Sustancias indeseables en el pienso: arsénico
S. López, J.M. Guinovart. Adiveter s.l. España
E. Creus. Universidad Autónoma de Barcelona. España
La seguridad alimentaria es una de las principales preocupaciones de los consumidores,
dadas las crisis que convulsionan al sector de forma regular. Los criterios microbiológicos,
así como las regulaciones en sustancias indeseables intentan promover un
superior control de los distintos factores que pueden suponer un riesgo en la
cadena alimentaria. En este sentido, en los últimos años ha existido
una preocupación creciente por el nivel que un metal pesado ha presentado
en aguas y alimentos de los animales de producción, así como su
vehiculación a tejidos finales: el arsénico.
Fuentes y niveles tóxicos
El arsénico es un contaminante natural en cursos de aguas superficiales y freáticas. El amplio uso de sus derivados en la primera mitad del siglo XIX como agroquímicos produjo un enriquecimiento de los suelos en algunos derivados. Así, en los cursos de agua y en las materias primas cultivadas con los mismos, aparece el arsénico debido al mencionado uso agroquímico y a las partículas de ceniza de sistemas de incineración: los niveles de arsénico ambiental en los alrededores de industrias papeleras se han demostrado entre los más elevados, dado el uso habitual de sus derivados como conservantes de maderas. Su toxicidad se relaciona con el grado de bioacumulación: los arsenicales inorgánicos solubles en agua (arsenito de sodio, ácido arsenioso) presentan una elevada toxicidad. El 70% del arsénico ingerido proviene de los alimentos. El 29% proviene del agua y el 1% del aire (forma inorgánica). Las soluciones de compuestos arsenicales penta y trivalentes son rápidamente absorbidas por ingestión, mientras que la inhalación es la principal vía de los arsenicales inorgánicos.
El nivel máximo permitido en piensos es de 2 ppm (4 en pienso de peces). En el agua de bebida, niveles ligeramente superiores (o superiores al nivel máximo recomendado de 0,05 mg/l) pueden producir un efecto semejante a un promotor de crecimiento. El arsénico, sin embargo, es bioacumulable y puede alcanzar niveles de toxicidad crónica y causar la muerte del animal. Los niveles indicados para agua de bebida no son límites legales (no existe legislación), están basados en resultados experimentales y son válidos para todo tipo de animales. Animales de vida productiva corta (aves y cerdos) son menos susceptibles de desarrollar signos de toxicidad por arsenicosis, pese a ser capaces de bioacumular este metal.
Consecuencias tóxicas
Toxicocinética: Los compuestos pentavalentes tienen poca afinidad por los grupos SH moleculares, a diferencia de los compuestos trivalentes, por lo que son mucho menos tóxicos. El arseniato inorgánico (AsO4=) afecta a la fosforilación oxidativa en la mitocondria por sustitución competitiva de fosfato inorgánico por arseniato. Los arsenicales trivalentes se unen a los grupos SH de distintas moléculas, para formar un complejo tioarsenioso. Así, muchas enzimas y cofactores serán inhibidos por el arsenito (como el sistema de la enzima piruvato deshidrogenasa, que cataliza ácido pirúvico en ácido acético). Esta reacción es esencial en el metabolismo oxidativo y su inhibición es la causa principal de la toxicidad: el ácido pirúvico se acumulará en sangre. En animales superiores, los arsenicales orgánicos ingeridos vía oral son rápidamente absorbidos (aún más en compuestos disueltos en agua), siendo potenciada su absorción por la administración concomitante de niveles elevados de Vitamina D3. El 70-80% es eliminado en una semana, vía urinaria, como arsénico inorgánico y como arsenicales metilados.
Sintomatología:
Sistema gastrointestinal: Dosis pequeñas de arsenicales trivalentes inorgánicos producen hiperemia de la mucosa intestinal. La transudación del plasma, evidente a dosis mayores, produce vesículas bajo la mucosa (cuya proliferación está suprimida), que se rompen y producen descarga de plasma al lumen intestinal, donde coagula. Los daños tisulares y el aumento de líquido en el lumen producen hiperperistaltismo y heces en "agua de arroz". Las heces devienen sanguinolentas. El inicio de estos síntomas en animales puede no ser asociado a arsenicosis, por su evolución gradual.
En principio, pese a ser un metal pesado bioacumulable en animales de producción, las fuentes más comunes de metales tóxicos en alimentación humana suelen ser los vegetales y el pescado. Por ejemplo, se estima que un humano medio consume entre 0,2 y 0,9 mg/d de arsénico a través de marisco. La contribución de metales tóxicos ha sido estudiada en carne de pollo en un análisis realizado entre 1989 y 2000 y ha demostrado niveles promedio de 0,39 ppm (hasta 4 veces superiores a la presente en otras carnes).
Fuentes y niveles tóxicos
El arsénico es un contaminante natural en cursos de aguas superficiales y freáticas. El amplio uso de sus derivados en la primera mitad del siglo XIX como agroquímicos produjo un enriquecimiento de los suelos en algunos derivados. Así, en los cursos de agua y en las materias primas cultivadas con los mismos, aparece el arsénico debido al mencionado uso agroquímico y a las partículas de ceniza de sistemas de incineración: los niveles de arsénico ambiental en los alrededores de industrias papeleras se han demostrado entre los más elevados, dado el uso habitual de sus derivados como conservantes de maderas. Su toxicidad se relaciona con el grado de bioacumulación: los arsenicales inorgánicos solubles en agua (arsenito de sodio, ácido arsenioso) presentan una elevada toxicidad. El 70% del arsénico ingerido proviene de los alimentos. El 29% proviene del agua y el 1% del aire (forma inorgánica). Las soluciones de compuestos arsenicales penta y trivalentes son rápidamente absorbidas por ingestión, mientras que la inhalación es la principal vía de los arsenicales inorgánicos.
El nivel máximo permitido en piensos es de 2 ppm (4 en pienso de peces). En el agua de bebida, niveles ligeramente superiores (o superiores al nivel máximo recomendado de 0,05 mg/l) pueden producir un efecto semejante a un promotor de crecimiento. El arsénico, sin embargo, es bioacumulable y puede alcanzar niveles de toxicidad crónica y causar la muerte del animal. Los niveles indicados para agua de bebida no son límites legales (no existe legislación), están basados en resultados experimentales y son válidos para todo tipo de animales. Animales de vida productiva corta (aves y cerdos) son menos susceptibles de desarrollar signos de toxicidad por arsenicosis, pese a ser capaces de bioacumular este metal.
Consecuencias tóxicas
Toxicocinética: Los compuestos pentavalentes tienen poca afinidad por los grupos SH moleculares, a diferencia de los compuestos trivalentes, por lo que son mucho menos tóxicos. El arseniato inorgánico (AsO4=) afecta a la fosforilación oxidativa en la mitocondria por sustitución competitiva de fosfato inorgánico por arseniato. Los arsenicales trivalentes se unen a los grupos SH de distintas moléculas, para formar un complejo tioarsenioso. Así, muchas enzimas y cofactores serán inhibidos por el arsenito (como el sistema de la enzima piruvato deshidrogenasa, que cataliza ácido pirúvico en ácido acético). Esta reacción es esencial en el metabolismo oxidativo y su inhibición es la causa principal de la toxicidad: el ácido pirúvico se acumulará en sangre. En animales superiores, los arsenicales orgánicos ingeridos vía oral son rápidamente absorbidos (aún más en compuestos disueltos en agua), siendo potenciada su absorción por la administración concomitante de niveles elevados de Vitamina D3. El 70-80% es eliminado en una semana, vía urinaria, como arsénico inorgánico y como arsenicales metilados.
Sintomatología:
Sistema gastrointestinal: Dosis pequeñas de arsenicales trivalentes inorgánicos producen hiperemia de la mucosa intestinal. La transudación del plasma, evidente a dosis mayores, produce vesículas bajo la mucosa (cuya proliferación está suprimida), que se rompen y producen descarga de plasma al lumen intestinal, donde coagula. Los daños tisulares y el aumento de líquido en el lumen producen hiperperistaltismo y heces en "agua de arroz". Las heces devienen sanguinolentas. El inicio de estos síntomas en animales puede no ser asociado a arsenicosis, por su evolución gradual.
Piel: Arsenicosis
agudas tienen un efecto vesicante necrótico. Pequeñas dosis
de arsenicales inorgánicos causan vasodilatación cutánea,
mientras que ingestiones crónicas causan hiperqueratosis. Hígado y sistema renal: Se han observado trastornos hepáticos en animales expuestos de forma crónica. El daño se localiza en el parénquima hepático, pero en algunos casos el cuadro clínico puede parecerse al que produce una oclusión del colédoco, produciendo trombos biliares en las radículas biliares más finas. La acción del arsénico puede causar severos daños renales: el efecto inicial se ejerce sobre los glomérulos y aparece proteinúria (albúmina en orina). Más tarde se produce necrosis y degeneración tubular. La exposición a arsénico provoca oliguria con proteinúria y hematúria (albúmina y sangre en orina). La triparsamida (un tripanosomicida), puede inducir daños hepáticos incluso a dosis terapéuticas. Sistema cardiovascular y sangre: Los arsenicales inorgánicos afectan la médula ósea y alteran la composición celular de la sangre. La evaluación hematológica tras la exposición a arsenicales revela leucopenia leve a moderada, con posible eosinofilia. La anisocitosis se manifiesta al aumentar la exposición. Algunos efectos se relacionan con una inferior absorción de ácido fólico. Los arsenitos alteran la síntesis de porfirinas. Consecuencias productivas en porcino: Efectos supresores del crecimiento, anorexia y efectos reproductores (reducción de la resistencia espermatozoica y alteración del ratio fructosa/cítrico) son algunos de los efectos más evidentes de toxicidad por arsénico en la especie porcina. Consecuencias en alimentación humana: Niveles de metales como el arsénico están legislados en la alimentación animal, pero no en la legislación humana. El arsénico en humanos puede causar gastroenteritis, alteraciones neurológicas, vasculares, diabetes y cáncer. Sin embargo, el arsénico de los alimentos destinados a alimentación humana suele encontrarse en forma orgánica y son menos tóxicos. |
En principio, pese a ser un metal pesado bioacumulable en animales de producción, las fuentes más comunes de metales tóxicos en alimentación humana suelen ser los vegetales y el pescado. Por ejemplo, se estima que un humano medio consume entre 0,2 y 0,9 mg/d de arsénico a través de marisco. La contribución de metales tóxicos ha sido estudiada en carne de pollo en un análisis realizado entre 1989 y 2000 y ha demostrado niveles promedio de 0,39 ppm (hasta 4 veces superiores a la presente en otras carnes).