toxi metales pesados

Msc. Sandra Acosta D.

TOXICOLOGIA ALIMENTARIAMETALES PESADOS

Un metal txico es aquel que pertenece al grupo de elementos que no son necesarios o benficos, capaces de causar efectos indeseables en el metabolismo, an a concentraciones bajas

Los metales que se encuentran en alimentos, deben su presencia a diferentes causas, que van desde su obtencin o cultivo, hasta su industrializacin y distribucin.

Algunos metales como el plomo o el mercurio, pueden considerarse como txicos sistmicos, es decir que pueden afectar a ms de un rgano, si son ingeridos por el sistema gastrointestinal y distribuidos a diferentes rganos por la sangre.

Los metales pueden jugar un papel importante en el metabolismo normal, por ejemplo: calcio, potasio, sodio, magnesio, hierro, zinc, selenio, manganeso, cobre, molibdeno, cobalto, cromo, slice, nquel, estao y vanadio (pendiente de ser evaluado) o bien txicos: cadmio, plomo, mercurio, berilio, arsnico y bario



TOXICOLOGIA ALIMENTARIA

La toxicidad de un metal depende de la dosis en que se ingiera, as como de la cantidad excretada. A veces la diferencia entre la concentracin txica y la Concentracin requerida es mnima, como sucede en el caso del selenio. El selenio a nivel mundial causa problemas de intoxicacin en el ganado, ocasionndoles malformaciones en los cascos y huesos adems de otras malformaciones, alteraciones gastrointestinales y dermatitis. Y beneficioso en las plantas.

En contraparte se puede citar al plomo, mercurio y cadmio en que no se les ha encontrado ningn efecto benfico pero s daino a concentraciones bajas, adems de que son comnmente encontrados en alimentos como contaminantes.

Otro caso de metales el aluminio proveniente de recipientes para cocinar o de empaques, aparentemente puede ser una de las causas que provoca la enfermedad de Alzheimer, ostiodistrofia y la esclerosis.



TOXICOLOGIA ALIMENTARIAOtros metales que ocasionalmente provocan intoxicaciones son por ejemplo el cobre que se requiere para el funcionamiento enzimtico (calatasa, peroxidasa) su toxicidad est asociada a hemlisis, hemoglobinuria, alteraciones hepticas, vmitos e hipotensin.

El germanio se le ha detectado en almejas, atn, frijoles, tomate, se considera que los valores normales son de 0.65 microgramos por mililitro de suero, se acumula en bazo, causa hipotermia, diarrea y problemas respiratorios; al flor se le ha determinado (10 mg/kg) en t, pescado y en agua; ocasiona cambios en los dientes (hiperostiosis) y rigidez animal, en contraparte se recomienda como medida de control de caries.

El talio ha sido empleado para combatir roedores, hormigas (2%), sin embargo es txico tanto para humanos como para mascotas, sus efectos son letales a niveles de 1g de ingesta, se acumula con un perodo de latencia de cuatro das aproximadamente; se presentan alteraciones tctiles como la falta de presin de los dedos, debilidad muscular, convulsiones, en las hembras ocasiona alteraciones menstruales y en los machos puede llevar a la impotencia.



TOXICOLOGIA ALIMENTARIAPLOMO

Este ha sido uno de los metales considerado desde la antigedad como "nocivo y pestilente", incluso se piensa que fue una de las causas de la cada del Imperio Romano, por haber sido ampliamente empleado para elaborar utensilios domsticos como ollas, copas, jarras, etc.

Sus principales efectos txicos fueron caracterizados desde hace unos 2000 aos en la cultura grecorromana, llamndosele saturnismo o plumbismo a la enfermedad causada por la ingestin de este metal, en la cual se presenta: pigmentacin en glbulo rojo, un retraso en la maduracin de glbulos rojos de la mdula sea e inhibicin de la sntesis de hemoglobina los cuales son eliminados en orina.

La determinacin de HIERRO tambien sirve como ndice de la intoxicacin por plomo, antes de que sntomas ms graves aparezcan. Los sntomas de intoxicacin comprenden adems de los efectos mencionados, problemas gastrointestinales extendindose al sistema nervioso, rin y corazn.



TOXICOLOGIA ALIMENTARIAEn los estados iniciales, los pacientes presentan anemia, debilidad y cansancio, dolor de cabeza, dolor muscular, irritabilidad, falta de atencin, dolor de estmago y abdomen, estreimiento y a menudo nuseas;

En un estado ms avanzado (0,6 mg/kg) los eritrocitos aparecen pigmentados con una disminucin de la actividad enzimtica. El estudio radiolgico muestra un incremento en la densidad de los huesos, especialmente en las epfisis (la parte terminal de los huesos largos).

Tambin se puede presentar un oscurecimiento en las heces (debido a un sangrado interior), mientras que las encas pueden presentar la llamada "lnea de plomo" o ribete gingival.

Una intoxicacin avanzada, involucra al sistema nervioso, lo cual hace que se tenga una gran variedad de sntomas, desde mareos, convulsiones epilepticas, prdida de equilibrio (en nios), prdida de movimientos de msculos (como los de la mano, que se ve flcida), los nervios oculares son afectados, llegndose a perder la vista.

Tambin se presenta un exceso de lquido cerebroespinal. Cabe sealar que el plomo proveniente de la contaminacin ambiental (aire) causa irritabilidad, ansiedad, depresin, etc. Los sntomas debidos a plomo son a menudo confundidos con deficiencias de vitamina B1, diabetes o intoxicacin por arsnico


TOXICOLOGIA ALIMENTARIAAlgunos de estos sntomas eran conocidos en la antigedad e incluso asociados al plomo, Posteriormente los mismos sntomas se pueden apreciar en algunas pinturas de Ramazzini, donde se observan los efectos de intoxicacin por este metal.

Finalmente el plomo se acumula en huesos, reemplazando al calcio (siendo sta la ruta responsable del almacenamiento aproximadamente del 50% del plomo). Se acumula especialmente en huesos largos (piernas y brazos). En el cuerpo se le puede encontrar como trifosfato de plomo. En ancianos puede localizarse en tejidos blandos.

Se elimina en las heces, y en menor grado en orina, sudor, pelos y huesos. En algunos casos el plomo depositado en los huesos puede causar una re intoxicacin si se altera el metabolismo de calcio y del fsforo

INGESTAEXCRETAAlimentos 0,42 mgHeces 0,3Agua 0,10Orina 0,05Polvo 0,8Huesos 0,05

Concentracin sangreIngesta diariaEfecto20 ug/100ml0,3Normal401Presencia orina y sangre> 803Disminucin de eritrocitos anemia retraso mental 12010Dao cerebro y SNC


TOXICOLOGIA ALIMENTARIAEntre sus compuestos derivados, con importancia econmica, est el tetraetilo de plomo Pb-(C2H5)4, el cual es un lquido utilizado como antidetonante en gasolina. El plomo puede formar varios tipos de aleaciones, siendo la ms importante en alimentos la de plomo y estao, usada en la soldadura de envases metlicos.

La concentracin normal de plomo en suelo vara de 2 a 200 mg/kg, de donde puede ser absorbido por las races o tubrculos cultivados en este tipo de suelo Otras fuentes considerables son los recipientes para cocinar, comer o almacenar vino, productos enlatados, tuberas para agua, pinturas, aparatos para destilar, soldaduras de latas, sales para vidriado, joyera, etc.

Se estima que se ingiere aproximadamente 0,35 mg de plomo de los cuales 0,31 mg provienen de alimentos, principalmente de vegetales que lo han adquirido por deposicin. Un factor que influye la concentracin de plomo en un vegetal, es su localizacin respecto a zonas industriales o carreterasAparentemente la absorcin de plomo es ms peligrosa por va respiratoria que oral, debido al tamao de partculas, ya que son menores de un micrn, siendo fcilmente incorporadas en los alvolos. Si una persona inhala aire en una zona con problemas de trfico que contenga de 5 a 10 microgramos de plomo por metro cbico, estar expuesta a 100-300 mg/da



TOXICOLOGIA ALIMENTARIAMERCURIOEl mercurio era uno de los medicamentos ms populares, incluso en el Siglo XVI se recomendaba para el tratamiento de la sfilis, sin saber exactamente si el paciente mora por la enfermedad venrea o por el mercurio. El calomel (cloruro de mercurio) fue usado como purga (catrtico) popular. En los aos 1930's a 40's se les frotaba calomel en las encas de los nios para disminuirles las molestias de la denticin, este calomel se obtena de la "Raz de Mandrake", de esta manera los nios podan intoxicarse con mercurio causndoles dolores externos en las yemas de los dedos.

Tambin algunas de sus sales eran usadas como diurticos y en odontologa se ha usado como amalgama en caries. Incluso se cree que Sir Isaac Newton en sus ltimos aos de su vida debido al uso de Hg en sus experimentos, le causo una intoxicacin crnica. En la agricultura se utiliza alquilmercurio para evitar el crecimiento de hongos, desgraciadamente este compuesto puede ser incorporado al interior de frutas como la manzana y vegetales.

La OMS sugiere por lo tanto una concentracin mxima permitida de 0,05 mg/kg; sin embargo, en los USA se prohbe su venta con slo estar contaminado. Otro de sus principales usos es la elaboracin de papel, as como en paales para evitar la presencia de hongos.




Uno de los aspectos ms peligrosos del mercurio, es su deposicin en los lodos de lagos, en industrias de papel o de cloro y sosa en sus cercanas. En este caso el mercurio puede llegar a 1800 mg/kg e incluso ser biotransformado a metilmercurio por varias bacterias. Aclarando que los derivados orgnicos, etil, fenil, metilmercurio, son ms txicos que el metal.

En la cadena alimenticia, el alquilmercurio se bioacumula, ya que primero es absorbido por el planctn, que posteriormente ser ingerido por peces para ser acumulado en su grasa, especialmente por animales que tienen un metabolismo acelerado como el atn.




El Hg tiene una vida media de 200 das en peces, pero en la cadena alimenticia puede bioacumularse, las aves marinas, ballenas y focas lo acumulen a concentraciones superiores. El tipo de sntomas asociados a una intoxicacin con mercurio, dependen si es como elemento o algn derivado.

El mercurio inorgnico se absorbe por inhalacin o por contacto.

El cuerpo tiende a acumular mercurio en pelo, rin y timo. Respecto a derivados orgnicos se puede citar el caso clsico de Japn durante los aos de 1953 a 1960, se presentaron una serie de problemas que al inicio se consideraron inespecficos en la ciudad de Minamata, algunos habitantes mostraron irritabilidad, cansancio, dificultad para ingerir alimentos, visin borrosa, problemas auditivos, prdida de la coordinacin muscular, hinchazn de encas, diarrea e inanicin Y muerte.




Este problema fue asociado a una fbrica productora de plsticos que descargaba sus desperdicios de Hg en la baha y ro Minamata. Los pescados de esta regin contenan hasta 102 mg/kg (peso seco).

En Pakistn se present un caso desagradable, ya que unas semillas de trigo fueron protegidas con etilmercurio y acetato de fenilmercurio para ser sembradas y fueron utilizadas como alimento.

Los sntomas observados en esta intoxicacin fueron: ardor en la boca, nuseas, vmitos, debilidad muscular, confusin mental, dificultad al hablar, incapacidad para caminar o estar parado. Finalmente las autopsias demostraron lceras, as como dao heptico y renal.




El mercurio orgnico afecta principalmente al cerebro, penetrando fcilmente a travs de membranas, circula en sangre unido a eritrocitos, depositndose finalmente en el cerebro. El efecto de mercurio inorgnico es el de acumularse daando al hgado, rin, e intestino delgado.

El metilmercurio causa atrofia en las clulas del cerebro, cerebelo y corteza, provocando entumecimiento de los dedos, labios y lengua; tambin se presenta dificultad para hablar, falta de coordinacin, sordera, visin borrosa y disminucin del campo visual.

El metilmercurio tambin puede inducir una ruptura anormal de los cromosomas resultando en un cromosoma extra

Los alquilmercurios pueden atravesar la placenta afectando al feto por la dieta o al ambiente de la madre, quien puede no presentar sntomas de intoxicacin.



TOXICOLOGIA ALIMENTARIACADMIO La principal fuente de contaminacin ambiental por cadmio es la roca fosfrica con alto contenido de metal y usado para la fabricacin de fertilizantes. Se ha detectado en alimentos, tales como moluscos, crustceos, granos (especialmente arroz y el germen de trigo) t y caf.

El cadmio es txico para todos los sistemas y funciones humanas o animales. Tiende a ser almacenado en hgado, rin y pulmones. El cadmio inhibe a las enzimas con grupos sulfhidrilo.

Entre sus efectos agudos se observan alteraciones generalizadas, con problemas respiratorios, bronquitis, neumona, arterioesclerosis e hipertensin. La intoxicacin crnica hace que el rin sea el principal rgano afectado en el cual se encuentran protenas de bajo peso molecular con un alto contenido de grupos sulfhidrilo, las que eventualmente terminarn unidas al metal.

Una ingesta prolongada de cadmio altera el metabolismo de calcio, resultado en osteoporosis (huesos dbiles) y problemas con el esmalte de los dientes. En forma general a este problema se le conoce como "Itai-Itai", que adems es doloroso para el paciente.



TOXICOLOGIA ALIMENTARIAEl inhalar vapores de este metal trae como consecuencia enfisema, catarro y parlisis del nervio olfatorio. El cadmio puede pasar la placenta con posibles efectos mutagnicos para el feto.

Por otro lado puede causar sarcomas (tumores) en testculos Se han estudiado el efecto del cadmio en vacas, observando una baja en la produccin de leche a niveles de 3,0 g de cadmio diario; al eliminarse el cadmio la productividad aument. El cadmio fue excretado en heces (82%) y en leche se encontr a niveles menores de 0,1 mg/kg.ARSENICOSe encuentra en alimentos contaminados por fertilizantes fabricados a partir de roca fosfrica Otra fuente de arsnico en alimentos es la contaminacin accidental por plaguicidas, lo que ha resultado en fijar como lmite 3,5 mg/kg de trixido de arsnico en vegetales.

El arsnico es fcilmente absorbido por el tracto digestivo y distribuido en el cuerpo como un complejo de protena. El arsnico es un txico protoplasmtico que se une a los grupos sulfhidrilo, inhibiendo a varias enzimas, especialmente las del metabolismo celular y las de la respiracin.




Posee un efecto de dilatacin y aumento de la permeabilidad capilar del intestino.

Crnicamente causa prdida de apetito, problemas gastrointestinales, conjuntivitis, hiperqueratosis, melanodermia (repercutiendo en cncer), esto ha dado origen al Hidroarsenismo

El arsnico es antagnico al efecto del selenio; tambin hay indicios de que promueve el crecimiento, as es como es utilizado como alimento por el ganado.

Estudiaron el efecto del arsnico y selenio a dosis bajas en pollos a travs de su ciclo vital. El selenio a nivel de 8 mg/kg afecta la productividad de huevo, observndose tambin pesos menores en el lote experimental que en los animales testigo. Tambin se presentan problemas en la incubacin.


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