SEGURIDAD ALIMENTARIA: DETECCIÓN DE ALÉRGENOS Transforming science into business PROCESADO DE ALIMENTOS Y ALERGENICIDAD Janire Orcajo
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 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. ALERGIA ALIMENTARIA = Reacción adversa a los alimentos no tóxica debida a mecanismos inmunológicos comprobados.
Alérgenos Impacto del procesado en los alérgenos Alérgenos Ambientales?? Físicos Biológicos Químicos Alérgenos: primera causa de retirada de Producto Producto bueno productos alterado (A. Sesma-General Mills, 2007)
Alérgenos Impacto del procesado en los 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.
Alérgenos Un poco de bioquímica 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 1 ria ) Epítopo conformacional: yuxtaposición de aa (no adyacentes) debido a plegado tridimensional de proteína.
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 Mejorar su calidad sensorial ej. olor, textura, sabor, apariencia Modificar sus propiedades para su uso final ej. gelificación, aumento de digestibilidad Dar lugar a otros productos derivados ej. productos intermedios, aceites, aislados, concentrados
Impacto del Procesado en la AA Tipos de procesos P. preparativos P. bioquímicos P. elaboración P. separación, purificación P. térmicos P. no térmicos P. químicos de conservación
Impacto del Procesado en la AA Nuevos procesos vs. Nuevas tecnologías Altas presiones Pulsos eléctricos Luz Pulsada Irradiación/ionización Envasado activo Ultrafrecuencias Nanotecnología Ingeniería genética
Impacto del Procesado en la AA P. Térmico: Calor Huevo: Gal d 1 (Ovomucoide), Gal d2 (Ovoalbúmina), Gal d3 (Ovotransferrina), Gal d4 (Lisozima). Ovomucoide resistente al tratamiento térmico Mayor alergenicidad (alergia persistente). Ovoalbúmina: Aumenta su termorresistencia durante el almacenamiento del huevo. Tm de 78 o C a 86 o C
Impacto del Procesado en la AA P. Térmico: Calor Leche: Caseínas (Bos d 8) ß-lactoglobulina (Bos d 5) α-lactalbúmina (Bos d 4) 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 Leche 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 = =
% emisión Impacto del Procesado en la AA P. Térmico: Calor Pérdida de reactividad alergénica de proteínas debido a tratamientos térmicos 16 14 12 10 8 6 4 2 0 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 rapi g 1 rdau c 1 Temperatura (ºC) Api g 1 Dau c 1 Mal d 1
Impacto del Procesado en la AA P. Térmico: Calor vs. Reacción de Maillard Aumenta la reactividad de los 2 alérgenos mayoritarios de cacahuetes: 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 P. Térmico: Microondas Afecta a los cambios conformacionales de las proteínas y aceleran su desnaturalización. Impacto en su potencial de sensibilizar 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 Enzimas - Hidrólisis Formulas hipoalergénicas: caseínas o proteínas del lactosuero desnaturalizadas térmicamente e enzimáticamente, combinadas con ultrafiltración. Efectiva para reducir la alergenicidad de extractos de crustáceos. Reducción de alergenicidad de proteínas de leche mediante enzimas: calidad sensorial afectada (olores extraños y amargor).
Impacto del Procesado en la AA Tecnologías Emergentes: Altas Presiones Hidrostáticas Cambios en estructura terciaria y secundaria No modifica: Cacahuete,manzana, proteínas del lactosuero Aumentan la proteolísis enzimática de las proteínas del suero de leche y del huevo Hidrolizados Arroz hipoalergénico (Japón)
Concentración Mal d 3 (µg/g) 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 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 almacenamiento en frío almacenamiento a Tamb 0 0 1 2 3 4 5 6 tiempo almacenamiento (meses) Mal d 3 Mal d 1 Mal d 2 Sancho et al., 2006
Concentración Mal d 1 (µg/g) Impacto del Procesado en la AA Etapas del Procesado: Maduración / Almacenamiento Incremento de Mal d 1 en la pulpa de manzana durante el periodo de almacenamiento. Mayor incremento para almacenamiento a temperatura ambiente que para refrigeración. Mayor incremento para almacenamiento en atmósferas controladas <0,5% CO2, 1,25%O2). 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tamb CA (c) CA (d) frío 0 1 2 3 4 5 6 tiempo almacenamiento (meses) Sancho et al., 2006
Impacto del Procesado en la AA Resumen 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
Impacto del Procesado en la AA Resumen 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
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 AZTI INVESTIGACIÓN ALIMENTARIA Janire Orcajo jorcajo@azti.es María Lavilla mlavilla@azti.es