ACRILAMIDAFecha del documento: Abril 2005
1.- INTRODUCCINA pesar de que la Acrilamida se ha producido
comercialmente durante muchos aos para una variedad de usos
industriales, el descubrimiento de que la Acrilamida puede formarse
inintencionadamente durante el procesado de los alimentos no se
conoci hasta Abril de 2002, tras la publicacin de un estudio
realizado por el Departamento de Qumica Medioambiental de la
Universidad de Estocolmo (1). A consecuencia de estos hallazgos, la
FAO y la OMS promovieron una reunin de expertos para entender mejor
el riesgo que enfrentan las personas y las posibles consecuencias
sobre la salud. Esta reunin se celebr en Ginebra (Suiza) en Junio
de 2002, donde se reconoci a la Acrilamida como un riesgo potencial
sobre el que exista gran desconocimiento, por lo que los expertos
recomendaron que se llevaran a cabo estudios adicionales para
evaluar adecuadamente la toxicidad y el efecto sobre la salud de la
exposicin a la Acrilamida a travs de los alimentos (2). En Julio de
2002, el Comit Cientfico en Alimentacin de la Comisin Europea emiti
una Opinin en la que se concluy que no se poda determinar el riesgo
de exposicin a la Acrilamida por los alimentos, debido a la
carencia de informacin. En dicha opinin se recomend seguir una
dieta variada moderando el consumo de alimentos fritos, no cocinar
los alimentos en exceso y se instaba a proseguir con las
investigaciones para ampliar el conocimiento en la materia (3).
Como consecuencia de estas recomendaciones, se estableci una red
internacional de investigacin sobre la Acrilamida denominada
Acrilamida Infonet donde compartir informacin, publicar las
recientes investigaciones y trabajar todos los agentes
conjuntamente (4). Muchos grupos de investigacin pusieron en marcha
proyectos relacionados con Acrilamida, principalmente sobre
formacin, reduccin, toxicidad y contenido en alimentos, con el fin
de ampliar la escasa informacin que hasta el momento se conoca.
Actualmente, en la red Acrylamida Infonet, hay 197 proyectos en
ejecucin sobre Acrilamida, de los cuales algunos han finalizado y
los resultados ya estn disponibles. En Febrero de 2005 se reuni en
Roma el Comit Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios
(JEFCA) para evaluar los riesgos para la salud de varios
contaminantes qumicos, incluida la Acrilamida. El Comit lleg a la
conclusin de que los efectos adversos de la acrilamida son
improbables al promedio de los consumos calculados, aunque el
riesgo deber ser re-evaluado una vez se dispongan de los resultados
de los estudios de toxicidad que se estn llevando a cabo. As mismo,
este Comit recomend que se prosigan los esfuerzos en disminuir los
niveles de acrilamida en alimentos (5). La informacin disponible
sobre los diversos aspectos relacionados con la Acrilamida se va
actualizando casi a diario, por lo que sera necesario, conforme se
vaya conociendo ms informacin, la revisin de este informe.
2.- ORIGEN Y TOXICIDADLa Acrilamida es un intermediario qumico
usado en la sntesis de poliacrilamidas. Este monmero, tambin
conocido como etilcarboxamida, vinil-amida o 2-propanamida, se
presenta en una forma blanca cristalina y fluida. Su peso molecular
es 71,09 y su nmero de registro CAS es 79-0601. Es soluble en agua,
etanol, metanol, dimetileter y acetona e insoluble en heptano y
benceno (6). Su formula molecular es: CH2CHCONH2
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CH H2C C O
NH2
Acrilamida
La Acrilamida tiene un largo nmero de aplicaciones industriales.
Sus principales usos son como floculante en la clarificacin de
aguas y en la fabricacin de papel. Tambin es utilizado para
eliminar slidos de aguas residuales industriales, para la
elaboracin de pegamentos y colas, como estabilizante de suelos,
como aditivo en cosmticos y en preparaciones de muestras en
laboratorios biotecnolgicos. Tambin se encuentra en el humo del
tabaco y en los gases vertidos por los tubos de escape de los
coches (6). La principal va de exposicin humana a la Acrilamida era
el agua de bebida y los cigarrillos. Su presencia en alimentos no
haba sido descrita hasta Abril de 2002, cuando el Departamento de
Qumica Medioambiental de la Universidad de Estocolmo realiz un
estudio y detect niveles elevados de este compuesto en varios
alimentos. Posteriormente, investigaciones en Holanda, Noruega,
Suiza, Reino Unido, Canada y EEUU confirmaron este hecho (7).
QUMICA DE LA FORMACINLa va principal de formacin de acrilamida
en alimentos es a travs de la reaccin entre la asparagina
(principal fuente de nitrgeno en la reaccin) y azcares reductores
(fuente del grupo carbonilo). En esta reaccin de Maillard se puede
formar por al menos dos vas que compiten, empezando con un
precursor comn. La glucosa y la fructosa (y en ocasiones la
lactosa) son los principales reactivos identificados en esta
reaccin. Hay estudios en los que se han identificado otras vas que
pueden llevar a la formacin de acrilamida, con precursores como
acrolena, cido acrlico y otros carbonilos. Tambin existen estudios
que sugieren que el amoniaco y la acrolena pueden jugar un papel
muy importante en la formacin de acrilamida en alimentos ricos en
lpidos, aunque es necesario demostrar estos mecanismos en sistemas
de alimentacin reales. La evidencia hasta ahora indica que la
acrilamida se elimina a travs de reacciones con diferentes
constituyentes de diversos alimentos, como por ejemplo aminas y
sulfidrilos. Reacciones rpidas de eliminacin podran explicar los
bajos niveles de acrilamida encontrados en algunos tipos de
alimentos, como es el caso de la carne. Tambin, por encima de
ciertas temperaturas, se ha visto que los niveles de acrilamida
descienden. Los factores que afectan a la formacin de la Acrilamida
son los siguientes: Temperatura: la formacin de acrilamida se
favorece a partir de 120 C, alcanzando su formacin ptimo a 180 C,
aunque se ha descrito que por encima de ciertas temperaturas se
incrementa su destruccin (2). En productos de cereal, cuanto ms a
menudo se calienta, ms se destruye la acrilamida. En algunos casos,
altas temperaturas de horno han sido asociadas con menos
acrilamida, sugiriendo que hay reacciones simultneas de formacin y
eliminacin de acrilamida.
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Contenido de agua y estado fsico de la matriz del alimento: Un
pequeo incremento de la cantidad final de agua (del 1% al 2%) se ha
visto que reduce la formacin de acrilamida en patatas fritas. Se
cree que en este tipo de patatas un bajo contenido en agua est
relacionado con un alto nivel de acrilamida. Materia prima e
Ingredientes: debido a la variacin natural de los niveles de
asparagina y azcares en las materias primas. Almidn: Se ha asociado
la formacin de acrilamida con alimentos ricos en almidn, pero no
est probado que el propio almidn est relacionado directamente.
Condiciones de los cultivos: puede tener efecto en la variacin de
los precursores, siendo estas diferencias ms significativas en
patatas. Epoca del ao: la poca en que las patatas son plantadas
puede tener tambin su efecto en la formacin. Dos cultivos de la
misma variedad, crecidas bajo las mismas condiciones pero plantadas
en diferentes pocas, las patatas ms inmaduras tendrn niveles ms
altos de azcares reductores. La principal va de formacin de
Acrilamida es una reaccin de Maillard, proceso trmico que dota de
color, sabor y aroma caracterstico a los productos tostados, en la
que intervienen la asparagina, azcares reductores y agua. La
formacin de acrilamida aumenta segn aumenta la Temperatura y el
tiempo del tratamiento al que se somete el alimento.
DETERMINACIN ANALTICAEn la actualidad existen dos tcnicas
mayoritarias para la determinacin de Acrilamida en alimentos,
basadas bien en cromatografa de gases con espectrometra de masas
(GC/MS), o bien en cromatografa lquida con espectrometra de masas,
empleando en este ltimo caso diferentes sistemas analizadores de
masas de tipo tandem o de trampa inica (HPLCMS/MS). Los anlisis de
Acrilamida se realizaron primeramente con GC/MS seguida de bromacin
a 2,3-dibromoamida (8). Aunque este mtodo es muy sensible, la
derivatizacin es laboriosa y presenta altos tiempos de anlisis.
Recientemente, se han desarrollado mtodos que omiten la
derivatizacin y permiten cuantificar la Acrilamida directamente
despus de una etapa de extraccin y clean-up mediante GC-MS (9) o
HPLC-MS/MS (10). El mtodo de HPLC tiene la ventaja de simplificar
la etapa de extraccin. Se han realizado estudios interlaboratorio
que han demostrado que la calidad de los anlisis de Acrilamida
depende de la propia matriz alimentaria. As se ha comprobado que
los anlisis en patatas fritas o en galletas de mantequilla son
consistentes, pero presentan problemas los realizados por ejemplo
en polvo de cacao (11). En un reciente ejercicio de comparacin,
solamente el 50% de los laboratorios proporcionaron valores
satisfactorios de los anlisis (12). A pesar de todo ello, los
ltimos trabajos aparecidos parecen confirmar la validez de las dos
tcnicas mencionadas, lo que permite garantizar las determinaciones
de Acrilamida con lmites de cuantificacin de 30 g/kg mediante
HPLCMSMS y 5 g/kg con GCMSMS, empleando metodologas de extraccin
lquido-lquido (13).
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Los expertos aseguran que es necesario desarrollar metodologas
analticas basadas en tcnicas ms asequibles, que puedan emplearse
para el control de rutina en los productos alimentarios.
TOXICIDADNumerosos estudios llevados a cabo en un gran numero de
especies animales han mostrado que el sistema nervioso es el
principal rgano diana de las acciones txicas de la Acrilamida.
Exposiciones repetidas a la Acrilamida causan cambios degenerativos
en el sistema nervioso perifrico (neuropata perifrica), mientras
que a mayores dosis se observa atrofia muscular y testicular, as
como disminucin de los parmetros eritrocticos. El panel de expertos
del Centro de Evaluacin de Riesgos para la Reproduccin Humana emiti
un informe sobre la Toxicidad reproductiva y del desarrollo de la
Acrilamida (14), cuyas conclusiones se detallan a continuacin:
Toxicidad del desarrollo: No hay informacin disponible en el caso
de los humanos. En el caso de ratas y ratones hay datos suficientes
para afirmar que la acrilamida es un txico en el desarrollo de las
ratas, como se ha comprobado con el descenso importante del peso de
la cras, despus de haber suministrado a las madres acrilamida
durante la gestacin (4-5 mg/kg de peso corporal/da). En el caso de
ratones, se ha visto un descenso del peso del feto. Toxicidad
reproductiva: No hay informacin disponible en el caso de los
humanos. En el caso de ratas y ratones, se vio que despus de
administrar acrilamida en el agua de bebida, el tamao de la camada
era significativamente ms pequeo. Uniendo animales tratados con no
tratados se observ que el descenso del tamao era mediado por el
macho, indicativo de que haba afectado genticamente al esperma.
Numerosos estudios indican que los efectos genticos (expresados
como mortalidad dominante) son el mayor componente de la toxicidad
reproductiva en los machos. No existen datos disponibles para
evaluar la toxicidad reproductiva ni en el desarrollo en el caso de
los humanos, solamente existen en ratas y ratones y podran ser
relevantes para los humanos, aunque son afirmaciones que estn sin
confirmar (14). En cuanto a la absorcin de la Acrilamida, en la
exposicin por inhalacin se conoce que la absorcin es muy alta. La
biodisponibilidad por administracin oral de agua de bebida es de
aproximadamente el 50-75%, pero la biodisponibilidad de la
Acrilamida en matrices de alimentos no se conoce. Basndonos en los
datos que indican que las personas no fumadoras no expuestas
ocupacionalmente a Acrilamida tienen pequeas concentraciones en
sangre de Acrilamida y de su metabolito la Glicidamida, debe ser
asumido que la Acrilamida en alimentos al menos es parcialmente
absorbida (2). Muchos han sido los estudios realizados sobre la
toxicidad de la Acrilamida, que el Comit de Expertos en Aditivos
Alimentarios (JEFCA) de la FAO/OMS resumi en la Tabla 1: Tabla 1:
Efectos txicos de la Acrilamida en el ser humano y sus NOEL/BMDL
(5). EFECTOSist. nervioso Sist. reproductor, desarrollo y otros
efectos no-neoplsicos Cncer
NOEL/BMDL (mg/kg peso/da) NOEL: 0,2 NOEL: 2,0 BMDL: 0,3
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Segn su toxicidad, la Acrilamida ha sido clasificada por la
Agencia Internacional para las Investigaciones contra el Cncer
(IARC) en la categora 2A y por la Agencia Estadounidense de
Proteccin Medioambiental (EPA) en la categora B2, ambas definidas
como probablemente carcinognica en humanos. As, la ACGIH la
clasifica en la categora A3, definida como carcinognica en
animales, desconocido en humanos.
IMPACTO EN LA SALUD HUMANALos efectos txicos de acrilamida sobre
el sistema nervioso en los seres humanos despus de altas
exposiciones ocupacionales y accidentales estn bien documentados.
Los estudios epidemiolgicos humanos a las exposiciones industriales
y accidentales por inhalacin y contacto drmico indican que el
sistema nervioso es el principal afectado como resultado de tales
exposiciones. No existen datos para indicar que las exposiciones
por estas rutas sean equivalentes a las exposiciones alimentarias.
Los estudios e investigaciones experimentales llevadas a cabo en
animales han revelado que la acrilamida es genotxica y causa
problemas reproductivos y de desarrollo, as como cncer (5). En
relacin al vnculo entre la acrilamida y los cnceres humanos, hasta
el momento parece haber poca evidencia que lo apoye. Estudios
publicados por la Escuela de Salud Pblica de Harvard (15) que
evalan el impacto en la salud de la acrilamida en poblaciones
suecas no encuentran evidencia de un riesgo ms alto de cncer de
colon, de recto, de rin y de vejiga como resultado de consumir
acrilamida. En general, los epidemilogos creen que los niveles
medios de acrilamida de la dieta no estn aumentando el riesgo de
cncer humano. El Comit Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos
Alimentarios (JEFCA) en su ltima reunin (Roma, Febrero de 2005)
determin que los estudios disponibles en humanos no son apropiados
para su uso en la evaluacin de riesgos de acrlamida en alimentos
(5).
3.- CONTENIDO DE ACRILAMIDA EN ALIMENTOSLas recientes
investigaciones han puesto de manifiesto valores elevados de
acrilamida principalmente en aquellos alimentos que incorporan
cereales o almidones en su composicin y que han sido sometidos a un
tratamiento trmico a elevadas temperaturas, como es el horneado, el
asado, la fritura o el grill (pan, galletas, patatas fritas,
cereales de desayuno, pizzas, snacks, crepes, etc) (7). Este
compuesto tambin ha sido descrito en el caf tostado. El nico valor
legislado para Acrilamida es el lmite mximo establecido para el
agua potable, que es de 0,1 g/l de agua (16). Hasta la publicacin
de la Universidad de Estocolmo en Abril de 2002, el agua y los
cigarrillos eran las nicas fuentes de exposicin a la Acrilamida
descritas y este valor, el lmite establecido para el agua potable,
es el que se utiliz de referencia para compararlo con el contenido
en los alimentos en dicha publicacin. Desde Abril de 2002 se han
publicado muchos estudios sobre contenido de acrilamida en
alimentos. El Comit Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos
Alimentarios (JEFCA) ha realizado una recopilacin de todas las
muestras de alimentos analizadas para saber su contenido en
Acrilamida entre los aos 2002 y 2004. En la Tabla 2 se muestra esta
recopilacin (5).
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Tabla 2: Contenido en Acrilamida (g/kg producto) en diferentes
grupos de alimentos (5). (N= nmero de muestras). ALIMENTOCEREALES Y
DERIVADOS Cereales y pasta (crudos y cocidos) Cereales y pasta
(tostados, fritos, grill) Productos procesados a base de cereales
Panes y rollos Pasteles y galletas Cereales de desayuno Pizza
PESCADOS Y DERIVADOS CARNE Y ASADURAS LECHE Y DERIVADOS FRUTOS
SECOS Y SEMILLAS LEGUMBRES RAICES Y TUBERCULOS Patata pur/cocido
Patata asada Patata crips (industrial) Patata chips (french fries)
Patata chips (congeladas) ESTIMULANTES Y ANALOGOS Infusin de caf
(lista para beber) Caf (molido, tostado o instant., no infusin)
Extractos de caf Caf descafeinado Sustitutos de caf Productos de
cacao Te verde (tostado) AZUCARES Y MIEL (princip. chocolate)
VEGETALES Crudos,cocidos, en lata Procesados (tostados, horneados,
fritos, grill) FRUTAS Frutas frescas Frutas secas, fritas,
procesadas BEB. ALCOHLIC. (cerveza, vino, ginebra) CONDIMENTOS Y
SALSAS ALIMENTOS SECOS ALIMENTOS INFANTILES Frmulas infantiles
Alimentos infantiles (enlatados, embotados) Alimentos infantiles
(en polvo seco) Alimentos infantiles (galletas, bizcochos)
Contenido15 123 366 446 350 96 33 25 19 5,8 84 51 16 169 752 334
110 13 288 1100 668 845 220 306 24 4,2 59
