agencia ecuatoriana de aseguramiento de … · disfrutar de una gran variedad de alimentos y...
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AGENCIA ECUATORIANA DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
DEL AGRO – AGROCALIDAD
LABORATORIO DE CONTAMINANTES DE PRODUCTOS AGRICOLAS
(Texto color blanco sobre fondo Verde Institucional)
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
DRA. OLGA PAZMIÑO MORALES
Tema:
METODOLOGIAS PARA LA DETECCION DE CONTAMINANTES EN ALIMENTOS
14 de Diciembre de 2016
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
Objetivo de la Conferencia:
Importancia del control de la calidad de los alimentos y sus
métodos de análisis
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
Aguas
Suelos
Varios
El Ecuador es un país con una marcada orientación a
la producción agropecuaria, tanto para el consumo
interno, como para la exportación, constituyéndose en
un sector de gran importancia económica, social y una
fuente de generación de empleos.
I.- Importancia de la Calidad de los alimentos en la salud y el comercio:
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
Aguas
Suelos
Varios
La globalización e integración de los mercados, la
creciente liberalización del comercio de alimentos y
productos agrícolas, puede beneficiar, tanto a los
consumidores como a los productores, ya que les permite
disfrutar de una gran variedad de alimentos y obtener
mayores ingresos derivados de la exportación. Sin
embargo, este incremento del comercio mundial, puede
traer consecuencias negativas debido a la posibilidad de
influir en la transmisión de enfermedades y riesgos a la
salud, a través del comercio de alimentos.
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
Aguas
Suelos
Varios
La globalización e
integración de los
mercados
La creciente
liberalización del
comercio
Mayor intercambio
de alimentos y
productos
agrícolas
Beneficios a consumidores y
productores
disfrutar de una
gran variedad de
alimentos
mayores ingresos
derivados de la
exportación
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
Aguas
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Varios
La globalización e
integración de los
mercados
La creciente
liberalización del
comercio
Mayor intercambio
de alimentos y
productos
agrícolas
Consecuencias negativas a consumidores y
exportadores
Enfermedades
transmitidas por
alimentos
Normas más
exigentes,
LMR´s, normas
privadas
Nuevas exigencias
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
CONSUMIDORES:
DISPONER DE
ALIMENTOS SANOS Y DE CALIDAD
GABIERNOS:
APOYAR Y
REGULAR ESTA
ACTIVIDAD
Beneficios y desventajas
INOCUIDAD ALIMENTARIA
INOCUIDAD DE LOS ALIMENTOS
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
INOCUIDAD CALIDAD
o Atributos positivos:
origen, composición,
color, aroma, textura,
métodos de
elaboración, etc.
o Atributos negativos:
descomposición,
suciedad, decoloración,
olor desagradable, adulteraciones, etc,
o Estado sanitario de los
alimentos
o Condición de disponer
de alimentos saludables,
seguros y nutritivos,
o Evitar riesgos a la salud
del consumidor
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
Aguas
Suelos
Varios
Estas afectaciones a la inocuidad y la calidad, tienen su origen
en varias fuentes: entre ellas vamos a conocer las de mayor
importancia y exigencia actual que afectan a la seguridad de
los alimentos:
Principales contaminantes:
La preocupación actual se enfoca a los siguientes
contaminantes de alimentos:
- Plaguicidas
- Productos de uso veterinario
- Micotoxinas
- Metales pesados
- Agentes Microbiológicos
II.- Características de los principales contaminantes:
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Análisis por matrices
Frutas
Hortalizas
Vegetales en general
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Varios
1. - Plaguicidas: Son sustancias o mezclas de sustancias destinadas a
prevenir, destruir, repeler o controlar cualquier tipo de plaga, que
causen perjuicio o interfieran en la producción, elaboración,
almacenamiento, transporte o comercialización de alimentos, productos
agrícolas o alimentos para animales. A los plaguicidas se los considera
causantes de intoxicaciones agudas y crónicas y a los de categoría
toxicológica IA y IB se los considera como cancerígenos, mutagénicos
y causantes de otras alteraciones en órganos y sistemas de la
población expuesta.
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Análisis por matrices
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2. - Productos de uso veterinario: Son sustancias que se utilizan
para prevenir, combatir, repeler o controlar enfermedades de los
animales y asegurar su calidad de vida, calidad de sus productos y
productividad de su crianza. Se clasifican.
• Por su uso: antiparasitarios, antibióticos, hormonas, analgésicos,
vacunas, etc.
• Por su toxicología: esta clasificación depende de la dosis
• Por su presentación farmacéutica: tabletas, jarabes, suspensiones,
inyectables, etc.
Los productos de uso veterinario, han despertado la preocupación de
los consumidores por que su residualidad puede causar resistencia en
el caso de antibióticos, afectar a órganos y sistemas endocrino e
inmunitario, alergias y otras alteraciones en los consumidores.
- 3.- Micotoxinas: Son metabolitos secundarios producidos por
algunas especies de hongos que tienen efectos negativos agudos,
y/o crónicos sobre la salud de las personas y animales.
- Las micotoxinas son compuestos naturales muy estables pueden
afectar órganos como hígado, riñones, sistema nervioso, sistema
endocrino e inmunitario. Pueden causar efectos crónicos por
exposición a niveles bajos.
- Los hongos productores de micotoxinas, son capaces de
desarrollarse en una gran variedad de sustratos, pudiendo
contaminar los alimentos en su etapa de cultivo, procesamiento o
almacenamiento, en condiciones favorables para su desarrollo,
como sustrato, temperatura, pH, humedad relativa, etc.
- Algunas micotoxinas se las ha clasificado como posibles
carcinógenos para los seres humanos por el Instituto Internacional
de Investigación para el Cáncer (IARC).
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4.- Metales pesados
- Presentan importancia en la inocuidad de los alimentos
debido a que afectan la salud de las personas y animales,
causando daños neurológicos, hepáticos, renales, etc.
- Se encuentran en forma natural en la corteza terrestre y
pueden convertirse en contaminantes por la alteración de su
distribución en el ambiente debido a la extracción minera,
refinamiento de los productos mineros o por la liberación al
ambiente de efluentes industriales y emisiones vehiculares.
- La inadecuada disposición de residuos metálicos también ha
ocasionado la contaminación del suelo, agua superficial y
subterránea y de ambientes acuáticos, afectando las aguas de
riego y suelos de cultivo y por ende los alimentos.
- Tienen efecto acumulativo en las plantas, animales y humanos,
causando intoxicaciones agudas o crónicas.
- Entre los principales están cadmio, plomo, mercurio, arsénico.
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5.-Agentes microbiológicos: Estos microorganismos son causantes de
enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs), las cuales son una de
las principales causas de atención en los centros de salud y originan
pérdidas económicas por ausencia laboral. Los síntomas varían de leves
a severos y entre estos están malestar estomacal, cólicos abdominales,
náusea y vómitos, diarrea, fiebre, deshidratación, etc.
Entre los microorganismos de relevancia patológica se encuentran:
- Mohos y levaduras (Por ser productores de micotoxinas)
- Coliifirmes, E. coli
- Salmonella,
- Listeria
- Stafilococus aureus,
- Clostodium,
- Campilobacter
Para cada uno de estos contaminantes se han establecido normativas
para su uso y control, de manera que no se conviertan en un riesgo
para la salud o que se minimicen sus efectos.
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Varios
LMR´s: son valores referenciales recomendados
sobre la cantidad máxima de una sustancia que
puede estar presente en un alimento con el fin de
proteger la salud humana y animal. El Codex lo
define como «la concentración máxima de residuos
legalmente recomendada, expresada en mg/kg» .
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III.- Control de Calidad de alimentos:
La 53° Asamblea de la OMS
(2000):
- Desarrollar planes de control sobre
enfermedades relacionadas con
alimentos,
- Mantener vigilancia de los
contaminantes más relevantes
Ejecutar programas de
prevención, inspección,
muestreo y análisis de
laboratorio, dentro de un
marco regulatorio
establecido.
Un sistema de vigilancia
El análisis de laboratorio de alimentos
constituye un componente esencial en el
control de alimentos, ya que permiten
examinar si los alimentos están libres o no,
de peligros químicos y microbiológicos,
que no se pueden determinar a través de
exámenes físicos de rutina.
.
En el campo de los contaminantes químicos,
permiten determinar los límites máximos
permitidos, por lo que actualmente el
análisis de residuos de contaminantes,
se ha convertido en uno de los primeros
requisitos para exportar productos alimenticios,
a la mayoría de los países del mundo.
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El análisis de residuos de contaminantes permite:
Determinar si un producto alimenticio está libre de contaminantes
prohibidos
Si los niveles de residuos se ajustan a los límites permitidos
Permitir que los entes reguladores, ejerzan controles en los
centros de producción,
Inspeccionar la inocuidad alimentaria
Dar respaldo técnico a las decisiones de las autoridades de
control
Dar sustento técnico ante controversias entre países
importadores y exportadores
Evitar rechazos o sanciones
Mantener mercados para comercializar productos
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IV.- Análisis de laboratorio:
El análisis de laboratorio tiene como fin determinar ciertas características
de una muestra, para lo cual se debe disponer de un método adecuado al
tipo de sustancia que se desea buscar y a las características de la muestra.
Los métodos de análisis para determinar residuos de contaminantes, deben
ser capaces de identificar, cuantificar y confirmar la presencia de estas
sustancias, a los niveles de tolerancia establecidos por la legislación, esto
es los LMR´s, que se expresa en mg/kg. Ejemplo: Si el LMR para Dimetoato establecido en peras es de 1 mg/kg y el
método tiene un LOD = 2,5 mg/kg, no es útil, ya que no lo podrá detectar.
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Confiabilidad del resultado :
- Validar método: procedimiento para
comprobar que el método es
científicamente correcto bajo las
condiciones en las que se lo va a
aplicar,
- Límite de detección (LOD)
- Límite de cuantificación
(LOC), está basado en los
límites permitidos,
- % de recuperación,
- precisión, exactitud
- rango lineal.
Validación
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En el análisis de laboratorio se debe considerar:
Selectividad del método
La complejidad y diversidad
de la matriz, en la que se
encuentra el contaminante,
sus metabolitos y productos
de degradación
Permita determinar
cantidades de analito
a nivel de trazas
(mg/kg, μg/kg)
Alta sensibilidad del método
Adecuada selectividad del
método
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
Proceso de Análisis de Residuos: Actualmente en plaguicidas, algunos productos veterinarios y
micotoxinas, los métodos multiresiduos son los más utilizados:
son capaces de analizar diversos analitos, de uno o diferentes
grupos químicos, en un único análisis.
El proceso de análisis se resume en los siguientes pasos :
• Homogenización de la muestra
• Extracción cuantitativa de la sustancia o del analito
• Purificación y/o concentración del extracto
• Detección
• Cuantificación
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Toma de la muestra para análisis:
Un aspecto muy importante en el análisis es la adecuada toma
de la muestra, para lo cual se debe partir de una muestra
representativa, para evitar la variabilidad de los resultados:
• Homogenización: licuadora, molino, extractor de jugos,
mortero, agitación por ultrasonido, agitación mecánica, etc.
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Porción analítica:
Es una cantidad representativa de muestra tomada de la
muestra de laboratorio que tenga el tamaño apropiado para
medir la concentración de residuos.
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Extracción cuantitativa de la sustancia, para recuperar en forma
eficiente los analitos contenidos en las muestras:
• Extracción: con solvente apropiado, agitación por ultrasonido,
agitación mecánica, licuadora, por destilación kjehdal,
centrifugación, etc.
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Purificación del extracto o Clean up /Concentración del extracto:
El objetivo es la eliminación de los compuestos interferentes o que se
han extraído conjuntamente con los analitos de interés:
partición líquido/líquido con solventes de polaridad adecuada,
limpieza en columna (SPE).
Para la concentración se puede utilizar un rotavapor, evaporador de
nitrógeno, etc.
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Quechers
QuEChERS es una metodología rápida y barata de tratamiento de
muestra muy aplicada durante los últimos años, introducida para la
determinación de pesticidas, pero que está siendo empleada para
la extracción y purificación de otros compuestos, como antibióticos
y micotoxinas. Consiste en dos etapas: extracción y clean-up.
utilizando como elemento clave la Extracción en Fase Sólida
Dispersiva (dSPE).
- La etapa de extracción utiliza MgSO4 para reducir el contenido
de agua en la muestra y NaCl para la mayoría de las aplicaciones
o acetato de sodio anhidro para compuestos sensibles a pH
alcalinos.
- La etapa de clean up se realiza para remover ácidos orgánicos
utilizando una combinación de aminas primarias y secundarias
(PSA) con sulfato de magnesio.
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Detección o identificación del analito: se
utiliza sustancias de referencia o patrones
analíticos, con los cuales se prepara soluciones
de diversa concentración, para establecer
condiciones óptimas de identificación, como
tiempo de retención, peso molecular, longitudes
de onda, etc., del analito en estudio
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Cuantificación del analito: con las soluciones de los estándares
analíticos, se elaboran curvas de calibración a diferentes niveles de
concentración, para obtener el rango de respuesta lineal.
Curva de calibración Organoclorados 19 Enero/2016
CURVA VOLÚMEN/VOLÚMEN Condiciones GC-ECD
Fecha: 19/01/2016
TI: 225 °C
Código: Rmix323-01-01
TD: 300 °C
Responsables: Silvana Diaz Y Alexander Medina T.C: 100 °C (4 min); 160 °C (15°C/min); 280 °C (3 °C/min)
Fecha de
caducidad:
30/05/2016
Columna: Bruker BR-5ms, FS 50 m, 0.25 mm ID, 0.25 um df
Mix usado: Mix 323
Lot:
40410IO
Nro Estándar 323 TR Pureza St C teórica
(ppm)
C real
(ppm)
Conc. Sol
Madre
(ppm)
nivel 1
(2 ppb)
nivel 2
(4 ppb)
nivel 3
(6 ppb)
nivel 4
(8 ppb)
nivel 5
(12 ppb)
nivel 6
(16 ppb)
1 alpha-HCH 18,992 99,5 20 19,9 1,99 1,99 3,98 5,97 7,96 11,94 15,92
2 Hexachlorobenzene 19,237 99,2 20 19,84 1,984 1,98 3,97 5,95 7,94 11,90 15,87
3 beta-HCH 20,18 98,5 20 19,7 1,97 1,97 3,94 5,91 7,88 11,82 15,76
4 gamma-HCH 20,67 98,5 20 19,7 1,97 3,94 7,88 11,82 15,76 23,64 31,52
5 Chlorothalonil 21,496 99,7 40 39,88 3,988 1,99 3,99 5,98 7,98 11,96 15,95
6 delta-HCH 22,065 99 20 19,8 1,98 1,98 3,96 5,94 7,92 11,88 15,84
7 Heptachlor 24,605 99 20 19,8 1,98 1,98 3,96 5,94 7,92 11,88 15,84
8 Aldrin 26,637 99,5 20 19,9 1,99 1,99 3,98 5,97 7,96 11,94 15,92
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Cuantificación del analito:
Aplicando la ecuación de la recta, se establece la cantidad presente del
analito en la muestra. y=ax+b x = y-b/a
En este punto se debe considerar el peso de la muestra analizada, para
obtener el resultado en mg/kg o ug/g.
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Bioensayos:
o Son técnicas alternativas basadas en reacciones bioquímicas y
enzimáticas a nivel molecular, como indicadores de la presencia de
agentes químicos en una determinada matriz
o Se fundamenta en el uso de anticuerpos que se caracterizan por
presentar en sus estructuras sitios de reconocimiento que les
permiten establecer interacciones altamente específicas con los
antígenos
o Se desarrolló inicialmente para pruebas de glucosa en sangre y su
uso se fue ampliando a otros sectores de la analítica.
o Técnicas analíticas sencillas, rápidas de usar y se las puede aplicar
en el campo.
o Monitoreo rápido de componentes minoritarios, incluyendo
contaminantes orgánicos en el medio ambiente y alimentos
o Tiene ciertas limitaciones como factores medioambientales,
complejidad de la muestra y similitud de los compuestos a estudiar.
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Micotoxinas:
En el análisis de residuos de micotoxinas se emplean varias técnicas
de extracción y purificación:
- El empleo de columnas de inmunoafinidad (Immuno Affinity
Column, IAC) [45] constituye el método de extracción más común
hoy en día en los laboratorios de rutina para la extracción y
purificación de micotoxinas. Esta técnica de biensayo consiste en
el empleo de columnas empaquetadas con un relleno en el que se
inmoviliza un anticuerpo específico frente al analito que se quiere
determinar.
- Quechers también se está utilizando esta metodología para
extracción y purificación de micotoxinas.
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Micotoxinas:
En la identificación y cuantificación de los residuos de
micotoxinas, se emplea cromatografía líquida (HPLC) acoplada
a varios detectores:
- HPLC con detección UV o fluorescencia (FL), ya que ciertas
micotoxinas (OTA, aflatoxinas) presentan fluorescencia nativa
y este tipo de detección ofrece ciertas ventajas, como mayor
sensibilidad y selectividad.
- HPLC/espectrometría de masas (MS), ha permitido el
desarrollo de nuevas metodologías para la determinación de
micotoxinas.
- HPLCMS/MS ha permitido también el establecimiento de
métodos multirresiduos, que abarcan micotoxinas de
diferentes familias.
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Análisis microbiológico:
En la identificación de utiliza la metodología
- Siembra en caja petri (con medio de cultivo
- apropiado al microorganismo que se
- desea identificar), aislamiento y contaje de
- microorganismos y se expresa en
- UFC (Unidades formadoras de colonias)
- Petrifilm: método que trae las cajas con medio de cultivo
listas para ser utilizado
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Análisis de la leche:
Calidad
microbiológica:
Contaje bacteriano
total por Método:
citometría de flujo +
IR (Bactoscan).
Aplicación de
buenas prácticas
lecheras
Calidad sanitaria:
Recuento de células
somáticas (Fosomatic)
Si hay presencia de
ciertas enfermedades
en la vaca.
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Equipamiento: El análisis de residuos exige resultados cuantitativos, por lo que se requiere de
equipos de sensibilidad acorde a los niveles requeridos en las normativas, y
con alta precisión para obtener resultados confiables. Un requerimiento
importante es la calibración y calificación del equipo en que se realiza la
cuantificación del análisis.
Entre los instrumentos de medición que aplica al análisis de alimentos, para los
contaminantes ya mencionados, se tiene:
- Cromatografía de gases con detectores de
captura de electrones, espectrometría de masas,
termoiónico, fósforo y nitrógeno, de llama pulsada,
etc. (plaguicidas y productos veterinarios)
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- Cromatografía líquida, con detectores de
espectrometría de masas, fluorescencia,
arreglo de diodos, ultravioleta visible
(plaguicidas, micotoxinas, antibióticos,
hormonas, productos veterinarios, etc.)
- Espectrofotometría de absorción atómica
con analizadores como horno de grafito y
generador de hidruros, que permiten
detectar metales como cadmio, mercurio,
plomo, arsénico, etc.
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Reactivos, materiales, e insumos:
Los reactivos que se utilicen en el análisis de residuos, deben cumplir
con un nivel de pureza y especificidad, acorde a los niveles de
detección requeridos, para evitar contaminación cruzada y falsos
positivos. Los materiales e insumos también deben ser específicos para
el tipo de análisis, en el caso de material volumétrico debe ser calibrado
periódicamente. Se recomienda mantener independencia en el uso de
estos materiales e insumos, para evitar contaminación cruzada
(Texto color Gris sobre fondo blanco)
V.- Referencias:
- FAO/OMS (JMPR), Características Generales de los
Plaguicidas. 2012
- Codex, Evaluación de Micotoxinas, 2012
- Solá, Inés, Micotoxinas en la salud. INTI, 2013.
- Codex STAN 193- 1995, Norma General del Codex para
los Contaminantes y las Toxinas presentes en los
Alimentos y Piensos
-
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