Sector agroalimentarioAplicaciones de la Biotecnologa en Seguridad Alimentaria

Aplicaciones de la Biotecnologa en SeguridadAlimentaria

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGA

EN SEGURIDAD ALIMENTARIA

El presente informe ha contado con la inestimable

colaboracin de excelentes cientficos que han redactado

artculos originales. La Agencia Espaola de Seguridad

Alimentaria (AESA) y Genoma Espaa agradecen su

colaboracin a:

Dr. Esteban Domingo Solans

Centro de Investigacin en Sanidad Animal (CISA-INIA)

Centro de Biologa Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM)

Dra. Gloria Hernndez Pezzi

Centro Nacional de Epidemiologa (Instituto de Salud

Carlos III)

Dr. Andreu Palou

Catedrtico de Bioqumica y Biologa Molecular

(Universitat de les Illes Balears)

El catlogo de grupos de investigacin y empresas ha

sido elaborado por:

La reproduccin parcial de este informe est autorizada

bajo la premisa de incluir referencia al mismo, indicando:

Aplicaciones de Biotecnologa en Seguridad Alimentaria.

AESA/Genoma Espaa

AESA y Genoma Espaa no se hacen responsables del

uso que se realice de la informacin contenida en esta

publicacin. Las opiniones que aparecen en este informe

corresponden a los expertos consultados y a los autores

del mismo.

Copyright: Agencia Espaola de Seguridad Alimentaria

/Fundacin Espaola para el Desarrollo de la

Investigacin en Genmica y Protemica

Autores: Vctor Gonzlez Rumayor (CIAA)

Olga Ruiz Galn (CIAA)

Esther Garca Iglesias (CIAA)

Miguel Vega Garca (Genoma Espaa)

Coordinador: Fernando Garcs Toledano (Genoma Espaa)

Edicin: Silvia Enrquez Encinas (Genoma Espaa)

Referencia: GEN-ES05004

Fecha: Abril 2005

Depsito Legal:

ISBN: 84-609-5044-1

Diseo y realizacin: Spainfo, S.A.

4

ndice de contenido

1. DEFINICIN DE SEGURIDAD ALIMENTARIA. DE LA GRANJA A LA MESA 7

2. AGENTES QUE AMENAZAN LA INOCUIDAD DE LOS ALIMENTOS 9

2.1. Componentes del alimento 92.1.1. Factores antinutricionales 92.1.2. Alrgenos alimentarios 10

2.2. Compuestos xenobiticos 122.2.1. Aditivos alimentarios 122.2.2. Residuos de plaguicidas 132.2.3. Fertilizantes 142.2.4. Frmacos 142.2.5. Otros contaminantes del alimento 16

2.3. Agentes infecciosos 172.3.1. Bacterias 172.3.2. Priones 182.3.3. Virus 18

2.4. Biotoxinas 252.4.1. Toxinas marinas 252.4.2. Micotoxinas 252.4.3. Toxinas bacterianas 26

2.5. Txicos que aparecen durante el procesamiento de alimentos 272.5.1. Nitrosaminas 272.5.2. Acrilamida 272.5.3. Aminas Bigenas 27

5

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

ARTCULO: TRANSMISIN DE VIRUS POR ALIMENTOSPOR EL DR. ESTEBAN DOMINGO

ARTCULO: EL PAPEL DE LA VIGILANCIA EPIDEMIOLGICA EN EL MBITO DE LA SEGURIDADALIMENTARIAPOR LA DRA. GLORIA HERNNDEZ

3. REAS DE APLICACIN DE LA BIOTECNOLOGA EN EL MBITO DE LA SEGURIDAD ALIMENTARIA 31

3.1. Deteccin de agentes nocivos 313.2. Deteccin de OMGs 323.3. Identificacin de especies 343.4. Biotecnologa aplicada a la conservacin 35

3.4.1. Bacteriocinas 353.4.2. Prolongacin de la vida til 36

3.5. Biotecnologa aplicada al envasado 36

4. TCNICAS BIOTECNOLGICAS EN SEGURIDAD ALIMENTARIA Y TRAZABILIDAD DE LOS ALIMENTOS 40

4.1. Enzyme-Linked Immunoassay (ELISA) 404.2. Immunoblotting o Western Blot 404.3. Southern Blot 414.4. Reaccin en Cadena de la Polimerasa (PCR) 41

4.4.1. Anlisis cualitativo de ADN mediante PCR 414.4.2. Anlisis cuantitativo de ADN mediante PCR 42

4.5. Secuenciacin 434.6. Biosensores 444.7. Otras tcnicas 45

5. CATLOGO DE GRUPOS DE INVESTIGACIN Y EMPRESAS 47

5.1. Grupos de investigacin 475.2. Empresas 85

6. REFERENCIAS 90

7. LISTA DE ABREVIATURAS 92

8. GLOSARIO 93

6

ARTCULO: NUTRIGENMICAPOR EL DR. ANDREU PALOU

La Declaracin Universal de Derechos Humanos

recoge el derecho a una alimentacin suficiente y

sana. Nuestra Carta Magna reconoce igualmente

el derecho a la proteccin de la salud y obliga a

los poderes pblicos a garantizar la defensa de los

consumidores y usuarios, protegiendo, mediante

procedimientos eficaces, la seguridad y la salud de

los mismos. Por otra parte, el Libro Blanco sobre

Seguridad Alimentaria especifica que los

consumidores deberan poder acceder a una

amplia gama de productos seguros y de elevada

calidad procedentes de todos los estados

miembros. Parece, por tanto, obvio que la

seguridad alimentaria constituye un derecho de

todos los seres humanos que ha de ser

garantizado por los pases donde viven.

La Cumbre Mundial de Alimentos, organizada por

la FAO defini la seguridad alimentaria en los

siguientes trminos Existe seguridad

alimentaria cuando todas las personas tienen

en todo momento acceso fsico y econmico

a suficientes alimentos inocuos y nutritivos

para satisfacer sus necesidades alimentarias

y sus preferencias en cuanto a los alimentos

a fin de llevar una vida activa y sana. Esta

definicin implica una doble vertiente del concepto

de seguridad. Por una parte seguridad en el

acceso y por otra, seguridad en la inocuidad de los

alimentos. En el mundo desarrollado parece claro

que la seguridad al acceso est suficientemente

garantizada, sin embargo la inocuidad de los

alimentos se ve amenazada en no pocas ocasiones

por elementos de riesgo.

El control de la seguridad de los alimentos se ha

realizado tradicionalmente sobre puntos intermedios

de la cadena alimentaria, habitualmente en procesos

de transformacin en los que aparecan elementos

de mayor o menor riesgo, pero nunca en el principio

o el final de la misma.

Sin embargo, dos graves crisis alimentarias

sufridas recientemente, obligaron a un cambio en

el concepto de seguridad alimentaria.

La encefalopata espongiforme bovina (EEB) o mal

de las vacas locas tuvo su origen en un pienso

contaminado por priones procedentes de animales

enfermos, que fue rpidamente transmitido a la

cabaa, y que tuvo su repercusin en la salud

humana con la aparicin de numerosos casos de la

enfermedad en Reino Unido. El coste econmico

fue de unos 6.000 millones de dlares, adems

del coste sanitario. Tres aos despus se desat

una nueva alarma cuando se detect la presencia

de dioxina, compuesto altamente cancergeno, en

piensos con los que se haba alimentado a la

mayora de los pollos criados en granjas de

Blgica. Estos pollos iban destinados en gran parte

a la exportacin, por lo que la crisis alimentaria se

extendi en muy pocos das por toda la UE. En

ambos casos la confianza del consumidor en los

alimentos fue gravemente quebrantada y se

provoc una mayor sensibilizacin en materia de

seguridad alimentaria.

Se hizo necesario por tanto ampliar los mtodos

de control de la seguridad alimentaria a toda la

cadena del proceso productivo, desde la siembra

en el campo y crianza de animales, pasando por la

cosecha, sacrificio, elaboracin, empaquetado,

distribucin, venta y consumo del producto final.

Surge as una nueva forma de abordar el

problema con un enfoque global y un tratamiento

integral del consumo de alimentos que va de la

granja a la mesa.

Por otra parte, esta mayor sensibilizacin del

consumidor respecto de la seguridad alimentaria

ha provocado un mayor nivel de exigencia y, por

tanto, un desplazamiento de la importancia de los

agentes que intervienen en la cadena hacia la

mesa. Se ha pasado de consumir lo que se

produca, a que sean cada vez ms los

consumidores quienes deciden qu se produce,

cmo se produce y cmo se comercializa. En

definitiva, se invierte el ciclo, que aparece ahora

como de la mesa a la granja de suerte que la

seguridad del consumidor es el motor del

desarrollo de cadenas alimentarias ms seguras.

7

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

1. Definicin de seguridad alimentaria.De la granja a la mesa

Aparece as la necesidad de la trazabilidad orastreabilidad de los alimentos, entendida stacomo la capacidad de poder identificar el origende un alimento y poder seguirle la pista a lo largode toda su vida til. Los sistemas de trazabilidadpermiten localizar e identificar aquellos puntos dela cadena donde se produce una ruptura de laseguridad alimentaria. De esta manera, se puedentomar de forma inmediata las medidas necesariaspara restaurar los niveles de seguridad deseables.La trazabilidad alimentaria permite adems evitarfraudes y satisfacer una de las cada vez mspujantes demandas del consumidor: que losalimentos sean producidos ticamente y de formarespetuosa con el medio ambiente.

Una de las consecuencias de la cada vez mayorglobalizacin de los mercados es que los productosdisponibles no estn restringidos al sitio de origen,sino que van destinados a consumidores muydistantes. Este hecho implica que las medidasencaminadas a garantizar la seguridad alimentarianecesiten de una armonizacin global. La UE tienesu propio sistema armonizado para los pasesmiembros a travs de la Autoridad Europea deSeguridad Alimentaria y de las Agencias Nacionalesde Seguridad Alimentaria. Por su parte EE.UU., atravs de la FDA tiene su propio sistema decertificacin de procesos de produccin conmecanismos que garantizan la proteccin de losconsumidores. Sistemas parecidos existen en Japny en Australia. Sera deseable que este tipo deestructuras fuera extendido a todos los pases, conunos criterios homogneos en las medidas que sedebieran adoptar para garantizar la SeguridadAlimentaria. Sin embargo, estas medidas nuncadeberan suponer un arma arrojadiza contra lospases pobres o en vas de desarrollo, dondetodava se lucha por conseguir la seguridad en elabastecimiento y el acceso a los alimentos.

El terrible ataque del 11-S al World Trade Center enNueva York y las subsiguientes amenazas decontaminacin de aguas y alimentos con ntraxprovocaron una alarma generalizada en laadministracin norteamericana y una preocupacin

por la seguridad alimentaria en defensa de posiblesataques bioterroristas. Como consecuencia de estosacontecimientos la administracin public el 12 dejunio de 2002 la Ley de salud pblica y deprevencin de respuesta al Bioterrismo conocidacomo Bioterrorism act cuyo objetivo principal esincrementar la seguridad alimentaria nacional deEE.UU., y una de cuyas lneas de accin principaleses proteger el suministro de alimentos y medicinas.La ley exige que cualquier exportador de alimentosde cualquier pas a EE.UU. debe registrarse en laFDA, nombrar un agente en EE.UU., y hacer unanotificacin previa de la llegada de los alimentos.Algunas voces quisieron ver en esta legislacin unamedida proteccionista ms y una cortapisa al librecomercio. Sin embargo, los tristes acontecimientosdel 11-M en Madrid han demostrado que este tipode ataques, incluidos los bioterroristas, no conocefronteras, y que las medidas encaminadas aaumentar este aspecto de la seguridad alimentariadeben ser implementadas con prontitud a nivelglobal, con las lgicas cautelas que aseguren ellibre comercio entre pases.

Las nuevas tecnologas se presentan comopotentes herramientas que pueden ayudar amejorar los sistemas de trazabilidad y deseguridad alimentaria. As por ejemplo, lossistemas de trazabilidad se han vistoextraordinariamente mejorados y presentangrandes expectativas gracias a las nuevastecnologas de la informacin y la comunicacin(TIC), revolucionando tanto el etiquetado como lagestin integral de la informacin. Por otra parte,la biotecnologa ofrece enormes posibilidades paramejorar los sistemas de seguridad alimentaria,tanto de forma directa como indirecta. As, losnuevos sistemas biotecnolgicos de deteccin deagentes nocivos presentan una elevadasensibilidad y una mayor versatilidad en susposibilidades de aplicacin, contribuyendo amejorar los sistemas de control. Otrasbiotecnologas, dirigidas a la mejora de losprocesos productivos o a la conservacin yenvasado de alimentos, inciden de forma indirectaen una mejora de la seguridad alimentaria.

8

De la mesa a la granja

De la granja a la mesa

Sistemas de produccin:Agricultura

PescaAcuicultura

AlimentosSegurosy de altacalidad

Ingestade

alimentos

Salud y bienestarde los

consumidores

Procesamiento

2.1. Componentesdel alimento

2.1.1. Factores Antinutricionales

El trmino antinutriente hace referencia a aquellos

compuestos presentes de forma natural en un

alimento que interfieren negativamente, en mayor

o menor grado, en la absorcin y metabolismo de

las sustancias nutritivas1.

Como norma general, su mecanismo de accin

consiste en la formacin de un complejo estable

bien con el propio nutriente bien con alguna

enzima implicada en su ruta metablica. De esta

manera, disminuye la biodisponibilidad del mismo.

En casos extremos, una ingesta prolongada de

productos que contienen estos factores puede

ocasionar un retraso en el desarrollo a causa del

dficit de vitaminas, minerales o protenas, entre

otras muchas anomalas fisiolgicas de carcter

irreversible. Afortunadamente, se conocen varios

mtodos de inactivacin efectivos para gran parte

de estas molculas. Por ejemplo, es frecuente

someter a un tratamiento trmico o mantener en

remojo durante cierto tiempo a las legumbres antes

de su consumo. El calor desnaturaliza la estructura

tridimensional de los antinutrientes proteicos y

descompone los termolbiles, mientras que con la

inmersin en agua se logra su solubilizacin. Los

procesos fermentativos y germinativos tambin

reducen la concentracin de ciertos antinutrientes

en el caso de diversas leguminosas.

Actualmente la repercusin de los factores

antinutricionales en alimentacin humana es de

poca importancia en los pases desarrollados

debido a los tratamientos de inactivacin

mencionados y, sobre todo, al proceso de

seleccin llevado a cabo a lo largo de los aos

para disponer de variedades con un menor

contenido de estos compuestos indeseables.

En cambio, en alimentacin animal su existencia

an resulta problemtica. De hecho, dentro de los

anlisis rutinarios de materias primas y piensos

realizados en los laboratorios de control de calidad

se determinan y cuantifican distintos compuestos

antinutritivos.

9

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

2. Agentes que amenazan la inocuidadde los alimentos

1 Valle Vega, P.; Lucas Florentino, B. (2000). Toxicologa de alimentos Documento publicado por el Instituto Nacional deSalud Pblica y el Centro Nacional de Salud Ambiental, Mxico.

2.1.2. Alrgenos Alimentarios

Ciertos grupos de poblacin muestran una

hipersensibilidad frente a determinados alimentos

o componentes de los mismos. La ingestin, el

contacto a travs de la piel e incluso la inhalacin

(vapores de coccin) de estas sustancias,

desencadenan una respuesta del sistema inmune

en el individuo, generalmente mediada por

inmunoglobulinas de tipo E.

Cuando la reaccin del organismo es muy intensa

e intervienen tanto anticuerpos como

intermediarios qumicos se produce un choque o

shock anafilctico, en ocasiones, con

consecuencias fatales.

La alergia alimentaria puede aparecer durante la

infancia o bien en la edad adulta. En el primer caso,

entre los alimentos relacionados con mayor frecuencia

con este trastorno se encuentran la leche, el huevo,

los cacahuetes, el trigo, la soja y las nueces.

La hipersensibilidad a alimentos es ms comn en

nios menores de tres aos, probablemente

porque an no ha finalizado la maduracin de su

sistema inmunitario. Por este motivo, algunos

productos causantes de alergias en las primeras

etapas de vida dejan de ocasionar problemas en el

perodo adulto. As, el 90% de las alergias en

personas adultas son debidas al pescado, el

marisco, las nueces y los cacahuetes. El

porcentaje restante corresponde a las legumbres

(soja), las frutas (kiwi, melocotn, nectarina), los

10

Antinutriente Naturaleza qumica Actan sobrePrincipalesalimentos

Inhibidor de Kunitz

Solanina y chaconina

Protena (21 kD)

Acaloides glucosdicos

Tripsina

Acetilcolinesterasa,proteasas, vitaminas yminerales

Leguminosas(soja, judas,guisantes, lentejas) ycereales

Solanceas (patata,berenjena, tomate)

Tiaminasa Protena Vitamina B1Pescado crudo, t,caf, helechos(animal)

Dicumarol Derivado de las cumarinas Vitamina KVegetales de hojaverde, ctricos

Avidina Glucoprotena Biotina Huevo (clara)

Ovotransferrina Glucoprotena Metales (Fe) Huevo (clara)

Taninos Compuestos polifenlicosProtenas, vitaminas(B12) y minerales

Leguminosasforrajeras y cereales(sorgo, mijo)

Lectinas o hemaglutininas Glucoprotenas CarbohidratosLeguminosas (soja, judas,...) y cereales

Vicina y convicina Glucsidos pirimidnicosMetabolismode glutation

Semillas de haba (Vicia faba)

Durrina, prunasina y otros

Glucsidos cianogenticosRespiracin celular.Yodo

Mandioca, sorgoy almendras

Lupanina, lupininay espartena

Alcaloidesquinolizidnicos

Neurotransmisoresnerviosos

Altramuces

Gosipol Compuesto polifenlico Lisina. ProtenasSemillas de algodny derivados (aceite)

Cumestrol y otrosfitoestrgenos

Compuestos polifenlicos Funcin reproductiva Trbol, alfalfa, soja

Tabla 1. Principales antinutrientes presentes en los alimentos de consumo humano y/o animal.

Inhibidor de Bowman-Birk Protena (8.3 kD) Tripsina y quimotripsina

Inhibidor de amilasas Protena (9-14 kD)Amilasas, celulasas y pectinasas

SaponinasGlucsidos terpnicos yesteroideos

Hormonas. Citoplasmacelular.

Soja, pastos(Brachiaria; Panicum)

frutos secos (almendras, pistachos, avellanas) y

los cereales (por su importancia, cabe destacar la

enfermedad celaca o hipersensibilidad al gluten)2.

Tambin se han observado este tipo de reacciones

frente al anisakis, parsito presente en el pescado

crudo o poco cocinado.

En general, las molculas responsables del

desencadenamiento de los mecanismos

inmunolgicos, denominadas alrgenos, son de

naturaleza proteica. En la tabla 2 se indican

algunas de las ms importantes.

Finalmente, debe tenerse en cuenta que estos

compuestos pueden encontrarse en alimentos

distintos de los que proceden originariamente o de

sus productos derivados ms inmediatos (lcteos,

ovoproductos, harinas de cereales,...) como

consecuencia de:

Una contaminacin cruzada durante el proceso

de elaboracin o previa a la fase de envasado

que supone la aparicin de cantidades traza del

alrgeno en el alimento.

La utilizacin de algunas de estas sustancias

como ingredientes de platos preparados; por

ejemplo, las protenas de leche se emplean

como aditivos en fiambres, aderezos para

ensalada, purs y sopas preparadas y productos

de panadera.

11

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

Alrgeno alimentarioPrincipales alimentos

en los que se encuentra

Fraccin casenica (80% de las protenas de la leche)

Casenas -s1 y -s2, y Fraccin del lactosuero (20% de las protenas)

-lactoglobulina-lactalbmina

Ovomucoide (Gal d 1)

Ovoalbmina (Gal d 2)

Ovotransferrina o conalbmina (Gal d 3)

Lisozima

Ovomucina

Parvalbmina (Gad c1 o alrgeno M)

Alrgeno secundario (Ag-17-cod)

Tropomiosina Ani s1 y Ani s2

Antgeno I y antgeno IISa I y Sa II

Tropomiosina Pen a 1Met e 1

Sa III o alrgeno ARNt

Arachina

Conarachina I y conarachina II

-conglicinina y -conglicininaInhibidor de la tripsina o de Kunitz

Glicina

Gluten (prolaminas y glutelinas)

Inhibidores de la -amilasa

Leche de vaca (Bos taurus)

Huevos de gallina (Gallus domesticus)

Bacalao (Gadus Morhua)

Anisakis (Anisakis simplex)

Crustceos de la familia Penaeidae(gambas, camarones, langostinos,...)

Cacahuete (Arachia hypogaea)

Soja (Glycine max)

Cereales (gluten en trigo, avena,cebada, centeno y triticale)

Tabla 2. Principales alrgenos presentes en los alimentos3.

2 Introduction to Allergen artculo on line disponible en la base de datos Food and Pollen Allergens - Agmobiol(http://ambl.lsc.pku.edu.cn)

3 Zarkadas, M.; Scott, F. W.; Salminen, J.; Pong, A. H. (1999). Common allergenic foods and their labelling in Canada. Areview Canadian Journal of Allergy & Clinical Immunology, vol. 4, n 3, 118-141.

En estos casos, existe un riesgo potencial para la

salud de un consumidor con hipersensibilidad que

no identificara determinados alimentos como

peligrosos. Con el objetivo de evitar estas

situaciones, se ha aprobado la Directiva 2003/89/

CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 10

de noviembre de 2003 por la que se modifica la

Directiva 2000/13/CE en lo que respecta a la

indicacin de los ingredientes en los productos

alimenticios. El objetivo de esta modificacin es

facilitar a los consumidores una mayor

informacin de la composicin de los alimentos

mediante un etiquetado ms exhaustivo, haciendo

obligatoria la mencin en el etiquetado de los

productos alimenticios, de los ingredientes y

sustancias que puedan provocar alergias e

intolerancias, estableciendo una lista de alrgenos

alimentarios que ser actualizada en base a los

conocimientos cientficos.

2.2. Compuestos Xenobiticos

2.2.1. Aditivos Alimentarios

Los aditivos alimentarios comprenden un conjunto

de sustancias con estructuras y propiedades fsico-

qumicas muy diversas. Se denominan con la letra

E seguida de un nmero de tres o cuatro dgitos y

se clasifican segn la funcin que desempean en

el producto. Colorantes, conservantes,

antioxidantes, acidulantes, estabilizantes,

potenciadores del sabor y edulcorantes son los

grupos principales.

Los estados de la Unin Europea continan con la

armonizacin de sus correspondientes

legislaciones en cuanto a las listas positivas de

aditivos. Estas listas recogen slo los aditivos

autorizados para la elaboracin de cada producto

alimenticio (los compuestos que no aparecen en

ellas no estn permitidos). En Espaa esta

informacin se encuentra en:

Real Decreto 2001/1995, de 7 de diciembre

modificado por el Real Decreto 485/2001, de 4

de mayo en el caso de los colorantes.

Real Decreto 2002/1995, de 7 de diciembre

modificado por el Real Decreto 2027/1997, de

26 diciembre con respecto a los edulcorantes.

Real Decreto 142/2002, de 1 de febrero para el

resto de aditivos.

Esta normativa regula no slo el tipo de alimentos

a los que pueden incorporarse estas sustancias

sino tambin la cantidad autorizada. Con

frecuencia este ltimo aspecto se indica mediante

la expresin quantum satis. Esto significa que no

hay especificado un nivel mximo de uso y que se

utilizar la proporcin necesaria para lograr el

objetivo pretendido de acuerdo a las buenas

prcticas de fabricacin. En cambio, en otros

casos se ha establecido un valor lmite.

La inclusin/exclusin de un aditivo en las listas

positivas y el establecimiento de las dosis en cada

caso se basan en estudios cientficos slidos que

garantizan la inocuidad de estos compuestos para

la salud humana. A pesar de ello, algunos

autorizados en la U.E. no lo estn en terceros

pases (EE.UU., Canad, Japn). Por tanto, la

recopilacin de la informacin disponible y la

realizacin de futuros experimentos aportarn

nuevos datos que podran modificar las listas de

aditivos.

La deteccin y cuantificacin de estos compuestos

es de gran inters por diversos motivos. En primer

lugar, pueden identificarse posibles usos

fraudulentos, por ejemplo, cuando se adicionan

colorantes para enmascarar los signos de

deterioro de un producto o cuando se utilizan

aditivos en alimentos no autorizados o en

concentraciones superiores a las permitidas.

Tambin se han observado reacciones alrgicas

por su ingestin en personas hipersensibles,

especialmente, en el caso de algunos colorantes

(tartracina, ponceau 4R,...).

El nmero de aditivos existente imposibilita el

anlisis de todos ellos para presentar aqu un

listado detallado. Estas sustancias pueden

encontrarse en la base de datos del Comit de

Expertos en Aditivos Alimentarios FAO/OMS. A

continuacin se indican slo algunos ejemplos de

inters para la seguridad alimentaria:

Colorantes. Algunos, como la tartracina (E-102),

se han asociado a reacciones alrgicas en

personas asmticas o sensibles a la aspirina.

Otros, el amaranto (E-123) y el verde cido

brillante BS (E-142), han sufrido importantes

restricciones debido a su potencial txico en

espera de nuevas evidencias cientficas que lo

confirmen. Y otros se han retirado

recientemente de las listas. De hecho, en

diciembre del ao 2003 se prohibi la utilizacin

de la cantaxantina (E-161G), un colorante de

piensos animales (salmn, trucha, mariscos de

12

piscifactora), al demostrarse su capacidad paradaar la retina humana (Directiva 2003/7/CE, de24 de enero)4.

Antioxidantes. A pesar de tratarse decompuestos naturales (vitamina E), el grupo delos tocoferoles puede resultar txico puesto queson sustancias que se acumulan en el tejidoadiposo.

Potenciadores del sabor como el cido guanlicoy sus derivados (del E-626 al E-629) y el cidoinosnico y sus derivados (del E-630 al E-633)que pueden ocasionar malestar en personas conproblemas de cido rico.

2.2.2. Residuos de Plaguicidas

La denominacin residuo de plaguicida se refiere acualquier sustancia presente en el medio (suelos,corrientes de agua), en los productos agrcolas oen los alimentos destinados al consumo humano oanimal como consecuencia del empleo de unplaguicida. Esta definicin no se limita alcompuesto activo original. Tambin incluye todaslas molculas derivadas del mismo por accin delos factores ambientales o biolgicos (metabolitossecundarios, productos de conversin, dedegradacin,...) con propiedades txicas.

La utilizacin masiva de los plaguicidas comenz apartir de la segunda guerra mundial con dos lneasbien diferenciadas. Por una parte, su uso hapermitido incrementar los volmenes deproduccin agrcola y por otra, combatir losinsectos vectores de enfermedades de importanciaepidemiolgica (malaria, tifus, dengue)5.

Los primeros problemas derivados del uso abusivode los plaguicidas se debieron a la aparicin deindividuos resistentes, lo que motiv unincremento en las dosis empleadas que, a su vez,supuso una mayor concentracin de residuos deestas sustancias en los vegetales tratados.Posteriormente, numerosos estudios cientficosprobaron la peligrosidad de estas prcticas por loque muchos de estos compuestos han sidoprohibidos o su empleo se ha restringido para

determinadas actividades, por ejemplo, en lascampaas de salud pblica de algunos pasessubdesarrollados en la lucha contra determinadasenfermedades.

A pesar de la adopcin de estas medidas, lascaractersticas fsico-qumicas de la mayor partede los plaguicidas han propiciado su acumulacinen el medio as como en los seres vivos y a lolargo de las cadenas trficas (proceso debiomagnificacin). Por este motivo, se hanestablecido unos lmites mximos de residuos deplaguicidas o LMR (concentracin mxima deresiduos de un plaguicida, expresada en mg/kg,recomendada por la Comisin del CodexAlimentarius por debajo de cuyos niveles laingestin a travs de un alimento resulta inocua).

Recientemente, la normativa espaola que regulalos LMR de plaguicidas ha sufrido variasmodificaciones con el fin de incorporar alordenamiento jurdico nacional los cambiosintroducidos en este campo por la Unin Europea6.Dichas modificaciones se recogen en:

Orden de 11 de octubre de 2001 por la que semodifican los anexos II de los Reales Decretos280/1994, de 18 de febrero y 569/1990, de 27de abril, por los que se establecen los lmitesmximos de residuos de plaguicidas y su controlen determinados productos de origen vegetal yanimal (16 modificacin) (BOE n 249 de 17 deoctubre de 2001).

Orden PRE/1114/2003, de 30 de abril, por laque se modifican los anexos II de los RealesDecretos 280/1994, de 18 de febrero, y569/1990, de 27 de abril, por los que seestablecen los lmites mximos de residuos deplaguicidas y su control en determinadosproductos de origen vegetal y animal (BOE n 111 de 9 de mayo de 2003).

Orden PRE/1672/2003, de 19 de junio, por laque se modifica el anexo II del Real Decreto280/1994, de 18 de febrero, por el que seestablece los lmites mximos de residuos deplaguicidas y su control en determinadosproductos de origen vegetal (BOE n 151 de 25de junio de 2003).

13

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

4 Montaner, J. (2003). Colorantes prohibidos: cantaxantina. Artculo on line publicado el 25 de febrero en el Diario deSeguridad Alimentaria Consumaseguridad (www.consumaseguridad.com).

5 Lucas Viuela, E.: Caractersticas generales de los plaguicidas. Principios para el establecimiento de los LMR deplaguicidas segn la reunin conjunta FAO/OMS sobre residuos de plaguicidas.

6 Antn, A.; Lizaso, J.: Plaguicidas. Artculo disponible on line en la pgina web de la Fundacin Ibrica para la SeguridadAlimentaria (FUNDISA) (www.fundisa.org).

2.2.3. Fertilizantes

Se denominan fertilizantes o abonos a aquellas

sustancias que aportan a la planta uno o varios de

los elementos nutritivos (nitrgeno, potasio,

fsforo, hierro, calcio,...) indispensables para su

desarrollo normal.

Al igual que sucede con los plaguicidas la

presencia de residuos de estos compuestos en

productos destinados al consumo humano es

indeseable porque muchos de ellos cuentan con

una toxicidad elevada. Adems, se ha visto que

nitratos, nitritos y fosfatos procedentes del empleo

abusivo de fertilizantes contaminan el medio,

fundamentalmente, los acuferos subterrneos.

En nuestro pas se encuentran regulados por la

Orden de 28 de mayo de 1998 y el Reglamento

(CE) 2003/2003, de 13 de octubre. Dicho

Reglamento entr en vigor en 2003, excepto el

artculo 8 y el apartado 3 del artculo 26, que lo

harn el da 11 de junio de 2005.

2.2.4. Frmacos

Las tcnicas ganaderas de explotacin intensiva se

caracterizan por la convivencia de un gran nmero

de animales confinados en un espacio reducido,

favorecindose el contagio rpido de

enfermedades, lo que ha dado lugar a la

utilizacin de medicamentos veterinarios con el fin

de prevenir y tratar estas enfermedades.

Por medicamento veterinario se entiende cualquier

sustancia aplicada o administrada a cualquier

animal destinado a la produccin de alimentos,

como los que producen carne o leche, las aves de

corral, peces o abejas, tanto con fines

teraputicos como profilcticos o de diagnstico, o

para modificar sus funciones fisiolgicas o el

comportamiento.

Otras sustancias que se emplean para tratar a los

animales son los aditivos para la alimentacin

animal. En la Directiva del Consejo 70/524/EEC se

definen los aditivos para alimentacin animal

como sustancias que mejoran tanto los piensos en

los que se incorporan como la produccin

ganadera. Deben cumplir como prerrequisito que

no afecten a la salud animal o humana ni al

medio. Incluyen antibiticos promotores del

crecimiento, muchos coccidiostticos, agentes de

unin y enzimas.

Como consecuencia del uso (legal, ilegal o alegal)

de los medicamentos veterinarios en la produccin

animal, en los animales pueden quedar residuos

de estos medicamentos que pueden pasar a la

cadena alimentaria. Se define como residuos de

medicamentos veterinarios a los productos

originales y sus metabolitos en cualquier porcin

comestible del producto animal, as como los

residuos de impurezas relacionadas con el

medicamento veterinario correspondiente7.

Con el fin de proteger la salud de los

consumidores, la Unin Europea ha determinado

los lmites mximos de residuos (LMR) para varios

frmacos relativos a leche, carne y otros

alimentos, por medio del Reglamento del Consejo

2377/90 (EC 1990)

La Directiva del Consejo 23/96/CE establece que

cada Estado Miembro debe monitorizar una

proporcin de la produccin total anual de los

alimentos de origen animal para buscar residuos.

Los grupos de residuos que deben buscarse son:

Drogas veterinarias.

Medicamentos veterinarios prohibidos, que no

tienen LMR (por ejemplo los medicamentos

incluidos en el anexo IV del Reglamento

2377/90).

Promotores del crecimiento hormonales y

-agonistas prohibidos, que tienen tolerancia cero.

Contaminantes ambientales.

A continuacin se indican los grupos de

medicamentos veterinarios ms utilizados:

Antibiticos y antimicrobianos

Su utilizacin en animales puede ser con fines

teraputicos como medicamentos veterinarios o

bien como promotores del crecimiento en forma

de aditivos para piensos.

14

7 Lucas Viuela, E.: Caractersticas generales de los medicamentos de uso veterinario. Criterios del Codex para elestablecimiento de lmites mximos de residuos (LMR).

a. Utilizacin como medicamentos veterinarios

Se llevan utilizando con el fin de tratar y prevenir las

enfermedades en ganado y aves de corral desde

hace ms de 50 aos. Su uso con fines teraputicos

o profilcticos se encuentra autorizado bajo

prescripcin veterinaria. Tras su utilizacin es

necesario respetar los tiempos indicados entre que

se suprime la administracin del compuesto a los

animales y su faena u ordeo (perodo de retiro o

supresin) antes de utilizar los productos

alimenticios obtenidos a partir de ellos, para que no

queden residuos o stos se encuentren por debajo

de sus lmites mximos fijados. Aunque los

problemas de toxicidad aguda debido a la aparicin

de residuos de estas sustancias en tejidos

comestibles, leche o huevos son poco probables, s

pueden tener otros efectos nocivos para la salud de

los consumidores incluyendo alteraciones de la flora

intestinal, desarrollo de microorganismos resistentes

e induccin de alergias en individuos sensibles, as

como en la industria alimentaria por la inhibicin de

microorganismos de inters tecnolgico, como los

cultivos iniciadores utilizados en la elaboracin de

productos crnicos o productos lcteos8.

b. Utilizacin como aditivos para piensos

Promotores del crecimiento

El uso de antibiticos en dosis subteraputicas

en animales sanos provoca un aumento en la

velocidad de crecimiento. La utilizacin de

antibiticos como promotores del crecimiento se

debe a que se usan en dosis significativamente

inferiores a las dosis teraputicas y se refiere

slo a aquellos antibiticos que no se usan en

medicina humana. La Comisin Europea ha

prohibido el uso de algunos de estos antibiticos

con fines zootcnicos, restringindolo a aquellos

que no se absorben y/o se metabolizan

rpidamente y cuyo uso no se ha generalizado

en terapia humana (Reglamento 2821/98).

Coccidiostticos

Son compuestos muy usados para prevenir y

tratar las coccidiosis, que son infecciones

producidas por amebas que afectan al ganado,

particularmente a las aves de corral. Estos

compuestos estn autorizados para su utilizacin

como aditivos de piensos durante un intervalo de

tiempo determinado para broilers y polluelos,

pero no para gallinas ponedoras. No se han

establecido LMRs, pero se han asignado tiempos

de retirada antes del sacrificio.

Tranquilizantes

El estrs en los animales de abasto es un factor que

causa elevada mortalidad, principalmente durante el

transporte de los animales de la explotacin

ganadera al matadero. Adems, en el caso de los

cerdos principalmente, la carne que se obtiene de los

animales estresados se denomina plida, suave y

exudativa, y presenta unas cualidades tecnolgicas

no adecuadas, no siendo apta para la elaboracin de

determinados productos crnicos. Existen varias

sustancias que se utilizan regularmente para

tranquilizar a los animales, algunas de las cuales

estn prohibidas como los derivados de las

fenotiazinas, y para otras se han establecido LMRs

como es el caso de la azaperona y el carazolol9.

Existen tranquilizantes que se usan como

promotores del crecimiento como las

benzodiacepinas, que tienen un efecto ansioltico y

sedativo, contribuyendo a eliminar los temblores

que se producen por el uso de algunas hormonas

esteroideas y adems provocan una estimulacin

de la ingesta en animales dbiles o enfermizos.

Promotores del crecimiento hormonales

A pesar de que el uso de sustancias hormonales

promotoras del crecimiento se encuentra prohibido

en la Unin Europea desde 1988 en otros pases

est autorizado el uso de algunas de ellas (en

Estados Unidos y Canad por ejemplo est

permitido el uso de progesterona, testosterona,

zeranol, acetato de trembolona, acetato de

melengestrol y 17--estradiol) lo que hace quesea necesario realizar controles muy estrictos en

las carnes que se importan de estos pases. Por

otra parte, en Europa existe un uso ilegal de estos

compuestos y de otro tipo de sustancias

desconocidas cuyo control es muy difcil debido a

que algunas de estas drogas se metabolizan en

compuestos desconocidos o para los que no

existen patrones10. Los promotores de crecimiento

15

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

8 Prez de Ciriza, J. A.; Huarte, A.; Saiz, I.; Ozcriz, M. T.; Purroy, M. T. (1999). Residuos de sustancias inhibidoras encarnes. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 22, suplemento 3.

9 Delahaut, P.; Levaux, C.; Eloy, P.; Dubois, M. (2003). Validation of a method for detecting and quantifying tranquillisers and a-blocker in pig tissues by liquid chromatographytandem mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 483(1-2), 335-340.

10 Scippo, M-L.; Van De Weerdt, C.; Willemsen, P.; Franois, J-M.; Rentier-Delrue, F.; Muller, M.; Martial, J. A.; Maghuin-Rogister, G. (2002) Detection of illegal growth promoters in biological samples using receptor binding assays.Analytica Chimica Acta 473, 135141.

hormonales ms utilizados son: sustancias conactividad andrognica, estrognica o gestgena,glucocorticosteroides, somatotropina bovinarecombinante, agonistas de adrenorreceptores yfinalizadores o antitiroideos.

2.2.5. Otros Contaminantesdel Alimento

Dioxinas, furanos y bifenilos policlorados (PCBs)

Bajo el trmino dioxina se engloba un conjunto desustancias aromticas tricclicas (dibenzo-p-dioxinas)que presentan sustituyentes halogenados. Las msconocidas son los derivados clorados y, dentro deeste grupo, la molcula de referencia es la TCDD(2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina).

Junto con las dioxinas propiamente dichas, existenotros compuestos qumicamente relacionados que seasocian con frecuencia a ellas y que cuentan tambincon distintos derivados halogenados: los furanos odibenzofuranos y los bifenilos policlorados (PCBs).

Dioxinas, furanos y PCBs pueden resultarpotencialmente txicos con efectos teratognicos ycancergenos aunque no todos los congneres deestas tres familias manifiestan el mismo grado detoxicidad. Las dos primeras sustancias sonsubproductos originados en distintos procesosindustriales (incineraciones, sntesis de plaguicidasclorados, blanqueo de papel). En cambio, los PCBs sefabricaban para su uso como agentes dielctricos,fluidos hidralicos y componentes de plsticos ypinturas. En el Real Decreto 1378/1999, de 27 deagosto se establecen las medidas necesarias para laeliminacin de los PCBs y los aparatos que loscontengan antes del 2010.

Las dioxinas y sus anlogos se encuentranampliamente distribuidos en el medio pero seestima que ms del 90% de la exposicin queafecta al hombre proviene de los alimentos. Sucontaminacin deriva de las emisiones de estostxicos al ambiente y de su posterior deposicinen las masas de agua y el suelo. Tambin se hanrelacionado con casos de fraude alimentario. Lareciente crisis sufrida en Blgica se debi al uso depiensos, para el cebado de pollos, adulterados congrasas industriales contaminadas con dioxinas11.

Hidrocarburos aromticos policclicos (HAPs)

Los hidrocarburos aromticos policclicos (HAPs) se

generan a partir de la combustin incompleta de la

materia orgnica (madera, carbn, petrleo,...). Se

ha identificado un gran nmero de HAPs, algunos

potencialmente peligrosos para la salud. El ms

estudiado es el benzo(a)pireno debido a su elevada

capacidad mutagnica y cancergena.

Una de las principales vas de exposicin del hombre

a estos compuestos son los alimentos. La presencia

de HAPs en ellos puede tener distintos orgenes. Por

una parte, se han detectado vegetales con altas

concentraciones de estos contaminantes

atmosfricos en campos de cultivo prximos a

grandes reas urbanas o industriales. Por otra, se

sabe que ciertos tratamientos dentro del procesado

industrial o culinario (asado, cocinado a la parrilla,

ahumado) del producto favorecen su formacin. As,

en la carne preparada a la brasa pueden aparecer en

las zonas carbonizadas por el contacto directo de la

llama o bien llegar al alimento a travs del humo,

especialmente cuando se utilizan madera o carbn

como combustibles12.

Metales pesados

Los metales pesados txicos son capaces de

causar efectos indeseables en el metabolismo,

originando enfermedades que en ocasiones son

graves y que pueden causar incluso la muerte. La

presencia de estos metales pesados en los

alimentos tiene su origen en las distintas fases de

la cadena alimentaria, desde el cultivo hasta el

procesamiento y la distribucin. La toxicidad de un

metal depende de la dosis en que sea ingerido as

como de la capacidad de excrecin del mismo. El

mercurio tiene su origen en la utilizacin de

alquilmercurio en agricultura para evitar el

crecimiento de hongos. Este metal pasa a la

cadena alimentaria acumulndose en los tejidos

adiposos de peces y herbvoros.

La principal fuente de contaminacin de cadmio es el

uso de fertilizantes a base de roca fosofrica, de forma

similar a lo que ocurre con el arsnico, que adems es

utilizado en diversos plaguicidas. Otros metales

pesados txicos son cobre, plomo, nquel y zinc.

16

11 Gorrachategui, M. (2001). Seguridad Alimentaria: dioxinas XVII Curso de Especializacin. Avances en Nutricin yAlimentacin Animal FEDNA (Fundacin Espaola para el Desarrollo de la Nutricin Animal), pg. 189-215.

12 Public health goal for benzo(a)pyrene in drinking water Documento elaborado por: Pesticide and EnvironmentalToxicology Section, Office of Environmental y California Environmental Protection Agency, diciembre 1997.

2.3. Agentes infecciosos

2.3.1. Bacterias

El nmero de brotes epidmicos asociados al

consumo de alimentos es elevado, debido a que la

contaminacin de alimentos por bacterias patgenas

es algo relativamente frecuente, principalmente por

una manipulacin incorrecta de los mismos. Las

patologas asociadas a la transmisin alimentaria

pueden ser de dos tipos, infecciones alimentarias,

producidas por la ingestin de microorganismos o

intoxicaciones alimentarias, producidas como

consecuencia de la ingestin de toxinas bacterianas

presentes en los alimentos13. Muchas de estas

patologas son espordicas y no se informa de ellas,

pero en la mayor parte de los pases en los que se

dispone de sistemas de informacin sobre las

enfermedades de origen alimentario se ha

documentado un incremento con respecto a dcadas

pasadas en la incidencia de afecciones producidas

por microorganismos en alimentos.

Es difcil saber cul es el motivo real del incremento

de la incidencia de este tipo de enfermedades, pero

parece que existen una serie de factores

relacionados como los cambios en los patrones de

consumo, que incluyen una preferencia por el

consumo de productos crudos y mnimamente

procesados, el incremento de tiempo que pasa entre

la preparacin del alimento y el momento de

consumo y el aumento de la alimentacin fuera del

hogar mediante comidas preparadas.

Otro motivo podra ser que ha aumentado la

declaracin de estas enfermedades debido a la

mejora en la identificacin y notificacin de la

enfermedad a los servicios sanitarios.

Entre las bacterias ms frecuentes que producen

este tipo de enfermedades se encuentran Salmonella

y Campylobacter, que suelen causar gastroenteritis

benignas, que en el caso de nios y ancianos pueden

cursar con sntomas ms graves.

Existen otros agentes causales que tienen menor

importancia numrica como Clostridium perfringens

y Bacillus cereus y otros patgenos cuya incidencia

no es muy elevada, pero que se perfilan como

patgenos emergentes como Listeria

monocytogenes y E. coli verotoxignica, que pueden

tener severas consecuencias sobre la salud de las

personas que sufren estas enfermedades. En la

tabla 3 se indican las principales bacterias

relacionadas con infecciones alimentarias.

17

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

Organismo Enfermedad Alimento implicado

Aeromonas hydrophila Gastroenteritis, septicemia Pescados, mariscos, cordero, ternera, cerdo y aves.

Bacillus cereus Intoxicacin Carnes, leche, verduras, pescado, arroz, salsas, sopas.

Campylobacter jejuni Campilobacteriosis Pollo crudo, leche no pasteurizada, agua no clorada.

Clostridium botulinum Botulismo Alimentos en conserva, includos vegetales, carnes y sopas.

Clostridium perfringens IntoxicacinComidas preparadas no refrigeradas como carne yproductos crnicos y salsas.

Escherichia coli O157:H7 IntoxicacinCarne poco cocinada, zumos de frutas no pasteurizados,salami, quesos curados.

Escherichia coli enteroinvasiva Disentera bacilar Hamburguesas y leche no pasteurizada.

Listeria monocytogenes ListeriosisLeche, quesos no curados, helados, verduras crudas,carnes crudas y pescados ahumados.

Salmonella spp. SalmonelosisCarnes crudas, huevos, aves, leche y lcteos, pescado,gambas, salsas y alios, crema pastelera, mantequilla decacahuete y chocolate.

Shigella spp. Disentera bacilar Ensaladas, verduras crudas, leche y lcteos, aves.

Staphylococcus aureus IntoxicacinCarne y derivados crnicos, aves, huevos, ensaladas,productos de panadera y pastelera, leche y lcteos.

Vibrio cholerae Clera Agua contaminada, mariscos.

Yersinia enterocolitica Intoxicacin Carnes, ostras, pescado y leche cruda.

13 FDA (1998). Bad Bug Book. Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook. U.S. Food and DrugAdministration, Center for Food Safety and Applied Nutrition. http://www.cfsan.fda.gov.

Tabla 3. Principales bacterias productoras de infecciones alimentarias.

2.3.2. Priones

El trmino prin deriva de proteinaceous infectious

particle y se usa para describir el agente infeccioso

responsable de varias enfermedades

neurodegenerativas encontradas en los mamferos.

Es un agente infeccioso carente de cido nucleico y

compuesto exclusivamente por una protena

modificada conformacionalmente denominada

PrPsc.

Las afecciones producidas por priones son conocidas

como encefalopatas espongiformes, que son

procesos neurodegenerativos fatales que afectan a

humanos y animales. Entre las enfermedades

humanas se encuentran la de Creutzfedlt-Jakob (CJ),

el sndrome de Gertsmann-Strussler-Scheinker y el

insomnio familiar fatal o kuru y en animales la

encefalopata espongiforme bovina (EEB), scrapie en

ovejas, encefalopata transmisible en visones y

enfermedades crnicas de desgaste en mulas,

ciervos y alces14.

La transmisin de estas enfermedades a travs de

los alimentos no est clara a pesar de la gran

cantidad de investigaciones realizadas. En este

momento, es importante el desarrollo de pruebas

de gran sensibilidad que permitan detectar ttulos

bajos de priones y de mtodos de enriquecimiento

(concentracin/amplificacin) de estos agentes en

una muestra.

Asimismo, se requieren sistemas de deteccin del

llamado material especfico de riesgo o MER (mdula

espinal, tejido cerebral, ojos, amgdalas,...) en los

productos alimenticios, especialmente en carnes y

derivados. Se han identificado diversas protenas

caractersticas del tejido nervioso (tabla 4) que

podran utilizarse como marcadores; de este modo,

la presencia de alguna de estas molculas indicara

que se han empleado tejidos ilegales en la

elaboracin de un alimento15.

18

Protenas del tejido nervioso Peso molecular (kD)

Protena del neurofilamento 70-200

Protena bsica de mielina 14-21

Protena cida fibrilar glial 52

Enolasas neuroespecficas 45

Tabla 4. Protenas especficas del tejido nervioso que podran utilizarse para ladeteccin de MER en productos alimenticios.

14 Torres, J. M.; Brun, A.; Castilla, J.; Snchez-Vizcano, J. M. Enfermedades producidas por priones(www.sanidadanimal.info/priones/priones.htm#afec).

15 Tersteeg, M. H. G.; Koolmees, P. A.; Van Knapen, F. (2002). Immunohistochemical detection of brain tissue in heatedmeat products. Meat Science, 61, pg. 67-72.

En el Reglamento de la Unin Europea 999/2001 (modificado 27-6-2003 por el reglamento CE 1139/2003),se indican cules son los productos MER y los mtodos de anlisis de laboratorio que deben realizarse tantoen los animales sospechosos de padecer la enfermedad como en aquellos que se examinan en el marco delprograma anual de seguimiento establecido.

2.3.3. Virus

Virus transmitidos por alimentos

En la actualidad la incidencia de los brotes de origen vrico ha aumentado de forma considerableconvirtindose en una de las primeras causas de enfermedad asociada al consumo de alimentos. De hecho,la Unin Europea inici un proyecto de investigacin Foodborne viruses in Europe dentro del VPrograma Marco con el fin de obtener datos epidemiolgicos fiables, determinar las vas de transmisin y loscostes para la salud pblica de este tipo de patologas as como potenciar el desarrollo de mtodos deanlisis estandarizados.

El agua y los productos que se ingieren crudos, como

ciertos vegetales, o poco cocinados son los vehculos

ms frecuentes de estos agentes infecciosos. Es

especialmente preocupante el caso de los moluscos

bivalvos (almejas, berberechos, mejillones) en cuyo

interior se acumulan como resultado del sistema de

filtracin que emplean para alimentarse.

La contaminacin se produce por va entrica a

causa de las aguas fecales utilizadas para el riego

de los campos de cultivo o la cra de moluscos y

tambin por la manipulacin indebida del alimento

durante su elaboracin (personal infectado).

Asimismo, los procesos destinados a su

eliminacin suelen ser ineficaces, por ejemplo la

depuracin realizada en las piscifactoras o los

tratamientos trmicos en los que la concha

protege al virus del calor16.

La tabla 5 muestra los principales virus

transmitidos a travs de los alimentos y el agua.

Entre ellos, destacan por su importancia los virus

tipo Norwalk o norovirus, causantes de

gastroenteritis, y el virus de la hepatitis A (VHA).

A diferencia de lo que sucede con estos dos, para

el resto de los virus indicados no existe una

evidencia clara de su relacin con brotes debidos

al consumo de alimentos. Adems, el nmero de

casos de gastroenteritis que se registra suele ser

muy reducido.

19

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

16 Dean O. Cliver: Transmisin de virus a travs de los alimentos Resumen de la situacin cientfica. Documento on lineelaborado por el panel de expertos del Institute of Food Technologists y publicado en The World of Food Science(www.worldfoodscience.org).

17 Sair, A. I.; Suza, D. H. D.; Jaykus, L. A. (2002). Human enteric viruses as causes of foodborne disease. ComprehensiveReviews in Food Science and Food Safety, vol. 1, pg. 73-89.

Virus EnfermedadBrotes relacionados con el

consumo de agua y alimentos

Tipo Norwalk Gastroenteritis N muy elevado.Clara evidencia en ambos casos.Hepatitis A Hepatitis A

Hepatitis E Hepatitis E

N reducido.

Muy frecuente en aguas.

(pocos datos en alimentos)

N reducido.Evidencia limitada.

Astrovirus Gastroenteritis infantil

Rotavirus Gastroenteritis infantil

Parvovirus Gastroenteritis

Tabla 5. Principales virus transmitidos a travs de los alimentos y el agua17.

Enfermedades vricas animales

Recientemente se han producido varias alertas zoosanitarias que han ocasionado graves prdidaseconmicas al sector ganadero, como el brote de fiebre aftosa que sufri el Reino Unido en 2001 y lainfluenza aviar o gripe avcola que ha afectado a la zona asitica.

Como ejemplos en la tabla 6 se muestran algunas de las principales enfermedades vricas que afectan a lascabaas ganaderas en el mbito mundial18.

20

Virus (familia) Enfermedad Husped principal

PicornaviridaeFiebre aftosa Bovino, ovino, caprino, porcino

Enfermedad vesicular porcina Porcino

Tabla 6. Principales familias de virus causantes de enfermedades en animales.

Ovino (bovino y caprino) Reoviridae

Lengua azul

EquinoPeste equina

Gallina y pavo Orthomyxoviridae Influenza aviar

Ave Paramyxoviridae

Enfermedad de Newcastle

Bovino Peste bovina

BovinoPoxviridae

Dermatitis nodular contagiosa

Ovino y caprinoViruela ovina y caprina

BovinoTogaviridae Diarrea viral bovina

Bovino, porcino, equinoRhabdoviridae Estomatitis vesicular

PorcinoArteriviridaeSndrome respiratorio yreproductivo porcino

PorcinoAsfarviridae Peste porcina africana

PorcinoFlaviviridae Peste porcina clsica

ConejoCaliciviridae Mixomatosis

SalmnidosRhabdoviridae Necrosis hematopoytica

18 Fichas tcnicas de enfermedades animales de la Organizacin Mundial de Sanidad Animal recogidas en la pgina web dela Office International des pizooties (OIE) (www.oie.int).

21

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

Deteccin de bacterifagos en cultivos

iniciadores

Las bacterias lcticas desempean una funcin

esencial en la elaboracin de productos

fermentados participando en el desarrollo de la

textura y de las caractersticas organolpticas de

numerosos alimentos como yogur, queso,

encurtidos o productos crnicos curados.

Las fermentaciones lcticas a escala industrial en

la actualidad se realizan mediante la utilizacin de

cultivos iniciadores, que son cultivos de una o

varias cepas pertenecientes a una o varias

especies de microorganismos que se utilizan para

iniciar la fermentacin controlada de un alimento.

Estas cepas se seleccionan de medios naturales en

funcin de sus caractersticas metablicas,

eligindose aquellas que toleran menores pHs, que

producen mayor cantidad de cido lctico o de una

manera ms rpida, que no dan lugar a

metabolitos secundarios indeseables, etc. La

utilizacin de estos cultivos permite la obtencin

de productos homogneos, se evita la aparicin de

metabolitos secundarios indeseables y el proceso

ocurre a mayor velocidad.

Uno de los problemas ms graves que puede

ocurrir en este tipo de industrias es la

contaminacin de los cultivos iniciadores por

bacterifagos. Los bacterifagos son virus que

infectan bacterias, pudiendo llegar a provocar su

lisis, lo que puede ocasionar que la velocidad a la

que ocurre la fermentacin disminuya, llegando en

algunos casos incluso a detenerse, generando

grandes prdidas econmicas. Estos virus se

encuentran ampliamente distribuidos en la

naturaleza y en muchas ocasiones se encuentran

en las materias primas, de donde es muy difcil

eliminarlos, ya que son muy resistentes al calor.

Debido a que su eliminacin es prcticamente

imposible es muy importante su monitorizacin,

con el fin de detectar lo antes posible su presencia

en las muestras y evaluar en qu nmero se

encuentran, ya que a partir 105 pfu/mL causan

problemas en la acidificacin19.

19 Quiberoni, A.; Auad, L.; Binetti, A. G.; Surez, V. B.; Reinheimer, J. A.; Raya, R. R. (2003). Comparative analysis ofStreptococcus thermophilus bacteriophages isolated from a yogurt industrial plant. Food Microbiology, Volume 20(4),461-469.

TRANSMISIN DE VIRUS POR ALIMENTOSPOR EL DR. ESTEBAN DOMINGO SOLANS

Centro de Investigacin en Sanidad Animal (CISA-INIA)Centro de Biologa Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM)

22

Introduccin: patgenos en alimentos

Los alimentos son un factor importe detransmisin de agentes patgenos y por tantode iniciacin de brotes de enfermedad. En unmundo crecientemente globalizado subyace laposibilidad de que la transmisin alimentariade patgenos sea un factor de emergencia oreemergencia de enfermedades infecciosas. Eneste artculo se resumen las principalesobservaciones acerca de la transmisin devirus por alimentos y se sugieren medidas quepodran paliar el problema.

Qu son los virus?

Los virus son elementos genticos con lassiguientes propiedades que los definen:

Contienen cido desoxirribonucleico (DNA) ocido ribonucleico (RNA) como materialgentico, pero no ambos.

Su genoma contiene un programa genticopropio.

Su replicacin (o multiplicacin), que implicala expresin de su programa gentico, estotalmente dependiente de la clula. Estadependencia se refleja tanto en la utilizacinde estructuras celulares como en laexplotacin de metabolismo celular.

El ciclo de vida de los virus incluye una faseintracelular, en la que tiene lugar lamultiplicacin de los virus, y una faseextracelular, en la que existen comopartculas autnomas transmisibles.

Los virus son causa de graves enfermedadeshumanas como son el SIDA, varias formas dehepatitis, poliomielitis, enfermedadeshemorrgicas, sarampin o gripe.

Los alimentos como vehculos de transmisin de virus

Una diferencia fundamental entre bacterias yvirus es que mientras las primeras pueden amenudo multiplicarse en alimentos, los virus(salvo casos excepcionales) no pueden hacerloya que los alimentos no ofrecen el ambientecelular propicio para completar las distintasfases de su ciclo multiplicativo. Estas fasesson: reconocimiento de un receptor (oreceptores) en la superficie de la clula,entrada del virus en la clula, desensamblajede las partculas y liberacin del materialgentico, expresin del material gentico,replicacin del genoma viral, ensamblaje departculas progenie y salida de la clula, con

adquisicin de membrana celular en el caso devirus con envuelta (para una revisinactualizada de los conceptos bsicos devirologa, ver Flint et al., 2004).

Los alimentos constituyen vehculos mecnicosde transmisin de virus. Por esta razn, lasmedidas preventivas deben encaminarse aevitar la contaminacin de alimentos por virus(medidas higinicas) y a estudiar mtodos dedeteccin y de inactivacin de virus, stoscompatibles con el procesado de alimentos(medidas preventivas).

Cuntos virus existen y culescontaminan los alimentos?

Existen ms de 30.000 especies vricas queafectan al hombre, animales, plantas u otrosorganismos celulares, con una cantidadespectacular de tipos, subtipos y variantes,segn ha reconocido desde aos una comisininternacional dedicada a la clasificacin ynomenclatura de los virus (van Regenmortel et al., 2000).

Desde el punto de virus de transmisin poralimentos, nos interesa distinguir dos gruposde virus segn la estructura de la partculavrica y otros dos tipos segn la clase de cidonucleico que constituye su material gentico.

Segn el tipo de partcula los virus se clasifican en:

Virus desnudos, formados por cido nucleicoy protena.

Virus con envuelta, formados por cidonucleico, protena y una envuelta lipdica deorigen celular.

Segn el tipo de cido nucleico que constituyesu material gentico, los virus se clasifican en:

Virus con DNA

Virus con RNA

Todos ellos, adems, pueden tener el cidonucleico de una banda o de doble banda; ogenoma segmentado o no segmentado.

En algunos casos, un cido nucleico distinto delque se encuentra en la partcula vrica es unintermediario necesario en el proceso dereplicacin. Atendiendo a este intermediario sedistinguen cuatro estrategias replicativas:

(1) DNA DNA(2) DNA RNA DNA(3) RNA RNA(4) RNA DNA RNA

23

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

Ejemplos del grupo (1) son los virus herpes ode la viruela, del grupo (2) el virus de lahepatitis B, del grupo (3) virus de la hepatitisA, C, gripe o poliomielitis y del grupo (4) losretrovirus entre los que se halla el virus de lainmunodeficiencia humana.

Los virus que ms frecuentemente contaminanlos alimentos son los virus desnudos por sumayor estabilidad, y los virus que incluyen RNAcomo material gentico [grupos (2), (3) y (4)]probablemente por su mayor frecuencia en lanaturaleza y su poder adaptativo. En efecto,los virus RNA son altamente variables y suspoblaciones no son entidades genticasdefinidas, sino distribuciones complejas demutantes que se denominan cuasiespeciesvricas (Domingo et al., 2001). Entre lasmltiples variantes que se producencontinuamente durante la replicacin viral, lospuede haber con mayor resistencia al calor, avalores de pH no neutro, a la desecacin, o aambientes proporcionados por productosalimentarios.

En una reciente revisin (Koopmans y Duizer,2004), se destacan los siguientes virus por sumayor probabilidad de ser transmitidos porcomida o agua:

Norovirus (de la familia Caliciviridae, desnudos,RNA de una banda).

Virus de la hepatitis A, poliovirus, otrosenterovirus (de la familia Picornaviridae,desnudos, RNA de una banda).

Rotavirus humanos (de la familia Rotaviridae,desnudos, RNA de doble banda).

Adenovirus (de la familia Adenoviridae,desnudos, DNA de doble banda).

Acciones preventivas

Las principales acciones preventivas a tomarson:

Extremar las medidas (mediante seminariosinformativos y administrando materiales deproteccin como guantes, etc.) para evitarque las personas que manipulan alimentos(durante su preparacin o envasado) loscontaminen.

Incluir mtodos de deteccin de virus comoparte del control de calidad de alimentos.

Desarrollar mtodos de laboratorio fiables ysensibles que puedan ser incorporados a losprocedimientos de control de calidad dealimentos.

Incrementar la inversin pblica eninvestigacin y animar colaboraciones entreexpertos de distintas reas (cientficosbsicos, mdicos epidemilogos, veterinarios,

expertos en medio ambiente, etc.) tendentesa desarrollar nuevos procedimientos dedeteccin de virus en alimentos.

Mtodos de deteccin de virus

Los mtodos para deteccin de virus enmuestras de pacientes infectados son:

Visualizacin de partculas por microscopiaelectrnica.

Aislamiento de virus tras infeccin de clulasen cultivo (una limitacin es que varios virusimportantes no se multiplican en cultivoscelulares).

Deteccin del genoma mediante hibridacin asondas especficas, o mediante amplificacinenzimtica por reaccin en cadena conpolimerasas termoestables (PCR, standard enel caso de genomas DNA; RT-PCR, PCRprecedida de retrotranscripcin en el caso degenomas RNA).

Deteccin de protena vrica (por ELISA,hemadsorcin en algunos casos, etc.).

La exposicin a un agente viral puede tambinevidenciarse por la presencia de anticuerposantivricos en sangre (suero). Para ello puedeemplearse ELISA o neutralizacin deinfectividad (ms apropiado para virus queinfectan clulas en cultivos).

Cada uno de estos procedimientos esrecomendable para ciertos virus y debentomarse un nmero de precauciones respecto areproducibilidad, lmites de deteccin,posibilidad de falsos positivos o falsosnegativos, etc. (Koopmans y Duizer, 2004).

Procesamiento de alimentos paraeliminacin de virus

Algunos procesos a los que pueden sersometidos los alimentos o el agua producenprdidas de infectividad de viruscontaminantes de 10 hasta ms de 10.000veces. Ejemplos:

Ebullicin de alimentos lquidos (leche).

Tratamientos trmicos (60 C, 30 min.) dealimentos slidos o lquidos

Pasteurizacin (70 C-72 C, 15 segundos a2 min.).

Congelacin.

Acidificacin.

Inactivacin de virus en agua mediantecloracin, tratamiento con ozono o radiacinultravioleta.

24

Entre los procesos efectivos para inactivacin devirus que contaminan superficies slidas que, asu vez, pueden ser fuente de contaminacin dealimentos, se hallan lavados con etanol,hipoclorito sdico, cloruro sdico, etc.

Para varios ejemplos concretos de la eficacia deinactivacin de distintos virus y procedimientos,el lector puede consultar (Koopmans y Duizer,2004) as como varias referencias adicionalesincluidas en dicho artculo.

Estudios moleculares para identificar elorigen de brotes de enfermedad vrica.

El gran avance de las tcnicas de biologamolecular permite amplificar pequeascantidades de material gentico de virus ydeterminar la secuencia de sus nucletidos. Losvirus mutan continuamente y las diferencias desecuencia permiten establecer relaciones deparentesco entre virus, empleando mtodosdenominados filogenticos (como texto paraesta metodologa, ver Page y Holmes, 1998).Los rboles filogenticos obtenidos permiten amenudo dilucidar si distintos individuosinfectados lo han sido por un virus con el mismoorigen o si dos brotes distantes en el tiempo oen el espacio han tenido un origen comn.

Brotes, emergencias y reemergencias:peligros de orden superior

Para concluir este artculo debo hacer unaimportante distincin entre brotes deenfermedades vricas ya conocidas, asociadas aalimentos o agua contaminados (que es elproblema ms inmediato y frecuente resumidoen prrafos anteriores) y otros acontecimientosde baja probabilidad que pueden dar lugar a laemergencia o reemergencia de nuevasenfermedades vricas. Debe destacarse que seestima que un 70% de las enfermedadesemergentes o reemergentes humanas tienenun origen zoontico (virus transmisibles deanimales al hombre) y que los animales sonfuente de alimentos o pueden ser el origen decontaminacin de alimentos.

En un mundo crecientemente globalizado, hayproductos alimentarios que tienen una ampliadistribucin y que pueden ser origen deenfermedad en puntos distantes del planeta. Ellector encontrar una amplia discusin de losfactores de emergencia de enfermedadesinfecciosas, incluida la transmisin poralimentos, en un reciente informe del Institutode Medicina de las Academias Nacionales de losEEUU (Smolinski et al., 2003).

Conclusin y perspectivas

En la dcada de los 60 la percepcin generalera que las enfermedades infecciosas, tanto

vricas como bacterianas, se hallaban en cursode extincin. La experiencia de las ltimascuatro dcadas es completamente distinta.

Vivimos sometidos a la incertidumbre derivadadel gran poder de adaptacin y supervivencia delmundo microbiano, muy especialmente de losvirus que tienen RNA como material gentico.Como parte de su estrategia de supervivencia, losvirus se transmiten incesantemente por contactoentre humanos, con animales, mosquitos,garrapatas, sangre, aire, polvo, agua,instrumentos y, obviamente, alimentos. Lodescrito en este artculo debe entenderse tantocomo una alerta prctica frente a amenazasconcretas como tambin como una constatacinde la gran complejidad de la biosfera en la quenos hallamos inmersos. Los agentes patgenosen general, y los virus en particular, soninstrumentos invisibles de dicha complejidad.

Agradecimientos

El autor agradece a varias generaciones deestudiantes y doctores de su laboratorio suscontribuciones al entendimiento de lacapacidad adaptiva de los virus. Los trabajosde virologa de nuestro laboratorio durante losltimos aos han sido subvencionados porayudas del Ministerio de Ciencia y TecnologaBMC2001-1823-C02-01, Comunidad Autnomade Madrid 08.2/0046.1/2000 y08.2/0015/2001.1, UE QLK2-CT-2002-00825 yFundacin Ramn Areces.

Referencias

Domingo, E.; Biebricher, C.; Eigen, M.;Holland, J. J. (2001). Quasispecies and RNAVirus Evolution: Principles andConsequences. Austin, Landes Bioscience.

Flint, S. J.; Enquist, L. W.; Racaniello, V. R.;Skalka, A. M. (2004). Principles of Virology.Molecular Biology, Pathogenesis, and Control ofAnimal Viruses. Washington, D.C., ASM Press.

Koopmans, M.; Duizer, E. (2004). Foodborneviruses: an emerging problem. Int. J. FoodMicrobiol., 90: 23-41.

Page, R. D. M.; Holmes, E. C. (1998).Molecular Evolution. A phylogeneticapproach. Oxford, Blackwell Science Ltd.

Smolinski, M. S.; Hamburg, M. A.; Lederberg J.,Eds. (2003). Microbial Threats to Health.Emergence, Detection and Response.Washington DC, The National Academies Press.

Van Regenmortel, M. H. V.; Fauquet, C. M.;Bishop, D. H. L.; Carstens, E. B.; Estes, M. K.;Lemon, S. M.; Maniloff, J.; Mayo, M. A.; Mc Geoch, D. J.; Pringle, C. R.; Wickner, R. B.;Eds. (2000). Virus Taxonomy. Seventh Reportof the International Committee on Taxonomy ofViruses. San Diego, Academic Press.

2.4. Biotoxinas

2.4.1. Toxinas Marinas

Las ficotoxinas son compuestos txicos, denaturaleza no proteica y bajo peso molecular, queposeen estructuras qumicas diversas y cuyasintoxicaciones producen sndromes que puedenser muy graves incluso en concentraciones muybajas. Se han identificado cinco clases deficotoxinas: toxina paralizante de los moluscos(PSP), toxina diarreica de los moluscos (DSP),toxina neurotxica de los moluscos (NSP), toxinaamnsica de los moluscos (ASP) y ciguatera20.

Estos compuestos son producidos por algasmicroscpicas que sirven de alimento a mariscos ycrustceos. Espordicamente se producen grandescrecimientos de estas algas, lo que provoca que losmariscos y crustceos, que son animales filtradores,acumulen en su interior una gran cantidad de loscompuestos txicos que sintetizan estas algas yacten como vector transmitindolos a la cadenaalimentaria. Estos episodios se repiten en diferentesregiones del mundo en diferentes pocas del ao ytienen una gran importancia por la incidencia quetienen tanto en la salud pblica como en laeconoma de las zonas donde suceden. En losltimos aos parece que se ha incrementado lafrecuencia, intensidad y distribucin geogrfica deepisodios txicos en el medio acutico debido a laproliferacin de algas perjudiciales21.

Debido al riesgo para la salud que tiene elconsumo de mariscos y crustceos contaminadoscon estas toxinas se realizan monitorizacionespara su control. Para asegurar la calidad de estosproductos se necesitan tcnicas analticassensibles con lmites de deteccin bajos (de partespor billn) que permitan la deteccin de estoscompuestos en los lmites requeridos paraasegurar la seguridad del producto. Estas tcnicas

deben ser compatibles con las matrices complejas

en las que se encuentran y deben ser capaces de

detectar todas las toxinas dentro de un grupo

txico y de diferenciar stas de compuestos

relacionados no txicos y de otras toxinas de

grupos diferentes22.

2.4.2. Micotoxinas

Son un grupo heterogneo de sustancias qumicas

que tienen efectos negativos agudos y/o crnicos

sobre la salud de los animales y de los seres

humanos. Pueden afectar numerosos rganos y

sistemas, con particular importancia el hgado, los

riones y los sistemas nervioso, endocrino e

inmunitario. Varias de estas micotoxinas estn

clasificadas como carcingenos o posibles

carcingenos para los seres humanos por el

Centro Internacional de Investigaciones sobre el

Cncer, de modo que su posible toxicidad crnica

en dosis bajas suscita mayor preocupacin que la

toxicidad aguda, ya que la exposicin a las

mismas es muy amplia y su poder carcingeno es

muy elevado23.

La formacin de micotoxinas se produce por el

crecimiento de varios tipos de hongos que pueden

estar presentes en una gran variedad de alimentos

humanos y animales. Cualquier cosecha

almacenada varios das es un blanco para el

crecimiento de estos mohos y la formacin de

toxinas. stas pueden desarrollarse tanto en reas

tropicales como templadas. Los alimentos ms

afectados son cereales, frutas secas, frutos secos,

caf, cacao, especias, semillas oleosas, legumbres

y frutas, particularmente manzanas. Tambin se

pueden encontrar en cerveza y vino procedentes

de la contaminacin de cebada u otros cereales y

uvas. Entran en la cadena alimentaria humana a

partir de productos animales como carne, huevos,

leche y quesos, como resultado del consumo de

piensos contaminados por el ganado24.

25

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

20 Garthwaite, I. (2000). Keeping shellfish safe to eat: a brief review of shellfish toxins, and methods for their detection.Trend in Food Science & Technology, 11, 235-244.

21 Gago-Martnez, A.; Pieiro, N.; Aguete, E. C.; Vaquero, E.; Nogueiras, M.; Leao, J. M.; Rodrguez-Vazquez, J. A.; Dabek-Zlotorzynska, E. (2003). Further improvements in the application of high-performance liquid chromatography,capillary electrophoresis and capillary electrochromatography to the analysis of algal toxins in the aquatic environment.Journal of Chromatography A, 992, 159168.

22 Garthwaite, I. (2000). Keeping shellfish safe to eat: a brief review of shellfish toxins, and methods for their detection.Trend in Food Science & Technology, 11, 235-244.

23 Lucas Viuela, E.: Aspectos generales de las micotoxinas. Evaluacin segn el Codex Alimentarius.24 European Mycotoxin Awareness Network (www.lfra.co.uk/eman2/fsheet1.asp).

Se han descrito alrededor de 300 micotoxinasdiferentes, pero solo hay unas 20 que se encuentranen los alimentos o piensos en concentraciones quepuedan considerarse peligrosas para los animales ypersonas que consuman estos alimentos25. Lasmicotoxinas ms conocidas que tienen relevanciadesde el punto de vista de la salud son aflatoxinas,ocratoxina A, fumonisinas, patulina, tricotecenos(nivalenol, deoxynivalenol, y toxina T-2) yzearalenona. La aparicin de estas micotoxinas sueleestar ligada a un tipo de productos, como porejemplo las aflatoxinas en cacahuetes y maz ofumonisinas en maz26. Adems, algunas de estasmicotoxinas y sus metabolitos cuando sonconsumidas por animales de abasto, pasan a lacadena alimentaria ya que contaminan los tejidoscomestibles, leche y huevos de estos animales.

2.4.3. Toxinas Bacterianas

Las toxinas bacterianas que producenintoxicaciones alimentarias se caracterizan por sercompuestos de naturaleza proteica que puedenser sintetizados bien en el alimento contaminadopor la bacteria o bien en el intestino de la personaque resulta infectada. La sintomatologa queproducen es muy variada, siendo desde una ligeraenfermedad gastrointestinal hasta unaenfermedad mortal. En la tabla 7 se indican lasbacterias productoras de toxinas msfrecuentemente implicadas en toxiinfeccionesalimentarias, as como el tipo de toxina queproducen y los alimentos en los que aparecen conms frecuencia27.

26

25 McEvoy, J. D. G. (2002). Contamination of animal feedingstuffs as a cause of residues in food: a review of regulatoryaspects, incidence and control. Analytica Chimica Acta, 473(1-2), 3-26

26 J. Gilbert (2002). Validation of analytical methods for determining mycotoxins in foodstuffs. Trends in analyticalchemistry, vol. 21, 6-7.

27 FDA (1998). Bad Bug Book. Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook. U.S. Food and DrugAdministration, Center for Food Safety and Applied Nutrition (http://www.cfsan.fda.gov).

Organismo productor Tipo de toxina Alimento implicado

Tabla 7. Principales microorganismos productores de toxinas bacterianas.

Conservas vegetales y de pescado, carne, jamn,rellenos.

Clostridium botulinumExoneurotoxinasA, B, E, y F.

Carne, productos crnicos y salsas.Clostridium perfringens Enterotoxina

Carne cocinada, salsas, huevos, ensaladas,productos de panadera rellenos.

Staphylococcus aureusEnterotoxinasA, B, C, D, E

Carne, leche, verduras, pescado, arroz, salsas,sopas, ensaladas.

Bacillus cereus Enterotoxina

Hamburguesas, zumos de frutas nopasteurizados, salami, lechuga, quesos, lechecruda, carne de caza.

Ensalada de patata, atn, gambas, macarrones ypollo, vegetales crudos, lcteos y aves.

Escherichia coli O157:H7

Shigella dysenteriae

Toxinas shiga y verotoxinas

Neuroenterotoxina y toxina shiga

Carnes de pollo, ternera y cordero, ostras,pescado y leche cruda.

Yersinia enterocolitica Enterotoxina

Mariscos recogidos de aguas contaminadas con V. cholerae poco cocinados.

Vibrio cholerae Enterotoxina

2.5. Txicos que aparecendurante el procesamientode alimentos

Este apartado incluye todos aquellos compuestosde naturaleza diversa que son generados duranteel procesamiento del alimento, y que sonindependientes de los contaminantes o de losaditivos utilizados para fines concretos. Estostxicos forman parte intrnseca de lastransformaciones del alimento, de forma que esfcilmente predecible su presencia, aunque nosiempre se puede medir su repercusin. Muchosde estos compuestos son carcinognicos, por loque todos los esfuerzos encaminados a evitar suformacin y a mejorar los sistemas de deteccinson altamente deseables.

2.5.1. Nitrosaminas

Las nitrosaminas se originan por la reaccin delxido nitroso con aminas secundarias y terciarias,fundamentalmente durante el proceso de curadode algunos alimentos (embutidos, quesos,pescados, hongos...). Tienen un alto podercarcinognico, provocando tumores en el tractodigestivo (fundamentalmente esfago yestmago), as como en hgado, tracto urinario ytracto respiratorio.

La formacin de nitrosaminas se ve favorecida porla presencia de nitritos y nitratos, que sonampliamente utilizados por los agricultores enfertilizantes, acumulados en infinidad de verdurasy hortalizas. Por otra parte, es comn la adicinde nitratos y nitritos en productos crnicos, con elfin de evitar un riesgo para la seguridadalimentaria mucho mayor, como es la aparicin deClostridium botulinum, causante del botulismo.

Las cantidades de nitrosaminas generadas duranteel procesamiento de alimentos, son en trminosgenerales bastante bajas, del orden demicrogramos por kilo de producto, por lo queexiste gran controversia sobre los efectos realesque estos compuestos tienen sobre el individuo.

2.5.2. Acrilamida

La acrilamida es un compuesto que se utiliza para laproduccin de plsticos y la purificacin de aguas. Enabril de 2002 un grupo de investigadores suecosanunci un sorprendente estudio epidemiolgico enel que individuos que no haban estado expuestos afuentes industriales o ambientales de acrilamidapresentaban elevados niveles de exposicin deacrilamida o de sus marcadores. La explicacin seencontr en la presencia de acrilamida en productoscocinados. Posteriormente estos datos se hanconfirmado en Noruega, Suiza, Australia, ReinoUnido y Estados Unidos en alimentos ricos enhidratos de carbono, fundamentalmente cocidos,fritos, asados o cocinados en general a elevadastemperaturas. Estos estudios parecen apuntar a quealimentos ricos en glucosa y asparagina son mstendentes a la formacin de acrilamida cuando sesometen a elevadas temperaturas.

La acrilamida es altamente cancergena en elevadasdosis y afecta al sistema nervioso. No obstante, nohay estudios epidemiolgicos suficientes quedemuestren la relacin entre consumos medios dealimentos con contenido en acrilamida y la aparicinde cncer en la poblacin.

2.5.3. Aminas Bigenas

Las aminas bigenas se forman por la accin dedeterminados microorganismos sobredeterminados aminocidos. Muchas de estasaminas estn relacionadas con el aroma y saborde los alimentos y asociadas a los procesosdeseables de envejecimiento y aejado de losproductos. Sin embargo, existe una serie deaminas bigenas con consecuencias no deseadaspara la salud. Una de las ms frecuentes es lahistamina, que aparece fundamentalmente sobrevinos, quesos, embutidos y pescados. Provoca unchoque histamnico, consistente en cefalea,vasodilatacin y aumento de la temperatura. Latiramina, formada a partir de la tirosina seencuentra adems de en los alimentosanteriormente reseados, en cerveza y diversasfrutas como pltano, naranja, ciruela y aguacate.Ocasiona las migraas alimentarias. La deteccinde la presencia de aminas bigenas en alimentoses casi tan importante como la identificacin delas bacterias que las generan y su deteccin sobreel alimento para impedir su sntesis.

27

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

28

EL PAPEL DE LA VIGILANCIA EPIDEMIOLGICA EN EL MBITO DE LA SEGURIDAD ALIMENTARIA POR LA DRA. GLORIA HERNNDEZ PEZZI

Centro Nacional de Epidemiologa Instituto de Salud Carlos III

Los alimentos posibilitan el crecimiento y aportan laenerga necesaria para la vida, sin embargo, en ocasionespueden ser el vehculo de agentes infecciosos o txicosque al ser ingeridos provocan enfermedades. Estas puedenser muy diversas e implicar diferentes grados deseveridad, llegando a producir alguna defuncin.

Las enfermedades de transmisin alimentaria sonevitables, en mayor o menor medida, haciendo que elalimento llegue en buenas condiciones al individuo que loconsume. Ello requiere un esfuerzo multidisciplinarimportante que precisa intervencin de diferentesprofesionales (sanitarios y no sanitarios) en diferentesmbitos (granjas, mataderos, cocinas centrales, caterings,redes de agua...), ya que la minimizacin del riesgo deenfermar implica a toda la cadena alimentaria, desde elreservorio, a los mtodos de obtencin, elaboracin,distribucin y almacenamiento del alimento hasta suconsumo.

Cuando las medidas de prevencin y/o control fallan seproduce la enfermedad de transmisin alimentaria, con elconsiguiente impacto en la salud y tambin en la economa(atencin sanitaria, bajas laborales, turismo, sacrificio deanimales, retirada de alimentos, etc...). Tambin en estecaso la intervencin multidisciplinar es necesaria,especialmente si la enfermedad se presenta en forma debrote.

Para la vigilancia epidemiolgica de las enfermedadeshumanas de transmisin alimentaria en Espaa se utilizandiversas fuentes, estando las principales integradas en lossistemas bsicos de la Red Nacional de VigilanciaEpidemiolgica:

Enfermedades de Declaracin Obligatoria (EDO). Sistema de Informacin Microbiolgica (SIM). Sistema de Brotes epidmicos.

Las dos primeras son fuentes relativas a casosindividuales, con distinta unidad declarante: el mdicoen las EDO y el laboratorio de microbiologa en el SIM.

Vigiladas a travs de las EDO se encuentranactualmente las siguientes enfermedades cuyo principalmecanismo de transmisin es el alimentario: Botulismo,Clera, Disentera bacilar, Fiebres tifoidea y paratifoideay Triquinosis. Estas cinco enfermedades presentan unabaja incidencia y son estables en el tiempo, con algunasexcepciones debidas a casos ligados a brotes. ElBotulismo en los ltimos aos ha estado ligado aconservas elaboradas en el medio familiar. Los casos deClera, cuando existen, suelen corresponder a casosimportados de otros pases. La incidencia de Triquinosisse relaciona frecuentemente con el consumo de carnede jabal y pone en evidencia el insuficiente control deeste alimento.

Los requerimientos de la Unin Europea hacenprevisible una pronta incorporacin de nuevasenfermedades al listado estatal de EDO,concretamente:

Campilobacteriosis, Criptosporidiasis, Echinococosis,Escherichia Coli O157, Giardiasis, Listeriosis,Salmonelosis, Toxoplasmosis y Yersiniosis. De ellas seobtienen actualmente datos individualizados a travsdel SIM.

La incidencia de casos notificados a la Red Nacional deVigilancia Epidemiolgica de enfermedadesconsideradas de transmisin principalmente alimentaria,correspondientes a 2003, se muestran en la tabla 1indicando el sistema de informacin del que se obtienenlos datos.

N Enfermedades

Enfermedadesactuales (*)

N de casos

Enfermedadesde prxima incorporacin (**)

N de casos

Tasas de incidenciapor 100.000habitantes

Tabla 1. Enfermedades de transmisin alimentaria. Enfermedades de Declaracin Obligatoria. Espaa. 2003.(*) Fuente: Enfermedades de Declaracin Obligatoria (datos provisionales).(**) Fuente: Sistema de informacin Microbiolgica.

6

0

119

138

51

6.008

93

24

18

718

52

8.591

96

429

0,02

14,72

0,00

0,23

0,30

0,06

0,04

0,35

1,76

0,13

21,05

0,24

0,13

1,05

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Botulismo

Campilobacteriosis

Clera

Criptosporidiosis

Disentera bacilar

Echinococcosis

E. coli enterohemorrgico

F.Tifoidea y paratifoidea

Giardiasis

Listeriosis

Salmonelosis

Toxoplasmosis

Triquinosis

Yersiniosis

29

BIOTECNOLOGA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

La informacin sobre brotes epidmicos nos aporta unconocimiento ms rico de la situacin, especialmente enrelacin con el alimento y los factores de riesgo. Ladeclaracin de brotes epidmicos es obligatoria en Espaae incluye cualquier etiologa, ya sea infecciosa o txica.

En el ltimo ao disponible (2003) los datos de brotes deenfermedades de transmisin alimentaria son todavaprovisionales. Hasta el momento se han recibidonotificaciones que suponen aproximadamente dos terciosdel total de brotes anuales comunicados en aosanteriores, cifra similar a la que se recibe habitualmenteen las mismas fechas, lo que hace previsible que losresultados definitivos del 2003 sean similares en nmerode brotes a los declarados otros aos. Han sido

notificados 593 brotes transmitidos por alimentoscorrepondientes a 2003, 21 de ellos relacionados conagua y 572 con otros alimentos. La media de casos porbrote ha sido de 54 en brotes hdricos y de 14 en otrosbrotes alimentarios (1.143 y 7.902 casosrespectivamente). El total de hospitalizaciones notificadasha sido 660. Once de los casos fallecieron, todos ellos porSalmonella enteritidis, este nmero de defuncionessupone un aumento considerable respecto a lo esperado,pues las defunciones motivadas por estas enfermedadesson excepcionales. Cinco de estas defuncionescorresponden a un brote de salmonelosis ocurrido en ungeritrico. La frecuencia de aparicin de brotes es mselevada en los meses que cuentan con temperaturas msaltas (ver figura 1).

Dada la diferenciacin en la identi