1

Cursul 7

Tipuri de substante chimice cu potential toxic in alimente

Toxici naturali in materii prime de origine vegetala

2

Obiective

Prezentarea tipurilor de contaminanti chimici (toxici alimentari) din alimente

Substante toxice naturale – toxine

3

Tipuri de contaminanti chimici cu potential

toxic din alimente

1. Contaminanți chimici naturali prezenți ȋn produse de origine vegetală

2. Contaminanți chimici anorganici ȋn produse agro-alimentare:

1. Nitriti si nitraţi2. Metale

3. Contaminanți chimici organici ȋn produse agro-alimentare:

1. Dioxine și PCB2. Pesticide3. Medicamente

4. Contaminanţi chimici organici din surse tehnologice 1. Compusi N nitrozo;2. HPA Hidrocarburi policiclice aromatice3. Acrilamida4. 3-monoclorpropan-1,2 diol

5. Contaminanţi chimici organici si anorganici proveniti din ambalaje

4

Tipuri de contaminanti chimici din alimente1. Substanţe existente şi adăugate cu potenţial toxic în alimente Substanţe toxice naturale în materii prime vegetale Nitriti si nitraţi

2. Substanţe toxice de poluare şi contaminare chimică- Poluanti din mediu Biometale cu potenţial toxic Metale toxice Dioxine și PCB Nitriti si nitraţi Pesticide- Din procesele tehnologice: obtinere materii prime, prelucrare,

depozitare Pesticide Nitriti si nitraţi Medicamente (de uz veterinar) Compusi N nitrozo Hidrocarburi policiclice aromatice Acrilamida 3-monoclorpropan-1,2 diol Contaminanti toxici din materiale aflate ȋn contact cu alimentele: detergenți,

ambalaje Micotoxine

5

Substanţe toxice naturale

în materii prime vegetale

Substanţele toxice naturale se numesc toxine.

sunt secretate de către celulele toxicofore

sau sunt rezultatul metabolismului viciat al unor organisme vii, vegetale (sau animale)

Caracterizare generala:

sunt substanţe organice coloidale cu greutate moleculară mare, cu structură complexă

de natură proteică, glucidică, lipidică sau sterioalcaloidică.

sunt hidrosolubile termolabile sau termostabile.

6

Cele mai îngrijorătoare sunt toxinele care se formează în organismele vii ca urmare a amplificării poluării chimice

prezenţa toxinelor nu induce modificări organoleptice → decelarea lor necesită analiza

de laborator cu înaltă specificitate, în general metode cromatografice.

Toxinele sunt specifice celulelor şi organelor care le secretă.

7

Clasificarea toxinelor1. în funcţie de organismul în care se formează şi în acest

sens se disting:1. zootoxine, 2. fitotoxine, 3. micotoxine, 4. bacteriotoxine.

2. În funcţie de organul sau ţesutul care este afectat se disting:1. neurotoxine, 2. hepatotoxine, 3. hematoxine, renalotoxine, cardiotoxine, etc.

3. În funcţie de structura chimică, se evidenţiază următoarele tipuri de toxine:1. peptide şi aminoacizi toxici, 2. proteine toxice, alcaloizi, 3. glicozizi, 4. substanţe(amine) vasoactive.

8

1 - Aminoacizi toxici

se găsesc în plante din genuri diverse.

Dpdv alimentar au importanţă cele care pot impurifica furajele:

aminoacizi latirogenici (in Mazărea furajeră)

aminoacizi cu seleniu (in lucerna, trifoiul, sfecla, cartof sau grâu).

agroromania.manager.ro

9

2 - Peptide toxice: în macrofungi din

încrengăturaThallophyta→ ciupercile otrăvitoare

Amanita phalloides conţine cinci micotoxine numite amanitine(polipeptide biciclice) şi falotoxine.

Aceste toxine nu au antidot cunoscut.

Amanita muscaria, larg răspândită şi în ţara noastră, conţine muscarină

Amanita phalloides și Amanitinabiooterapi.ro www.esacademic.com

Amanita muscaria și Muscarinaciupercilesiomenirea.blogspot.com en.wikipedia.org

10

3 - Proteine toxice

au structură şi proprietăţi similare albuminelor de origine animală → toxalbumine vegetale

Acţiunea toxică principală se manifestă asupra vaselor sangvine prin coagularea fibrinei, aglutinând hematiile → aceea se numesc fitohemaglutinine.

Inactivarea majorităţii fitohemaglutininelor se face prin încălzire şi sub acţiunea pepsinei (enzimă care catalizeaza hidroliza proteinelor in aminoacizi in stomac).

11

în ricin - ricina

în soia – soina

în salcâm – robina

în fasole - fazina

Ricina - de 3-5% în coaja

seminţelor de ricin (Ricinus communis).

La separarea uleiului de ricin, acesta nu conţine toxina care rămâne în turte.

Ricina are structură chimică complexă incomplet cunoscută şi o toxicitate care o întrece pe cea a stricninei sau cianurilor.

Toate animalele sunt sensibile la ricină, dar în special calul -intoxicaţii prin păşunat sau din furaje care conţin concentrate de soia.

Toxalbuminele produc efect gastrotoxic

Ricinawww.wiley.com

12

4 - Alcaloizi

substanţe organice cu caracter bazic de origine vegetală (peste 1000)

structura chimică - heterociclu azotat, gruparea NH2 imprimând caracterul bazic

sunt săruri ai acizilor organici: acid citric, fumaric, nicotinic, mecanic (din opiu).

Primul alcaloid izolat a fost morfina, în anul 1804.

13

Conium maculatum (cucuta) conţine alcaloizi toxici cunoscuţi din antichitate.

Nicotiniana tabacum (Solanaceae)- Nicotina (piridina)

In furaje:

genul Lupinus si în Sophora (buruiana in grau)- lupina şi sparteina.

genul Aconitum – aconitina

genul Senecio: senecionină, senecinină şi senecifidină (esteri

ai hidroxipilozidinelor)

In alimentaţia umană

1. cartoful (Solanum tuberosum) - solanina (glucoalcaloid) → se concentrează în coaja şi în stratul superficial al tuberculului

imatur

14

5 - Glicozizi

compuşi larg răspândiţi în plante sunt formaţi dintr-un component glucidic (G) şi unul neglucidic uniţi printr-o legătură acetalică, ceea ce le conferă caracter hidrolizabil.

Prin hidroliza enzimatică rezultă o aldehidă sau o cetonă, HCN şi o glucidă:

G – G – O = CH(CN) – C6H5 → 2G + HCN + C6H5 – CH = O

Cei mai toxici glicozizi sunt cei cianogenici

15

dhurrina - sorg

linamarina - in

amigdalina şi emulsina – miezul amar al sâmburilor de migdal, caise, cireşe, piersici

sambunigrina - soc

prunasina - cireş

Glicozizi cianogeniciwww.inchem.org

16

6 - Substanţe vasoactive în organismele

vegetale

Metilxantinele

se găsesc în:

1. cafea (cafeină)

2. cacao (teobromină si teofilina)

3. ceai (teină)

zl.elsevier.es

17

Substanţele antinutritive din alimente

totalitatea substanţelor formate înalimentele naturale, prin metabolismulnormal al speciei de la care provineprodusul şi care, prin diferite mecanisme,au efecte contrare eutroficităţii (deprimănutriţia)

18

Substanţele antinutritive naturale

1. Substanţe care inhibă creşterea;

2. Substanţe antimineralizante –insolubilizează sau interferează utilizarea unor elemente minerale Ca, P, Fe, Mg, Zn, I;

3. Antivitamine – substanţe care inactivează sau măresc consumul unor vitamine.

19

Concluzii

Sbstanțele toxice naturale care se pot găsi ȋn materiile prime alimentare sunt substanțe antinutritive și toxine.

Substanțele antinutritive din alimente sunt de trei tipuri: substanţe care inhibă creşterea, substanţe antimineralizante și antivitamine.

Substanţele toxice naturale se numesc toxine. Din punct de vedere chimic se deosebesc: aminoacizi, peptide și proteine toxice, alcaloizi, glicozizi și substanțe vasoactive .

20

Test de evaluare

1. Dati exemple de cel putin trei contaminanti chimici proventi din mediu

2. Dati exemple de cel putin trei contaminanti chimici proventi din procesele tehnologice din industria alimentara

3. Ce sunt toxinele?

4. Numiți cel puțin trei plante care reprezintă surse naturale de alcaloizi

21

5. Care sunt dpdv chimic, clasele de toxine care se gasesc in plante?

6. Care din următorii reprezintă substanțe toxice naturale:

7. Amanitina8. Ricina9. Acidul oxalic

7. Care din următoarele reprezintă substanțe vasoactive naturale:

7. Oxalat de calciu8. Cafeină9. Teină