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PROCESADO DE ALIMENTOS
Y ALERGENICIDAD
Janire Orcajo
Transforming science into business
“SEGURIDAD ALIMENTARIA:
DETECCIÓN DE ALÉRGENOS”
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Índice
Introducción
Alergia Alimentaria (AA)
Alérgenos
Impacto del Procesado en la AA
Conclusiones
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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)
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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.
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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)
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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
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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…
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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.
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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
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Alérgenos Impacto sobre epítopos
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IMPACTO DE PROCESOS
SOBRE LA ALERGENICIDAD DE
PROTEINAS ALIMENTARIAS
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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.
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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.
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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/
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MUCHAS GRACIAS
María Lavilla [email protected]
Janire Orcajo [email protected]
AZTI – INVESTIGACIÓN ALIMENTARIA