ADDITIVI E TOSSICIpeople.unica.it/carlotuberoso/files/2018/11/15... · 2018-11-14 · DESTINO (con...

Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

Chimica degli Alimenti

ADDITIVI E TOSSICI

Errori di alimentazione

Tossine di origine batterica

Micotossine

Agrofarmaci

Additivi

OGM

Percepiti Reali

Agrofarmaci

OGM

Additivi

Errori di alimentazione

Tossine di origine batterica

Micotossine

CONFRONTO RISCHI

(ordine decrescente)


CONTAMINANTE PRESENZE

RISCONTRATE

FREQUENZA %

Metalli pesanti 52 8,4

Micotossine 294 47,3

Diossine e IPA 10 1,6

Presenza di inibitori batterici

e antibiotici

30 4,8

3-MPCD (3-monocloropropano-1,2-diolo) 2 0,3

Residui di fitofarmaci 20 3,2

Coloranti e Sudan 55 8,9

Additivi ed altri contaminanti chimici 158 25,5

(Dipartimento per la Sanità pubblica veterinaria, la Nutrizione e la Sicurezza degli alimenti del Ministero della Salute)

Principali contaminanti biologici e chimici

riscontrati e loro frequenza


RATINGRATING DEI RISCHI SANITARI DEI RISCHI SANITARI

DERIVANTI DAGLI ALIMENTIDERIVANTI DAGLI ALIMENTI

ACUTI CRONICI

MicrobiologiciMicrobiologici

FicotossineFicotossine

FitotossineFitotossine

MicotossineMicotossine

AdditiviAdditivi

AgrofarmaciAgrofarmaci

MicotossineMicotossine

Errori di alimentazioneErrori di alimentazione

FicotossineFicotossine

MicrobiologiciMicrobiologici

AdditiviAdditivi

AgrofarmaciAgrofarmaci

ALTOALTO

BASSOBASSO

AVVENIMENTI DISASTROSI

Diossina dall’ICMESA di Seveso (1976)

Incidente nucleare di Cernobyl (1986)

FRODI: Vino al metanolo in Italia (1986)

Presidi agrari e veterinari

Concimazione eccessiva

Coadiuvanti tecnologici

Detergenti

Pratiche errate di cottura

Pb, Hg, Cd, As, Sn

Diossine, IPA, PCB e PBB

Tossici naturali intrinseci

Tossici naturali involontari

Cessioni tra contenitore e contenuto

Pb Hg Cd


AARRIIAA

DDeeppoossiizziioonnee DDeeppoossiizziioonnee DDeeppoossiizziioonnee ee ccaappttaazziioonnee

IInnaallaazziioonnee

AAccqquuaa SSUUOOLLOO PPIIAANNTTEE IInnaallaazziioonnee

FFlloorraa ee ffaauunnaa aaccqquuaattiiccaa AANNIIMMAALLII

IInnggeessttiioonnee

IInnggeessttiioonnee UUOOMMOO

Ciclo dinamico (geologico e biologico)

Destino di uno xenobiotico


la valutazione dell’esposizione risponde alla semplice equazione:

Assunzione = Concentrazione (μg/kg) Consumo (kg)/peso corporeo (kg)

Entità della contaminazione NEGLI ALIMENTI

Durata dell’esposizione

Frequenza dell’esposizione


Via

cutanea Via inalatoria Via

digestiva

DESTINO

(con o senza metabolizzazione)

Eliminazione Accumulo

Tessuto

adiposo

Altri organi

o tessuti Apparato

respiratorio

Apparato

digestivo

Apparato

urinario


Fattori che possono influenzare la tossicità di uno xenobiotico

FATTORI ESTRINSECI FATTORI INTRINSECI

Sesso Legati allo xenobiotico

Età Via di somministrazione

Fattori genetici Tempo di somministrazione

Gestazione Caratteristiche chimico-fisiche

Ritmi mestruali Interazioni con altri esogeni

Stati patologici

Indipendenti dallo xenobiotico

Alimenti

Fumo

Bevande

Inquinanti ambientali

Inibizione o induzione enzimaticaProf. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

body burden (deposito) = assorbimento - escrezione

Assorbimento

Distribuzione

Escrezione

Depositi

Siti di biotrasformazione

forma libera forma legata

accumulo Rilascio

(t1/2)

MOMENTO DI MOBILIZZAZIONE =EMIVITA BIOLOGICA

(renale, epatica)

intestinale, polmonare,

mammaria, cutanea,

salivare e lacrimale

VELOCITÀ DI RILASCIO

INVERSAMENTE PROPORZIONALE ALL’AFFINITÀ


REAZIONI DI FASE I

(Funzionalizzazione)

REAZIONI DI FASE II

(Coniugazione)

OSSIDAZIONI

C-ossidazioni

N-ossidazioni

S-ossidazioni

Dealchilazione

Deaminazione

Ossidazione di aldeidi

Ossidazione di alcoli

Coniugazione con acido glucuronico

Coniugazione con glutatione

Solfonazione

Acilazione

Metilazione con a.a. come glicina

taurina, ac. glutammico

Metilazioni

Formazione di acido mercapturico

RIDUZIONI

Nitroriduzioni

Azo riduzioni

Aldeidi

IDROLISI

Esterea

Ammidica


XENOBIOTICO DIFFUSIBILE

PLASMATICO

SCAMBIO LENTO (anni) SCAMBIO RAPIDO (mesi)

SCAMBIO INTERMEDIO

ASSORBIMENTO

DISTRIBUZIONE ESCREZIONE

SCAMBIO MOLTO RAPIDO

(ore/giorni)

Proteine plasmatiche o eritrociti

INTRODUZIONE

Scambio dinamico di uno xenobiotico nell’organismo

VE

LO

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À D

I RIL

AS

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SA

ME

NT

E P

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PO

RZ

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’AF

FIN

ITÀ

body burden (deposito) = assorbimento - escrezione

accumulo

rilasciopool dello xenobiotico

t1/2


XENOBIOTICO LIPOFILO Fase II

XENOBIOTICO TOSSICO Fase I metabolita Fase II Coniugato-idrosolubile

XENOBIOTICO

Non tossico e idrosolubile

Coniugato-idrosolubile

E

S

C

R

E

Z

I

O

N

E

Fase I Attivato DANNO

Fase I Inattivato Fase II Coniugato-idrosolubile

Addotti a legame covalente

Schema di biotrasformazione degli xenobiotici

L’attivazione metabolica è un processo mediante il quale

una sostanza chimica, poco tossica o inerte biologicamente,

viene trasformata in derivati più tossici dal metabolismo cellulare


BIOACCUMULO (body burden):

BIOCONCENTRAZIONE E BIOMAGNIFICAZIONE

Gli organismi sono anche in grado di eliminare una parte

del tossico presente nei loro tessuti attraverso le diverse

vie di escrezione ed è presumibile che il suo rilascio,

nell’unità di tempo, sia proporzionale alla concentrazione

nei tessuti

dal mezzo

circostante

e/o attraverso

la catena trofica

L’assorbimento di X sarà proporzionale alla sua concentrazione nell’ambiente


Se assumiamo che la concentrazione di tossico nell’ambiente sia costante,

la concentrazione di tossico nell’organismotende, nel tempo, verso la concentrazione di equilibrio

Se definiamo il fattore di bioconcentrazione (BioConcentration

Factor-BCF) come rapporto tra la concentrazione del tossico

nell’organismo (mg/kg) e quella nel mezzo circostante (mg/L)

possiamo dire che

a regime si avrà:

BIOCONCENTRAZIONE

dove k1 e k2 sono rispettivamente la costante di assorbimento e di rilascio


Il BCF è tanto più alto quanto maggiore è la costante

di ASSORBIMENTO e quanto minore è la costante diRILASCIO

Naturalmente per ogni xenobiotico il BCF di unorganismo adulto varia da specie a specie, mentre

all’interno di ogni specie varia al variare dellecaratteristiche chimico-fisiche della sostanza

assorbita. I tossici, essendo spesso lipofili, siaccumulano preferenzialmente nei tessuti grassi diun organismo

e, in tal caso, nei tessuti degli organismi la concentrazione del tossico può ritrovarsi aumentata durante l’esposizione,

anche di diversi ordini di grandezza rispetto a quella ambientale

il BCF del DDT è di 24.000, perciò, se è presente nell’acqua al livello

di 1 ng/L, per effetto della bioconcentrazione, viene ritrovato nei pesci

con un tenore di 24 g/kg di peso fresco


Il latte è forse il più classico esempio di passaggio di uno xenobiotico,

tal quale o biotrasformato, nei tessuti o negli escreti, a causa degli

animali che hanno ingerito alimenti contaminati:

ARACHIDI CONTAMINATE DA AFLATOSSINA B1

(carry-over)

50% sopravvive al trattamento

termico nelle arachidi tostate

Non passa

nell’olio di arachidi

Si trasferisce quantitativamente

nei magimi zootecnici

Biotrasformata in aflatossina M1

si ritrova nel latte

Con i metaboliti

si ritrova nelle uova

Si concentra

Nel formaggio


in gelato e yogurt

Non passa nel burro Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

È la capacità di alcune sostanze chimiche a diventare sempre più

concentrate, man mano che si sale di livello nella catena alimentare.

Ad ogni livello trofico i consumatori ingeriscono un certo tenore di

BIOMASSA dall’anello inferiore e, se questo contiene un tossico,

necessariamente essi ingeriranno una certa quantità del contaminante.

Salendo nella catena alimentare, ad ogni passaggio trofico l’entità della

concentrazione si amplificherà via via, fino a raggiungere un massimo

nell’organismo che sta in cima, come i predatori di grossa taglia.

fitoplancton zooplancton invertebrati carnivori

grossi predatori grandi vertebrati

carnivori

piccoli vertebrati

carnivori

BIOMAGNIFICAZIONE


DL50 (Dose Letale almeno nel 50% dei casi, o LD = Letal Dose)

o la CL50 (Concentrazione Letale nel 50% dei casi)

ED50 ed EC50 che indicano rispettivamente

Dose e Concentrazione Efficace,

cioè la dose che produce un determinato effetto tossico

(non necessariamente la morte)

almeno sul 50% della popolazione in esame

TD = Tumoral Dose (Dose Tumorale almeno nel 50% dei casi)

Studi tossicologici sono condotti negli animali da esperimento

seguendo metodologie rigorose e

constano di diverse fasi che comprendono:

a) Tossicità acuta,

b) Tossicità cronica a breve termine (almeno 90 giorni),

c) Tossicità cronica a lungo termine (almeno 2 anni)

LA VALUTAZIONE DELLA TOSSICITA’


"No Observed Adverse Effect Level"

“Lowest Observed Adverse Effect Level”

EFSA, European Food Safety Authority con sede a Parma

IARC, International Agency for Research on Cancer

WHO, World Health Organization

«No Observed Effect Level»

LOAEL

NOAEL

NOEL


ADI (Accetable Daily Intake)

Tolerance Level (TL)

ADI

TL = ———

FDI

10: specie;

100: categoria;

500-1000

(tossicità intrinseca)

NOEL

ADI = ———

SF

NOEL

ADI = ———

SF

PTWI (Provisional Tolerance Week Intake) PMTDI (Provvisional Maximum Tolerable Daily Intake); PTMI (Provvisional Tolerable Monthly Intake)

ALARA (As Low As Reasonably Achievable),

con l’obiettivo di fissare tenori massimi al livello più basso

RAGIONEVOLMENTE OTTENIBILE

FDI (Food daily intake)

MRL

0,01 mg/kg, rappresenta lo zero legale (>baby food)


Categorie di CANCEROGENICITÀ secondo diversi ORGANISMI

CEE DESCRIZIONE

1 Sostanze note per effetti cancerogeni sull’uomo

(prove sufficienti per nesso causale tra esposizione e lo sviluppo di tumori)

2 Sostanze che dovrebbero considerarsi cancerogene per l’uomo

(elementi sufficienti per ritenere verosimile che l’esposizione dell’uomo possa

provocare lo sviluppo di tumori)

3 Sostanze con sospetto per i possibili effetti cancerogeni per l’uomo

(informazioni disponibili non sufficienti per procedere ad una valutazione

soddisfacente)


Gruppo A cancerogeno per l’uomo, vi è sufficiente evidenza di cancerogenicità negli studi epidemiologici

Gruppo B il gruppo B si divide in due parti:

B1 probabile cancerogeno per l’uomo con evidenza limitata di cancerogenicità in studi epidemiologici ed evidenza sufficientein studi su animali

B2 probabile cancerogeno per l’uomo con evidenza sufficiente di cancerogenicità in studi su animali ed evidenza inadeguata o assenza di dati in studi sull’uomo

Gruppo C sospetto cancerogeno per l’uomo con evidenza limitata di cancerogenicità in studi su animali in assenza di dati sull’uomo

Gruppo D non classificabile come cancerogeno, per evidenza inadeguata sia nell’uomo che negli animali da esperimento o sostanza per cui non sono disponibili dati

Gruppo E nessuna evidenza di cancerogenicità nell’uomo, in assenza di evidenza di cancerogenicità sia negli animali da esperimento che in studi sull’uomo

(Environmental Protection Agency)


Probabilità di cancerogenicità delle classi dello IARC

Gruppo Probabilità di cancerogenicità

1 P = 100%

2A P = 75%

2B P = 50%

3 P = 25%

4 P = 0%

Occorre sottolineare che la valutazione del rischio,

nei suoi diversi momenti

si basa sul peso dell’evidenza epidemiologica

comprese le frequenti incertezze scientifiche

con inevitabili elementi di soggettività

Non si può, quindi, ritenere che nell’ambito dello stesso Gruppo

diversi agenti presentino identici pesi di evidenza cancerogenetica

IARC DESCRIZIONE

G1 Cancerogeno per l’uomo

G2A Cancerogeno probabile

G2B Cancerogeno possibile

evidenza inadeguata

G3 Non classificabile per la

cancerogenicità per l’uomo

G4 Probabile non cancerogeno

per l’uomo


VALUTAZIONE DEL

RISCHIO

I dentificazione del pericolo

C aratterizzazion e del pericolo V alutazione dell ’ esposizione

C aratterizzazione del rischio

COMUNICAZIONE DEL

RISCHIO

C onfronti

I nterazioni

S ca l a delle priorità

E ducazione

GESTIONE DEL RICHIO

R ischio accettabile

Preven zion e

Opzioni Costi/Benefici

Legislazione

ANALISI DEL RISCHIO

Regolamento

(CE)

n°178/2002(principi e

requisiti della

legislazione

alimentare)

EFSA (European Food Safety Authority)

(Risk assessment)

(Risk comunication)

Regolamento (CE) n°178/2002

EFSALineeGuida

Principio di precauzione

C. Stoccolma Regolamento

(CE) n. 850/2004 Principio di

precauzione ATTIVAProf. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

I GRUPPI DI LAVORO operano con specifici obiettivi in TRE CAMPI di attività:

• OSSERVATORIO per il monitoraggio delle abitudini alimentari e degli stili di vita della

popolazione infantile, adolescenziale e relative famiglie e della popolazione adulta

• LINEE GUIDA per il miglioramento della qualità nutrizionale dei prodotti della ristorazione

scolastica ivi compreso l’ambito della distribuzione automatica, è basilare SENSIBILIZZARE

E COINVOLGERE GENITORI E INSEGNANTI

• VALUTARE LA QUALITÀ NUTRIZIONALE dei prodotti al consumo, promuovere una corretta

informazione del consumatore, incentivare il settore produttivo a migliorare la qualità

nutrizionale dei prodotti

Il PRODUTTORE – sia esso agricoltore o ristoratore – , è tenuto ad analizzare il proprio

processo produttivo per individuarne i potenziali PUNTI CRITICI e apportare

tempestivamente gli interventi correttivi indispensabili per ridurre i rischi di contaminazione

CHI ESEGUE I CONTROLLI UFFICIALI deve essere capace di analizzare l’attuazione e

l’efficacia delle azioni preventive messe in atto dal produttore

Per questo è innanzitutto indispensabile che il sistema operi coordinando le attività dei

in cui si articola l’Autorità nazionale competente sui controlli ufficiali in ambito di sicurezza

alimentare:

Principi innovatori introdotti dal TRATTATO ISTITUTIVO della CE

per garantire il diritto alla SICUREZZA ALIMENTARE

(in applicazione delle azioni individuate dall’OMS nel documento “Health 2020”)


I bambini hanno una

suscettibilità estremamente

peculiare e una maggiore

esposizione a qualsiasi

contaminante tossico nell’acqua e

nel cibo rispetto agli adulti. Infatti,

Nei primi 6 mesi di vita bevono

7 volte più acqua per kg di peso

corporeo

Nel periodo compreso fra 1 e 5

anni mangiano 3-4 volte più cibo

per chilo di un adulto medio

< 12 mesi: 45 g/kg

Adulto: 12 g/kg

I bambini hanno meccanismi di crescita

e sviluppo veloci con processi che

possono essere facilmente danneggiati

Alto rischio che le disfunzioni risultanti

siano PERMANENTI ed IRREVERSIBILI

Il sistema degli organi dei bambini

cambia rapidamente nei primi mesi-anni di

vita

I sistemi di sviluppo sono molto delicati

e non attivano facilmente meccanismi di

“riparo”, quando danneggiati da un

qualsiasi contaminante

I bambini hanno più anni di vita degli adulti, quindi, più tempo di sviluppare

malattie croniche causate da esposizioni precoci

È maggiore la probabilità che le esposizioni a sostanze tossiche e/o

cancerogene nei primi anni di vita (incluso il periodo prenatale) provochino

danni rispetto a esposizioni analoghe in età più adulta


E104

E102

E338

E432

E902

E953

GLI ADDITIVI ALIMENTARI


Gli additivi alimentari non sono un’invenzione infatti, fin dai tempi

più remoti, è sempre stata avvertita la necessità di conservare i

prodotti alimentari fra un raccolto e l'altro e di migliorare l'aspetto e

il valore nutritivo degli alimenti. L'impiego del sale o del fumo per la

conservazione dei cibi risale all'antichità. Gli antichi Egizi usavano

sostanze coloranti e aromatizzanti, mentre i Romani facevano usodi salnitro, spezie e coloranti

A partire dalla prima metà del secolo scorso, è incominciato l’USO

CONSAPEVOLE di emulsionanti nella margarina, lievito in polvere

nei dolci e gli agenti gelificanti nelle marmellate.

Negli ultimi 40 anni, gli sviluppi della scienza e della tecnica

alimentare, così come i cambiamenti nella domanda da parte del

consumatore, hanno determinato un aumento sostanziale nell'uso

degli additivi alimentari contestualmente alla buona qualità


Negli ultimi decenni il nostro stile di vita è profondamente

cambiato e l'uso degli additivi alimentari, unito alla nuova

tecnologia, ha reso possibile la preparazione su grande

scala di cibi buoni e sani a prezzi convenienti

Grazie agli additivi disponiamo anche di alcuni alimenti

estremamente utili come miscele in polvere per salse,

puré di patate e dessert istantanei e altri prodotti più

recenti come piatti pronti e snack. Notevoli progressi

sono stati fatti nel campo della salute e dell'alimentazione

Di fatto molti prodotti alimentari disponibili oggi non

potrebbero esistere se non ci fossero gli additivi

alimentari


FUNZIONI BASILARI

Preservare la qualità nutrizionale degli alimenti (ad esempio,

evitando la degradazione delle vitamine, degli aminoacidi essenziali

e dei grassi insaturi)

Migliorare le condizioni di conservazione degli alimenti (ad

esempio, evitando il deterioramento microbico e ritardando

l'ossidazione)

Offrire al consumatore ingredienti con determinate caratteristiche

nutritive (ad esempio, dolcificanti in sostituzione dello zucchero per i

diabetici)

Conservare o migliorare la consistenza, la struttura e altre

proprietà sensoriali quali gusto, aroma e colore

Facilitare la lavorazione, il condizionamento, il trasporto o

l'immagazzinamento dei prodotti alimentari


ORGANISMI IN MATERIA DI ADDITIVI ALIMENTARI

1956 JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food

Additives) Comitato misto FAO/OMS

1945 FAO (Food and Agriculture Organization)

l’Organizzazione per l’Alim. e l’Agr. delle N U

1962 CCFA (Codex Committee on Food Additives),

apparato consultivo del CAC (Codex Alimentarius

Commission), di JECFA

1974 SCF (Scientific Committee on Food)

dell’EFSA (2002) (European Food Safety Authority)

Queste funzioni sono state elaborate e regolamentate dal

Codex Alimentarius e da Organismi dell'Unione Europea.


TITOLO I

Disposizioni generali riguardanti i coloranti (94/36), gli edulcoranti (94/35 e 95/31) e gli additivi diversi dai coloranti e dagli edulcoranti (94/34 e 95/2)

Definizioni

. Per additivo alimentare si intende qualsiasi sostanza,

normalmente non consumata come alimento in quanto tale e non

utilizzata come ingrediente tipico degli alimenti, indipendentemente

dal fatto di avere un valore nutritivo, aggiunta intenzionalmente ai

prodotti alimentari per un fine tecnologico nelle fasi di produzione,

di trasformazione, di preparazione, di trattamento, di imballaggio, di

trasporto o immagazzinamento degli alimenti, che si possa

ragionevolmente presumere diventi, essa stessa o i suoi derivati, un

componente di tali alimenti direttamente o indirettamente.Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

. La classificazione dell'additivo in una categoria non esclude peraltro la possibilità che tale additivo sia autorizzato per altre funzioni.

ADDITIVI INTENZIONALI = INGREDIENTI ALIMENTARI

sempre obbligatoria l’indicazione in ETICHETTA

della categoria di appartenenza, del nome o della sigla e della

quantità ed elencati in ordine decrescente

tra gli altri ingredienti

2. Campo d'applicazione.

. Il presente decreto disciplina gli additivi alimentari utilizzati o destinati ad essere utilizzati come ingredienti nella fase di produzione o preparazione dei prodotti alimentari e ancora presenti nel prodotto finale, anche in forma modificata.

2. Campo d'applicazione.

. Il presente decreto disciplina gli additivi alimentari utilizzati o destinati ad essere utilizzati come ingredienti nella fase di produzione o preparazione dei prodotti alimentari e ancora presenti nel prodotto finale, anche in forma modificata.


. Per coadiuvante tecnologico si intende una sostanza che non viene consumata come ingrediente alimentare in sé, che è volontariamente utilizzata nella trasformazione di materie prime, prodotti alimentari o loro ingredienti, per rispettare un determinato obiettivo tecnologico in fase di lavorazione o trasformazione che può dar luogo alla presenza, non intenzionale ma tecnicamente inevitabile, di residui di tale sostanza o di suoi derivati nel prodotto finito, a condizione che questi residui non costituiscano un rischio per la salute e non abbiamo effetti tecnologici sul prodotto finito.

AL FINE DI EVITARE CONFUSIONI

Solventi Chiarificanti Decoloranti


Ad ogni additivo corrisponde una sigla identificativa,

formata da una E, che sta per Europa, ed un numero

International Numbering System (INS),

ma può essere indicato anche con il proprio nome

chimico o di fantasia

Sempre obbligatoria l’indicazione in etichetta del

nome o della sigla e della quantità ed elencati in ordine

decrescente tra gli altri ingredienti

Esiste una LISTA positiva adottata l’11 novembre 2011 e applicata il 1 giugno2013. Il data base degli additivi alimentari è disponibile on line:https://webgate.ec.europa.eu/foods_system/main/?event=substances.search&substances.pagination=1


Gli additivi alimentari sono classificati e suddivisi in categorie

La nuova valutazione di tutti gli additivi alimentari approvati

(ad eccezione dei coloranti e degli edulcoranti)

deve essere ultimata entro il 31.12.2018

Conservanti (E 200-285 e E 1105) Antiossidanti (E 300-340)

Addensanti-Emulsionanti

(E 322, 400-499 ed E 1400-1451)

Regolatori di acidità

(vari numeri)

Esaltatori di sapidità (E 600-650) Agenti di resistenza

Agenti di rivestimento (E 900-910) Antiagglomeranti (550-572)

Coloranti (E 100–181)

la nuova valutazione di tutti i coloranti alimentari approvati


Edulcoranti (E 420, 421, 950-970)

la nuova valutazione di tutti gli edulcoranti approvati

(aspartame-settembre 2012)


ADDITIVI DIVERSI dai coloranti e dagli edulcoranti

(DIRETTIVE 94/34 e 95/2)


Alcuni impieghi degli additivi alimentari

Gli additivi alimentari sono impiegati per migliorare e preservare la qualità degli alimenti e, spesso, servono per migliorare l'efficacia della lavorazione.

I motivi del loro impiego, esposti nel documento "Additivi alimentari, ingredienti con una funzione", sono dimostrati dagli esempi dei prodotti di uso quotidiano

illustrati di seguito:

Migliorare la qualità di conservazione e mantenere il valore nutrizionale dei cibi

Conferire struttura, consistenza e stabilità agli alimenti

Mantenere o migliorare le proprietà sensoriali, come l'aroma, il sapore e il colore

Preparare alimenti per consumatori con particolari necessità nutrizionali













"Additivi alimentari:ingredienti con una o più funzioni"

Alcuni impieghi degli additivi alimentari

Gli additivi alimentari sono impiegati per migliorare e preservare la qualità degli alimenti e, spesso, servono per migliorare l'efficacia della lavorazione.

I motivi del loro impiego, esposti nel documento "Additivi alimentari, ingredienti con una funzione", sono dimostrati dagli esempi dei prodotti di uso quotidiano

illustrati di seguito:


Migliorare la qualità e preservare il valore nutrizionale degli alimenti

Conservanti, per proteggere gli alimenti dai microrganismi che ne provocano il

deterioramento e determinano l'intossicazione alimentare:

Nitrito di sodio negli insaccati e nel prosciutto

Propionato di sodio in alcuni prodotti da forno

Anidride solforosa nella birra e nel vino

Antiossidanti, per ritardare l'ossidazione di oli e grassi che provoca rancidità, la

formazione di prodotti tossici e la perdita di elementi nutritivi importanti come gli acidi grassi insaturi e le vitamine A ed E

Butilidrossianisolo (BHA) nel purè istantaneo di patate

Tocoferoli nei grassi per i prodotti da pasticceria

Palmitato di ascorbile nella margarina

Migliorare la qualità e mantenere il valore nutrizionale degli alimenti






Migliorare la qualità e mantenere il valore nutrizionale degli alimenti








Agenti gelificanti; addensanti e stabilizzanti per conferire agli alimenti la struttura e

la consistenza desiderata:

Amidi modificati per ottenere uno scongelamento omogeneo dei surgelati

Pectina nelle marmellate per garantire la gelatinizzazione

Carragenina nelle bevande a base di latte e cacao per evitare la sedimentazione

delle particelle di cacao

Farina di semi di carrube nei gelati per impedire la formazione di cristalli di

ghiaccio

Emulsionanti e stabilizzanti per la lavorazione di prodotti alimentari contenenti

grassi/oli e acqua:

Lecitina nel cioccolato

Mono e digliceridi nel gelato

Esteri di acido lattico di mono e digliceridi nei prodotti da forno


Agenti gelificanti; addensanti e stabilizzanti per conferire agli alimenti la struttura e

la consistenza desiderata:

Amidi modificati per ottenere uno scongelamento omogeneo dei surgelati

Pectina nelle marmellate per garantire la gelatinizzazione

Carragenina nelle bevande a base di latte e cacao per evitare la sedimentazione

delle particelle di cacao

Farina di semi di carrube nei gelati per impedire la formazione di cristalli di

ghiaccio


Coloranti, per compensare la perdita di colore che avviene durante la lavorazione e

conferire colore all'alimento:

Caramello nelle bevande analcoliche, in brodi e minestre

Caroteni in formaggi e margarina

Carmoisina nelle bevande analcoliche


Agenti aromatizzanti e esaltatori di sapidità per conferire sapore agli alimenti

preparati:

Sono richiesti una vasta gamma di aromi per alimenti quali bevande analcoliche,

margarina, gelati, e altri dessert, minestre e salse

Mantenere o migliorare le proprietà sensoriali, come l'aroma, il sapore

e il colore

Preparare alimenti per consumatori con specifiche necessità nutrizionali

Edulcoranti, per sostituire lo zucchero negli alimenti ipocalorici e addolcire senza

calorie

Stabilizzanti e addensanti come la farina di semi di guar nel pane senza glutine,

per conferire una buona struttura, e la gomma xanthano nelle salse a basso contenuto

di olio, per mantenere una buona consistenza

Conservanti, ad esempio sorbati, per evitare il deterioramento microbico nella

margarina a basso contenuto di grasso

Preparare alimenti per consumatori con specifiche necessità nutrizionali

Edulcoranti, per sostituire lo zucchero negli alimenti ipocalorici e addolcire senza

calorie

Stabilizzanti e addensanti come la farina di semi di guar nel pane senza glutine,

per conferire una buona struttura, e la gomma xanthano nelle salse a basso contenuto

di olio, per mantenere una buona consistenza

Conservanti, ad esempio sorbati, per evitare il deterioramento microbico nella

margarina a basso contenuto di grasso


Agenti aromatizzanti e esaltatori di sapidità per conferire sapore agli alimenti

preparati:

Sono richiesti una vasta gamma di aromi per alimenti quali bevande analcoliche,

margarina, gelati, e altri dessert, minestre e salse

Mantenere o migliorare le proprietà sensoriali, come l'aroma, il sapore

e il colore


L'approccio fondamentale per la valutazione della sicurezza di qualsiasi sostanza, inclusi gli additivi alimentari, comprende i test tossicologici. Per valutare i rischi vengono utilizzati vari metodi, in particolare gli studi sull'alimentazione degli animali, e le conclusioni a cui si arriva sono in seguito estrapolate per l'uomo.

Viene così determinata,

La Dose Giornaliera Ammissibile (DGA).

La Dose Giornaliera Ammissibile (DGA):

L'approccio fondamentale per la valutazione della sicurezza di qualsiasi sostanza, inclusi gli additivi alimentari, comprende i test tossicologici. Per valutare i rischi vengono utilizzati vari metodi, in particolare gli studi sull'alimentazione degli animali, e le conclusioni a cui si arriva sono in seguito estrapolate per l'uomo.

Viene così determinata,

La Dose Giornaliera Ammissibile (DGA).

che corrisponde all'ADI (Acceptable Daily Intake)

Il Safety Factor (SF) viene posto = 100

Per gli additivi alimentari non si parla di Margine di

Sicurezza (Safety Margin o MS)Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

Si deve sottolineare che la DGA non rappresenta un livello di tossicità; indica

invece un livello di assunzione prudenziale. Gli individui possono eccedere la DGA occasionalmente, a condizione che la media giornaliera sia inferiore alla DGA.

La DGA si è dimostrata essere oggigiorno il miglior strumento per i legislatori; essa ha contribuito ad un approccio uniforme su base mondiale per indicare la sicurezza di una sostanza in relazione alla sua assunzione da parte dell'uomo.

(DGA: Valore cautelativo)


L'intolleranza a determinati alimenti, come il latte, le uova, il pesce, i molluschi e il frumento, è sorprendentemente diffusa e interessa circa 1/3 della popolazione adulta. Una delle ricerche più affidabili e di più vasta portata sull'intolleranza agli additivi alimentari, condotta da un organismo sanitario regionale del Regno Unito (Journal of the Royal College of Physicians, 1987) ha mostrato, invece, che soltanto 3 dei 18.000 individui indagati soffrivano di intolleranza agli additivi alimentari, un dato che conferma una precedente valutazione della Comm.Europea

È molto probabile che l'intolleranza agli additivi, quando esiste, possa essere collegata alla specifica sensibilità della persona interessata e rientra nel problema molto più ampio dell'intolleranza alimentare in generale.

L'abolizione o la sostituzione di alcuni additivi può creare più problemi di quanti ne risolva








Tenuto conto dei test su vasta scala condotti su di essi e considerato il loro grado di purezza,

gli additivi alimentari sono fra le componenti più sicure della nostra dieta.

LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA DEGLI ADDITIVI ALIMENTARI

La sicurezza di un additivo alimentare non è, tuttavia, il solo criterio adottato per

consentirne l'impiego negli alimenti: deve esserne dimostrata anche la necessità. Se la "necessità" non può essere provata, la Commissione Europea non consente l'uso dell'additivo.

La sicurezza di un additivo alimentare non è, tuttavia, il solo criterio adottato per

consentirne l'impiego negli alimenti: deve esserne dimostrata anche la necessità. Se la "necessità" non può essere provata, la Commissione Europea non consente l'uso dell'additivo.

EUFIC (European Food Information Council) un'organizzazione senza fini di lucro che fornisce informazioni

scientificamente corrette sulla sicurezza e la qualità alimentare


REQUISITI DI MASSIMA DI UN ADDITIVO VOLONTARIO:

DEVE ESSERE NECESSARIO non appare sostituibile dalle più

aggiornate tecnologie fisiche né dalle biotecnologie note, e senza di

esso non è possibile ottenere l'alimento desiderato o evitare forti

scarti

NON DEVE MAI SOSTITUIRE processi tecnologici nella

produzione di alimenti destinati all’infanzia o a particolari stati

DEVE FORNIRE IL MASSIMO DI SICUREZZA dalla sua

assunzione non deve derivare alcun rischio per il consumatore,

uomo o animale da esperimento, o animale destinato

all’alimentazione umana, anche se il suo consumo dovesse essere

protratto per tutta la vita, diversamente deve essere abolito

DEVE POSSEDERE UN ALTO GRADO DI PUREZZA secondo

standards definiti; ed essere esente da contaminanti o da prodotti

secondari di reazione


NON DEVE REAGIRE con nessuno dei costituenti dell'alimento,

distruggendoli, come accade notoriamente con l’anidride solforosa

che distrugge la tiamina rompendo la molecola nei due frammenti

privi di attività vitaminica

NÉ TANTO MENO INTERAGIRE con i componenti dando origine

a composti tossici; è importante esempio la reazione del nitrito con

le ammine per dare N-alchilnitrosamine

NON DEVE MASCHERARE le alterazioni spontanee dell'alimento

come l’impiego di solfiti per mantenere il colore “fresco“ della

carne macinata, o frode commerciale, come l’uso del colorante per

simulare la presenza di uova in paste che non ne contengono, o di

frutta in falsi succhi


Di ciascun additivo viene valutata l'eventuale tossicità acuta,

quella a breve e a medio termine e quella cronica

Se consentito in base al rapporto rischio/beneficio deve essere

sostituito da composti più sicuri non appena disponibili e laricerca deve essere senza sosta

Devono essere disponibili metodi analitici atti al suoriconoscimento e alla sua determinazione quantitativa, secondometodiche analitiche semplici, rapide ed economiche

Oltre alla DGA (che non è assoluta né definitiva), è statonecessario definire mediante la quantità massima di residuoconsentita in ciascun alimento, espressa in mg/kg

IN CONCLUSIONE


Deve figurare in liste positive, curate dall’Amministrazione Sanitaria, che debbono indicare casi e dosi di impiego, e che vanno tempestivamente e continuamente aggiornate

Esiste anche una lista negativa che consiste in un elenco delle sostanze riconosciute tossiche e quindi specificatamente vietate

Il loro utilizzo ha permesso di parlare di dosi (“quanto basta”)tecnologicamente utili, cioè tali da ottenere l'effetto ricercato secondo il principio fondamentale della “buona pratica” o “norme di buona fabbricazione” (Good Manufacturing Practices-GMP ),nell’utilizzo tecnologico preferendo i PA efficaci ai dosaggi inferiori

Ogni preferenza deve essere accordata a quegli additivi che sono noti come costituenti degli alimenti, soprattutto se presenti in quantità elevate


sostanze sostanze chimichechimiche, , naturalinaturali o di o di sintesisintesi, utilizzate , utilizzate

per combattere i parassiti delle colture agrarieper combattere i parassiti delle colture agrarie

oppureoppure

trovano impiego nella lotta contro i vettori di trovano impiego nella lotta contro i vettori di

malattie o contro gli insetti domestici.malattie o contro gli insetti domestici.(Circa il 20% della produzione dei pesticidi viene utilizzato pe(Circa il 20% della produzione dei pesticidi viene utilizzato per questo scopo )r questo scopo )

sostanze sostanze chimichechimiche , , naturalinaturali o di o di sintesisintesi , utilizzate , utilizzate


oppureoppure

trovano impiego nella lotta contro i vettori di trovavano impiego nella lotta contro i vettori di

malattie o contro gli insetti domestici.malattie o contro gli insetti domestici.(Circa il 20% della produzione dei pesticidi viene utilizzato pe(Circa il 20% della produzione dei pesticidi viene utilizzato per r questo scopo )questo scopo )



oppureoppure


malattie o contro gli insetti domestici.malattie o contro gli insetti domestici.(Circa il 20% della produzione dei pesticidi viene utilizzato an cora per questo scopo )



oppureoppure





oppureTuttaviaoltre a ciò





oppureoppure





oppureoppure





oppureoppure





oppureTuttaviaoltre a ciò



AGROFARMACI (PESTICIDI)

PESTICIDI

oggi: AGROFARMACI


AGROFARMACI

CLASSIFICAZIONE

Struttura

chimica

Meccanismo

d’azione

Per contatto

Sistemici

Meccanismo

d’azione

Bersaglio insetticidi

fungicidi

erbicidi

Bersaglio

Altri (~5%)

– Nematodicidi

– Fumiganti

– regolatori di

crescita

PESTICIDI

Per contatto

Sistemici

insetticidi fungicidi erbicidi

C L

A S

S I

F

I C

A Z

I O

N E

Struttura chimica

Meccanismo d’azione

Bersaglio

TOSSICITA’ PER L’UOMO: INSETTICIDI>FUNGICIDI>ERBICIDI

• -Insetticidi (~95%)

– Acaricidi

– Afidicidi

• ovicidi

• larvicidi


1 Aumento produttività agricola

2 Protezione degli alimenti nella catena alimentare da agenti infestanti

3 Protezione della salute della fauna avicola e del bestiame in generale

4 Conservazione delle risorse e dei prodotti forestali

5 Protezione del legname da costruzioni nei confronti di termiti, tarli, muffe, etc.

6 Prevenzione dalle malattie trasmesse da vettori animali

7 Protezione di aree intensamente popolate nei confronti di mosche, zanzare,

ratti, etc.

8 Disinfestazione di ospedali, scuole, caserme

ALCUNI VANTAGGI DERIVANTI DALL’IMPIEGO DI

ANTIPARASSITARI CHIMICI INDUSTRIALI


CARATTERISTICHE RICHIESTE AIPRIMI PESTICIDI-FITOFARMACI

1) Persistenza(lipofilicità)2) Ampio spettro d’azione3) Dose per ha kg

CARATTERISTICHE RICHIESTE AINUOVI PESTICIDI-AGROFARMACI

1) Bassa persistenza2) Selettività3) Dose per ha centinaia di g decine di g g

4) Purezza 95%5) Metaboliti meno tossici del P.A.6) P.A. e Metaboliti menodannosiper l’ambiente



























1 litro di vino si ottiene mediamente da 1,5 kg d'uva

1 litro d'olio d'oliva da 5-6 kg di olive

1 kg di prugne secche da 3 kg di frutti

INCIDONO SULLA QUANTITÀ DEI RESIDUI presenti negli alimenti, e poiché non esistono modelli matematici che consentano diprevedere il loro comportamento a priori

È SEMPRE NECESSARIO CONDURRE SPERIMENTAZIONI IN CONDIZIONI REALI DI IMPIEGO per poterne conoscere la loro entità alla raccolta e sulla base di questi dati indicare i limiti legali

•(fattore concentrazione variabile)

NUMEROSE VARIABILI


9° ANNO8° ANNO7° ANNO6° ANNO5° ANNO4° ANNO3° ANNO2° ANNO1° ANNO

FASI: SELEZIONE SVILUPPO

SELEZIONE

BISOGNI DI TIPO

SOCIALE

AMBIENTALE

ECONOMICO

SVILUPPO DI UN

NUOVO

AGROFARMACO

RICERCA CHIMICA

STUDI BIOLOGICI-AGRONOMICI

STUDI TOSSICOLOGICI

LABORATORIO IDEA E SINTESI

STUDI AMBIENTALI

SVILUPPO E REALIZZAZIONE DEL PROCESSO DI PRODUZIONE

LABORATORIO-SERRA PROVE IN CAMPO

PROVE PARTICELLARI

TOSSICITA’ ACUTA SUBCRONICA CRONICA

CANCEROGENESI MUTAGENESI

TERATOGENESI

CONCESSIONE E

AUTORIZZAZIONE

STUDIO TOSSICOLOGICO (PIANTE-ANIMALI-TERRENO-ACQUE) (Me)

DOMANDA DI

AUTORIZZAZIONE

ANALISI E

CONTROLLI

DELLE

AUTORITA’

COMPETENTI

TEST GENERAZIONALI

COMMERCIALIZZAZIONE10°

ANNO

COMPROVATA EFFICACIADirettiva 91/414/CEE


Ci sono più agenti cancerogeni noti in una singola tazzina di

caffè che nei residui di agrofarmaci presenti nel cibo che una

persona potrebbe assumere in un anno;

Gli agrofarmaci sono le sostanze chimiche maggiormente

regolamentate in Europa;

Per ogni sostanza attiva registrata, ve ne sono più di 139.000

che non vanno oltre lo stadio di sviluppo;

Il costo ed il tempo medio per l’immissione di un nuovo

agrofarmaco sul mercato dell’Unione Europea sono,

rispettivamente, 200 milioni di euro e 9 anni.


Il glifosato, analogo aminofosforico della glicina, è un diserbante

fitotossico per tutte le piante. Si tratta di un prodotto sistemico in

grado quindi di devitalizzare anche gli organi di conservazione

ipogea delle erbe infestanti, come rizomi, fittoni carnosi ecc., che

in nessun altro modo potrebbero essere devitalizzati.

Negli ultimi anni, si è accesa una forte discussione mondiale sulla

tossicità di questa molecola. Lo IARC lo valuta come "probabile

cancerogeno" (2015) a differenza dell'EFSA (2016) e di altre

agenzie (OMS, FAO e della ECHA, 2016-2017) che lo classifica

come "improbabile cancerogeno". Non risulta interferire sul

sistema endocrino.

Il caso glifosato


http://www.wafriends.com/PesticideToxicityChartLargeFlyer.pngProf. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

Contrariamente alle tossine batteriche

NON sono di natura proteica, né polimerica e

NON possiedono proprietà antigeniche

Le micotossine sono tossici naturali involontari

sostanze tossiche prodotte dal metabolismo secondario di

alcuni funghi microscopici filamentosi o muffe

appartenenti a diversi Generi e specie(Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Stachyobotris, Cephalosporium, ecc.)

MICOTOSSINE


MICOTOSSINE “MAGGIORI”

Aflatossine (AFL B1, B2, G1, G2)

Ocratossina A (OTA)

Patulina (PAT)

Fusariotossine

Tricoteceni

Gruppo A:

• Tossina T-2 e HT-2,

• Diacetossiscirpenolo (DAS)

Gruppo B:

• Deossinivalenolo (DON),

• Nivalenolo (NIV),

• 3-acetildeossinivalenolo (3-AcDON)

• 15-Acetildeossinivalenolo (15-AcDON)

Zearalenone (ZEA)

Fumonisine (B1, B2, B3)

MICOTOSSINE “EMERGENTI”• Tossine tremorgeniche (penitrem, lolitrem)

• Rubratossine (A e B)

• Ergoline

• Citrinine

• Tossine “Indoor” (Stachyobotris)

Le micotossine più note e studiate negli ultimi anni

SONO OLTRE 300

MICOTOSSINE “MAGGIORI”

MICOTOSSINE “MINORI” (RISCHI EMERGENTI)

Rilevamenti (%) di micotossine in campo mondiale (2004-2012)

Numero

di

campioni

negativi positivi

20.000

18.000

16.000

14.000

12.000

10.000

8.000

6.000

4.000

2.000

0


Ocratossine

Vomitossine

Zearalenone

Aflatosine

Ocratossine

Vomitossine

Zearalenone

Aflatosine

Fumonisine

Zearalenone

Zearalenone

Vomitossine

Aflatosine

Aflatosine

Fumonisine

Vomitossine

Ocratossine

T2

Aflatosine

Fumonisine Noti per aver emanato RegolamentiNessun dato

Noti per mancanza di normativa

(1985) DATI FAO: IL 25% DELLE DERRATE ALIMENTARI

MONDIALI E’ CONTAMINATO DA MICOTOSSINE NOTE E

TALE VALORE PRESENTA UN TREND IN CRESCITA

Il Regolamento (CE) n. 1152/2009 stabilisce condizioni particolari per l'importazione dideterminati prodotti alimentari da alcuni paesi terzi a causa del rischio di contaminazioneda aflatossineProf. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

• Spesso dotate di elevato potere

cancerogeno e genotossico (Aflatossina B1)

• Causano tossicità croniche, raramente

acute

• Diffusamente presenti sul territorio

• Fortemente caratterizzate da una incidenza

di contaminazione “stagionale”

• Presentano una tipologia di

contaminazione eterogenea

(a macchia di leopardo)

• Non presentano difficoltà per la loro

determinazione analitica

• possiedono basso peso molecolare

• dotate di elevata termostabilità

• sono fortemente elettrostatiche

• Diverse specie fungine

possono biosintetizzare

le medesime micotossine

• Una unica specie

fungina può produrre

micotossine diverse

• La presenza di muffe

sulla derrata non

significa

inequivocabilmente

presenza di micotossine

• L’assenza di muffe sulla

derrata non indica in

maniera assoluta

assenza di micotossine


Oltre che per ingestione, le micotossine possono

esplicare la loro attività tossica anche per contatto e per

inalazione

Pertanto, un ulteriore rischio, soprattutto per l’uomo, può

derivare dalla manipolazione di derrate infettate o dalla

permanenza in ambienti con aria contaminata, quali

granai, fienili, mulini, mangimifici ed ambienti urbani

insalubri

Infine, non si può escludere a priori un potenziale

rischio connesso con l’impiego di cosmetici, perchè i loro

componenti derivano da materie prime vegetali soggette a

infestazioni

Durata dell’esposizione

Frequenza dell’esposizione


passaggio di uno xenobiotico, tal quale o

biotrasformato, nei tessuti o negli escreti

ARACHIDI CONTAMINATE DA AFLATOSSINA B1

(carry-over)

50% sopravvive al trattamento

termico nelle arachidi tostate

Non passa

nell’olio di arachidi


nei magimi zootecnici

Biotrasformata in aflatossina M1

si ritrova nel latte

Con i metaboliti

si ritrova nelle uova

Si concentra

Nel formaggio


in gelato e yogurt

Non passa nel burro

Fonti di contaminazione

Terreno

Materie prime (granai, fienili)

Aria (uffici urbani insalubri)

Semilavorati (mulini, mangimifici)

Alimeni finiti

Mangimi (carry-over)

Tessuti animali

Derivati animali

Cosmetici

Terreno

Materie prime (granai, fienili)

Aria (uffici urbani insalubri)

Semilavorati (mulini, mangimifici)

Alimeni finiti

Mangimi (carry-over)

Tessuti animali

Derivati animali

Cosmetici

(F.C. variabile)

(<LR)

(spesso inferiore)

(0,5-5%)


DIRETTACerealiSpezie

Semi oleaginosi Frutta secca

Olive UvaMele

fichi

LE DERRATE ALIMENTARI POSSONO SUBIRE DUE TIPI DI CONTAMINAZIONE

SECONDO DATI FAO IL 25% DELLE DERRATE ALIMENTARI MONDIALI

E’ CONTAMINATO DA MICOTOSSINE NOTE E PROBABILMENTE

TALE VALORE PRESENTA UN TREND IN CRESCITA

QUANDO UN ALIMENTO CONTAMINATO

ENTRA IN UNA PREPARAZIONE

ALIMENTARE COME INGREDIENTE

CONTAMINA TUTTO L’ALIMENTO

INDIRETTA Carni e derivati

Latte e derivati


Limiti dei metodi di detossificazione delle matrici alimentari

• Disattivazione termica

• Irradiazione

• Degradazione microbica

• Trattamenti chimici

TECNICHE

poco pratiche

poco efficaci

costose

potenzialmente pericolose

• Sostanze adsorbenti: carbone attivo, zeoliti, bentonite

Opinioni controverse sulla loro reale efficacia

DETOSSIFICAZIONE DELLE MATRICI ALIMENTARI

Regolamento (CE) n°1881/2006

proibisce i trattamenti chimici negli alimenti destinati al consumo umano,

mentre consente quelli fisici

Contaminazioni di 1-5 x 105 CFU/g sono abbastanza

comuni, ma non visibili ad occhio nudo sull’alimento, lo

diventano se la contaminazione supera 1 x 106 CFU/g

• Disattivazione termica

• Irradiazione

• Degradazione microbica

• Trattamenti chimici

TECNICHE

poco pratiche

poco efficaci

costose

potenzialmente pericolose

• Sostanze adsorbenti: carbone attivo, zeoliti, bentonite

Opinioni controverse sulla loro reale efficacia

DETOSSIFICAZIONE DELLE MATRICI ALIMENTARI


PRE-RACCOLTO

Uso di varietà di piante resistenti all’attacco fungino

Uso di Buone Pratiche Agricole (Good Agricultural Practice-GAP)

finalizzate alla minimizzazione dei rischi da micotossine:

-rotazione delle coltivazioni,

-irrigazioni non troppo frequenti né abbondanti,

- controllo delle erbe infestanti,

- programmi intensivi di controllo degli insetti,

- impiego di sementi biotecnologiche (GM, Ingegneria Genetica)

Uso di Buone Pratiche per la Protezione delle Piante

(Green Public Procurement-GPP)

RACCOLTO

Effettuazione della fase di raccolta al tempo appropriato

(è sconsigliabile ritardare i tempi)

Effettuazione di procedure di essiccamento in tempi rapidi

mantenendo l’umidità al di sotto del 10%

POST-RACCOLTO STOCCAGGIO E TRASFORMAZIONE

Controllo dell’umidità e della temperatura negli ambienti

Controllo degli insetti

Predisporre adeguate procedure di pulizia e disinfestazione dei silos

Per mantenere alto il livello qualitativo della produzione rispettare le

Buone Pratiche di Fabbricazione (Good Manufacturing Practice-GMP)

Come-quando PREVENIRE lo sviluppo di MUFFE


EFFETTI TOSSICI DELLE MICOTOSSINE

Inoltre, dato che il rischio maggiore risiede nella forte possibilità di

ACCUMULO, si possono identificare anche

sulla base dei loro effetti tossici CRONICI in tre categorie:

mutagene, teratogene, e cancerogene

VARIABILITÀ TOSSICOLOGICA (oltre alla tossicità intrinseca)

Gli effetti tossici possono variare non solo da specie a specie e da individuo

a individuo, ma anche secondo il sesso e la via di somministrazione

ESTREMAMENTE DIVERSE DAL PUNTO DI VISTA CHIMICO

Notevole gamma di effetti biologici dovuti alla loro capacità di

interagire con diversi organi e/o sistemi e classificate come:

immuno-, dermato-, epato-, nefro- e neuro-TOSSINE

specificità e aspecificità di produzione

presenza di diverse micotossine

tossicità variabile di ognuna

stretta correlazione tra effetti e dosi

antagonismo o sinergismo degli effetti

Difficoltà nell’identificazione

della specie responsabile

dell’infestazione


Esiste una classificazione G. s. dei funghi, ma non corrisponde in alcun modo ad una

classificazione della tossicità

• I micotossigeni microscopici più pericolosi appartengono prevalentemente ai Generi

Aspergillus Penicillium Fusarium

Le più pericolose micotossine e gli alimenti più a rischio

Aflatossine B1(blue),

G1(green), B2 (blue), G2 (green)

Cereali, semi oleaginosi, spezie, frutta

fresca e secca

Aflatossina M1 (milk) latte e derivati

Ocratossina A Cereali e derivati, vino, birra, spezie,

cacao, caffè, carni suine ed avicole

Zearalenone Mais ed altri cereali e derivati (birra)

Deossinivalenolo, T-2, HT-2 Grano, orzo, mais ed altri cereali e loro

derivati (fiocchi d’avena,orzo), riso

Fumonisine Mais e sorgo soprattutto

Patulina Frutta (mele, pere), verdure e ortaggi

(carote, pomodori) e derivati (succhi)Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

MICOTOSSINA /

IARCPARAMETRO

TOSSICOLOGICO

(PMTDI o PTWI o PTMI)

EFFETTO TOSSICO

Aflatossina B1 / G1 ALARAREG. (CE) N. 1881/2006

cancerogeno, mutageno, teratogeno, epatotossico, immunosoppressore

Aflatossina M1 / G2B 0,2 ng per kg p.c./giorno possibile cancerogeno

Ocratossina A / G2B 120 ng/kg p.c./settimana Nefrotossico, possibile cancerogeno e teratogeno, immunosoppressore

Tossina T-2 e HT-2 / G3(aumento adenomi polmonari ed

epatici nei topi maschi)

60 ng/kg p.c./giorno Immunosoppressore,

dermatotossico, emorragico

Zearalenone / G3 200 ng/kg p.c./giorno Estrogenosimile

Patulina / G3 400 ng/kg p.c./giorno Mutagena, embriotossica, immunotossica

Deossinivalenolo / G3 1.000 ng/kg p.c./giorno cefalea, vomito e diarrea sanguinolenta

Fumonisine B1+B2 / G2B 2.000 ng/kg p.c./giorno possibile cancerogeno, neurotossico, citotossico

ALARA (As Low As Reasonably Achievable o ALARP-Practicable)PMTDI: Provvisional Maximum Tolerable Daily IntakePTWI: Provisional Tolerable Weekly IntakePTMI (Provisional Tolerable Monthly Intake)


Rassegna delle micotossine più importanti

TOSSINA PRODUTTORE

PRINCIPALE OD

ESCLUSIVO

(Genere e specie)

EFFETTO DANNOSO ALIMENTI PIÙ

FREQUENTEMENTE

INFESTATI

Aflatossine Aspergillus flavus,

Aspergillus parasiticus

Epatocarcinoma,

cirrosi epatica

teratogenico, mutagenico

Arachidi ed altre leguminose,

mais ed altri cereali,

semi oleaginosi,

noci, mandorle, fichi secchi

Latte e suoi derivati

Alcaloidi della

segale cornuta

Claviceps purpurea Ergotismo

(allucinazioni, tumori,

necrosi cancerosa

periferica)

farina e pane di segale

Ocratossine Aspergillus ochraceus,

Penicillum viridicatum,

altri Aspergillus spp. e

Penicillium spp.

Nefropatie, epatiti, enteriti,

teratogenico e neurotossico

Caffè, arachidi, riso,

orzo, mais ed altri cereali,

Pane, pasta ed altri prodotti da

forno derivati animali

Patulina Penicillum expansus,

Aspergillus clavatus,

Byssoclamys nivea,

Penicillum verrucosum,

Penicillum patulum

Citotossico, neurotossicità,

tossicità per vari organi,

dermatotossico

Frutta e verdura (mele,

peperoni, pere, pomodori,

cetrioli, carote) succhi e sidri

Zearalenoni Fusarium graminearum,

roseum, tricinctum,

moniliforme, ed altri

Fusarium spp

Aborti, sterilità,

squilibrio estrogenico,

genitotossico, mutagenico

Mais ed altri cereali e derivati

(birra)

Tricoteceni Fusarium poae,

Fusarium tricinctum,

Fusarium nivale,

Trichoderma lignorum

ed altri Fusarium spp.

Affezioni della pelle e

delle mucose, leucopenie,

emorragie,vomito, diarrea,

citotossico, rifiuto del cibo

Orzo, mais ed altri cereali,

riso,

loro derivati (fiocchi d’avena)

Citrinina Aspergillus spp,

Penicillum citrinum,

purpurogenum, rubrum, ed

altri Penicillium spp.

Emorragie, degenerazione

epatica, teratogenico,

nefrotossico, neurotossico

Pomodori, mais ed altri

cereali, riso, nocciòle

Sterigmatocistina Aspergillus nidulans,

Aspergillus versicolor

Legato al sesso e alla via di

somministrazione

Formaggi, noci, cereali

Fumonisine Fusarium moniliforme Citotossico, teratogenico

neurotossico, cancerogenico

Mais, sorgo


Nel 1999 l’Agenzia per le Sostanze Tossiche (ATSDR) degli

Stati Uniti d’America pubblicò una lista di 275 sostanze

organiche ed inorganiche pericolose per l’uomo e l’ambiente.

Nella lista delle 20 sostanze più pericolose figuravano 5

metalli pesanti: arsenico, piombo, mercurio, cadmio e

cromo (rispettivamente alla 1a, 2a, 3a, 7a, e 16a posizione).

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), il

60-70% di tutte le malattie croniche ed acute è da ricondurre

alle intossicazioni da metalli pesanti

METALLI TOSSICI


Allo scopo di rendere più completa la trattazione, bisogna rilevare

alcuni punti importanti:

Un tossico può penetrare nell’organismo attraverso due vie

principali:

polmonare che è la via più importante, tubo digerente che è la via più

comune

La finalità di qualunque ricerca tossicologica, è di stabilire la

relazione dose/effetto per valutare correttamente il rischio, e che a

piccole dosi, come nel caso degli oligoelementi, i metalli come cobalto,

rame, ferro, manganese, molibdeno, selenio e zinco, sono

indispensabili

La valutazione tossicologica deve essere fatta in funzione di

diversi fattori:

fisiologici, fisici, ambientali




principali:


comune





indispensabili


diversi fattori:





principali:


comune





indispensabili


diversi fattori:



Relazione tra frazioni legate e diffusibili dei metalli nell’organismo

Frazione legata Frazione legata

alle plasma proteine alle proteine intracellulari

scambio

lento scambio molto scambio molto

rapido rapido

scambio

intermedio

scambio molto

lento

ORGANO DI ACCUMULO

Frazione

diffusibile nel

fluido

interstiziale

Frazione

diffusibile

plasmatica

Frazione

diffusibile

intracellulare

(Quello in eccesso è drenato dal Sistema

Linfatico)

endotelio capillare membrana cellulare


assieme all’arsenico uno dei più antichi veleni conosciuti Elemento ubiquitario, nei terreni in media 16 ppm

Ė uno dei metalli più anticamente conosciuti

I romani ne svilupparono l’uso ad un livello impressionante: - in fogli per garantire la tenuta dei giunti nei loro acquedotti, - in lega con l’argento per rivestire gli utensili da cucina in rame, - produzione e la conservazione del vino. (da 390 a 780 mg/l !!)

Anche la letteratura inglese descrive epidemie di gotta presso l’aristocrazia del ‘700 e dell’‘800 Più recentemente sono state descritte intossicazioni endemiche da piombo negli Stati Uniti In Francia (dove il saturnismo è stata la prima malattia professionale ufficialmente riconosciuta) qualche diecina d’anni fa, intere famiglie furono intossicate per aver consumato sidri acidi neutralizzati con litargirio

PIOMBO (Pb)

SI TROVA IN DIVERSI MINERALI (PbCO 3, PbSO4),

IL MINERALE PIÙ RICCO DELL’ELEMENTO È

LA GALENA P bS


L’aspetto moderno della tossicologia da piombo: ! inquinamento ambientale conseguente all’espansione del traffico automobilistico, (intossicazione cronica, per assunzioni prolungate di bassi livelli di metallo, che interessa soprattutto il S.N.C. con possibile alterazione dello sviluppo mentale e turbe del comportamento attraverso l'apparato respiratorio e digerente, mediante la circolazione sanguigna, è trasportato ai vari tessuti, fegato, rene, tessuto nervoso e si accumula nelle ossa seguendo lo stesso metabolismo del Ca).

! emissioni industriali (resistenza alla corrosione)

! (cessione da contenitore a contenuto) in vari alimenti è facilmente

attaccato, in presenza di O2, da acidi deboli come la CO2 normalmente presente in acque da bere, o da acidi organici, che si trovano abitualmente nella frutta, o nei piatti cucinati anche come additivi, viene poi sciolto dagli acidi grassi liberati e/o prodotti dagli irrancidimenti di alcuni oli

! È stata dimostrata una correlazione tra una piombemia maggiore ed

un aumento della pressione sistolica e diastolica

ASSORBITO CIRCOLO SANGUIGNO TESSUTI

FONTI (pregresse e nuove)

! È stata dimostrata una correlazione tra una piombemia maggiore ed

un aumento della pressione sistolica e diastolica

attraverso l'apparato respiratorio e digerente, mediante la circolazione sanguigna, è trasportato ai vari tessuti, fegato, rene, tessuto nervoso e

si accumula nelle ossa seguendo lo stesso metabolismo del Ca


!! Gli effetti tossici sono molteplici inchieste epidemiologiche

non hanno permesso di evidenziare nell’uomo alcun potere

cancerogeno né teratogeno :

inibizione degli enzimi per legami con i gruppi SH;

ipertensione;

neurotossicità a livello periferico e centrale;

alterazione del DNA per legami con i gruppi fosforici;

inibizione sintesi ATP mitocondriale;

anemia per distruzione dei globuli rossi; ecc..

!! Gli effetti tossici sono molteplici inchieste epidemiologiche

non hanno permesso di evidenziare nell’uomo alcun potere

cancerogeno né teratogeno :

inibizione degli enzimi per legami con i gruppi SH;

ipertensione;

neurotossicità a livello periferico e centrale;

alterazione del DNA per legami con i gruppi fosforici;

inibizione sintesi ATP mitocondriale;

anemia per distruzione dei globuli rossi; ecc..

NUMEROSE DISPOSIZIONI DI LEGGE

NELL’ARCO DEI SECOLI SONO STATE EMANATE AL FINE DI

ELIMINARE L’INQUINAMENTO

DEGLI ALIMENTI E DELLE BEVANDE

È DA RILEVARE TUTTAVIA CHE, AD ONTA DEGLI EDITTI E

DELLE LEGGI, SIA LA PRODUZIONE DI BEVANDE

INQUINATE CHE DI UTENSILI E DI RECIPIENTI

CAUSA D’INQUINAMENTO ALIMENTARE,

È CONTINUATA FINO AI GIORNI NOSTRI.

Ma è certamente causa di


1. LE CONDIZIONI FISIOLOGICHE

-Un digiuno precedente all’assunzione del metallo, ad esempio,

può aumentarne fino al 70% l’assorbimento

-L’assunzione contemporanea di un alimento non contaminato

sfavorisce l’assorbimento

1. LA COMPOSIZIONE DEGLI ALIMENTI

Alcuni costituenti, entrano in competizione metabolica con il

piombo e ne diminuiscono l’assorbimento, come il calcio, lo ione

fosfato, l’acido fitico e i tannini, che formano sali di piombo. Lipidi o

altre sostanze, come le vitamine D e C, ne favoriscono invece

l’assorbimento. I risultati sono invece contradditori per quanto

riguarda i glucidi. Non tutti i meccanismi d’azione dei comportamenti

suddetti sono conosciuti

1. STOVIGLIE E IMBALLAGGI

Essendo proibito ormai l’impiego, in campo alimentare o

similare, di utensili, contenitori, carte e cartoni trattati con colori o

vernici a base di Pb, l’unico problema rimane ancora qualche scatola

di conserve sia di origine animale che vegetale con saldatura al

piombo, ormai limitata ad alimenti stagionali da utilizzare nel più

breve tempo possibile Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

1. ALIMENTI VEICOLANTI

L’acqua raramente è contaminata, dato che il metallo può

essere eliminato facilmente per flocculazione. Il problema si pone solo

se la condotta idrica urbana contiene qualche residuato delle vecchie

tubazioni di Pb, ormai vietate

Nel vino, la contaminazione può solo essere una conseguenza

di una conservazione inadeguata o di un trattamento scorretto

Gli alimenti di origine vegetale non sono contaminati, perché

il piombo non è un tossico sistemico perciò non diffonde nel sistema

vascolare e non contamina le parti aeree anche commestibili, che

possono essere contaminate solo dalla ricaduta ambientale

Gli alimenti di origine animale ugualmente non danno grossi

problemi, almeno che non si tratti di organi, come fegato e reni, di

erbivori che vivono in un ambiente contaminato


Ubiquitario nel suolo ma a concentrazioni < 1 ppm >(acqua d’irrigazione inquinata) Produce effetti tossici a dosi pari ad 1/10 rispetto al Pb

Può essere veicolato facilmente: dall’acqua (anche per ricaduta dall’atmosfera) dall’aria (limitatamente alle zone industriali) dagli alimenti dal fumo di tabacco

Ubiquitario nel suolo ma a concentrazioni < 1 ppm >(acqua d’irrigazione inquinata) Produce effetti tossici a dosi pari ad 1/10 rispetto al Pb

Può essere veicolato facilmente: dall’acqua (anche per ricaduta dall’atmosfera) dall’aria (limitatamente alle zone industriali) dagli alimenti dal fumo di tabacco

(ARIA)

La popolazione generale è esposta

giornalmente all’introduzione di una

complessiva quantità di Cd di 40- 200µg

La dose totale assorbita sarebbe

normalmente di 2µg/die mediamente

La popolazione generale è esposta

giornalmente all’introduzione di una

complessiva quantità di Cd di 40- 200µg

La dose totale assorbita sarebbe

normalmente di 2µg/die mediamente

CADMIO (Cd)


La tossicità del cadmio deriva dalle sue proprietà

chimiche simili a quelle dello zinco, infatti compete con lo

zinco nel legarsi ad alcuni siti ed interferisce così su

alcune funzioni essenziali di enzimi dello zinco.

Il cadmio è persistente ed una volta assorbito permane

nell’organismo per molti anni; si concentra nel rene e per

una lunga esposizione può determinare danni ai tessuti

ed ipertensione. Quest’ultima è correlata ad una

diminuzione del rapporto zinco-cadmio. Alti livelli di

cadmio non solo determinano ipertensione, ma anche

aterosclerosi progressiva e riduzione delle funzioni renali.


PATOLOGIA ossea: A dosi elevate, interferisce col metabolismo del

Ca e del P provocando decalcificazione anche per perdita continua di fosfato di calcio

conseguenza delle lesioni renali

ALTRE PATOLOGIE

alterazioni respiratorie: rinite cronica

atrofica, anosmia, degenerazioni della mucosa fino

alla perforazione del setto nasale

alterazioni del metabolismo del Ca e del P:

decalcificazione delle ossa

altri organi colpiti: polmoni, testicoli,

pancreas, tiroide, muscoli, ghiandole salivari,

prostata

! Nel caso di intossicazioni molto avanzate compare una

patologia ossea, caratterizzata da fessurazioni ossee simmetriche, localizzate soprattutto al collo del femore con

manifestazioni violente di dolore al bacino e agli arti inferiori. Interessa particolarmente le donne dopo la menopausa

(itai-itai)


ALTRE PATOLOGIE








prostata

ALTRE PATOLOGIE








prostata

ALTRE PATOLOGIE








prostata

ALTRE PATOLOGIE








prostata

ALTRE PATOLOGIE








prostata

! La cadmiemia dei fumatori >>non fumatori

(tabacco di una sigaretta 1,5-2 µg di Cd ~ 70 % fumo)


La contaminazione interessa soprattutto i cereali,

nei quali subisce accumulo continuo, e si ritrova anche nei derivati.

assorbito dal terreno è concentrato nell’endosperma della cariosside,

al contrario dello zinco che si concentra nel germe e nel tegumento.

per cui nella farina si avrà un rapporto cadmio/zinco elevato.

livelli importanti in cadmio caffè, tè, legumi e pomodori

I tuberi, come le patate, e i ravanelli, essendo ipogei,

possono assorbire quantità di cadmio più elevate.

Cadmio negli alimenti di origine vegetale

Cadmio negli alimenti di origine animale

Gli animali terrestri ne contengono alcune decine di ppb

(accumuli in fegato e reni)

Gli animali acquatici cozze, ostriche, granchi hanno concentrazioni elevate nella parte scura viscerale

Gli animali terrestri ne contengono alcune decine di ppb

(accumuli in fegato e reni)

Gli animali acquatici cozze, ostriche, granchi hanno concentrazioni elevate nella parte scura viscerale


Nell’ambiente marino l’assorbimento del metallo è operata da fitoplancton e macrofite,trasloca in molluschi e crostacei

nei quali si concentra considerevolmente.

Nei pesci, invece, pur essendoci bioaccumulo, la contaminazione non è paragonabile

a quella degli invertebrati marini.

Nell’ambiente marino l’assorbimento del metallo è operata da fitoplancton e macrofite,trasloca in molluschi e crostacei

nei quali si concentra considerevolmente.

Nei pesci, invece, pur essendoci bioaccumulo, la contaminazione non è paragonabile

a quella degli invertebrati marini.

nascita età adulta presenza nell’organismo

da 1 a 30-40 µg per accumulo continuo

(solo per l’apporto alimentare)

Cadmio negli alimenti di origine animale

Gli animali d’allevamento che si alimentano di vegetali contaminati possono accumulare dosi importanti di cadmio, sebbene,

la sensibilità verso tale sostanza vari molto da specie a specie.


MERCURIO

Presente in natura come mercurio elementare (metallico), inorganico (composti mercurosi e mercurici) e organico (alchilici e arilici)

Estrazione: arrostimento 600-700°C: HgS + O2 SO2, + Hg volatile a 20 °C < quattro volte 40 °C

ASSORBIMENTO, DISTRIBUZIONE, ESCREZIONE,

DIPENDENTI DALLA FORMA CHIMICA

La tossicità a lungo termine (cronica) detta idrargismo, si esercita principalmente a livello del sistema nervoso, il sintomo più caratteristico, è il tremito mercuriale, detto anche intenzionale Il danno renale, che si manifesta nell’intossicazione acuta con elevata uremia, assente nel saturnismo, è dovuta ad una necrosi dei tubuli contorti distali Il mercurio è tioloprivo come il piombo ed il cadmio, perciò blocca i gruppi -SH delle proteine strutturali ed enzimatiche

MERCURIO (Hg)


La tossicità a lungo termine (cronica) detta idrargismo, si esercita principalmente a livello del sistema nervoso, il sintomo più caratteristico, è il tremito mercuriale, detto anche intenzionale Il danno renale, che si manifesta nell’intossicazione acuta con elevata uremia, assente nel saturnismo, è dovuta ad una necrosi dei tubuli contorti distali Il mercurio è tioloprivo come il piombo ed il cadmio, perciò blocca i gruppi -SH delle proteine strutturali ed enzimatiche

La tossicità a lungo termine (cronica) detta idrargismo, si esercita principalmente a livello del sistema nervoso, il sintomo più caratteristico, è il tremito mercuriale, detto anche intenzionale Il danno renale, che si manifesta nell’intossicazione acuta con elevata uremia, assente nel saturnismo, è dovuta ad una necrosi dei tubuli contorti distali Il mercurio è tioloprivo come il piombo ed il cadmio, perciò blocca i gruppi -SH delle proteine strutturali ed enzimatiche Negli adulti i sintomi da avvelenamento si manifestano

quando i livelli di mercurio nel sangue > 5 μg/dL

è considerata normale una concentrazione di mercurio nelle urine

< 20 μg/L

Negli adulti i sintomi da avvelenamento si manifestano quando i livelli di mercurio nel sangue

> 5 μg/dL

è considerata normale una concentrazione di mercurio nelle urine

< 20 μg/L

Negli adulti i sintomi da avvelenamento si manifestano quando i livelli di mercurio nel sangue

> 5 μg/dL, È considerata normale na concentrazione nelle urine

< 20 μg/L.

Non si conoscono i livelli minimi urinari tossici nei bambini.

(TCD)


Il metilmercurio è teratogeno per l’uomo,

può essere veicolato dal latte materno.

La catastrofe della baia di Minamata a metà del ‘900, registrò 54 decessi, è stata all’origine di una lunga serie di lavori che hanno permesso di scoprire lo straordinario potere di concentrazione e di accumulo del mercurio organico liposolubile, nelle catene alimentari dell’ambiente acquatico e da esso nelle varie specie animali. La trasformazione in metilmercurio fu operata da batteri nell’acqua proveniente dai reflui di una fabbrica che produceva cloruro di vinile

Fu osservata la nascita di numerosi bambini con atassia e disturbi neurologici vari, 22 casi di malformazioni (anche anencefalia) provocate dal superamento della barriera placentare

SUPERA LA BARRIERA PLACENTARE


I livelli di mercurio sono generalmente <200 μg/kg nel pesce e

<100 µg/kg nei molluschi e nei crostacei, provenienti da acque non contaminate

Numerose ricerche successive hanno confermato la pericolosità per i consumatori

di pesci, crostacei e frutti di mare contaminati, (concentrazione compresa tra 500 e 700 µg/Kg)

!!! nei predatori si può arrivare fino a 1500 µg/Kg e,

nelle vicinanze delle miniere, persino 7900 µg/Kg !

Numerose ricerche successive hanno confermato la pericolosità per i consumatori

di pesci, crostacei e frutti di mare contaminati, (concentrazione compresa tra 500 e 700 µg/Kg)

!!! nei predatori si può arrivare fino a 1500 µg/Kg e,

nelle vicinanze delle miniere, persino 7900 µg/Kg !

I derivati del metil-mercurio, ingeriti con l’alimentazione, subiscono un

assorbimento attraverso il tubo digerente che può raggiungere

l’80-100%Prof. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

il 50% del metallo si deposita nei reni a

poche ore dalla somministrazione

sotto forma di complesso con

glutatione e cisteina

tratto intestinale nel sangue si ripartisce fra plasma e globuli rossi

Principali vie di escrezione del mercurio

il rene,

l’intestino,

l’aria espirata,

la bile,

gli annessi cutanei (capelli, unghie),

le ghiandole mammarie, salivari e sudoripare


Range dei livelli medi di mercurio rilevati in alcuni alimenti comuni

ALIMENTI RANGE (μg/kg)

Prodotti caseari 0-40

Uova 0-100

Carne 0-50

Frutta e verdura 0-50

Cereali 0-50

Da ricerche condotte in serra trasferimento e concentrazione per via

radicalica dal terreno verso la pianta, sembra poco probabile,

in funghi coltivati in terricci contaminati

si sono riscontrati fino a 30 ppm di mercurio,

sulla materia secca

Anche frutta secca e qualche frutto fresco, come ribes e lamponi,

possono destare qualche preoccupazione

Da ricerche condotte in serra trasferimento e concentrazione per via




sulla materia secca

Anche frutta secca e qualche frutto fresco, come ribes e lamponi,


Da ricerche condotte in serra trasferimento e concentrazione pervia




su lla materia secca

Anche frutta secca e qualche frutto fresco , come ribes e lamponi,


Da ricerche condotte in serra trasferimento e concentrazione pervia




su lla materia secca

Anche frutta secca e qualche frutto fresco , come ribes e lamponi,

possono destare qualche preoccupazioneProf. Carlo I.G. Tuberoso – Appunti didattici Chimica degli Alimenti ver. 00-18

Elevati dosaggi nelle uova fino a che non fu vietato

l’uso dei composti organomercuriali

La carne degli animali destinati all’alimentazione umana

(polli e bovini) contiene massimo 5 ppb,

Qualche preoccupazione in più destano il fegato e i reni)

Concentrazione rilevata solitamente compresa tra 50 e 500 ng/L, ma anche al di sotto di 25 ng/L

Nelle bevande più comuni, vino, birra e succhi, i livelli riscontrati non

hanno superato i 10 ppb

Elevati dosaggi nelle uova fino a che non fu vietato

l’uso dei composti organomercuriali

La carne degli animali destinati all’alimentazione umana

(polli e bovini) contiene massimo 5 ppb,

Qualche preoccupazione in più destano il fegato e i reni)


Dal terreno l’As (fitotossico) passa nei vegetali che tendono ad

accumularlo pertanto il livello di As nelle colture agrarie

dipenderà dal livello di As nel terreno

Le sue forme minerali solubili, (la più diffusa As2O3),

facilmente assorbite dall’intestino (al dì 0,01 mg di As)

ARSENICO

L’As e' essenziale per il metabolismo

dell'uomo e dei mammiferi

elemento ubiquitario al ventesimo posto, mediamente nei terreni 1-2 µg/g, nell’acqua < 5 µg/L

(America Meridionale e Giappone mg/l !)

SEMIMETALLO

ARSENICO

L’As e' essenziale per il metabolismo

dell'uomo e dei mammiferi

elemento ubiquitario al ventesimo posto, mediamente nei terreni 1-2 µg/g, nell’acqua < 5 µg/L

(America Meridionale e Giappone mg/l !)

Una sigaretta: 40-120 ng 0,8-2,4 μg/die di As


DLDL5050 7070--180180 mgmg

sangue proteine plasmatiche vari organi

(fegato, reni, ossa, cute e annessi) accumulo in unghie e capelli

barriera placentare

ASSUNZIONE ed ASSORBIMENTO:

arsenico inorganico As203

Apparato respiratorio inalazione polveri e vapori,

assorbimento (dimensioni e solubilità particelle inalate);

Tratto gastroenterico assorbimento composti

inorganici poche ore; triossido, più lento (dimensioni particelle, pH gastrico);

Attraverso la cute, soprattutto se questa non è

integra.

latte materno








integra.








integra.








integra.








integra.


Sintomi Dell’intossicazione ACUTA (non dose da avvelenamento)

Azione irritativa sulle mucose,

(congiuntivite e dispnea, tosse stizzosa, dolori toracici);

interessamento del sistema nervoso

(cefalea, vertigini, dolore alle etremità); interessamento dell’apparato digerente

(nausea, vomito, diarrea, dolori addominali).

Per inalazione di arsina (AsH3 aggressivo chimico): si aggiungono grave anemia emolitica,

emoglobinuria per la precipitazione dell’emoglobina a livello del tubulo renale e necrosi tubulare acuta. L’exitus per collasso cardiocircolatorio ed edema

polmonare è conseguenza dell’insufficienza renale.



















gas incolore e insapore


intossicazione cronica da composti

inorganici

ORGANI CRITICI:CUTE E ANNESSI

(l’arsenico tende ad accumularsi a livello cutaneo, tropismo verso i gruppi -SH della cheratina)

iperpigmentazioni della pelle soprattutto viso e tronco

(melanodermite arsenicale), aree acromiche («a gocce di

pioggia»)

ipercheratosi precancerose, plantari e palmari, con papule

giallastre (2-10 mm) multiple (placche verrucose)

strie bianche alle unghie con iperfragilità ungueale

lesioni delle mucose (cheratocongiuntiviti, ulcerazioni corneali,

riniti con ulcerazioni, perforazione del setto nasale)

altri organi interessati:

sistema nervoso periferico: polineurite sensitivomotoria

(tetraplegia ascendente)

apparato cardiocircolatorio cancrena delle estremità

sangue ( anemia, leucopenia, trombocitopenia)

danni al fegato, cirrosi



pioggia»)








pioggia»)








pioggia»)








pioggia»)































a) Effetti sulla riproduzione: studi sperimentali hanno dimostrato che l’embriotossicità delle specie arsenicali è nel seguente ordine: As trivalente> As pentavalente, acido dimetil-arsinico (bassa tossicità)> acido monometilarsonico> acido tetrametilarsinico> arsenocolina, arsenobetaina (senza tossicità).

a) Effetti sul sistema immunitario: studi sperimentali hanno dimostrato che la immunotossicità delle specie arsenicali è nel seguente ordine: As trivalente> As pentavalente, acido dimetil-arsinico (bassa tossicità)> acido monometilarsonico, acido tetrametilrsinico, arsenocolina, arsenobetaina (senza tossicità).

L’arsenico totale nell’organismo mediamente si aggira tra 14 e 20 mg

Gli indicatori biologici dell’esposizione all’arsenico sono:

sangue, urina e capelli

Sono considerati normali i livelli di:

1-4 g/L per il sangue (AsB)

<10 g/L per l’urina (AsU)

<1g/kg per i capelli (AsH)

L’arsenico totale nell’organismo mediamente si aggira tra 14 e 20 mg

Gli indicatori biologici dell’esposizione all’arsenico sono:

sangue, urina e capelli

Sono considerati normali i livelli di:

1-4 g/L per il sangue (AsB)

<10 g/L per l’urina (AsU)

<1g/kg per i capelli (AsH)


Concentrazioni medie di As rilevate nei principali alimenti

ALIMENTI TENORI MEDI

(µg/kg)

ALIMENTI TENORI MEDI

(µg/kg)

Pesci marini 2.466 Uova 6,2

Molluschi e crostacei 2.041 Vino 5,8

Pesce d’acqua dolce 443,0 Patate 5,5

Riso 284,1 Formaggio 5,2

Funghi 46,4 Mele 3,8

Pollame 29,9 Banane 3,3

Oli e grassi 19 Birra 3,0

Pane 12,9 Fagioli 3,1

Pasta 9,5 Lattuga 2,4

Carne suina 8,2 Pomodori 1,8

Carne bovina 7,8 Latte intero 1,4


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