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Ref.: S2009/AGR-1464
IV REUNIÓN CIENTÍFICA
ANALISYC-II
Universidad de Alcalá de Henares. 23 de Octubre de 2013
INTEGRANTES
OXILIPID Contacto:
Dra. Gloria Márquez
BIOCELL Contacto:
Prof. Laura Bravo
BIOMAILLARD Contacto:
Dr. Francisco J. Morales
Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) José Antonio Novais 10, 28040 Madrid
Tel. 91 549 2300 - www.ictan.csic.es
GRUPO CSIC-AA
Biodisponibilidad y Bioactividad
de Fitoquímicos
Oxidación de Lípidos
Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Procesados Térmicamente
GRUPO CSIC-AA
OBJETIVO 1:
Nuevas metodologías analíticas para la detección de tóxicos emergentes en
alimentos. Se desarrollarán nuevas metodologías analíticas para la detección de contaminantes tóxicos y persistentes (COPs)
procedentes de actividades industriales, que incluyen derivados de bifenilos policlorados (MeSO2-PCBs), retardantes
de llama bromados, compuestos perfluorados (PFCs) y compuestos de mercurio; de actividades agrícolas (pesticidas
de nueva generación como triazinas, organofosforados y piretroides), de actividades ganaderas, como antibióticos
macrólidos, anti-inflamatorios, antiparasitarios (benzimidazoles) y estrógenos, y tóxicos generados durante el
procesado.
OBJETIVO 4:
Nuevas metodologías analíticas para evaluar el efecto del procesado de los
alimentos sobre su composición, calidad y seguridad.
Se estudiará la formación de compuestos procedentes de la oxidación lipídica (triglicéridos con las funciones
oxigenadas epoxi-, ceto- e hidroxi- y compuestos de polimerización), compuestos volátiles procedentes de la
reacción de Maillard, así como la influencia del procesado en los compuestos volátiles, aminoácidos y fenoles de
productos de origen vegetal, que afectan al aroma y al poder antioxidante, entre otros.
Procesado y Conservación de Alimentos
Contaminantes Químicos de Procesado (NFC – neoformed contaminants)
Reacciones Amino-carbonilo
Reacciones Oxidación lipídica
a. Mejorar los límites de detección de determinados NFC
b. Interacción de NFC con otros constituyentes de los alimentos
c. Evaluación de biodisponibilidad de NFC y aductos
d. Evaluación de citotoxicidad de NFC y aductos
e. Estimación de ingesta en población española
f. Evaluación riesgo/beneficio
Objetivos Generales del Grupo
GRUPO CSIC-AA
Aislamiento e identificación, tanto en sistemas modelo como en productos de
galletería, la formación de dos aductos entre el tóxico acrilamida y la piridoxamina, (AA-
PM-3) y (AA-PM1).
Se ha establecido su ruta de formación durante el horneado de galletas.
Resultados son prometedores en la búsqueda de rutas alternativas para la mitigación
de acrilamida durante el procesado térmico de alimentos.
Arribas-Lorenzo et al. (2011) Chem.Res.Toxicol. 24(3)321-328
GRUPO CSIC-AA
Identificación de los aductos que explican el mecanismo de atrapamiento directo (adición 1,4) entre Acrilamida y Piridoxamina
GRUPO CSIC-AA
Estimación de la ingesta de Acrilamida en adolescentes varones españoles
Ingesta Global Media: 29,83 µg AA/día sd: 2,05 Mediana: 27,67 Máximo: 50,17 Mínimo: 15,39 Q25 22,92 Q75: 36,43 N: 20 sujetos
12
6 46
36
Delgado-Andrade et al. (2012) LWT-Food Sci. Technol.
0,534 µg AA/kg·bw/día
Distribución (%) en las comidas del día
14 días consecutivos Info. menús: doi:10.1016/j.lwt.2011.11.006
Una dieta equilibrada también se traduce en niveles moderados de AA
GRUPO CSIC-AA
Las Melanoidinas del café pueden modular la formación y/o eliminación de Acrilamida durante el tostado
0
50
100
150
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0
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0 2 4 6 8 10 12
Tem
pera
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(ºC
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cció
n A
cri
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ida
(%
)
Tiempo (min) / 180ºC
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70
0,500 0,250 0,100 0,025 0,005
Reducció
n A
cri
lam
ida (
%)
Acrilamida / Melanoidina (mg/g)
Phenols MPRs
LOPs
Sugar Degradation Products
Proteins
Carbohydrates
HIPOTESIS Formación de 3-
alkylamino-propionamide
derivados vía reacción de Michael
Cys
Lys
Pastoriza et al., (2012) LWT-Food Sci. Technol.
Glc/Asn/Melanoidina AA/Melanoidina
Melanoidinas =250 g/kg Acrilamida = 300 µg/kg [Mel]
GRUPO CSIC-AA Colaboración con LAB-160
La exposición al furano a través de la bebida de café representa un riesgo muy limitado para la salud del consumidor
Mesias & Morales (en prensa) Food Res. Inter.
CH3-Hg+
(2 ppm)
SeCys2
(10 µM) HepG2
APOPTOSIS
Muerte celular programada
ROS
p-JNK, p-p38
GPx, CAT (e. defensa AOX)
p-ERK
GSH (retrasado, aumenta GR)
X
Apoptosis (retrasada)
GRUPO CSIC-AA Colaboración con UCM-QA
Determinadas especies orgánicas del selenio retrasan la aparición del daño inducido por metilmercurio en líneas celulares HepG2
Cordero-Herrera y col. (2013) Food Chem. Toxicol.
Especies orgánicas de selenio (SeMet, SeCys2, SeMetCys)
Evaluación de la viabilidad celular y estrés oxidativo
Modula proteínas clave en Proliferación/supervivencia
Citoprotección
Efecto limitado en exposición crónica
Alimentos Funcionales con Lípidos Poliinsaturados Formación de lípidos oxidados no volátiles potencialmente tóxicos
TG Polímeros TG Dímeros TG Mox
(%) (%) (%)
Inicial nd 1.2 1.7 Caducidad nd 1.3 3.3 Inicial nd 1.5 3.6 Caducidad nd 1.4 3.6 Inicial 2.9 0.1 0.8 Caducidad 2.4 0.1 0.7
Productos lácteos con ácido linoleico conjugado (CLA)
Productos lácteos con ω-3
Productos lácteos con
fitoesteroles
PRODUCTOS LÁCTEOS
GRUPO CSIC-AA
García-Martínez y col. (2012) Eur J Lipid Sci Technol
Análisis de lípidos oxidados en productos lácteos funcionales (w3, CLA) comercializados
N= 8 x 3; Caducidad establecida según fabricante.
Reglamentación UE < 8 % (TG polímeros + TG dímeros) en fritos y aceites de fritura
¿Necesidad de una revisión del reglamento o una mayor vigilancia?
Riesgo/beneficio
GRUPO CSIC-AA
Evaluación de la citotoxicidad de compuestos polares (CP) de aceites de fritura en células Caco-2
Compuestos polares: Reglamentación UE < 25% Muy resistentes a lipasa pancreática ¿¿¿ Toxicidad ??? Composición CP: - TG Polímeros: 50-75% - TG oxidados: 28-40%
Porcentaje (%) de respiración celular
Resultados: Reducción de 15-40% respiración celular en muestras representativas de ingesta *
0
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120
Kre
bs
KR
EBS+
Trit
on
Ace
ite
Áci
do
lin
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ico
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+
10
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P
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% C
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lin
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+
25
% C
P
Áci
do
lin
ole
ico
+
40
% C
P
CP
* * * *
Control +
Control -
O
O
Test Respiración Mitocondrial (MTT)
↑[CP]
GRUPO CSIC-AA
Resultados: Modificaciones estructurales relevantes en hidropéroxidos (40-70%) y
epóxidos (15-52%) bajo condiciones gástricas y reducida hidrólisis intestinal de polímeros (sólo 10-20%)
Compuestos de oxidación lipídica Efecto de la digestión gastrointestinal in vitro
Digestión gástrica In vitro
min 10 12 14
MG y AG
TG
Pol
Dim Hidrólisis pancreática In vitro
O
COOR
Epoxy
OH
OH
COOR
Dihydroxy
GC-FID/MS HPSEC-RID
GRUPO CSIC-AA
Personal adscrito al grupo CSIC-AA
Personal Investigador CSIC
Personal Investigador Contratado
Dr. Francisco J. Morales Navas* Dra. Marta Mesías García
Prof. Laura Bravo Clemente Dra. Francisca Holgado Arroyo**
Dra. Gloria Márquez Ruiz Dra. Beatriz Sarriá Ruiz
Dr. Salvio Jiménez Pérez Dra. Gema Arribas Lorenzo
Dra. Sonia Ramos Rivero Marta Navarro Gómez (pre-doc)
Dra. Raquel Mateos Briz Sara Martínez López (pre-doc)
Miren Gómez Juaristi (pre-doc)
Silvia de la Peña Morate***
* Investigador Responsable ** Investigador contratado ANALISYC-II *** Técnico de Laboratorio