Metodologías de screening para el control de residuos en productos agroalimentarios

Transcripción

1 Metodologías de screening para el control de residuos en productos agroalimentarios Dr. Rafael Althaus Facultad de Ciencias Veterinarias (U.N.L.) Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (U.N.L.)

2 Por qué se deben controlar los residuos y contaminantes en los alimentos?

3 Cómo fue el crecimiento de la población mundial? Crecimiento Población Mundial

4 Cómo evolucionó el consumo de alimentos en el mundo?

5 Cómo acompañó la producción a esta demanda de alimentos? Uso de Medicamentos en la producción Terapéutico Control Profilaxis Promotores del crecimiento SÍNTOMAS DE ENFERMEDAD CLÍNICA MORTALIDAD HAN SUPERADO NIVELES PREESTABLECIDOS ANIMALES SANOS, EXPUESTOS A PROCESO INFECCIOSO ANIMALES EN CRECIMIENTO, MEJORAR RENDIMIENTOS PRODUCTIVOS

6 Qué problemas ocasiona el uso intensivo de medicamentos? RESIDUO: Resultado de la utilización intencionada en la producción animal de una sustancia que puede permanecer en el animal y sus productos después de su empleo. CONTAMINANTE: Cualquier agente biológico o químico, materia extraña u otras sustancias no añadidas intencionalmente a los alimentos, y que pueden comprometer la inocuidad o la aptitud de los alimentos.

7 Cuáles son esos residuos y contaminantes más frecuentes? Residuos y contaminantes en la leche 1. Residuos de Medicamentos Veterinarios Antimicrobianos (ATM: Antibióticos y Sulfamidas) Antiparasitarios Anti-inflamatorios Otros 2. Detergentes y Desinfectantes 3. Plaguicidas (OF) 4. Glifosato, endosulfán 5. Micotoxinas 6. Nitritos, Amonio???? Melamina?????

8 Cuáles son las causas de esos residuos y contaminantes más frecuentes? 23% 3% 11% 1% 1% 61% Tratamiento mastitis Higiene ubre Tratamiento secado otras patologías antiparasitarios Limpieza equipo ordeño Estudio realizado en Francia (Fabre et al., 1995)

9 y en otros países? ,6 1,3 6,6 30,4 1,3 3,1 44,2 Tratamientos durante el secado Mastitis Tratameintos durante el parto Enfermedades del tracto digestivo Tratamiento de la ubre Enfermedades respiratorias Enfermedades podales Otras Estudio realizado en Suiza por Diserens et al. (2005)

10 Cuáles son antibióticos más utilizados? Frecuencias de uso de antimicrobianos por vía intramamaria empleados en ganado vacuno en lactación en España Estudio realizado en España por Zorraquino et al. (2007). MAIPA, Madrid ( España).

11 Cuáles son antibióticos más utilizados? Frecuencias de uso de antimicrobianos por vía intramamaria empleados en ganado vacuno en el secado en España Estudio realizado en España por Zorraquino et al. (2007). MAIPA, Madrid ( España).

12 Qué problemas ocasionan los residuos de antibióticos? 1. Salud del consumidor 2. Industria láctea 3. Productor 4. Ambiente

13 Cátedra de Biofísica UPV Termoestabilidad de los ATBs? Penicilinas 60ºC 30 min 120ºC 20 min 140ºC 4 seg Penicilina G Amoxicilina 11 > Ampicilina 9 > 88 9 Cloxacilina

14 Cefalosporinas 60ºC 30 min 120ºC 20 min 140ºC 4 seg Cefalexina 17 > Cefalonio 11 > Cefquinoma 6 > 93 - Cefoperazone 18 > Cefuroxime 12 > 89 21

15 Quinolonas Industria láctea 60ºC 120ºC 140ºC 30 min 20 min 4 seg Enrofloxacina No 18 - Flumequine No Marbofloxacina No Norfloxacina No 32 8

16 Aminoglucósidos 60ºC 30 min 120ºC 20 min 140ºC 4 seg Estreptomicina NS > 98* 26 Gentamicina NS > 97* 20 Kanamicina NS > 95* 17 Neomicina NS > 98* 40

17 Macrólidos 60ºC 30 min 120ºC 20 min 140ºC 10 s Eritromicina 21 > 93 * 30 Espiramicina Lincomicina NS 5 5 Tilosina NS 51 12

18 Qué medidas de control debemos tomar? Definición de Límite Máximo de Residuos Reglamento 37/2010/CE LMR es el contenido de un determinado producto veterinario que se considera admisible en un producto alimenticio; este límite se basará en el tipo y en la cantidad de residuos que se considere que no constituyen ningún riesgo toxicológico para la salud humana..... y las demás especies Qué?...

19 Cuáles son los Límites Máximos de Residuos (LMRs)? Regulation 37/2010) Pharmacologically active substances and their classification regarding maximum residue limits in foodstuffs of animal origin Antibiotics MRLs (µg/kg) Beta-lactams Amoxycillin 4 Ampicillin 4 Cloxacillin 30 Oxacillin 30 Penicillin G 4 Cephalexin 100 Cefoperazone 50 Ceftiofur 100 Tetracyclines Clortetracycline 100 Oxytetracycline 100 Tetracycline 100 Sulphonamides Sulfadiazine 100 Sulfadimethoxine 100 Sulfamethoxazole 100 Sulfathiazole 100 Other antimicrobials MRLs (µg/kg) Aminoglycosides Gentamycin 100 Kanamycin 150 Neomycin 1500 Streptomycin 200 Macrolides Erythromycin 40 Lincomicin 150 Tylosin 50 Spiramycin 200 Quinolones Ciprofloxacin 100 Enrofloxacin 100 Marbofloxacin 75 Norfloxacin -

20 En qué unidades se miden los residuos y contaminantes? - ppm (parte por millón) = 1/ = 1 g/ g = 1 g/ kg (10-6 mg/kg y equivale a disolver 1 g de azucar en 1m3 agua) - ppb (parte por billón) = 1/ = 1 g/ g = 1 g/ kg (10-9 mg/kg y equivale a disolver 1 g de azucar en 100 cisterna de 10 toneladas de leche) - ppt (parte por trillón) = 1/ = 1 mg/ mg (10-12 mg/kg y equivale a disolver 1 g de azucar en cisterna de 10 toneladas de leche cada uno

21 Qué equipos necesitamos para medir estos niveles? 1. Equipamiento analítico sofisticado (Cromatografía HPLC) FD- HPLC UV - Vis- HPLC DAD- HPLC SM-SM- HPLC

22 Podemos hacer los análisis con equipamiento más simple y económico? Métodos de detección de residuos µg/kg> LMR + Métodos Físicoquímicos Cuantificación Identificación Cromatografía: HPLC, MS, CG Métodos específicos Confirmación preliminar Inmunoenzimáticos Unión a receptores Métodos no específicos Cribado (screening) Microbiológicos

23 Y cuáles son esos métodos de screening? Haciendo un poco de historia Desde cuando se emplean los sensores biológicos Augusto (-24, 14)

24 Qué sucedió en los años siguientes?.... Enrique VIII ( ) Beefeater (Buffetiers)

25 y en otros reinos?????.... Alejandro VI ( ) Cesar Borgia

26 Qué problemas podemos tener con el uso de sensores biológicos? Si muere X Si vive?

27 Un ejemplo para analizar Parsis (Mumbai, India) Sky Burial (Mumbai, India) Mumbai India (2000) Vultures (Mumbai, India)

28

29 Lindsay Oaks et al. (2004). Diclofenac residues as the cause of vulture population decline in Pakistan. Nature, 427 (12): y las demás especies Qué?...

30 Qué sensores biológicos más simples podemos usar? Microorganismos empleados como sensores biológicos Geobacillus stearothermphilus var. Calidolactis (Betalactámicos) Streptococcus thermophilus (Aminoglucósidos) Bacillus cereus (Tetraciclinas) Bacillus subtilis (Sulfamidas) Bacillus megaterium (Betalactámicos) Escherichia coli (Quinolonas) Micrococcus luteus (Macrolidos) Otros

31 Biofísica y UPV: Microorganismos empleados como sensores biológicos Microrganismo Betalactámicos Tetraciclina Sulfamida Quinolona Macrólidos Amino G.stearothermphilus 1 µg/l PEN B. cereus - 25 µg/l CLOR B. subtilis µg/l STZ E. coli µg/lCIP - - RO M. luteus µg/l ERI B. subtilis µg/l GENTA Althaus et al. (2009). Analytical Chemical Acta 632:

32 Son fáciles de utilizar estos métodos de screening?

33 Cómo funciona un método microbiológico? Leche Incubació n a 65ºC - - Crecen - Producen ácido - Ácido: azul amarillo NO ANTIBIÓTICO NO ANTIBIÓTICO ANTIBIÓTICO - NO Crecen - NO producen ácido + ANTIBIÓTICO

34 .....Si tuviésemos la posibilidad de encontrarlo a Noe... Qué le diríamos? Geobacillus stearothermphilus Bacillus cereus.... y las demás especies Qué?... Bacillus subtilis

35 Resumiento El derecho de comer alimentos sanos e inocuos??? En la antigüedad En la actualidad

36 Conclusiones......sin congreso Frente a: Un consumo de alimentos creciente..... Argentina como país agrícola ganadero.... Un veterinario que brinde soluciones rápidas.... Necesitamos: Incrementar la producción de alimentos.... pero mejorar la calidad de nuestros productos garantizando la inocuidad para Incrementar nuestras exportaciones......

37 ... para los Consumidores, el ingrediente más importante de su alimentación es la Seguridad David Byrne, Comisario Europeo (2000)

38 Estudio 1 Relevamiento de frecuencias de ATBs en leche de tanque procedente de pequeños tambos De la región centro santafesina

39 Frecuencias de ATBs en leche según el sistema microbiológico ResScreen Antibióticos Bioensayo BT Bioensayo BS Frecuencia Absoluta Frecuencia Relativa (%) betalactámicos Positivo Positivo 100 3,02 Tetraciclinas Positivo Negativo 107 3,23 Sulfamidas Negativo Positivo 80 2,42 Ausencia o no detectable Negativo Negativo ,33

40 istribución de la Frecuencias de ATBs durante el año 2010

41 Relación de la frecuencia de ATBs con factores higiénico-sanitarios de los tambos UFCx1000/ml Recuento de Germenes Tiempo (meses)

42 Frecuencia (%) Tetraciclinas ,5 4,7 4,9 5,1 5,3 5,5 5,7 log RCS Relaciona la distribución de la frecuencia de tetraciclinas en muestras de leche bovina durante el año 2010 y el Recuento de Células Somáticas

43 Temperatura ( C) Relación de la frecuencia de ATBs con factores ambientales T Mínima T Maxima 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Tiempo (meses)

44 Log RGT (ufc/ml) /cél/ml) Log RCS /cél/ml) Relación de la calidad higiénico-sanitaria con factores ambientales 5,8 5,75 5,7 5,65 5,6 5,55 5,5 5,45 5,4 5,35 5,3 5,25 5, Temperatura (ºC) Precipitaciones (mm) 5,2 5,15 5,1 5,05 5 4,95 4, Temperatura (ºC) Precipitaciones (mm)

45 Relación de la frecuencia de ATBs con factores ambientales

46 Estudio 2 Monitoring on the farm of milk withdrawal times from cows treated with antibiotic

47 Relative frequency (%). Group A. Parenchymatous mastitis animals treated with a combination of trimethoprim and sulphamide (Raxidal Intervet Shering Plough Laboratory, Kansas, USA) Delvotest MCS Bioassay BS 100 WithdrawalTime Milkings after treatment

48 Group B. Catarrhal mastitis cows were treated with amoxycillin (Clamoxyl L.A. Pfizer Laboratory, Livestock Health, New York, USA) Relative frequency (%). Delvotest MCS Bioassay BT Bioassay BS 100 WithdrawalTime Milkings after treatment

49 Group C. Animals with foot diseases (lameness) treatment with tylosin (Tylan 200, Elanco Products Co., Indianapolis, USA) Relative frequency (%). Group C Delvotest MCS Bioassay BT Bioassay BS WithdrawalTime Milkings after treatment

50 Group D. Cows with retained placenta (metritis) treated with oxyetracycline (Terramycin, Pfizer Health Laboratory Livestock, New York, USA) Relative frequency (%). Group D 100 Delvotest MCS Bioassay BT Milkings after treatment

51 Muchas gracias