PROCESADO DE ALIMENTOS
Y ALERGENICIDAD
Janire Orcajo
Transforming science into business
“SEGURIDAD ALIMENTARIA:
DETECCIÓN DE ALÉRGENOS”
Índice
Introducción
Alergia Alimentaria (AA)
Alérgenos
Impacto del Procesado en la AA
Conclusiones
Introducción
Prevalencia alta y en aumento: 7,4% (España), hasta 10%
Problema de salud pública de primer orden
Tratamiento: dieta de eliminación (importancia nutricional y psico-social)
Alergia Alimentaria
ALERGIA ALIMENTARIA = Reacción adversa a los alimentos no tóxica debida a mecanismos
inmunológicos comprobados.
Alergia ≠ Intolerancia
INTOLERANCIA = Reacción adversa a la ingestión de alimentos donde el mecanismo subyacente es una reacción inmunológicamente mediada dentro del
tracto gastrointestinal, pudiendo acompañarse por manifestaciones cutáneas o respiratorias.
Alérgenos
Producto alterado
Producto bueno
Impacto del procesado en los alérgenos
Físicos
Ambientales
Químicos
Biológicos
Alérgenos ??
Alérgenos: primera causa de retirada de productos
(A. Sesma-General Mills, 2007)
Alérgenos
Introducción o separación/eliminación del alérgeno
Los procesos o tecnologías pueden aumentar, disminuir o no variar el potencial alergénico y alergenicidad de los alimentos.
Impacto positivo, negativo o nulo sobre la detección del alérgeno.
Impacto del procesado en los alérgenos
Alérgenos
La respuesta del sistema inmunitario no está dirigida en general contra la estructura completa del alérgeno, sino contra sus epítopos.
■ Epítopo lineal: secuencia de aa contiguos (estructura 1ria)
■ Epítopo conformacional: yuxtaposición de aa (no adyacentes) debido a plegado tridimensional de proteína.
Un poco de bioquímica…
Alérgenos Un poco de bioquímica…
Cualquier proceso que modifica la estructura de una proteína puede pensarse que interfiere sobre la capacidad de ser reconocida por un anticuerpo.
Alérgenos Impacto sobre epítopos
A. Desaparición (destrucción, enmascarado) de epítopos: alergenicidad y detección
B. Generación de nuevos epítopos / accesibilidad: alergenicidad y detección
C. No alteración de epítopos
Alérgenos Impacto sobre epítopos
IMPACTO DE PROCESOS
SOBRE LA ALERGENICIDAD DE
PROTEINAS ALIMENTARIAS
Impacto del Procesado en la AA Objetivos
Conservarlos y/o descontaminarlos ej. eliminar/inactivar toxinas y/o microorganismos
Dar lugar a otros productos derivados ej. productos intermedios, aceites, aislados, concentrados…
Modificar sus propiedades para su uso final ej. gelificación, aumento de digestibilidad
Mejorar su calidad sensorial ej. olor, textura, sabor, apariencia
Impacto del Procesado en la AA
P. preparativos
P. bioquímicos
P. elaboración
P. separación, purificación
P. térmicos
P. no térmicos
P. químicos de conservación
Tipos de procesos
Impacto del Procesado en la AA
■ Altas presiones
■ Pulsos eléctricos
■ Luz Pulsada
■ Irradiación/ionización
■ Envasado activo ■ Ultrafrecuencias ■ Nanotecnología ■ Ingeniería genética
Nuevos procesos vs. Nuevas tecnologías
Impacto del Procesado en la AA
Huevo: Gal d 1 (Ovomucoide), Gal d2 (Ovoalbúmina), Gal d3 (Ovotransferrina), Gal d4 (Lisozima).
P. Térmico: Calor
■ Ovomucoide resistente al tratamiento térmico Mayor alergenicidad (alergia persistente).
■ Ovoalbúmina: Aumenta su termorresistencia durante el almacenamiento del huevo. Tm de 78oC a 86oC
Impacto del Procesado en la AA
Leche:
Caseínas (Bos d 8) ß-lactoglobulina (Bos d 5) α-lactalbúmina (Bos d 4) …
P. Térmico: Calor
■ Tratamiento térmico no reduce la alergenicidad (Pasteurización, 100ºC/5 min)
■ 75% toleran productos con leche cocinados a 177ºC/30min ó 260ºC/2min.
Impacto del Procesado en la AA P. Térmico: Calor
Alérgeno Tratamiento Unión IgE Resist. Digestión
Leche 72ºC 15 s
100ºC 1 min
Leche 75ºC 15 s =
Leche 95-100ºC 10 min
Caseínas 80-100ºC 15-120
min = =
ß-lg 80-100ºC 15-120
min
ß-lg 74-100ºC 15-60 min
Leche
Impacto del Procesado en la AA
Pérdida de reactividad alergénica de proteínas debido a tratamientos térmicos
P. Térmico: Calor
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20 40 60 80 100 20 40 60 80 100
rApi g 1 rDau c 1
Temperatura (ºC)
% e
mis
ión
Api g 1 Dau c 1 Mal d 1
Impacto del Procesado en la AA
Aumenta la reactividad de los 2 alérgenos mayoritarios de cacahuetes:
P. Térmico: Calor vs. Reacción de Maillard
• Nuevos sitios de reconocimiento (mayor reactividad)
• Formación de agregados más resistentes a digestión gástrica
Aumento de alergenicidad de la leche.
Impacto del Procesado en la AA
Afecta a los cambios conformacionales de las
proteínas y aceleran su desnaturalización.
Impacto en su potencial de sensibilizar
P. Térmico: Microondas
Reducción de la alergenicidad = Combinación con
otros procesos:
Enzimas: Acelera digestibilidad (hidrolizados).
Descenso del pH
Impacto del Procesado en la AA Fermentaciones
■ Cebada (LTP) Malta: Cebada sometida a tratamiento de malteado. Activación de enzimas (amilasas) del cereal degradación del almidón en azúcares fermentables (etapa de maceración)
■ El proceso de malteado y de elaboración cerveza no elimina la reactividad de la LTP de cebada, detectándose ésta en pacientes alérgicos a la cerveza. Proteína muy estable a tratamientos térmicos y condiciones ácidas.
Impacto del Procesado en la AA
Formulas hipoalergénicas: caseínas o proteínas del lactosuero desnaturalizadas térmicamente e enzimáticamente, combinadas con ultrafiltración.
Enzimas - Hidrólisis
Reducción de alergenicidad de proteínas de leche mediante enzimas: calidad sensorial afectada (olores extraños y amargor).
Efectiva para reducir la alergenicidad de extractos de crustáceos.
Impacto del Procesado en la AA
• No modifica: Cacahuete,manzana, proteínas del lactosuero
Tecnologías Emergentes: Altas Presiones Hidrostáticas
Cambios en estructura terciaria y secundaria
• Aumentan la proteolísis enzimática de las proteínas del suero de leche y del huevo Hidrolizados
Arroz hipoalergénico (Japón)
Impacto del Procesado en la AA Etapas del Procesado: Maduración / Almacenamiento
■ A mayor grado de maduración, mayor contenido en Mal d 3 en la piel de las manzanas
■ Incremento de Mal d 3 en la piel de manzana al principio del periodo de almacenamiento, seguido de una bajada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6
tiempo almacenamiento (meses)
Con
cent
raci
ón M
al d
3 (
µg/g
) almacenamiento en frío
almacenamiento a Tamb
Sancho et al., 2006
Mal d 3
Mal d 1
Mal d 2
Impacto del Procesado en la AA
Incremento de Mal d 1 en la pulpa de manzana durante el periodo de almacenamiento.
Etapas del Procesado: Maduración / Almacenamiento
Mayor incremento para almacenamiento a temperatura ambiente que para refrigeración.
Mayor incremento para almacenamiento en atmósferas controladas <0,5% CO2, 1,25%O2).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6
tiempo almacenamiento (meses)
Con
cent
raci
ón M
al d
1 (
µg/g
) Tamb
CA (c)
CA (d)
frío
Sancho et al., 2006
Impacto del Procesado en la AA
Alérgenos (prot. animales) Calentamiento Hidrólisis enzimática
Leche y productos lácteos Estable Parcialmente estable
Huevos y ovoproductos Estable Estable
Productos pesqueros Estable Parcialmente estable
Crustaceos y derivados Estable No datos
Productos cárnicos Parcialmente estable Poco estable
Resumen
Impacto del Procesado en la AA
Alérgenos (prot. vegetales) Calentamiento Hidrólisis enzimática
Cacahuetes Estable Parcialmente estable
Soja y productos con soja Parcialmente estable Parcialmente estable
Frutos secos Parcialmente estable Parcialmente estable
Semillas de sésamo No datos No datos
Cereales Parcialmente estable No datos
Frutas y rosáceas Mayormente labil Labil
apio Parcialmente estable Mayormente labil
zanahoria Labil No datos
Resumen
Impacto del Procesado en la AA Procesos como fuente de alérgenos
Las principales fuentes contaminación de alérgenos en los productos de IIAA son (por orden de frecuencia):
Materias primas > Material > Métodos > Mano de obra > Medio
(5M)
Conclusiones
1. Buen etiquetado Evitar el alimento que contiene el alérgeno alimentario.
2. El éxito del proceso depende del tipo de alérgeno a reducir.
3. El nivel de desnaturalización y agregación de una proteína depende de muchos parámetros.
4. La desnaturalización irreversible de proteínas no está necesariamente correlacionada con disminución del potencial alergénico de las proteínas.
Conclusiones
5. La reactividad alergénica depende de la edad de la persona, del tipo de alérgeno y de la cantidad consumida.
6. Dificultad de conocer el impacto en la alergenicidad.
Hospitales/Procesos/Investigación
7. Mejor conocimiento en procesos
Más cerca de establecer procesos/tecnologías que nos permitan obtener alimentos con alergenicidad reducida/hipoalergénicos.
Links
AECOSAN Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición http://aesan.msssi.gob.es/AESAN/web/home.shtml
AEPNAA Asociación Española de Personas con Alergia a Alimentos y Látex http://www.aepnaa.org/
EAACI European Academy of Allergy and Clinical Immunology http://www.eaaci.org/
EFSA European Food Safety Authority http://www.efsa.europa.eu/
FDA U.S. Food and Drug Administration http://www.fda.gov/default.htm
OCU Organización de Consumidores y Usuarios http://www.ocu.org/
WAO World Allergy Organization http://www.worldallergy.org/
MUCHAS GRACIAS
María Lavilla [email protected]
Janire Orcajo [email protected]
AZTI – INVESTIGACIÓN ALIMENTARIA