MALATTIE DA AGENTI CHIMICI

Presenza di agenti chimici- Sostanze presenti nella normale composizione degli alimenti (es. Amanita

phalloides)- sostanze xenobiotiche presenti a seguito di una contaminazione all’origine e/o

durante la lavorazione dell’alimento

a) Contaminazioni volontarie: additivi chimicib) Particolari processi tecnologici: affumicaturec) Contaminazioni accidentali: pesticidi, metalli pesanti, micotossined) Utilizzazione di additivi chimici in zootecniae) Utilizzazione di farmaci per la terapia degli animalif) Promotori di crescita utilizzati fraudolentemente: composti ad azione ormonale od

anti-ormonale (estrogeni, androgeni, progestinici antitoroidei, β-agonisti)

MECCANISMI D’AZIONE DELLE SOSTANZE XENOBIOTICHE(tossine e veleni)

1) Interferenza con le funzioni delle membrane

a) Interferenza sulla trasmissione dell’impulso nervoso (es. tetradotossina, tossina presente in alcune specie di pesci e pesticidi)

b) Alterazione della permeabilità della membrana (es. pesticidi e antibiotici)

2) Interferenze con la funzione degli enzimi che ne determinano l’inattivazione reversibile od irreversibile

3) Interferenza con la trasmissione ed espressione dell’informazione genetica (es. sostanze mutagene, citostatiche e cancerose)

MANIFESTAZIONI MORBOSE INDOTTE DALLA PRESENZA DI SOSTANZE CHIMICHE NOCIVE NEGLI ALIMENTI

- STATI TOSSICI

- STATI ALLERGICI

- FENOMENI TERATOGENI

- TUMORI

FAMIGLIE DI XENOBIOTICI E MICROINQUINANTI

• METALLI PESANTI

• ORGANOALOGENATI E TRIALOMETANI

• PESTICIDI E ERBICIDI

• PCB

• DIOSSINE E BENZOFURANI

• FTALATI

• SOLVENTI (BENZENE)

• TENSIOATTIVI

• IPA (BENZO (a) PIRENE)

• NITRATI

• FOSFATI

XENOBIOTICI

SOSTANZE DI SINTESI NON PRESENTI NELL’AMBIENTE NATURALE

RISCHI POSTI DAGLIXENOBIOTICI

• MUTAGENO / CANCEROGENO

• ECOTOSSICOLOGICO

• ALTERAZIONI CLIMATICHE

• PERMEAZIONE NELLA CATENA ALIMENTARE

INDICATORI BIOLOGICI

Gli organismi viventi assumono in vario modo e per varie vie le sostanze chimiche presenti nell’ambiente in cui vivono, per cui si parla di:

a) Bioconcentrazione: per indicare il residuo chimico che l’organismo assume direttamente dall’ambiente (aria, acqua, suolo, alimenti)

b) Bioaccumulo: per indicare il residuo che si accumula in particolari organi o tessuti “depositari”

c) Biomagnificazione: per indicare l’accumulo di livelli di residui sempre maggiori man mano che si sale nella scala della catena alimentare

CATEGORIE IN CUI SONO SUDDIVISI I BIONDICATORI ANIMALI

Sentinella: specie molto sensibili (allarme precoce)

Rivelatori: danno risposte caratteristiche in presenza di particolari sostanze

Moltiplicatori: crescita intensa in presenza di determinati inquinanti (es. un composto nocivo può eliminare dall’ambiente una specie e rendere possibile lo sviluppo di un’altra)

Accumulatori: assumono ed accumulano tossici specifici

Metabolizzatori: provvedono alla degradazione biologica dei tossici

ANIMALI UTILIZZATI COME BIOINDICATORI

a) rapaci: per i composti organoclorurati

b) Mustelidi: per i composti organoclorurati

c) Passeracei: per i composti inibenti le colinesterasi

d) Pesci e molluschi: per gli idrocarburi, il metilmercurio e le biotossine algali

e) Uccelli domestici e selvatici: per radionucleotidi, cadmio, zinco, piombo, fluoruri, pesticidi

f) Insetti (api): per radionucleotidi, piombo

DOSE GIORNALIERA ACCETTABILE (DGA): rappresenta la quantità di xenobiotico che può essere ingerita giornalmente senza apprezzabili danni per la salute. Viene espressa in mg/kg peso corporeo animale.

DOSE GIORNALIERA ASSUNTA (ADI): rappresenta la quantità di xenobiotico che un individuo medio può ingerire quotidianamente senza correre alcun rischio e viene calcolata moltiplicando la DGA per il peso corporeo dell’individuo.

ADI = DGA X 70 KG

La ADI viene espressa in mg/uomo/giorno

DOSE MASSIMA ACCETTABILE O TOLLERANZA TOSSICOLOGICA (DMA): rappresenta la dose massima accettabile dello xenobiotico in un alimento la cui ingestione da parte dell’uomo non provoca danni alla sua salute. La DMA viene calcolata dividendo l’ADI per il quantitativo d’alimento (espresso in g) che entra nella normale dieta della popolazione e viene espresso in ppm oppure in ppb.

DMA = ADI/g alimento

SOSTANZE CHIMICHE TOSSICHE

SOSTANZE PRESENTI IN NATURA

SOSTANZE ANTINUTRIZIONALI

SOSTANZE TOSSICHE PROPRIAMENTE DETTE

SOSTANZE PRESENTI IN NATURA

E’ limitato il numero dei composti tossici presenti nei vari prodotti alimentari, in quanto pochi sono quelli che, ai normali dosaggi in cui sono presenti negli alimenti stessi, sono in grado di provocare fenomeni morbosi.

SOSTANZE ANTINUTRIZIONALI

Sono capaci di rendere meno disponibili i principi nutritivi presenti nell’alimento, dando origine a malattie carenziali. In base alla natura ed alle loro proprietà biologiche queste sostanze possono agire e manifestare la propria attività in vari momenti: durante l’ingestione, durante la digestione e durante il metabolismo. Si suddividono in base al principio nutritivo con cui interferiscono in:

1.Sostanze che interferiscono con l’utilizzazione delle proteine (inibitori enzimatici)

2.Sostanze che interferiscono con l’utilizzazione dei Sali minerali (es. tiocianati, isotiocianati, tioossazolidina, ac. Ossalico)

3.Sostanze antivitaminiche che agiscono complessando e diminuendo la disponibilità delle vitamine su cui agiscono (es. antitiamine, ac. Ascorbico)

4.Sostanze che aumentano le perdite cataboliche determinando una riduzione dei principi nutritivi.

SOSTANZE TOSSICHE PROPRIAMENTE DETTE

Sono composti che nell’organismo animale hanno un effetto tossico nel senso stretto del termine tra cui:

1) alcaloidi: sono un gruppo di sostanze molto numerose e largamente diffuse nel regno vegetale ma che solo raramente danno origine a manifestazioni morbose nell’uomo, anche perché hanno sapore in genere amaro. I casi più frequenti di avvelenamento di alcaloidi sono quelli conseguenti all’ingestione di funghi (es. Amanita phalloides, Amanita muscaria, Psilocybo mexicana). Altri alcaloidi che si rinvengano nel regno vegetale sono solanina, xantina, glicerizzina, atropina, aconitina, scopolamina, ecc.

2) Glicosidi: molti vegetali contengono questi composti e pertanto se non sottoposti a particolari trattamenti di detossificazione possono risultare nocivi (es. la manioca, un tubero da cui si ricava fecola e tapioca)

3) Amminoacidi tossici: si ritrovano in alcune leguminose ed in particolare in certe specie di Lathyrus (es. 3-N-ossallile-1-2-3-diamminopropprionico)

4) Sostanze oncogene o sospette tali: idrazine, metilazzossimetanolo, safrolo, estragolo, polifenili.

5) sostanze fotosensibilizzanti: frequenti nelle ombrellifere.

6) Emoagglutinine e lectinine.

7) Sostanze ad attività estrogena: es. isoflavoni e cumestrani

CONTAMINAZIONI ACCIDENTALI

1) PESTICIDI: sostanze chimiche sintetiche o semisintetiche capaci di combattere ogni tipo di organismo dannoso per l’uomo e per il suo ambiente tra cui insetticidi, ascaricidi, anticrittogamici o fungicidi, erbicidi, nematocidi, limacidi, rodendicidi, corvicidi. La tossicità dei pesticidi dipende da molti fattori fra i quali la via di penetrazione (respiratoria, cutanea, digerente) ed il loro metabolismo nell’organismo.L’ingestione di pesticidi può dare origine a:INTOSSICAZIONI ACUTE O SUBACUTE: sono conseguenti all’ingestione di un’unica a dose e presentano una sintomatologia variabile a seconda del pesticida interessato.INTOSSICAZIONI CRONICHE: si osservano per lo più in ambienti professionali e presentano una sintomatologia molto varia caratterizzata da disturbi dermatologici, digestivi, cardiovascolari, respiratori, neurologici.

2) POLICLOROBIFENILI (PCB) E COMPOSTI CORRELATI (DIBENZOFURANI E DIOSSINE): sono composti chimici di sintesi difficilmente biodegradabili, in grado di originare fenomeni di biomagnificazione o bioaccumulo con incremento dei loro residui ad ogni tappa della catena alimentare. Nell’uomo, ultimo anello della catena alimentare, questo fenomeno è particolarmente importante data la bioconcentrazione dei PCB negli alimenti di origine animale (pesce, latte e derivati, uova, carne). I PCB sono cloroderivati dei bifenili, presentano notevole stabilità termica e metabolica, pervenuti dell’ambiente vi permangono per lunghi periodi. Sono liposolubili e si accumulano prevalentemente nei lipidi. La fonte principale di contaminazione con PCB è rappresentata dai fumi dei processi di combustione. Si ha scarsa tossicità acuta dei PCB mentre sono descritti disturbi a lungo termine (disturbi e lesioni epatiche, alterazione del metabolismo dei farmaci, diminuzione del peso corporeo ecc.)

3) BIOTOSSINE ALGALI: la produzione di queste tossine è opera di microrganismi unicellulari che costituiscono il fitoplancton di cui gli animali si cibano. Fra le classi che costituiscono il gruppo alghe unicellulari alcune specie rientrano nelle classi Cyanophyceae e Dinophyceae, alcune delle quali nocive per l’uomo ed altrw per i pesci.

RASSEGNA DELLE MICOTOSSINE PIÙ IMPORTANTI (Reiss 1981, 1986 e Belina 1984)

Tossina Produttore Affezione causata nell’uomo o nell’animale

Alimento più frequentemente infestato

Aflatossine A. flavus

A. parasiticus.

Alcaloide dellasegale cornuta Claviceps purpurea

Ocratossina A A. ochraceus. P. viridicatum. ecc

Patulina A. clavatus P.expansum

Byssochlamys nivea ecc

Tossine del Fusarium a)Zearalerone Fusarium graminearum,

b)Tricotecene Fusarium spp.(per es. tossina T-2) Tricoderma lignorum

F. Poeae F.sporotricoides

Citrinina Aspegillus spp. Penicillium spp.

Citreoviridina P. citreoviridae

Sterigmatocistina A. nidulans(aflatossino simile) A. versicolor ecc

Arachidi

Cereali

Pane di segale

CerealiArachidi

Frutta

Cereali

Cereali

Cereali, pomodori Marci

Riso

Noci, cereali

Cancro al fegatoCirrosi epaticaTeratogeno, sindrome diReye, kwashiorkor

Ergotismo

Nefropatie, enterite

nausea, tossicità per vari organi (fra cui fegato, reni, polmoni)

Squilibrio eterogeneo, aborti, sterilità Affezioni della pelle e delle mucose, aulechia tossica alimentare (ATA)

teratogena

nefrotossica

(disturbi cardiaci)

Cancro al fegato

METALLI

METALLI NON ASSIMILATI: SONO PERDUTI TOTALMENTE CON LE FECI

METALLI TOTALMENTE O IN PARTE ASSIMILATI: SONO ELIMINATI IN OGNI CASO CON LE URINE, LA BILE O IL SUDORE E SOLO UNA PICCOLA PARTE RESIDUA IN QUALCHE DISTRETTO ORGANICO DOVE SI ACCUMULA.

METALLI ESSENZIALI: METALLI CHE SI RINVENGANO NEL CORPO UMANO INDISPENSABILI PER LA VITA STESSA DELL’UOMO, LA LORO CARENZA NELLA DIETA DA’ ORIGINE A LESIONI BIOCHIMICHE SPECIFICHE A LIVELLO CELLULARE CON CONSEGUENTE INSORGENZA DI MALATTIE CARENZIALI (ES. SELENIO)

METALLI NON ESSENZIALI: SONO IN MAGGIORANZA, NON RIVESTONO ALCUNA IMPORTANZA A LIVELLO NUTRIZIONALE ED IN MOLTI CASI POSSONO RISULTARE NOCIVI.

FATTORI CHE DETERMINANO LA QUANTITA’ DI METALLI NEI VEGETALI

COMPOSIZIONE CHIMICA DEL TERRENO

TIPO DI VEGETALE

DISTRIBUZIONE DEL METALLO NEI VARI TESSUTI DEL VEGETALE

ORIGINE DEGLI ISOTOPI RESPONSABILI DI INQUINAMENTOAMBIENTALE

1) Origine naturale: è quella non dovuta all’attività dell’uomo e che è sempre presente nell’ambiente per cause naturali, è costituita da:

- Elementi radioattivi che hanno emivita estremamente lunga (milioni di anni)- Elementi che vengono a formarsi per azione dei raggi cosmici nell’atmosfera (es.

carbonio 14). La radioattività emessa da questi isotopi nell’ambiente è quella comunemente definita “radioattività di fondo”

2) Origine artificiale: gli isotopi radioattivi introdotti nell’ambiente artificialmente derivano da esplosioni atomiche nell’atmosfera e dagli incidenti nelle centrali nucleari.

EFFETTI INDOTTI DALLE RADIAZIONI SUGLI ORGANISMI VIVENTI

EFFETTI ACUTI LETALI: ALTERAZIONI DELL’EMOPOIESI, DELL’APPARATO GASTROINTESTINALE, DEL SNC

EFFETTI ACUTI NON LETALI: DEPILAZIONE, BLOCCO IMMUNITARIO, CATARATTA, ERITEMA, NAUSEA, VOMITO, ASPERMIA

EFFETTI DILAZIONATI A DISTANZA NEL TEMPO: DI TIPO MUTAGENO

DANNI DA RADIAZIONI

DANNI DIRETTI: SUCCESSIVI ALLA IONIZZAZIONE DI MACROMOLECOLE BIOLOGICAMENTE ATTIVE CON CONSEGUENTE DENATURAZIONE O INATTIVAZIONE

DANNI INDIRETTI: FORMAZIONE DI RADICALI LIBERI

ALTERAZIONI DELLE STRUTTURE CELLULARI: - MEMBRANE CELLULARI- NUCLEO

ADDITIVI ALIMENTARI VOLONTARI

1. Conservanti antimicrobici: antibiotici (neomicina), acido benzoico, benzoati, ac. Borico, ac. Sorbico, SO2, bisolfito di Na, ac. Salicilico, H2O2, ecc.

2. Conservanti secondari: carni nitrati e E.D.T.A.Nitrato di sodio e Sali;Nitrato di potassioAcido acetico, nisina, CO2 ecc.Acido lattico e propionico

3. antiossidanti:Acido isoascorbico e SaliAscorbile palmitatoButil-idrossi-anisolo (B.H.A)Butil-idrossi-toluolo (B.H.T.)Acido tartaricoAcido citrico LecitinaTolaferoli

4. Gelificanti e addensanti: agar-agar, pectine, carbossimetilcellulosa (C.M.C), gomme (arabica ecc.)

5. Tensioattivi (emulsionanti e stabilizzanti): lecitine, monogliceridi, digliceridi, calcio acetato, citrato di Na (Ca), sorbitolo, stearati ecc.

6. Aromatizzanti:Aromatizza i superalcolici safrolo cannella e noce moscata la contengono

7. Coloranti azoici cancro??

8. Trattamento di superficie (paraffine), edulcoranti (dulcina), affumicamento (carne persce 3,4 BENZOPIRENE

9. Additivi chimici e oncogeni ovvero: dieta e cancro?? INTERDIPENDENZE

naturale

Naturali di sintesi

CONTAMINAZIONI DOVUTE A PROCESSI TECNOLOGICI DI AFFUMICAMENTO

ALDEIDE FORMICA: passa in quantità variabile sul prodotto sottoposto ad affumicamento distribuendosi soprattutto sugli strati superficiali di esso

IDROCARBURI POLICICLICI: il più studiato è il 3-4 benzopirene sia perché si riscontra con maggior costanza sia perché è dotato di proprietà oncogene più spiccate

AMMINE ETEROCICLICHE: contribuiscono alla comparsa del caratteristico odore e sapore. Alcune di queste ammine eterocicliche si sono dimostrate oncogene

CONTAMINAZIONI DA UTILIZZO DI ADDITIVI IN ZOOTECNIA

ANTIBIOTICI: i vantaggi derivanti dal loro uso si concretizzano in un incremento ponderale che oscilla intorno al 5-10%. Per contro gli aspetti negativi sono rappresentati da:

1) Influenza negativa sui risultati dell’esame batteriologico delle carni: la presenza di antibiotici nelle carni può ritardare lo sviluppo dei microrganismi e falsare i risultati batteriologici.

2) Proprietà allergizzanti: tutti gli antibiotici, anche se in maniera diversa, sono dotati di proprietà antigene e sono in grado di provocare stati di allergia sia nell’animale che nell’uomo

3) Antibiotico-resistenza: rappresenta l’aspetto più deleterio conseguente l’uso degli antibiotici a scopo non terapeutico.

PROMOTORI DELLA CRESCITA 1) ANABOLIZZANTI ORMONALI (ORMONI SESSUALI)- Sostanze naturali: sostanze naturalmente prodotte da individui adulti in

quantità variabile a seconda del sesso (es. estrogeni, gestogeni, androgeni)- Sostanze artificiali: (es. derivati dallo stilbene, treambolone acetato, zearanolo)E’ ormai ampiamente documentato che gli anabolizzanti possiedono proprietà

oncogene. Il meccanismo attraverso cui queste sostanze risultano oncogene non è sempre lo stesso.

2) ANABOLIZZANTI ANTIORMONALI (ANTITIROIDEI): molti di essi si rinvengano in natura come principi attivi di crescita, altri sono ottenuti per sintesi. Sono utilizzati in campo zootecnico per migliorare l’aspetto dell’animale ed aumentarne il peso.

3) BETA AGONISTI: sono sostanze di sintesi a struttura analoga alle catecolamine (adrenalina e noradrenalina). Sono utilizzati con buoni risultati per:

- l’efficacia alimentare: intorno al 20-30%- Il rendimento della carcassa: intorno al 20-30%- La riduzione del tessuto adiposo: intorno al 30-40%

OGM

ALIMENTI GENETICAMENTE MODIFICATI: alimenti ottenuti a partire da materie prime derivate da Organismi Geneticamente Modificati (OGM).

OGM: organismi che sono stati modificati nel loro patrimonio genetico introducendo in modo stabile, un tratto di DNA che codifica per un carattere trasmissibile alla discendenza. Un OGM presenta un carattere, di interesse agronomico o di altro tipo, che normalmente non è presente nella specie considerata.

La tecnologia che consente l'ottenimento degli OGM è stata sviluppata alla fine degli anni 60 e viene indicata come tecnologia del DNA ricombinante (rDNA) o ingegneria genetica. L'ingegneria genetica consente oggi di ottenere alimenti geneticamente modificati a partire da molti organismi quali: batteri, lieviti, piante e animali, con, potenziali. vantaggi sia economici che qualitativi; rimane da valutare attentamente gli eventuali rischi che ogni singolo caso comporta.

I rischi biologici più' frequentemente considerati, parlando di OGM, riguardano: (1) la tossicità e la sicurezza dell’alimento modificato (2) il flusso genico verticale; (3) l’effetto degli OGM su organismi diversi e sulla biodiversità(4) l'allergenicità degli alimenti modificati;(5) il pericolo di disseminazione di antibiotico resistenze mediante fenomeni di flusso genico orizzontale.

Gli alimenti geneticamente modificati che oggi si possono trovare in commercio derivano da piante.

Esistono coltivazioni sperimentali di soia, mais, colza, riso, pomodoro, cicoria, barbabietola, patata, olive, vite, kiwi, fragola, ciliegio, melone e girasole. A queste specie vanno aggiunte colture industriali non alimentari (tabacco, cotone) o fiori.

Le modifiche del genoma riguardano essenzialmente la resistenza ad erbicidi ed insetti o il rallentamento dei processi di maturazione.