PROCESADO DE ALIMENTOS

Y ALERGENICIDAD

Janire Orcajo

Transforming science into business

“SEGURIDAD ALIMENTARIA:

DETECCIÓN DE ALÉRGENOS”

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 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.

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)

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

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…

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

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

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

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

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

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.

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

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

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.

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

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

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.

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)

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

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

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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

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

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

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

María Lavilla mlavilla@azti.es

Janire Orcajo jorcajo@azti.es

AZTI – INVESTIGACIÓN ALIMENTARIA