Toxicidad en los alimentos: la acrilamida

Rosa María Infanzón Ruiz*

En mayo del 2002, la Autoridad Alimentaria Nacional Sueca publicó un estudio en el que se informaba por primera vez sobre la presencia de grandes cantidades de acrilamida en los alimentos ricos en almidón cocinados a altas temperaturas (por encima de 120º C), como las que se generan durante las prácticas de fritura y horneado. A raíz de este estudio, las agencias alimentarias del Reino Unido y de Noruega realizaron estudios de monitoreo para verificar los hallazgos, comprobando los resultados suecos.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) celebraron del 25 al 27 de junio de 2002 una reunión de científicos, médicos y especialistas en salud pública que tuvo como fin estudiar los datos sobre la presencia de laacrilamida en los alimentos y hacer las recomendaciones necesarias tanto a
los consumidores como a los investigadores en la materia.

La acrilamida tiene la fórmula química CH2CHCONH2 y un peso molecular de 71.09; su temperatura de ebullición es de 125o C y la de fusión de 87.5º C. Es un producto químico intermedio (un monómero) empleado en la síntesis de poliacrilamidas. Tiene la apariencia de un polvo blanco cristalino y es soluble en agua, etanol, metanol, éter etílico y acetona, pero no en heptano ni benceno. Se polimeriza rápidamente al alcanzar el punto de fusión o al ser expuesto a la luz ultravioleta. La acrilamida sólida es estable a la temperatura ambiente, pero puede polimerizarse violentamente cuando se mezcla o expone a agentes oxidantes. En la Unión Europea se producen de 80 mil a 100 mil toneladas anualmente. Se emplea como floculante en el tratamiento del agua potable y en el procesamiento de la pulpa de papel. Se utiliza también para retirar sólidos en suspensión de las aguas residuales de la industria antes de su vertido, reutilización o eliminación, y asimismo como aditivo en cosméticos, acondicionadores de suelos, tratamiento de minerales y formulación de agentes selladores para diques, túneles y alcantarillados. Los fumadores también se exponen a la acrilamida durante el consumo de cigarrillos.

Efectos de la acrilamida sobre la salud

En los seres humanos y en los animales, la neurotoxicidad es el riesgo más importante de ingerir acrilamida. La exposición a altas dosis de esta sustancia provoca cambios en el sistema nervioso central, mientras que la exposición prolongada a bajas dosis da como resultado neuropatía periférica en presencia o ausencia de complicaciones sobre el citado sistema. Los resultados de algunos estudios llevados a cabo con roedores y primates impulsaron a la FAO a establecer 0.5 mg/kg/día como el nivel máximo de ingesta en humanos, el cual no produce la neuropatía; se estimó además la ingesta crónica permitida en 0.001 mg/kg/día.

La acrilamida es tóxica en las células somáticas y germinales y posee el potencial de inducir daños hereditarios en los genes y cromosomas. Tiene potencial cancerígeno en ratas, de modo similar al de otros cancerígenos que están presentes en diversos alimentos, pero los niveles de ingesta de acrilamida son mayores, por lo que la Agencia Internacional de Cáncer (I A R C) la clasificó como un probable cancerígeno en los seres humanos, por lo que la ubicó en la clasificación 2A..

.En algunos estudios in vitro que incluían cultivos de células de mamíferos, y otros in vivo con ratas y ratones, se ha demostrado que produce daño al material genético de la célula e induce tumores en las ratas después de su administración. Así, se concluyó que la actividad de la acr i lamida es la de un genotóxico y carcinógeno. No fue posible determinar un nivel de exposición responsable de los efectos originados; por consiguiente, se debe asumir que
existe riesgo, aunque sea pequeño, en la exposición a niveles bajos.

Los datos publicados indican su capacidad para provocar mutaciones en el código genético al formar combinaciones de ADN. Las recombinaciones inducidas de ADN pueden interferir con el proceso de replicación genética, lo que puede desembocar en la formación de tumores.

Como hemos dicho antes, la exposición de ratas y ratones a la acrilamida aumentó la incidencia de varios tipos de cáncer. Aunque por ahora se desconoce el mecanismo que lleva a desarrollar neoplasias, una de las teorías señala que la esta sustancia desencadena la mutagénesis al dañar el ADN. El equipo de investigadores del Instituto de Investigación Beckman, en
Duarte (California), probó su hipótesis en células mamíferas al exponer el tejido conectivo e incorporar artificialmente un gen conocido como transgen. Las células tratadas con acrilamida formaban más combinaciones de ADN en determinados puntos del transgen, en comparación con las controles. El tratamiento de las células con bajas concentraciones de acrilamida se asoció
con una duplicación del número de mutaciones en el transgen, en comparación con el grupo control. Esta tasa de mutación fue similar a la de las células tratadas con el conocido carcinógeno BPDE en bajas concentraciones.

Los estudios epidemiológicos de las muertes por cáncer en trabajadores expuestos a la acrilamida debido a su trabajo no demostraron ningún aumento en su incidencia, pero no hay aún conclusiones definitivas debido a ciertos sesgos observados en los estudios. Según la información disponible, la IARC ha catalogado a la acrilamida como “probablemente carcinógena para los humanos”. Por esta razón, en el Reino Unido las autoridades de salud y ambiente recomiendan que la exposición a los genotóxicos cancerígenos como la acrilamida debe ser mínima.

Los estudios hechos con ratas han demostrado ciertos efectos sobre el sistema reproductor masculino, manifestados en la disminución de la fertilidad de los machos. Las ratas macho tratadas con acrilamida desarrollan mesotelioma testicular y tumores en la tiroides, y las hembras tumores en la tiroides y en las mamas. En presencia del promotor cancerígeno TPA ( 12 - 0 - tetradecanoyl-forbol-13-acetato) se produjeron neoplasias de piel. No existen datos que permitan extrapolar a los humanos estos descubrimientos hechos en ratas.

La información disponible todavía es insuficiente para estimar la ingesta total diaria de acrilamida en la población a través de los alimentos. Los estudios suecos indican que la ingesta podría ser de hasta 0.1 miligramos por día, lo que equivale aproximadamente a 0.0017 miligramos por kilo de peso corporal
por día, siendo más de mil veces menor que la dosis necesaria para desarrollar efectos sobre el sistema nervioso o reproductor en los animales.

La consulta realizada por la OMS a expertos especializados en cuestiones cancerígenas, toxicología, tecnologías alimentarias, bioquímica y química analítica, identificaron un número importante de asuntos que deben ser investigados. Por ejemplo, si bien se sabe que la acrilamida provoca cáncer en animales de laboratorio, no hay estudios que demuestren la relación entre la acrilamida y el cáncer en los seres humanos. Los modelos teóricos para predeci r si el cáncer se puede desarrollar en humanos a partir de los actuales niveles de ingesta no son lo suficientemente confiables para llegar a conclusiones serias. En los estudios hechos con ratas, la acrilamida tiene una potencia similar a la de otros agentes cancerígenos conocidos que se forman durante el cocinado, como es el caso de ciertos hidrocarburos que se
forman en la carne frita o a la plancha. Pero los niveles de ingestión de acrilamida pueden ser mucho más elevados. Por ello, la consulta reconoce que el problema de esta sustancia en los alimentos es importante, pero que los datos hasta ahora disponibles no son suficientes para estimar cuantitativamente el riesgo de sufrir cáncer a partir de la acrilamida formada en la dieta. No es posible todavía determinar qué porcentaje de la presencia total de acrilamida en el cuerpo humano proviene de los al imentos hechos a base de almidón. Debido a que otros alimentos, como frutas, verduras, carnes y mariscos, así como las bebidas o los cigarrillos pueden constituir una fuente de acrilamida en el cuerpo humano, no es posible saber qué porcentaje proviene de tales alimentos.

Por qué es importante este problema

La acrilamida se genera en los alimentos ricos en almidón (como las papas y los cereales) a consecuencia de las altas temperaturas de cocinado, como la fritura, el horneado, el asado y la parrilla. Sin embargo, esos alimentos no tienen niveles significativos de acrilamida cuando están crudos, ni tampoco cuando se cocinan mediante la cocción o hervido, donde la temperatura alcanzada no rebasa los 100° C.

Las investigaciones realizadas en Suecia sobre el riesgo laboral de los trabajadores, determinaron que el grupo control, no expuesto a la acrilamida en su trabajo, mostraba en forma inesperada altos niveles de la misma en su organismo. Este hallazgo indujo a los investigadores a estudiar las posibles fuentes de exposición a la acrilamida, incluidos los alimentos.

Así, se analizó una serie de productos de consumo habitual, que incluían papas fritas normales (chips); papas fritas cortadas en rebanadas finas que se fríen hasta lograr una textura cruj iente y que suelen presentarse como aperitivos; papas fritas envasadas (crisps), y panecillos y cereales. Se encontraron niveles de acri lamida que conf irmaron las determinaciones suecas: la acrilamida no se hallaba en las papas crudas o cocidas, pero sí se hallaba en niveles significativos en las fritas. También se demostró que el sobrecocinado (o sea, el freírlas hasta más allá del 40% del tiempo recomendado, por ejemplo 12 + 5 minutos, hasta que se v ieran más doradas)
aumentaba todavía más los niveles de acrilamida. Los niveles encontrados en las muestras oscilaban desde 0.31 hasta 3.5 mg/kg en el caso de las papas fritas. En las papas fritas sobrecocinadas se alcanzaron niveles de 12-12.8 mg/kg; entre 1.22 y 1.5 mg/kg en las papas fritas envasadas, y entre 0.11 y 2.4 mg/kg en los cereales.

Como la acrilamida se forma en los productos ricos en almidón que se fríen u hornean a temperaturas superiores a los 120º C, independientemente si se elaboran en la industria alimenticia o se preparan en casa, es probable que se pueda encontrar también en otros alimentos elaborados a base de harina, como los cereales (que son ricos en almidón) que sufren los mismos tratamientos culinarios. A estos productos se pueden añadir las pizzas, churros, empanadas, pan, galletas, distintos tipos de tartas y otros más.

La acrilamida se forma durante la llamada “reacción de Maillard”, que es un proceso térmico común que dota del color y sabor característicos a los productos sometidos a altas temperaturas durante un tiempo prolongado. Dicha reacción es la que explica por qué algunos productos fritos u horneados acaban tomando un característico color dorado y el olor propio de alimentos tostados. Es el caso de las papas fritas, las galletas o el pan, todos ellos tienen una notable proporción de carbohidratos.

Los estudios realizados no han demostrado la razón ni el mecanismo mediante el cual se genera la acrilamida como consecuencia del cocinado. Diversos grupos de investigadores sospechan que la causa de que aparezca tal sustancia es un aminoácido llamado aspargina, que al ser calentado con ciertos azúcares provoca una reacción química que origina ese preocupante compuesto cancerígeno. Las papas son especialmente ricas tanto en aspargina como en glucosa. Además, este aminoácido está presente en numerosos cereales y carbohidratos.

Los límites de tolerancia

La acrilamida se emplea en la fabricación de los plásticos y el papel que se utilizan como envases o empaques de alimentos. A consecuencia de ese contacto, la Unión Europea ha legislado que el límite máximo permisible de acrilamida es de 0.01 miligramos por kilo de alimento empacado en envases de plástico. Este valor contrasta con los altos niveles encontrados en los estudios de monitoreo. El límite legal establecido sólo se aplica a la acrilamida que pueda pasar de los envases de plásticos a los alimentos y no a la que se forma durante su cocinado.

Un derivado, la poliacrilamida, se emplea en la depuración de aguas debido a que se adhiere a las partículas sólidas, reteniéndolas en el filtrado. Es el único polímero que elimina en forma adecuada ciertas partículas del agua y que no es tóxico en forma polimerizada. La industria química minimiza su cantidad manteniendo los niveles por debajo del límite permitido.

El límite permisible de acrilamida en aguas aptas para beber es tablecido por la Unión Europea es de 0.0001 miligramos por cada litro de agua; por lo tanto, las cantidades de acrilamida que pueden ser detectadas en los alimentos como consecuencia de los envases o en el agua potable son insignificantes en comparación con los que se generan durante la fritura o el horneado. Para estos alimentos todavía no se establecen los niveles recomendados.

Los datos del estudio realizado por la Food and Drugs Administration ( FDA) de Estados Unidos revelan que no se ha encontrado acrilamida en los quesos procesados, leche o helados analizados. Pero distintas galletas saladas, que son la merienda de muchos niños, contienen un alto índice de la misma sustancia. En cambio, algunas comidas preparadas con pavo y verduras contienen muy poca. Ciertos alimentos muy habituales en la dieta infantil de Norteamérica, como la mantequilla de cacahuate y las galletas de chocolate,
también incluyen acrilamida en su composición. La mayoría de las frutas y verduras no contienen acrilamida, pero sí los zumos preparados y las aceitunas negras. Los estudios de monitoreo indican que la acrilamida forma parte del 27.7 % de los alimentos en la compra promedio norteamericana.

Algunas conclusiones

La reunión de expertos FAO y la OMS sobre la acrilamida en alimentos concluyó, después de haber revisado la documentación disponible, que los nuevos hallazgos representan un problema serio y que la acrilamida habrá de ser incluida como una prioridad en la reunión de ese comité de expertos sobre aditivos alimentarios. Los conocimientos que se tienen en la actualidad no permi ten responder a todas las cuestiones planteadas, por lo que se necesitan más estudios científicos y la creación de una red internacional que haga posible el intercambio de experiencias y la coordinación de los trabajos.

Los modelos matemáticos para predecir el desarrollo de cáncer en los seres
humanos a partir de los niveles medios de ingesta de acrilamida en alimentos no son suficientes para llegar a conclusiones definitivas y para hacer estimaciones cuantitativas del riesgo. Por otra parte, se desconoce la toxicocinética y toxicodinamia de la acrilamida en el organismo humano.

Los científicos consideran necesario realizar más estudios para identificar el mecanismo de formación de la acrilamida durante el proceso de cocinado; la epidemiología de los cánceres humanos frecuentes, la presencia de la acrilamida en otros alimentos distintos de los ricos en almidón –incluidos los que no son típicos de las dietas–, y las posibilidades de reducir la cantidad de acrilamida en alimentos cambiando su composición, los tratamientos a los que se les somete y otros factores.

La tarea por hacer

Las intoxicaciones o las toxiinfecciones debidas al consumo de alimentos crudos o insuficientemente cocinados son un asunto de gran importancia. La mayoría de los alimentos que se ingieren contienen sustancias que, consumidas durante periodos prolongados, pueden estimular el desarrollo del cáncer. Su desarrollo dependerá de los factores internos de tipo personal, de las dosis y del tiempo de exposición. Existen otras causas que estimulan el desarrollo del cáncer, incluidos la contaminación ambiental, el estilo de vida, el medio laboral y otros.

Debido a los recientes descubrimientos de la acrilamida en los alimentos y el alto consumo de alimentos fritos en la población mexicana, se puede esperar la aparición de los efectos dañinos en personas expuestas a esta dieta; sin embargo, los expertos advierten que el nivel de agentes que causan daños en el A D N y que son potencialmente cancerígenos –como es el caso de la acrilamida– debe restringirse y reducirse en los alimentos. Cuando se generan en los alimentos de forma natural, es necesario tomar acciones para determinar cuál es el nivel permisible que de forma razonable no entrañe peligro para la salud. Para esto se debe trabajar conjuntamente con la industria alimenticia a fin de aumentar el nivel de conocimientos sobre la acrilamida en los alimentos.

Las posibles consecuencias de tales descubrimientos para la industr ia son por el momento impredecibles, pero pueden tomarse algunas medidas sencillas que podrían reducir o eliminar la acrilamida de algunos alimentos protegiendo su estado higiénico y su sabor. Entre esas medidas se hallan las de agregar el aminoácido cisteína o minerales como el calcio, que impiden la formación de acrilamida, o bien cambiar las técnicas en el cocinado y preparación de los alimentos.

Mientras no se disponga de nuevos datos, los expertos no recomiendan a la población que deje de consumir los productos ya estudiados; no existe un método práctico para evitar la presencia de acrilamida en los alimentos, y dado que aparece en muchos productos de consumo habitual, no es posible seguir una dieta equilibrada sin correr algún riesgo. Advierten, sin embargo, que en una dieta equilibrada el consumo de productos fritos y ricos en grasas debe ser limitado. Por otra parte, una dieta saludable y equilibrada que incluya una buena cantidad de frutas y verduras parece tener un efecto protector ante ciertos tipos de cáncer.

En conclusión, las recomendaciones de los expertos no son muy alentadoras. Durante la mayor parte de nuestra vida estamos expuestos a la contaminación alimenticia de compuestos químicos potencialmente cancerígenos. Dados nuestros hábitos alimenticios, es difícil modificarlos prescindiendo de platillos y formas de cocinado habituales en la dieta. El cocinado a temperaturas inferiores a las normales no es una solución porque el calor elimina organismos patógenos peligrosos. Como dijimos antes, se necesitan más estudios y pruebas antes de lograr un entendimiento total del problema y de sus implicaciones para la salud.

*Instituto de Medicina Forense de la Universidad Veracruzana,
S.S. Juan Pablo II s/n, Boca del Río, Ver., correo electrónico:
rinfanzon@uv.mx