RESIDUOS_DE_COMPONENTES_DE_PLASTICOS_EN

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RESIDUOS DE COMPONENTES DE PLÁSTICOS EN ALIMENTOS
Cátedra de Toxicología Alimentaria
Docente: Mg. Inostroza
Autores: Curo Manchego Johnny
	Ybañez Araujo Sheila
E.A.P Ciencia de los alimentos
UNMSM
INTRODUCCIÓN
En el área de tecnología de los alimentos existe una etapa, la del envasado, que en las últimas décadas ha comenzado a jugar un rol importante en el producto final, no solo en cuanto a marketing se refiere sino también a la seguridad. Sin embargo cuando hablamos de seguridad de un alimento no siempre se tiene en cuenta que, el envase elegido, más allá de sus propiedades mecánicas, interacciona desde el punto de vista fisicoquímico con el alimento. 
E.E.U.U Intoxicación Paralítica por mantequilla envuelta con papel plastificado (cresil-o-fosfato)
MATERIALES MÁS EMPLEADOS
Vidrio
+ Estabi. Química
 Lixiviación del plomo (Bri, So, Den)
Cerámica
→ metales pesados solubles del esmalte: Plomo y Cadmio
Papel
Embalaje Prim. y Sec.
Reciclado:
+ metales pesados
→Tinta impres.
Metales
Hojalata: lámina de hierro + estaño(↓toxicidad)
Latas barnizadas y L. de acero Cromo
Aluminio: envoltorios y ut. cocina
Impermeable (G,L,V,O, M.o)
En presencia de bebidas ácidas 
+ de 24hrs
PLÁSTICOS
“sus beneficios económicos compensan con creces sus aspectos negativos”
Polímeros Superiores
Inercia química, Insolubilidad.
Polímeros Bajo Peso Molecular
Carecen de Inercia química, pueden ser Solubles.
CONSTITUYENTES DE LOS PLÁSTICOS
Clasificación
Fundamento Migración
Resinas Termoendurecidas
Derivados celulósicos
Derivados polivinílicos y polivinilidénicos
Derivados poliacrílicos
Poliestirenos y Copolímeros
Poliolefinas y copolímeros
Poliamidas
Poliuretanos
Resinas epoxi
Poliésteres saturados e insaturados
Residuos de la Polimerización:
Monómeros y oligómeros, catalizadores, disolventes, emulsionantes, inhibidores, etc
Coadyuvantes:
Antioxidantes, ag. Antiestático, estabilizadores de calor, plastificantes, pigmentos, etc
AIRE
Equilibrio
1) Sabor y olor indeseable
2) Potencialmente tóxico
MIGRACIÓN
La del residuo o contaminante en el material del envase
El grado en el que se mueven por la matriz del material: T y F del migrante, T y N de espacios del polímero.
El grosor del envase
La naturaleza del alimento que está en contacto con el envase
La solubilidad de la sustancia en el alimento
La duración y la temperatura a la que se produce el contacto
Valoración del riesgo de Migración:
Toxicidad inherente de la sustancia
Nivel de exposición del individuo
Obtención de valores de riesgo:
Directo: análisis del alimento
Indirecto: simuladores de alimento
Temperatura
Polaridad y Solubilidad
Polímeros de envases de alimentos
	Polímero	Tg (°C)	Posibles Migrantes	Aplicación en la alimentación
	LDPE	-20	Antioxidantes, antiestáticos, pigmentos, lubricantes, antideslizantes.	Películas, envoltorios
	HDPE	-20	¨ ¨	Botellas, tapones, envases de cereales
	PP	+5	Antioxidantes, pigmentos, absorbentes de UV	Envoltorios de caramelos, bolsas de aperitivos, tapas, botes de margarina, tapones.
	PS	+90	Estireno, absorbentes de UV	Bandejas de carne y galleta, contenedores comida rápida
	PET	+67	Ácido tereftálico, catalizadores	Botellas, bandejas para horno
	PVC	+80	Estabilizadores, plastificantes, pigmentos, cloruro de vinilo	Película para carne y queso
	PC	149	Bisfenol A, emulsionante, antioxidante	Botellas, envoltorios, bandejas para horno
ENSAYOS DE MIGRACIÓN
Migración Específica: valorar niveles de migración. cromatografía gaseosa, cromatografía de alta resolución
Espectrometría de absorción atómica (metales traza)
Migración Global: cuantitativo, útil para apreciar la compatibilidad del material.
Agua destialda, Ac. Acético, etanol, aceite de oliva o girasol
Difusión desde el interior del polímero
Solvatación en la interfase del polímero
Dispersión en la masa alimentaria
Mov. browniano de las moléculas desde la matriz polimérica.
Fenómeno de solvatación por el alimento. Mayoría polímeros solubles en grasa.
Las moléculas de migrante solvatado se difunden fuera de la interfase y pasan al alimento.
EFECTOS DE LOS PROCESOS TÉCNICOS DE EMBALAJES
Microondas
↓M.O. en películas PET pero No esterilización
Radiaciones ionizantes
↓M.O. e inhibe proliferación
T°, t y naturaleza superficie
PET, PP, PVdC y PE
Genera inseguridad pero +40 países lo permiten
Ozono
Desinfectante (Bacterias, virus, hongos y esporas) esterilizador. Rx con polímeros. Modifica Polaridad y T.S.
Luz UV
Esterilización de envases. Más efectivo en PET que en PP (transparente a UV)
Especies reactivas de O y degrada cadenas políme.
PRINCIPALES COMPONENTES PLASTICOS MIGRANTES
BISFENILOS
La FDA ha establecido límites para los residuos de BPCs en varios alimentos para proteger a la población contra los efectos perjudiciales a la salud. Los límites que ha establecido la FDA incluyen:
En pruebas con animales expuestos a los PCB a través de la comida se han observado también efectos sobre la fecundidad, los órganos reproductores, y la actividad hormonal femenina.
MAYORES CONCENTRACIONES
Glutation 
Acido glucoronico
Mecanismo de excreción
Like dioxin – Receptor Ah (E)
No like dioxin - Dopamina
Like- Estrogen - Receptores
Según un informe del Departamento de Salud del estado de Colorado los bebés y los niños pequeños son los más afectados por el BPA porque su consumo de alimentos y bebidas es mayor que su masa corporal , por lo que su ingesta de BPA es mayor.
0,2 ppm
0,3 ppm
2 ppm
3 ppm
1,5 ppm
SAL (57%)
ELECTROLISIS
CLORO
PETROLEO (43%)
CRACKING
ETILENO
DICLOROETANO (EDC)
CLORURO DE VINILO (VCM)
POLIMERIZACION
POLICLORURO DE VINILO (PVC)
Cloruro de vinilo (PVC)
Lesiones óseas
Cambios histopatológicos
DAÑOS TOXICOLOGICOS
GRUPO I - IARC
FORMACION DE PVC
Degradación 
(50° C)
*Benfenati, E. et al: "Migration of Vinyl Chloride into PVC-Bottled, 1991”
Fosfitos 
Ftalatos
Plomo
Cadmio
Biocidas
Antimonio
Cadmio
Plomo
Cromo
Zinc
Rápidamente absorbido por inhalación o exposición via oral (hígado, riñones, vazo)
La principal ruta metabolica implica al citocromo p-540
Deshidrogenación de CCA o conjugación con glutatión (variación)
CEO – indicado como el responsable de los efectos mutagénicos y carcinogénicos
EFECTOS
Hipertrofia a nivel de hepatocitos, cambio de cromatides hermanas, aberración cromosómica, reducción de la fertilidad
Óxido de cloroetileno - cloroacetaldehído
SOLUBILIDAD
Agua (+/-)
Etanol (+)
Grasas (+) 
USOS
Envoltura de alimentos / Laminas semirrígidas
Tapas de botella / Rígido
ESTIRENO
ADN
Usos en la industria alimentaria
ESTIRENO
< 5%
1%
< 1%
Estireno en el aire exhalado
Estireno en la orina
3.4 oxido de estireno
OFM
Epoxi 7,8 -estireno
Estirenogliol
Acido mandelico
Acido fenilglioxilico
Alcohol bencidilico
Acido benzoico
ORINA
Acido hipurico
METABOLISMO DEL ESTIRENO
EFECTO MUTAGENICO
Se absorbe rápidamente y se distribuye ampliamente por el organismo, muy especialmente en los depósitos lipídicos.
La capacidad cancerígena del estireno se debería a la sobrecarga del mecanismo de desintoxicación para el óxido de 7,8-estireno.
TRACTO DIGESTIVO
EFECTO TOXICOLOGICO
*** IARC – POSIBLE CARCINOGENICO (Clasificación en el grupo 2B)
Estudios indican el efecto del estireno sobre la Dopamina a nivel sanguíneo
Di (2 – etilhexil) adipato (DEHA)
 Los alimentos son la fuente de exposición más importante para el ser humano (de hasta 20 mg/día).
Sustancia plastificante de baja toxicidad aguda
No es un agente genotóxico – efecto mutagénico nulo
*MAXIMUM DAILY INTAKE : 8,2 mg/day – UK Ministry of Agriculture, Fisheries and Food
Trucha con piel
Trucha sin piel
Pescado con piel
Pescado sin piel
Queso
Queso 
Carne de cerdo 
Carne bovina
Carne
Queso 
Migración de DEHA
(mg/kg)
Referencia 
Condiciones 
Tahine
MIGRACION DE DEHA DE PVC A ALIMENTOS
LME =18mg/kg
METABOLISMO 
Acido adipico
2 - etilhexanol
Acido 2 - etilhexanoico
ORINA
Marker intake
Acido 2 – etil-5-hidroxihexanoicoINDICADORES	TOXICIDAD A CORTO PLAZO	TOXICIDAD A LARGO PLAZO
	Sujeto de estudio	RATAS	RATAS
	Dosis aplicada	25 g/kg	12 - 25 g/kg
	Duración del estudio	13 semanas	6 meses
	Efectos	Reducción en la cantidad de consumo de alimentos, cambios histopatológicos, retardo de la ganancia del peso corporal durante el desarrollo	Retardo en la ganancia del peso corporal, inducción de hipolipidemia, aumento del tamaño del hígado, tumores hepáticos
EFECTO TOXICOLOGICO
USO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA – PLASTIFICANTE PARA PVC
CLORURO DE VINILIDENO
Los niveles de migración esperados para este monómero utilizado en la industria de los plásticos son bastante bajos.
La mas altas concentraciones para este monómero han sido encontradas a nivel renal y hepático.
Es absorbido rápidamente y su excreción de produce dentro de las 72 horas posteriores a su consumo.
	INDICADORES	TOXICIDAD A CORTO PLAZO	TOXICIDAD A LARGO PLAZO
	Sujeto de estudio	RATAS	RATAS
	Dosis aplicada	5-40 g/kg	Machos: 7-10-20 g/kg
Hembras: 9-14-30 mg/kg 
	Duración del estudio	12 semanas	2 años
	Efectos	Daño a nivel renal y hepático, efectos negativos sobre el funcionamiento del sistema nervioso central.	Cambios en la morfología de los hepatocitos observados a nivel histopatológicos
EFECTO TOXICOLOGICO
Efecto teratogénico: no significativos durante los estudios realizados
Efecto mutagénico: falta de análisis in vivo y de resultados epidemiológicos
Efecto embriotoxigénico: efecto sobre la capacidad reproductiva de los sujetos de estudio nula.
METABOLISMO 
1,1 dicloroetano
Acido monocloroacetico
Cloruro de cloroacetil 
Citocromo p540
Macromoléculas tisulares
Oxido de 1,1 dicloroetileno
CO-MONOMERO EN LA PRODUCCION DE POLMEROS PARA LA FABRICACION DE ENVASES Y EMBALAJES PARA ALIMENTOS
USO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
FORMALDEHIDO 
USO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Barnices
Para ratones la LD50 es de 400-800 mg/kg
Los cambios histopatológicos producidos a nivel de TGI se producen cuando los niveles de la dosis suministradas ascienden a 300 mg/kg (efectos a largo plazo)
Los efectos demostrados a largo plazo solo tienen una implicancia significativa a dosis elevadas, los órganos implicados en el efecto adverso son el estomago y el riñón.
LME=15 mg/Kg
Presente como componente natural en los alimentos tales como:
5,7- 7,7 ppm
17,3-22,3 ppm
3,3-7,3 ppm
6,7 – 10 ppm
Toxicocinética y efectos tóxicos
↓[ ] 
80%
	TOXICIDAD A NIVEL REPRODUCTIVO	EFECTOS TOXICOS 	DOSIS
	Gonotoxicidad	Anormalidades en los espermas, cambios morfo-fisiologicos
Reducción de la capacidad de fertilidad (female mice)	200 mg/kg
	Teratogenicidad 	No se mostraron efectos teratogénicos en ratones de laboratorio
No hubo significancia diferencial entre madres expuestas y no expuestas	74-185 mg/kg
	Embriotoxicidad 	No se presentaron efectos en la capacidad reproductiva o consecuencias adversas en la descendencia	3,1-9,4 mg/kg
	Inmunotoxicidad 	Respuesta alergica positivas ante varias vias de contacto	----
	Mutagenicidad 	Inducción de la proteína ADN –cross links, síntesis de ADN no programada, mutación celular	In vitro
GRACIAS
Preguntas
1) De los 7 polímeros usados para elaborar envases de plástico, ¿Cuáles son los más tóxicos y que debemos evitar?
2) ¿Cual es la diferencia entre ensayos de migración global y ensayos de migración específicas?
3) ¿Cuales son los dos medios principales por los cuales pueden llegar los bisfenilos a los alimentos?
4) ¿En que se fundamente el efecto mutagénico producido por el estireno ?
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