Date post: | 04-Dec-2015 |
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Toxinas naturales de los alimentos
-Gran variedad de sustancias con potencial tóxico:
* productos naturales del metabolismo de plantas * productos generados en situaciones de estrés
-Toxicidad por:* ingestión puntual de sustancias muy tóxicas * ingestión en grandes cantidades de
sustancias moderadamente tóxicas
Impiden la correcta absorción y asimilación de los nutrientes presentes en la dieta:
a.- Inhibidores de proteasas
b.-Sustancias antiminerales
c.-Sustancias antivitaminas
Sustancias antinutritivas
A. Inhibidores de proteasas
-Enzimas encargadas de la degradación de péptidos y proteínas: tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidasa B
-Los inhibidores también tienen estructura proteica
-Disminución del aporte de aminoácidos (nitrógeno)
-En legumbres, patatas, berenjenas, cebollas, soja.
-Se suelen eliminar por calentamiento
Sustancias Antinutritivas
•Se encuentran mayoritariamente en leguminosas en especies de Phaseolus (algunas variedades de judias), soja y vicia faba.
•También batata, patatas, berenjena y cebolla.
•Son sobre todo inhibidores de la tripsina, aunque pueden coexistir con inhibidores de la quimotripsina entre otros.
Inhibidores de Proteasas
En la soja hay al menos 5 sustancias inhibidoras:1) Inhibidor de Kunitz (denominado también inhibidor A2),
• cadena polipeptídica de 200 aminoácidos, con Peso molecular de 21000. • Posee 2 enlaces disulfuro esenciales para su actividad y que cuando se reducen se vuelve inactiva la sustancia, además estos enlaces le hacen ser termolábil. • Este inhibidor neutraliza aproximadamente su mismo peso en tripsina, además es una reacción sumamente rápida.
El complejo formado solo se disocia a pH 2’9, es una inhibición competitiva
Inhibidores de Proteasas
2) Inhibidor Bowman-Birk de gran actividad antitripsina y que inhibe también la quimotripsina.
• Peso molecular de 20400. •Tiene 7 puentes disulfuro, lo que corresponde al 17% en contenido de cistina.
Resiste algo mas el calor y condiciones ácido- base.
•También la reducción de los enlaces hace desaparecer su actividad.
Inhibidores de Proteasas
Mecanismo,•Estos inhibidores interaccionan con las enzimas en el tracto intestinal donde se encuentran, y adoptando una conformación forman un complejo no covalente que inactiva la proteasa.
•Estos compuestos al inhibir la tripsina y quimotripsina inhiben la digestión de proteínas y la asimilación de Vit. B12 .
Inhibidores de Proteasas
INACTIVACION O DESTRUCCIÓN DE LOS INHIBIDORES ENZIMATICOS
1. Tratamientos Térmicos
*Autoclave
*Cocción –Extrusión
*Asado
2. Procesos de germinación o Fermentación de Semillas
Inhibidores de Tripsina:
Se destruyen: Acción de vapor por 15 minutos cuando humedad 20%
Acción de vapor por 5 minutos cuando humedad 60%
Poner en remojo durante toda la noche, después hervir por 5 minutos
Especie Actividad de Inhibición de
Tripsina
Digestibilidad
Nombre Científico ( x 10-4 unid./g Crudo Calentado
Phaseolus vulgaris
4,25 56,0 79,5
Glycine max 4,15 70,1 85,4
Phaseolus lunatus
4,04 34,0 51,3
Cajanus cajan 2,77 59,1 59,9
Lens culinaris 1,78 88,3 92,6
Efecto del calor sobre la digestibilidad de semillas de Leguminosas con Actividad Antitrípsica (Jaffé 1980)
B.Sustancias antiminerales
Acido fítico-En legumbres y cereales -Disminuye la absorción de metales
divalentes y trivalentes (Ca, Fe, Zn , Mg , Cu, Mn )
Sustancias antinutritivas
Acido Fitico.
• Los fitatos son considerados como factores antinutricionales (ANF)
• Compuesto de todas las semillas maduras.
• Contiene 28.2% Fósforo
• Es una forma de almacenar fósforo en plantas.
• Fósforo fítico no es disponible para animales acuáticos.
Mio-inositol hexafosfatoMio-inositol hexafosfato
Fitatos. Enlaces con minerales
• El grupo fosfato tiene 1 o 2 cargas negativas de átomos de oxigeno a ph neutro.
• Esto da al fitato una enorme capacidad de quelatacion, formando sales insolubles con cationes di y trivalentes.
• Ca2+, Co 2+, Cu 2+, Fe 3+, Mg 2+, Mn 2+, Ni 2+, Zn 2+
Chemical structure of a mixed phytate
P OO
HO
O
P O
OH
O
O
P
O
O
O
P O
O
O
O
PO
OH
O
O
PO
O
O
O
Ca
O
Mg
Fe
-
-
-
-
+
+
++
-
-
-
+
+
-
-
(After Broz,1997)
Zn++
Estructura química de una mezcla de fitato.
Fitatos.Enlaces con minerales, proteínas amino
ácidos.El residuo de acido fosfórico tiene afinidad
con minerales y minerales traza
Resultando una mezcla de sales
Fitatos
Fitatos también forman enlaces con proteínas,
amino ácidos y almidones.
Chemical structure of a mixed phytate
P OO
HO
O
P O
OH
O
O
P
O
O
O
P O
O
O
O
PO
OH
O
O
PO
O
O
O
Ca
O
Mg
Fe
-
-
-
-
+
+
++
-
-
-
+
+
-
-
(After Broz,1997)
Estructura química del fitato.
Acido Fítico Fitasa Inositol + ácido fosfórico
Trigo: Capa de aleurona: Fitina – sal potásico magnésica del ácido fítico
Actividad máxima: pH: 5,5 y Tº 60ªC
Cocción inhibe la enzima e impide la hidrólisis
Sidner,1992 : Legumbres y cereales: 1-2%
Graf y Empson,1987: Legumbres y cereales 1 -5%
Philliphy y Johnston 1985: Harina de soya 1,60 – 1,75%
Salvado de Trigo: 3,28%
Elles y Morris 1982: Avena 0,99%
Harina de soya: 1,46%
Cereales 0,5 -1,8%
Legumbres 0,4 – 2,10%
Semilla de Colza 2,0 – 4,0 %
Semillas de Algodón 2,6 – 4,8%
Glúten de Trigo 2,1%
Harina de semillas de colza 3 - 5%
Harina de semillas de soya 1,4 – 1,6 %
Contenido de Acido Fítico en algunos Productos
Alimentos % Acido Fítico
Cereales:
Arroz 0,86 – 0,99
Trigo 0,83 – 1,13
Maíz 0,77 – 0,99
Sorgo 0,82 – 0,96
Cebada 0,99
Avena 0,77
Leguminosas:
Habas 0,71 – 1,15
Guisante 075 – 0,94
Frjjol de vaca 0,77
Lentejas y garbanzos 0,7
Soya 1,5
Harinas de Oleaginosas:
Harina de maní 1,7
Semilla de algodón 4,8
Fósforo fitico en algunos ingredientes.
5.1
4.2
13.8
6.3
2.2
9.6
2.9
0.9
3.1
3.2
3.5
1.1
2.4
1.2
0 5 10 15 20
Palmiste
Ha.Soya
Arroz
Gluten Maiz
Maiz
Sub Trigo
Trigo
Fitato-P g/kg No-Fitato P
Importancia de los fitatos en la disponibilidad de nutrientes.
• Fitato (fuerte carga negativa.) impacta en la utilizacion de nutrientes de la siguiente forma:
– Matriz Proteína-Fitato -• El complejo proteína-fitato son insolubles y
resisten a las enzimas proteoliticas.– Matriz amino ácidos libres-Fitato -
• Los fitatos tienen una fuerte afinidad con aminoácidos básico (lisina, arginina y histidina).
– Interacción enzimas digestiva-Fitato -• Interfiere con las enzimas digestivas, al quelatar
el Ca requerido para la normal actividad.
Forma de acción de las fitasas.
• Las fiatasas son esenciales para catalizar la hidrólisis del grupo fosfato del acido fitico -fósforo. (mio-inositol hexafosfato).
• El fósforo es liberado y queda disponible para los animales.
Mio-inositol hexafosfatoMio-inositol hexafosfato
Como actúan las fitasas..Mio-inositol Mio-inositol hexafosfatofosfato
Fósforo Fósforo disponible para disponible para el animal.el animal.
FitasaFitasa
POPO443+3+
Mio-inositol Mio-inositol pentafosfatofosfato
Final de la Final de la Hidrólisis, mio-Hidrólisis, mio-inositol inositol monofosfatofosfato
X 5X 5
Fitasas en plantas
• Algunas plantas contienen la enzima fitasa endógena.
• Los niveles encontrados son variables (por especie/región/proceso, etc.).
• La actividad de la fitasa vegetal es baja en comparación a la fitasa microbial.
• La fitasa vegetal es susceptible a la desnaturalización por el proceso térmico usado para la elaboración de las dietas.
• Las especies Mono gástricas no tienen actividad hidrolitica fitica en su tracto digestivo.
Acido Oxálico
La disponibilidad de Calcio de un alimento viene determinada por la relación:
Ácido oxálico g/kg / calcio g/kg
2,25 mala Fuente de Clacio- Alimento descalcificante
2,5 g Acido oxálico precipita 1 g de Calcio
Espinaca : 1/0,1
Papa : 0,15/0,03
Cacao : 0,8/0,12
Té : 1,3/0,5
Cereales íntegros 8
Maíz, arroz 6
Espinacas 658
Lechuga 13
Apio 37
Betarraga 40
Papas 15
Almendras, Nueces 400
Té 375-1450
Cocoa 442
Café 15
Frutas, carnes, pescado 0,2 – 0,6
Leche 0,2 – 0,8
Huevos 0,2
Acido Oxálico en Alimentos (mg%)
Sustancias que Inactivan o Aumentan los Requerimientos en Vitaminas
1. Antitiaminas:
* Tiaminasa I: termolábil
Vísceras y carne de animales acuáticos
Productos crudos( pescados, mariscos, crustáceos) provocan síntomas de deficiencias de Vitamina B1
Aparición de parálisis, perturbaciones neurológicas y mortalidad
* Tiaminasa II: termoestable
Helechos, semillas de mostaza, café, té, fresas, grossellas, coles de bruselas.
La activación antitiamina depende de la posición de los radicales de la molécula. La presencia de los radicales o – ó p- es esencial para la inactivación (ácido cafeico).
2. Acido ascórbico oxidasa:
•Pulpa de cucurbitáceas (calabazas, pepinos, melones), col, zanahoria, papa, tomate, guisantes.
•Su actividad se inhibe rápidamente: 100ºC x 1 minuto y la destrucción del ácido ascórbico es casi nula.
•Actividad óptima de la enzima: pH: 5,6 – 5,9 y Tº 15 -30ºC
3. Antibiotina:
Clara de Huevo: a) AVIDINA
Glucoproteína, PM 68 000, atrapa 4 moléculas de BIOTINA, impide su absorción
Se inactiva por ebullición por varios minutos
Complejo: AVIDINA-BIOTINA (estable y resistente a proteólisis)
b) Ovoflavoproteína: liga a la riboflavina, no tienen efecto significativo.