Tecnologia de AlimentosTecnologia de Alimentos

•• Professora Professora ᾶᾶ Cecília Dantas Vicente Cecília Dantas Vicente•• Disciplina Disciplina ᾶᾶ Toxicologia de Alimentos Toxicologia de Alimentos•• Aulas Aulas ᾶᾶ 40 aulas 40 aulas

Referência Bibliográficas•• Midio, A. F; Martins, I. M. Toxicologia de Alimentos. São Midio, A. F; Martins, I. M. Toxicologia de Alimentos. São

Paulo: Livraria Varela, 2000.Paulo: Livraria Varela, 2000.•• OGA, S. Fundamentos de toxicologia. São Paulo: OGA, S. Fundamentos de toxicologia. São Paulo:

Atheneu, 1996. 515 pAtheneu, 1996. 515 p•• Franco, B. G. de M.; Franco, B. G. de M.; Landgraf, M. Microbiologia dos Landgraf, M. Microbiologia dos

Alimentos. São Paulo, 1998.Alimentos. São Paulo, 1998.•• LARINI, L. TOXICOLOGIA. São Paulo: MANOLE, 1987. 315 LARINI, L. TOXICOLOGIA. São Paulo: MANOLE, 1987. 315

p.p.•• VEJA, P. V. Toxicologia de Alimentos. México: OMS, 1996. VEJA, P. V. Toxicologia de Alimentos. México: OMS, 1996.

218p. Editor: World Health Organization. 218p. Editor: World Health Organization. •• http://www.anvisa.gov.br/toxicologia/index.htmhttp://www.anvisa.gov.br/toxicologia/index.htm

Programação Introdução à toxicologia de alimentos Conceitos

Fases da intoxicação Divisão da toxicológica Áreas de atuação

Toxicologia de Alimentos Metais em Alimentos: Arsênio (As), chumbo (Pb), Cádmio (Cd),

Mercúrio (Hg), Selênio (Se), Estanho (Sn), Cobre (Cu), Zinco (Zn), Antimônio (Sb), Cromo (Cr) e Níquel (Ni)

Análise de resíduos de metais

ProgramaçãoResíduos tóxicos provenientes de praguicidas

Inseticidas inibidores de colinesterase: organofosforados e carbamatos

Piretrinas e piretróidesOrganocloradosRepelente de insetos: dietiltoluamida (DEET)Hebicida Paraquat, glicofosato e clorofenoxiacéticos Fungicidas: ditiocarbamatos e compostos de cobreRaticidas

ProgramaçãoMicotoxinas

Produzidas por Aspergillus spp.: Aflatoxina, Ocratoxina e Esterigmatocistina

Produzidas por Penicillium spp.: Rubratoxina, Patulina, Citrinina e Ácido penicílico

Produzidas por Fusarium spp.: Tricotecenos, Fumosina e Zearalenona

Produzidas por Claviceps spp.: Ergot

Compostos tóxicos naturalmente presentes nos alimentos Ciguatera Escombróide Tetrodoxina

Programação Saxitoxinas - Brevetoxinas Toxinas dinophysis, ácido osadaico, pectenotoxina e yessotoxina Ácido domóico Toxinas dos Cogumelos Inibidores de proteases Glicosídeos Cianogênicos Glicosinolatos Glicoalcolóides Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos Fatores anti-nutricionais: lactose, flatulentos, ácido fítico, ascorbato

oxidase, lipoxigenase e peroxidases.

ProgramaçãoCompostos tóxicos formados durante o processamento

NitrosaminasAminas aromáticas heterocíclicaReação de MaillardAminas biogênicasNitratos

Programação Intoxicações Alimentares e Toxinfecções (citar porque já foi visto

em microbiologia de alimentos I)

Clostridium botulinum Staphylococcus aureus Bacillus cereus Clostridium perfringens Escherichia coli enterotoxigênica Escherichia coli entero-hemorrágica Salmonella Campylobacter Shigella Yersinia enterocolitica Vibrio cholerae Vibrio parahaemolyticus

Programação Aditivos empregados em alimentos: aspectos toxicológicos

Corantes Antioxidantes Conservantes Edulcorantes outros

Resíduos tóxicos provenientes da higienização da água de abastecimento: trihalometanos

Resíduos tóxicos provenientes de substâncias de uso veterinário: antibióticos e anabolizantes

ProgramaçãoCompostos tóxicos de embalagens que migram para os alimentos

Cloreto de vinila EstirenoAcrilonitrilaPlatificantes

OutrosPoliclorados bifenílicosGlútenHistamina

Objetivo

Oferecer os aspectos atuais da Toxicologia de Alimentos à Produção e Controle de Qualidade dos Alimentos .

Introdução à toxicologia de alimentos

Toxicologia é a ciência que estuda a identificação e os efeitos de substâncias tóxicas sobre o metabolismo dos seres vivos.

Especificamente em alimentos as principais metas são:1. O conhecimento das substâncias tóxicas presentes

nos alimentos;2. O estabelecimento das formas de evitar que estas

sejam ingeridas a níveis que importem risco à saúde.

Introdução à toxicologia de alimentos

As substâncias tóxicas nos alimentos podem ocorrem das seguintes formas:

Natural: alimentos que contêm alguma naturalmente alguma substância considerada tóxica (a mandioca brava que tem a LINAMARINA que tem atividade tóxica);

Produzidas: durante a produção dos alimentos as substâncias tóxicas são geradas durante o processamento, conservação ou estocagem (ex. HAP- hidrocarbonetos aromáticos policíclicos durante a queima da gordura).

Introdução à toxicologia de alimentos

Adicionadas intencionalmente: dosagens excessivas de aditivos que podem conter algumas substâncias tóxicas a partir de determinadas quantidades ou são tóxicas apenas para um grupo de pessoas alérgicas (ex. adicionadas ᾶ nitrito (sal de cura) é cancerígeno a partir de determinada quantidade).

Adicionadas não intencionalmente ( 2 classes): Direta ᾶ Produção de toxinas por microrganismos e incorporação

de metais tóxicos durante a manipulação da matéria-prima até a obtenção do produto final (ex. contaminação por toxina botulínica)

Indireta- Uso de praguicidas nas lavouras e produtos veterinários (promotores de crescimento ou quimioterápicos) ou contaminação por componentes da embalagem durante o armazenamento.

Conceitos

•• Toxicologia é a ciência que estuda a identificação e os efeitos de substâncias Toxicologia é a ciência que estuda a identificação e os efeitos de substâncias tóxicas sobre o metabolismo dos seres vivos. tóxicas sobre o metabolismo dos seres vivos.

•• Agente tóxico ou toxicante: entidade química capaz de causar danos a um Agente tóxico ou toxicante: entidade química capaz de causar danos a um sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sob certas condições de exposição.sob certas condições de exposição.

•• Droga: é toda substância capaz de modificar ou explorar o sistema Droga: é toda substância capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício do organismo receptor.do organismo receptor.

•• Fármaco: é toda substância de estrutura química definida, capaz de Fármaco: é toda substância de estrutura química definida, capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada em benefício do organismo receptor.em benefício do organismo receptor.–– Exemplo: Exemplo: Cannabis sativaCannabis sativa (maconha) é uma droga e seu princípio ativo (maconha) é uma droga e seu princípio ativo

o o ∆∆--9 tetraidrocanabinol um fármaco.9 tetraidrocanabinol um fármaco.

Conceitos Antídoto: é um agente capaz de antagonizar os efeitos tóxicos de uma

substância. Toxicidade: é a capacidade inerente e potencial do agente tóxico provocar

efeitos nocivos em organismos vivos. Ação tóxico: é a maneira pela qual em agente tóxico exerce sua atividade

sobre estruturas teciduais. Risco: traduz a probabilidade estatística de uma substância química

provocar efeitos nocivos em condições definidas de exposição. Ex. Uma substância pode ter elevada toxicidade e baixo risco, isto é,

baixa probabilidade de causar intoxicações nas condições em que é utilizada.

Conceitos Intoxicação: é o processo patológico causado por substâncias químicas

endógenas ou exógenas e caracterizado por desequilíbrio fisiológico, em conseqüência das alterações bioquímicas no organismo.

Xenobióticos: substância química estranha ao organismo. A intoxicação se dá em 4 fases, desde a exposição do organismo ao agente

toxicante até o aparecimento de sinais e sintomas: A) FASE DE EXPOSIÇÃO; B) FASE TOXICOCINÉTICA; C) FASE TOXICODINÂMICA; D) FASE CLÍNICA.

Conceitos

–– A) FASE DE EXPOSIÇÃO: fase em que superfícies externas ou internas do A) FASE DE EXPOSIÇÃO: fase em que superfícies externas ou internas do organismo entram em contato com o toxicante. Deve-se considerar: via de organismo entram em contato com o toxicante. Deve-se considerar: via de introdução, freqüência e duração da exposição, propriedades físico-químicas, introdução, freqüência e duração da exposição, propriedades físico-químicas, dose ou concentração do xenobiótico e a susceptibilidade individual.dose ou concentração do xenobiótico e a susceptibilidade individual.

–– B) FASE TOXICOCINÉTICA: Intervêm nesta fase a absorção, a distribuição, o B) FASE TOXICOCINÉTICA: Intervêm nesta fase a absorção, a distribuição, o armazenamento, a biotransformação e a excreção das substâncias químicas.armazenamento, a biotransformação e a excreção das substâncias químicas.

–– C) FASE TOXICODINÂMICA: Interação entre as moléculas do toxicante e os C) FASE TOXICODINÂMICA: Interação entre as moléculas do toxicante e os sítios de ação, específicos ou não dos órgãos e, conseqüentemente, o sítios de ação, específicos ou não dos órgãos e, conseqüentemente, o aparecimento de desequilíbrio homeostático.aparecimento de desequilíbrio homeostático.

–– D) FASE CLÍNICA: Fase em que há evidências de sinais e sintomas, ou ainda D) FASE CLÍNICA: Fase em que há evidências de sinais e sintomas, ou ainda alterações patológicas detectáveis mediante provas diagnosticáveis.alterações patológicas detectáveis mediante provas diagnosticáveis.

Conceitos Os efeitos tóxicos podem ser diversas manifestações, de

acordo com as características e condições de exposição a que foi submetido o organismo atingido:

Conceitos

Tolerância ou Limite Máximo permitido (LMP) ᾶ é a concentração de um não-nutriente presente no alimento (expressa em termos de massa/massa ou massa/vol.) que pode ser ingerido por um indivíduo, durante toda a sua vida, sem que a mesma possa causar efeitos nocivos, ou seja, esteja dentro das condições de segurança.

Ingestão diária aceitável (IDA) - a quantidade de um agente químico presente no alimento que pode ser ingerido através de uma dieta, diariamente, durante toda a vida do indivíduo, sem provocar risco de intoxicação.

ConceitosDIVISÃO DA TOXICOLOGIADIVISÃO DA TOXICOLOGIA

•• Toxicologia Analítica: trata da detecção do agente químico, buscando Toxicologia Analítica: trata da detecção do agente químico, buscando métodos exatos de sensibilidade para identificação do toxicante, ou para métodos exatos de sensibilidade para identificação do toxicante, ou para observar alterações do organismo.observar alterações do organismo.

•• Toxicologia Clínica: Objetiva-se a diagnosticar as intoxicações e identificar Toxicologia Clínica: Objetiva-se a diagnosticar as intoxicações e identificar seu agente toxicante.seu agente toxicante.

•• Toxicologia Experimental: Desenvolve estudos para elucidação dos Toxicologia Experimental: Desenvolve estudos para elucidação dos mecanismos de ação dos toxicantes sobre o sistema biológicos e seus mecanismos de ação dos toxicantes sobre o sistema biológicos e seus efeitos.efeitos.

Conceitos

ÁREAS DE ATUAÇÃOÁREAS DE ATUAÇÃO•• Toxicologia Ambiental: estuda os efeitos nocivos causados por agentes Toxicologia Ambiental: estuda os efeitos nocivos causados por agentes

químicos contaminantes do ambiente (ar, água, solo, etc.) como os químicos contaminantes do ambiente (ar, água, solo, etc.) como os organismos humanos.organismos humanos.

•• Toxicologia Ocupacional: estuda os efeitos nocivos produzidos pela Toxicologia Ocupacional: estuda os efeitos nocivos produzidos pela interação dos agentes químicos contaminantes do ambiente de trabalho interação dos agentes químicos contaminantes do ambiente de trabalho com o indivíduo exposto.com o indivíduo exposto.

•• Toxicologia de Alimentos: estuda as condições que os alimentos podem Toxicologia de Alimentos: estuda as condições que os alimentos podem ser ingeridos sem causar dano ao organismo.ser ingeridos sem causar dano ao organismo.

•• Toxicologia Social: estuda os efeitos nocivos decorrentes do uso não Toxicologia Social: estuda os efeitos nocivos decorrentes do uso não médico de drogas e fármacos, causando prejuízo ao próprio indivíduo ou médico de drogas e fármacos, causando prejuízo ao próprio indivíduo ou sociedade.sociedade.

Metais em alimentos 109 elementos na tabela periódica 80 são metais 17 são não metais 7 metalóides Os metais têm propriedades físicas como:

condução de calor e eletricidade, maleabilidade, ductibilidade, brilho metálico, opacidade, elevada densidade, solidez (exceto o mercúrio) e estrutura cristalina;

1 a 4 elétrons no orbital externo; Baixo potencial de ionização com formação de cátions; Bons agentes redutores; Eletropositividade;

Metais em alimentos Luckey e Venugopal (1986) classificaram os elementos em 3 grupos

fundamentais: A - Elementos essenciais

A1 ᾶ Macroelementos: necessários na ordem de grama (Na, K, Mg e Ca); A2 ᾶ Elementos em traço: necessários na ordem de miligrama (Fe, Zn, Cu,

e Mn); A3 ᾶ Elementos em ultratraço: necessários na ordem de micrograma-

nanograma (V, Cr, Mo, Co, Ni, Si, As, Se e B); B ᾶ Microcontaminantes ambientais

São elementos de origem natural e/ou de atividade humana: produtiva, habitação e tráfego (Pb, Cd, Hg, Be, Tl, Sb, W, Al, Sn,Ti);

A - Elementos essenciais e microcontaminantes Cr, Mn, Ni, Fe, Zn, As, Mo e Co;

Ingestão diária total e formas de remoção dos metais

MetalMetal IngestãoIngestão(mg/dia)(mg/dia)

Excreção urina Excreção urina (mg/dia)(mg/dia)

Excreção suor Excreção suor (mg/dia)(mg/dia)

Deposição Deposição (μg/dia)(μg/dia)

EssenciaisEssenciaisCromo (Cr)Cromo (Cr)Manganês (Mn)Manganês (Mn)Ferro (Fe)Ferro (Fe)Cobalto (Co)Cobalto (Co)Selênio (Se)Selênio (Se)Molibidênio (Mo)Molibidênio (Mo)Níquel (Ni)Níquel (Ni)

0,05-0,10,05-0,12,2-8,82,2-8,8

15150,30,3

0,0680,0680,30,30,40,4

0,0080,0080,2250,2250,250,250,260,260,040,040,150,150,0110,011

0,0590,0590,0970,0970,50,5

0,0170,0170,340,340,0610,0610,0830,083

0,69-0,960,69-0,961,001,00130130

0,17-0,280,17-0,280,3-130,3-13

----

Não-Não-essenciaisessenciaisCádmio (Cd)Cádmio (Cd)Chumbo (Pb)Chumbo (Pb)Mercúrio (Hg)Mercúrio (Hg)Arsênio (As)Arsênio (As)

0,2150,2150,450,450,020,021,01,0

0,030,030,030,030,0150,0150,1950,195

--0,2560,2560,00090,0009

--

--2,8-4,82,8-4,818-1918-19

--

Metais em alimentos Os minerais representam 4% no organismo; A deficiência de um elemento pode resultar numa síndrome

característica ou em uma deficiência hormonal; A absorção excessiva pode resultar em níveis tóxicos que

provocam desequilíbrio orgânico,caracterizando a intoxicação;

Os componentes específicos dos metais ocorrem, principalmente, pela capacidade que possuem de formar compostos de coordenação e quelação.

Compostos de Coordenação

Os compostos de coordenação apresentam ligações covalentes coordenadas entre metais e ligantes;

Os metais na forma de complexos de coordenação estão envolvidos em funções bioquímicas essenciais para o organismo e entre elas podem-se mencionar: Biossíntese e degradação de macromoléculas (proteínas,

carboidratos e lipídios) através da formação de ligação e clivagem, envolvendo peptidases, descarboxilases e fosforilases, e metais como o Mn, Mg, Zn ou metaloenzimas. Os metais são coordenados ao nitrogênio amínico e peptídico e aos grupos carboxílicos;

Compostos de Coordenação

Manutenção de estruturas de macromoléculas, como o Zn na insulina, Mn no RNA, e Fe nos complexos porfirínicos;

Reações de oxi-redução envolvidas na respiração celular, como o Fe nos citocromos, catalases, peroxidases e fenoloxidases;

Transporte, acumulação, e transferência de metais essenciais necessários aos processos metabólicos (ferritina, hemossiderina e matalotioneínas).

Quelação

•• São complexos muito estáveis, envolvendo a molécula do ligante, com 2 São complexos muito estáveis, envolvendo a molécula do ligante, com 2 ou mais átomos doadores de elétrons (N, O ou S);ou mais átomos doadores de elétrons (N, O ou S);

•• A quelação de metais nos sistemas biológicos tem inúmeras implicações, A quelação de metais nos sistemas biológicos tem inúmeras implicações, incluindo funções essenciais, como a regulação da concentração de incluindo funções essenciais, como a regulação da concentração de metais em vários compartimentos do organismo;metais em vários compartimentos do organismo;

•• Os metais não essenciais e tóxicos, com configuração eletrônica e Os metais não essenciais e tóxicos, com configuração eletrônica e propriedades similares aos essenciais, originam produtos de quelação e, propriedades similares aos essenciais, originam produtos de quelação e, de maneira semelhante aos essenciais, são facilmente absorvidos, de maneira semelhante aos essenciais, são facilmente absorvidos, distribuídos e eliminados.distribuídos e eliminados.

•• Desta maneira os metais tóxicos competem com os essenciais, Desta maneira os metais tóxicos competem com os essenciais, possibilitando a ocorrência de inibição de suas funções.possibilitando a ocorrência de inibição de suas funções.

Metais em alimentos Pessoas idosas e crianças podem ser mais susceptíveis aos toxicantes,

num determinado nível de exposição, comparados aos adultos. As divisões celulares e o crescimento representam oportunidades para que ocorra a ação genotóxica;

Os alimentos de origem vegetal e animal possuem ampla faixa de concentração de metais, refletindo a distribuição destes elementos no ambiente e as condições de produção e processamento;

As rochas que formam o solo, os fertilizantes, resíduos e outros materiais descartados incorretamente pelo homem no solo, são fontes responsáveis pelos níveis de metal no vegetais;

Metais em alimentos As poeiras,minerações, atividades industriais, queima de combustíveis

fósseis contribuem para a presença de metais em solos cultiváveis; As atividades industriais são as mais importantes fontes responsáveis pela

distribuição de metais na atmosfera; As concentrações de metais encontradas na água são influenciadas pela

atividade industrial, composição das rochas e solos, e dependem da composição e conservação dos reservatórios de água;

TODOS OS METAIS SÃO TÓXICOS, SE FOREM INGERIDOS EM QUANTIDADES SUFICIENTES PARA PROVOCAREFEITOS DELETÉRIOS À SAÚDE. ÁS VEZES A MARGEM DA TOXICIDADE É MUITO PEQUENA (Se).

Metais em alimentos

A denominação METAL PESADO é, geralmente, usada para descrever o grupo de metais tóxicos que inclui o Hg, Pb e Cd. Esta classificação é apenas descritiva, não sendo cientificamente exata; refere-se a metais com gravidade específica elevada e que possuem uma fonte de atração pelos tecidos biológicos e lenta eliminação.

As listas típicas de ᾿metais pesados῀ incluem o As, Be, Bo, Se e outros metais e metalóides,estas listas referem-se mais à baixa toxicidade do que à gravidade específica;

O solo é uma importante fonte de metais para os vegetais, nos quais são encontrados sob as formas orgânicas e inorgânicas. Ex. acúmulo de Se em gramíneas e vegetais interferindo no seu crescimento; animais como o gado bovino e eqüino, ao ingerirem estes vegetais, sofrem intoxicações, que em função da dose podem ser fatais;

Metais em alimentos Metais como Hg, Zn, Pb, Cd, B, Mn, entre outros, são encontrados em

sedimentos de esgotos emitidos por indústria e residências; Este material, quando transferidos para solos cultiváveis,provoca elevação

significativa dos níveis de metais nos vegetais produzidos e consumidos pela população;

Os fertilizantes e outros produtos químicos usados na agricultura são responsáveis pela contaminação do solo e pela presença de metais nos alimentos agrícolas;

Os incidentes de Minamata e Toyama, no Japão, ao provocarem intoxicação pelo Hg e Cd, evidenciaram a necessidade de manter-se a qualidade dos mananciais pelo controle da presença de agentes contaminantes mais especialmente metais;

Arsênico (As)

Fontes de contaminaçãoFontes de contaminação

•• Arsênico nas formas trivalente e pentavalente é amplamente Arsênico nas formas trivalente e pentavalente é amplamente distribuído na natureza, como compostos orgânicos e inorgânicos;distribuído na natureza, como compostos orgânicos e inorgânicos;

•• Alimentos do mar e água de origem natural têm elevadas Alimentos do mar e água de origem natural têm elevadas concentrações do metal;concentrações do metal;

•• As fontes antropogênicas principalmente as fundições, industrias As fontes antropogênicas principalmente as fundições, industrias químicas, manufaturas de vidro, praguicidas e de outros produtos são químicas, manufaturas de vidro, praguicidas e de outros produtos são responsáveis pela contaminação do meio ambiente;responsáveis pela contaminação do meio ambiente;

•• A produção de Cu, Pb e alguns outros metais dá origem ao As como A produção de Cu, Pb e alguns outros metais dá origem ao As como subproduto;subproduto;

Arsênico (As)Fontes de contaminaçãoFontes de contaminação

•• As concentrações de As presentes na água de consumo humano, As concentrações de As presentes na água de consumo humano, geralmente são de 10geralmente são de 10μμg/l;g/l;

•• A ingestão média de As pelos humanos varia de 12 a 40 A ingestão média de As pelos humanos varia de 12 a 40 μμg/lg/l•• Os cereais e pães contribuem com 18,1%, vegetais amiláceos com 14,9%, Os cereais e pães contribuem com 18,1%, vegetais amiláceos com 14,9%,

e carnes e peixes com 32,1%;e carnes e peixes com 32,1%;•• Os alimentos provenientes do mar apresentam elevados níveis de As;Os alimentos provenientes do mar apresentam elevados níveis de As;•• Os organo-arsenicais são menos tóxicos (absorvidos de 15 a 40%) e os Os organo-arsenicais são menos tóxicos (absorvidos de 15 a 40%) e os

inorgânicos (absorvidos de 80 a 90%) e ocorrem naturalmente em inorgânicos (absorvidos de 80 a 90%) e ocorrem naturalmente em elevados níveis nos peixes, mariscos e crustáceos;elevados níveis nos peixes, mariscos e crustáceos;

•• Arsênio interage com Selênio (Se) neutralizando sua toxicidade;Arsênio interage com Selênio (Se) neutralizando sua toxicidade;

Arsênico (As)ToxicocinéticaToxicocinética

•• Arsênico trivalente é mais tóxico que o pentavalente;Arsênico trivalente é mais tóxico que o pentavalente;•• Arsenicais em união orgânica são menos tóxicos que em união inorgânica;Arsenicais em união orgânica são menos tóxicos que em união inorgânica;•• Presume-se que entre 14 e 20mg de As seja a quantidade total presente Presume-se que entre 14 e 20mg de As seja a quantidade total presente

no organismo;no organismo;•• Após a ingestão de arsenatos por humanos, 66% da dose é eliminada com Após a ingestão de arsenatos por humanos, 66% da dose é eliminada com

2,1 dias, 30% com 9,5 dias e 3,7% com 38 dias;2,1 dias, 30% com 9,5 dias e 3,7% com 38 dias;•• Em humanos o arsênico inorgânico é metilado à arsênico orgânico (menos Em humanos o arsênico inorgânico é metilado à arsênico orgânico (menos

tóxico), e posteriormente, reduzido de As (V) a As (III);tóxico), e posteriormente, reduzido de As (V) a As (III);

Arsênico (As)

Sintomas da intoxicaçãoSintomas da intoxicação•• Fadiga, astenia, prostração, fraqueza, dores musculares, neuropatia Fadiga, astenia, prostração, fraqueza, dores musculares, neuropatia

periférica, pigmentação linear das unhas, cefaléia, diarréia ou periférica, pigmentação linear das unhas, cefaléia, diarréia ou constipação.constipação.

Arsênico (As)Prevenção

Não existem evidências quanto a essencialidade do As em humanos; A FAO/WHO propõe a carga máxima aceitável para adultos de 2

μg/kg.

Recomendações FAO/WHO Ingestão diária média μgAdultos de 70kg 12-40Crianças de 0 a 0,5 anos (6kg) 1-4Crianças e 0,5 a 1 ano (9kg) 2-5Crianças de 1 a 3 anos(13kg) 3-8Crianças de 4 a 6 anos(20kg) 4-12Crianças de 7 a 10 anos(28kg) 5-16

Chumbo (Pb)Fontes de contaminaçãoFontes de contaminação

•• Na antiguidade as minas de prata (Ag) na verdade eram minas de galena (PbS) e Na antiguidade as minas de prata (Ag) na verdade eram minas de galena (PbS) e continha apenas 1,5% de Ag;continha apenas 1,5% de Ag;

•• Os romanos utilizavam o chumbo confeccionado tubulações para o transporte de Os romanos utilizavam o chumbo confeccionado tubulações para o transporte de água;água;

•• Era prática freqüente o uso de utensílios domésticos como jarras, copos, dessa Era prática freqüente o uso de utensílios domésticos como jarras, copos, dessa maneira nos locais onde a água era ácida havia maiores riscos de exposição ao metal;maneira nos locais onde a água era ácida havia maiores riscos de exposição ao metal;

•• Os organismos que vivem no ambiente aquático captam e acumulam o Pb existente Os organismos que vivem no ambiente aquático captam e acumulam o Pb existente na água e sedimentos;na água e sedimentos;

•• Nos peixes esse metal se acumula principalmente nas brânquias, fígado, rins e ossos;Nos peixes esse metal se acumula principalmente nas brânquias, fígado, rins e ossos;•• A carga contaminante nos vegetais é gerada pela captação do metal pelas raízes e A carga contaminante nos vegetais é gerada pela captação do metal pelas raízes e

pela deposição de matéria finamente particulada, portanto a qualidade do ar implica pela deposição de matéria finamente particulada, portanto a qualidade do ar implica em diferentes teores do alimento produzido;em diferentes teores do alimento produzido;

Chumbo (Pb)Fontes de contaminação

Estudos revelam que a deposição atmosférica de Pb em vegetais, como nas gramíneas, espinafre, cenoura e trigo, poderá contribuir na ordem de 73 a 95% do total encontrado;

Nos últimos anos tem-se observado em muitos países a retirada do chumbo tetraetila da gasolina (fatos atidetonante), tem provocado diminuições nos níveis de chumbo no ar, em regiões de intenso tráfego,conseqüentemente a contaminação nos alimentos tem diminuído;

É empregado no revestimento de condutores elétricos, corantes, pinturas protetoras anti-ferrugens, acumuladores, ligas metálicas, vidrarias (chumbo cristal), produtos farmacêuticos para uso tópico;

Chumbo (Pb)Fontes de contaminação

Mais poluidores são pesticidas em lavouras, vasilhas de barro cozido (principalmente as que armazenam produtos ácidos), gesso e massa de vidraceiro;

Os gêneros alimentícios que mais contribuem são: água potável, bebidas,cereais, vegetais e frutas;

Chumbo (Pb)

ToxicocinéticaToxicocinética•• TGI: adultos estimada entre 5 a 15%;TGI: adultos estimada entre 5 a 15%;•• crianças é estimada entre 30 a 40%;crianças é estimada entre 30 a 40%;•• absorção é favorecida pela redução da ingestão de Ca e Fe;absorção é favorecida pela redução da ingestão de Ca e Fe;•• Pulmão: particulado, poeiras e pós;Pulmão: particulado, poeiras e pós;•• partículas com diâmetro inferior a 5mm são absorvidas em frações partículas com diâmetro inferior a 5mm são absorvidas em frações

superiores a 90%;superiores a 90%;•• Ossos: t ½ de até 20 anos;Ossos: t ½ de até 20 anos;

Chumbo (Pb)

elevadas concentrações ( superiores a 50%);remoção lenta;aumenta a concentração com o passar da

idade;durante a vida: concentração é de 200 a

500mg;Tecidos moles: reduzida t ½ de 35 dias;

Chumbo (Pb)Toxicocinética

A deficiência de proteína provoca o aumento dos níveis de Pb nos tecidos aumentando sua toxicidade;

A diminuição dos níveis de Ca aumenta a absorção de Pb;

Chumbo (Pb)Sintomas da intoxicação

A intoxicação por Pb é denominada saturnismo ou plumbismo; Na Roma antiga acreditava-se que o o chumbo foi dado como presente pelo

Deus Saturno; Crianças apresentam encefalopatia, dificuldades de aprendizado, apatia, dores de

cabeça e convulsões, diminuição de QI, perda de audição, comportamento agressivo, dores abdominais, anemia e eventualmente morte;

Fetos têm risco de comportamento e cognição; Adultos causa disfunções nervosas periféricas, e aumento da pressão sanguínea; A deficiência da vitamina E agrava os efeitos provocados por Pb;

Chumbo (Pb)Prevenção

Portaria DINAL 16/90

Recomendações In natura mg/kg

Industrializado mg/kg

Carnes 0,5 1Aves 0,2 1Ovos 0,1 0,2Pescados 2 2Leite 0,05 0,05

Cádmio (Cd)

Fontes de contaminaçãoFontes de contaminação•• Foi dado este nome em homenagem a Cadmos, filho de Agenor, Rei Foi dado este nome em homenagem a Cadmos, filho de Agenor, Rei

da Fenícia;da Fenícia;•• Elemento naturalmente presente na crosta terrestre;Elemento naturalmente presente na crosta terrestre;•• Coloração branco prateada;Coloração branco prateada;•• No meio ambiente encontra-se associado ao oxigênio, cloro ou No meio ambiente encontra-se associado ao oxigênio, cloro ou

enxofre;enxofre;•• A incineração do lixo é a maior fonte de contaminação na atmosfera;A incineração do lixo é a maior fonte de contaminação na atmosfera;•• A lesão renal é reversível se cessada a exposição ao Cd;A lesão renal é reversível se cessada a exposição ao Cd;

Cádmio (Cd)Fontes de contaminação

Tentativas de homicídio e suicídio; Ingestão acidental de alimentos e bebidas com altos teores do metal; Exposição crônica ocupacional: galvanoplastia, soldagens, baterias, etc. Ambiental: Cigarros e ar de regiões contaminadas pelo metal; Alimentar: carnes, frutas e peixes ( 1- 50 mg/Kg) elevadas concentrações

em mariscos; Alimentos: frutas, bebidas, vegetais e batata; Fumaça Do Cigarro: 2 a 40 ppb ( 1-3mg/dia); Indústrias: produção de ligas metálicas; praguicidas; equipamentos

elétricos (transistores, baterias, etc.); produção e uso de tintas; produção de plásticos e trabalhos de impressão.

Cádmio (Cd) Causa osteomalácia e proteinúria/danos renais e metabolismo Ca; Excreção é lenta com meia vida biológica longa (décadas); A produção do aço é responsável pela emissão; Na atmosfera ele é removido por deposição e precipitação; No solo a contaminação ocorre por resíduos de fábrica de alimentos, pela

cinza de combustíveis fósseis, lixos urbanos e por sedimento de esgotos. Além da utilização de fertilizantes fosfatados;

A moagem do trigo pode reduzir até 50% do teor de Cd na farinha produzida. A lavagem, descascamento e cozimento de vegetais de % Cd. Recipientes de cerâmica com produtos ácidos ↑ % Cd.

Cádmio(Cd)

O Cd inorgânico é menos absorvido pelos peixes que o complexo orgânico;

↑ Ca (dureza) na água reduz a captação do Cd; O Cd contamina a água => peixes (ostras, carangueijo e lagosta; Apenas 5% a 10% do Cd introduzido via oral é absorvido; A absorção é influenciada por: espécie, tipo de composto, dose,

freqüência, idade, gravidez, lactação, uso de droga e interação com nutrientes;

Conhecido como enfermidade “Itai-Itai” devido ao consumo de arroz no Japão irrigado com água poluída de uma indústria produtora de Zn;

O Cd fixa-se nos rins e fígado; Nos tecidos se une a uma metalproteína: metalotioneína;

Cádmio (Cd)

Sintomas: náuseas, vômitos, dores abdominais, diarréia e choque => INTOXICAÇÃO AGUDA;

Cd é encontrado em minérios de Zn (blenda e calomita), sendo um subproduto; Cd é utilizado em ligas na galvanoplastia e como suporte de pigmentos amarelos e

alaranjados luminosos; Presente em fertilizantes como os superfosfatados; É proibido o uso de utensílios de zinco ou ligas metálicas que o contenham; São suspeitos confeitos e alimentos e bebidas muito ácidos; Cd se difunde fortemente no ar, solo e água; O TGI é a via de maior poder de absorção; ↑ níveis de Cd se encontram em cereais (especialmente às superfícies), em vísceras de

bovinos, suínos e pescador.

Cádmio (Cd) ↑ níveis de Cd => peixes mais velhos e que vivem no fundo de águas

(sedimentos); Decreto nº 55.871 de 26/03/1965 – os limites máximos são: - Bebidas alcoólicas, sucos de frutas e xaropes naturais- 0,2 a 0,5 ppm; - Refrescos e refrigerantes – 0,2 ppm; - Demais alimentos – 1ppm.

Obs.: valores < 1: ↓ limite de Cd por que são mais ácidos.

Mercúrio (Hg)

Tornou-se evidente em 1953 e 1960 em que 45 mortes ocorreram das 100 pessoas contaminadas e o fato ficou conhecido como mal ou doença de Mineurata/Japão;

A utilização do Hg é bastante ampla: fabricação de celulose, plásticos, produtos farmacêuticos, e no tratamento de sementes;

Algumas espécies de pescado concentram maior quantidade de Hg dissolvido na água. Ex.: tubarões de fundo habitat e Molva Molva. Nos EUA proibe-se a venda do peixe-espada, apenas é autorizada a venda mediante certificado de análise. Cx 50 a 4900mg/kg ± 1160mg/kg

Existe intoxicação por Hg em grãos que são tratados com Hg produzidos à base de Hg e que deveriam ser utilizados para plantio mas são desviados para o consumo;

A contaminação ocorre pela emissão de gases na atmosfera e poluição de águas residuais;

Mercúrio (Hg)

Há uso de Hg orgânico como fungicida em lavouras; Limite máximo ᾶ 0,05ppm (para peixes, crustáceos e moluscos); - 0,01ppm (outros alimentos); Supõe-se que ⅓ da ingestão anual da Hg/pessoa venha de batatas e frutas

frescas e 20% de pescados; Os sintomas são: intumescimento, debilidade das pernas, paralisia,

perturbação da visão, cegueira, coma, transtornos da função intestinal e renal nos casos agudos, e alterações do SNC (encefalopatia nos casos crônicos)

No Brasil há contaminação dos cursos dᾼágua pela garimpagem; A maioria do metal de Hg está sob a forma de metilmercúrio, que é muito

mais tóxico.mais tóxico.

Mercúrio (Hg)

A vida média biológica do metilmercúrio é de cerca de 70 dias; O metilmercúrio ultrapassa a placenta e é eliminado no leite; Causa danos irreversíveis ao SNC; A forma inorgânica do Hg é absorvida de 1 a 3%; A forma inorgânica do metilmercúrio é absorvido acima de 30%.

Selênio (Se)

•• Ação cancerígena quando utilizado por muito tempo;Ação cancerígena quando utilizado por muito tempo;•• Limite máximo: 0,5ppm Limite máximo: 0,5ppm ᾶᾶ alimentos líquidos e 0,3ppm alimentos líquidos e 0,3ppm ᾶᾶ alimentos alimentos

sólidos.sólidos.

Estanho (Sn)

Pode contaminar alimentos através de latas de conserva não envernizadas, principalmente por produtos ácidos;

Limite máximo: 250ppm para qualquer alimento.

Cobre (Cu)

Causa gosto de metal, náuseas, vômitos (verde), dores abdominais e diarréia;

Limite 30ppm; Existente em tubulações e utensílios.

Zinco (Zn)

Se distribui no organismo, exceto na próstata, onde se acumula; Causa dores na boca e abdome, náuseas, vômitos e enjôos; Recipientes galvanizados contaminam alimentos ácidos; Alguns atribuem as toxicidades dos alimentos ácidos armazenados em

recipientes galvanizados, mais ao Cd que ao Zn; Limite: 50ppm.

Antimônio (Sb)

Contaminação se dá por utensílios de ferro esmaltado em alimentos e bebidas muito ácidas;

Causa vômitos, dores abdominais e diarréia; Limite: 2ppm.

Cromo (Cr)

Se encontra na natureza como Cr III e Cr VI (renaralante); Contudo apenas o Cr III está nos sistemas biológicos; Riscos carcinogênicos e mutagênicos ao Cr VI e pode causar reações

alérgicas e ulcerações em diversas partes do corpo; Limite: 0,1ppm.

Quadro 1 ᾶ Principais quelantes em uso clínico terapêutico e suas indicações

Análise de Metais Espectroscopia de Emissão Atômica (AES)

É um método que pode ser usado para detectar todos os metais pesados. Contudo o seguinte método detecta antimônio, arsênico, bismuto, cádmio, chumbo, mercúrio e tálio.

Espectrofotometria de Absorção Atômica(AAS) Atomização de Chama ou Eletrotérmica Atomização (ETA)

Usando um forno de grafite. Espectroscopia de Emissão Atômica com Plasma Indutivo

(ICP/AES)

Análise de Metais

Obs.: - Usar água bidestilada; - Descontaminar vidraria com ácido nítrico;

- Usar ácidos de alta pureza.

Análise de MetaisResumo (AES):Resumo (AES):

AMOSTRAAMOSTRA↓↓

EXTRAÇÃO (ácido nítrico)EXTRAÇÃO (ácido nítrico)↓↓

CENTRÍFUGACENTRÍFUGA↓↓

AJUSTE pH=4AJUSTE pH=4↓↓

ADICIONA AGENTE COMPLEXANTE(clorofórmio)ADICIONA AGENTE COMPLEXANTE(clorofórmio)↓↓

CHAMA (queima)CHAMA (queima)↓↓

200 a 350nm VARREDURA (compara)200 a 350nm VARREDURA (compara)↔↔ ESPECTRO DAS AMOSTRAS PADRÕES ESPECTRO DAS AMOSTRAS PADRÕES DOS METAIS DOS METAIS

Análise de MetaisREINSCH TEST

AMOSTRA↓

EXTRAÇÃO (ácido hidroclorídrico)↓

IMERGIR TIRA DE COBRE↓

AQUECER (2 horas)↓

LAVAR COM ÁGUA↓

EXAMINAR A SUPERFÍCIE

Análise de Metais

Um depósito prateado => presença de Hg (mercúrio); Um depósito preto => solúvel em solvente cianeto de potássio (As-arsênico); Um depósito púrpura => insolúvel em solvente cianeto de potássio (Sb-

antimônio); Um depósito escuro => selênio ou telúrio (algumas áreas descolorem em altas

concentrações de sulfúrico); O teste é sensível a 0,5μg/ml As, 1,0μg/ml Sb e Bi e 2,5μg/ml Hg