compositae – incluídos em 
algumas preparações de chás – intoxicação de crianças e adultos
�Interessante em alimentação animal – contaminação pastagens
ALCALÓIDES PIRROLIZIDÍNICOS
�“Confrei” (Symphytum officinale L.) – usado como chá, suco ou 
saladas (principalmente Japão)
�Empregado pelas suas propriedades alimentares e curativas
�Uso prolongado: associado a tumores de bexiga urinária e 
fígado de humanos
�Uso interno deve ser evitado
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SAFROL
� Presentes em inúmeros óleos essenciais, ppl os extraídos do vegetal 
sassafrás
�Usado como aditivo saporífico por mais de 60 anos, em virtude de 
sabor adocicado
�Suspeitos de serem mutagênicos e carcinogênicos para roedores
�Banido da alimentação humana nos Estados Unidos, em 1958
�Pimenta preta – utilização na alimentação humana - contém safrol e 
piperina (mesmas características cancerígenas e mutagênicas do 
safrol)
�Brasil: Resolução RDC nº 2/07 - Aprova o Regulamento 
Técnico sobre Aditivos Aromatizantes Óleos 
essenciais de sassafrás estão proibidos 
Considerações finais
� Inúmeras outras substâncias presentes
naturalmente nos alimentos ou oriunda de
contaminação e/ ou formação em alimentos
podem estar envolvidas com reações
toxicológicas agudas ou crônicas;
� É necessário um maior conhecimento e
informação à população de que nem sempre o
que É NATURAL É SEGURO.
Referências
� Glicosinolatos. Disponível em:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Glicosinolatos. Arquivo
capturado em: 01 jun. 2007.
� Hasler, C. M. Alimentos Funcionais:
Seu Papel na Prevenção de Doenças
e na Promoção da Saúde. Disponível em:
http://www.geocities.com/quackwatch/ff.html.
Arquivo capturado em: 30 mai. 2007.
� MACHADO, R. M. D.; TOLEDO, M. C. F.
Determinação de glicoalcalóides em batatas in
natura (Solanum Tuberosum L.) comercializadas na
cidade de Campinas, Estado de São Paulo. Ciência
e tecnologia de alimentos, Campinas, v. 24, n. 01,
p. 47-52, jan./ mar. 2004.
� MIDIO, A. F.; MARTINS, D. I. Toxicologia de
alimentos. São Paulo: Varela, p. 31- 57, 2000.