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Risco de dioxinas e furanos nos alimentos

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Entre os riscos de contaminantes químicos potenciais nos alimentos, um dos mais temidos são as dioxinas e os furanos. São compostos solúveis em gordura (lipofílicos) e, assim, bioacumulativos na cadeia alimentar, especialmente associados com carne, leite e seus derivados.

Dioxinas e furanos são duas classes de compostos aromáticos tricíclicos, de função éter, com estrutura quase planar e que possuem propriedades físicas e químicas semelhantes.

Nestes compostos, os átomos de cloro se ligam aos anéis benzênicos, possibilitando a formação de um grande número de congêneres: 75 para as dioxinas e 135 para os furanos, totalizando 210 compostos.

Das 210 dioxinas e furanos existentes, 17 compostos com substituições nas posições 2, 3, 7 e 8 destacam-se sob o ponto de vista toxicológico. A toxidade aguda mais elevada é para o 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (2,3,7,8-TCDD), que é ultrapassado somente por algumas outras toxinas de origem natural. Veja a tabela a seguir:

A contaminação em pequenas doses não é facilmente perceptível, porque em curto espaço de tempo não gera sintomas, mas como são cumulativas no organismos, podem causar intoxicações a médio e longo prazo.

Problemas comumente associados com estas moléculas são a cloroacne, que se apresenta como um tipo de erupção, cistos ou fissuras semelhantes à acne na pele, além de manchas escuras e mudanças nas funções do fígado.

Porém, os casos podem ser mais graves. As dioxinas e os furanos foram incluídos na lista de substância cancerígenas do programa Nacional de Toxicologia (NTP) dos EUA, com base nos estudos do Instituto Nacional da Saúde (NHIS – National Health Interview Survey) em 2001. Até então, eram classificados pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (USEPA – United States Environmental Protection Agency) no grupo B1 (provável carcinogênico).

As evidências disponíveis apontam fortemente que a TCDD exerce seu efeito carcinogênico primariamente por meio de sua efetividade como agente promotor de estimulação de replicação de células de maneira reversível e inibindo apoptoses.

O 2,3,7,8-TCDD tem a propriedade de se tornar um produtor de proteínas se inserido nas células do corpo. Ele penetra no núcleo da célula e combina-se com o DNA, depois direciona a função das células para a produção de proteínas, o que resulta finalmente em um enfraquecimento do sistema celular, inclusive o imunológico.

ROTAS DE EXPOSIÇÃO

As rotas de exposição identificadas incluem exposição direta pelas emissões atmosféricas e de chaminés e exposição indireta pela contaminação do solo e de produtos alimentícios, água e outros elementos.

ar > solo > vegetais > animais > seres humanos

O isômero 2,3,7,8-TCDD é extremamente estável quimicamente e é consideravelmente insolúvel em água e em muitos compostos orgânicos, mas é muito solúvel em óleos e gorduras. Assim,  suas propriedades fazem com que não seja levado pela chuva, tornando-se um resíduo cumulativo.

A sequência de reações de formação dos PCDD e PCDF não é bem entendida ou conhecida, mas existem três teorias básicas para a ocorrência desses compostos em incineradores:

  1. Ocorrem como constituintes em pequeníssimas quantidades, traços, no próprio resíduos e uma parte passa através do incinerador, sem transformação;
  2. São produzidos durante a incineração ou em caldeiras, a partir de precursores, como o PCB (bifenila policlorada), os pentaclorofenois e os benzenos clorados;
  3. São produzidas a partir de materiais não diretamente relacionados a esses compostos (ex.: produtos de petróleo em geral, hidrocarbonetos clorados, íons cloreto inorgânico e plásticos).

A 1ª hipótese tem sido descartada nos casos em que a temperatura de combustão dos fornos é alta o suficiente para destruir os PCDD e PCDF, como ocorre na incineração de resíduos em que a temperatura está próxima ou acima de 900ºC e o tempo de residência é alto (1 a 2 segundos).

A 3ª hipótese é a mais aceita, pelo mecanismo conhecido como síntese “de novo” que permite chegar a moléculas complexas a partir de moléculas simples por reações elementares entre C, H, O e Cl.

Observa-se a formação de dioxinas, furanos e compostos relacionados com o benzeno e fenóis clorados no carbono residual coletado na saída de sistemas de combustão (região de temperatura entre 300 a 400ºC), quando na presença de HCl, O2 e H2O. Essas reações são catalisadas por vários metais, óxidos metálicos e silicatos, também presentes no material particulado arrastado.

Por isso, sua geração está associada a processos de combustão que podem ocorrer em:

  1. Incineradores de lixo municipal, de resíduos industriais, de lodos residuários e hospitalares;
  2. Plantas de preparação e termelétricas de carvão;
  3. Queima ao ar livre de resíduos de madeira;
  4. Veículos automotores;
  5. Fumaça de cigarro;
  6. Lareiras que queimam madeira;
  7. Aciarias;
  8. Fundições de cobre;
  9. Outros processos similares.

Tal síntese ocorre especialmente quando na combustão há presença de subproduto da sínteses de herbicidas, desinfetantes e outros; PCB (formação de furanos somente); componentes agente laranja (2,4,5-T e 2,4-D); benzenos clorados; compostos de cloro e bromo assemelhados; diversos derivados de petróleo.

O NOTÓRIO CASO BELGA

O caso mais conhecido de alimentos contaminados com dioxinas e furanos ocorreu em 1999, quando um produtor de Roulers, norte da Bélgica, ficou intrigado com a falta de apetite de seus frangos e com a diminuição da produção de ovos.

Nesta ocasião, os veterinários levantaram a hipóteses de uma contaminação por dioxina na ração dos frangos.

Certificados da hipótese, o governo belga estimou que 80 mil toneladas de ração potencialmente contaminada foram fornecidas a 1400 fazendas, o que corresponde a metade das granjas daquele país, sendo que 40% de produção suína e 17% da pecuária foram atingidas.

O governo da Bélgica, apenas pela hipótese de algumas fazendas não terem se submetido ao controle de qualidade dos seus rebanhos, resolveu interditar 230 fazendas e proibir a comercialização de centenas de milhares de animais.

Vários países na Europa, EUA, Japão e inclusive Brasil cancelaram as exportações de produtos granjeiros provenientes da Bélgica, tais como linguiças, carne de aves, de gado, leite e derivados, o que evidentemente levou o país a ter um prejuízo de milhões de euros.

O Ministro da Agricultura da Holanda teve de renunciar após descobrirem que conscientemente havia importado ração de origem belga potencialmente contaminada com dioxina.

A Nestlé suspendeu temporariamente a produção em sua fábrica de chocolates na Bélgica. Em Paris e na França, a cadeia McDonalds recolheu do mercado toda sobremesa à base de leite, pois o fornecedor de produtos para fabricação de sorvetes era uma companhia belga.

Inicialmente as autoridades belgas não concluíram se a dioxina teve origem numa fábrica de Ghent ou se veio de material vendido à fábrica por fornecedores que reaproveitam azeite e gorduras usados em restaurantes.

Houve muitas hipóteses sobre a origem da contaminação. Por isso, foi investigada uma ampla gama de possibilidades: detergentes, pesticidas, tintas etc., mas ao final, a ração diária do rebanho foi identificada como principal responsável pela contaminação.

Vários componentes da ração foram analisados separadamente e o farelo de polpa cítrica, proveniente justamente do Brasil, foi identificado como fonte potencial mais provável de contaminação.

A rastreabilidade demonstrou que esta polpa cítrica tinha sua acidez neutralizada por cal (CaO) e este foi identificado como principal contaminante potencial: a cal é obtida pela combustão do CaCO3 em fornos, e se este processo for realizado sem os devidos cuidados e com a utilização de materiais impróprios como combustível (como plásticos, pneus, madeira fumigada, etc), pode haver formação de dioxinas e furanos que vão se impregnar na cal.

Rastreabilidade da possível rota de contaminação da polpa cítrica por dioxinas.

Milhares de toneladas de polpa cítrica foram destruídas no exterior e outras milhares de toneladas deixaram de ser exportadas pelo Brasil.

PARA CONCLUIR

Dioxinas e furanos são perigos normalmente de baixa probabilidade na cadeia produtiva de alimentos, exceto quando as rotas produtivas esbarram direta ou indiretamente com suas fontes geradoras. No entanto, quando ocorrem, são de alta gravidade, seja pelos danos à saúde humana que devem ser o elemento de consideração prioritária, como também pelos colossais prejuízos econômicos que podem ocasionar em decorrência do rompimento de contratos e consequente perda de credibilidade em relação aos produtores.

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Como interpretar laudos de dioxinas e PCBs? – Parte 2 de 2

3 min leitura

Na semana passada começamos a falar sobre este tema (laudos de dioxinas e PCBs). Leia aqui antes de prosseguir.

Neste post vamos focar a interpretação de laudos voltados ao mercado feed (produtos para alimentação de animais de criação), incluindo legislações europeias.

Segue novamente um exemplo de laudos de dioxinas e PCBs:

IN nº 1 (MAPA), de 23/01/2018 – Limites máximos de dioxinas e bifenilas policloradas sob a forma de dioxinas em produtos destinados à alimentação animal

Esta instrução (ver na íntegra aqui) traz o seguinte padrão:

Contaminantes

Produtos destinados à alimentação animal

Limite máximo em ng PCDD/F-TEQ-OMS/kg de alimento1 para um teor de umidade de 12 %

Dioxinas [soma das dibenzo-para-dioxinas policloradas (PCDD) e dos dibenzofuranos policlorados (PCDF), expressa em equivalente tóxico OMS com base nos fatores de equivalência tóxica da OMS (TEF-OMS)

Ingredientes de origem vegetal, incluindo os óleos vegetais e seus subprodutos

0,75 ng TEQ PCDD/F OMS/kg

Ingredientes para alimentação animal de origem mineral

0,75 ng TEQ PCDD/F OMS/kg

Para avaliar o laudo acima, avaliamos o OMS (2005)-PCDD/F TEQ upper-bound.

O resultado do laudo foi 0,1465 ng/kg, inferior a 0,75 ng/kg. Neste caso, o produto está dentro do padrão (seja para ingredientes de origem vegetal ou mineral).

Directive 2002/32/EC of the European Parliament and of the Council of 7 May 2002 on undesirable substances in animal feed – Council statement

A legislação do European Commission (ver aqui na íntegra) é um pouco mais complexa que a do MAPA. Há diferentes padrões conforme o tipo de feed. Seguem abaixo padrões para feeds de origem vegetal e óleos:

Observação: o mesmo padrão é seguido também no GMP+ FSA em seu documento TS 1.5.

Substância indesejável

Produtos destinados à alimentação animal

Limite máximo em mg/kg (ppm) relativo a produtos para alimentação animal com teor de umidade de 12 %

Dioxinas (soma de dibezo-para-dioxinas policloradas (PCDD’s) e dibenzofuranos policlorados (PCDF’s) expressa em equivalente tóxico OMS com base nos fatores de equivalência tóxica da OMS (TEF-OMS)

Feed materials de origem vegetal, exceto óleos vegetais e seus subprodutos

0,75 ng WHO-PCDD/ F-TEQ/kg

Óleos vegetais e seus subprodutos

0,75 ng WHO-PCDD/ F-TEQ/kg

Soma de dioxinas e PCB’s semelhantes a dioxinas (soma de dibezo-para-dioxinas policloradas (PCDD’s), dibenzofuranos policlorados (PCDF’s) e bifenilas policloradas (PCB’s) expressa em equivalente tóxico OMS com base nos fatores de equivalência tóxica da OMS (TEF-OMS)

Feed materials de origem vegetal, exceto óleos vegetais e seus subprodutos

1,25 ng WHO-PCDD/ F-TEQ/kg

Óleos vegetais e seus subprodutos

1,5 ng WHO-PCDD/ F-TEQ/kg

Começando com o padrão de dioxinas, segue o mesmo do exemplo anterior. O resultado está dentro do padrão (abaixo de 0,75 ng/kg).

Sobre o parâmetro soma de dioxinas e PCBs semelhantes a dioxinas, avaliamos o OMS (2005)-PCDD/F+PCB TEQ upper-bound.

O resultado do laudo foi 0,1465 ng/kg, inferior a 1,25 ng/kg (considerando feed material de origem vegetal). Neste caso, o produto está dentro do padrão.

Quer ler mais sobre interpretação de laudos? Dê uma olhada nos seguintes posts:

– Laudos de análises microbiológicas: você sabe interpretar os resultados? [link]
– Dúvida de leitor: unidade de medida em laudos de análises microbiológicas [link]
– Tudo o que você sempre quis saber sobre laudos de migração de embalagens de alimentos [link]

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Bioacumulação de pesticidas e dioxinas em moluscos bivalves

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Distinct bioaccumulation profile of pesticides and dioxin-like compounds by
mollusk bivalves reared in polluted and unpolluted tropical bays: Consumption risk and seasonal effect
Petrus Galvão, Bernhard Henkelmann b, Renan Longo, José Lailson-Brito,
João Paulo Machado Torres, Karl-Werner Schramm, Olaf Malm 

Resumo
Mariculture activity has increased its production along the Atlantic Coast of Brazil over the last years. This
protein source for human consumption may also represent risks due to the exposure to bioaccumulated
contaminants in the tissues of organisms reared in polluted shallow waters. This study evaluated the bioaccumulation
of pesticides and dioxin-like compounds in two commercial marine bivalve species reared
at different sites along the Rio de Janeiro State coast (SE-Brazil). We observed distinct contamination profiles
in bivalve tissues reared at each sampling site, which may be related to human activities historically
developed in those areas. A pronounced tendency for higher contamination levels in animals sampled in
the last month of winter (September) is discussed as being likely due to environmental issues, rather than
biological factors. Based on Minimal Risk Level, Maximum Residue, Acceptable Daily Intake and Toxic
Equivalent, bivalves are classified as safe for human consumption.

Original gentilmente cedido pelo autor, professor João Paulo Machado Torres

Baixe aqui o paper.

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Europa publica relatório sobre resíduos de dioxina em alimentos

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A Autoridade Européia de Segurança de Alimentos publicou o relatório científico
Atualizações sobre o monitoramento dos níveis de dioxina em alimentos e rações
(EFSA Journal 2012;10(7):2832)

Para os recém-chegados, as dioxinas são substâncias persistentes no meio ambiente, bio-acumulativas nos organismos vivos, tendo afinidade pela gordura. Seus danos à saúde são vastos, de depressão do sistema imunológico, ataque ao sistema nervoso, danos ao sistema endócrino e reprodutivo a até câncer.

Destaquei algumas conclusões que me chamaram a atenção:

• Alimentos e rações de origem animal apresentaram níveis maiores de dioxinas e PCBs que outras de origem vegetal. Carne de enguia e fígado de peixe e derivados apresentaram maior média de contaminação tanto para dioxinas como PCBs.

Os níveis de dioxinas e DL-PCBs excederam o nível máximo permitido em 9,7% das amostras de alimentos e em 2,3% das rações.

• Uma queda nos níveis de contaminação por dioxina e PCD foram observadas durantes os entre 1995 e 2010 em três grupos selecionados para análise de tendências: leite cru e derivados do leite, ovos de galinha e derivados e carne de pescados (exceto enguia).

Carne de ovelha apresentou em média menos dioxinas e PCBs que a carne bovina.

Ovos de granja apresentaram quantidade significativamente menor de dioxina e PCBs do que as criadas livremente, em produção orgânica aberta. Salmão de cativeiro e truta apresentaram em média menos dioxinas e PCBs do que os de pesca selvagem.

Resumo:

Dioxins and polychlorinated biphenyls (PCBs) are environmentally persistent substances that have been associated with human health effects. Their presence in food and feed available on the European market is monitored. A total of 13,797 samples were assessed for dioxins and dioxin-like PCBs (DLPCBs) and 19,181 samples for non dioxin-like PCBs (NDL-PCBs). These samples were submitted between 1995 and 2010 by 26 European countries. At least one quantified congener of dioxins and DL-PCBs was found in almost all samples, whereas at least one NDL-PCB indicator was quantified in 68.4 % of the feed and 82.6 % of the food samples. “Meat from eels” and “Fish liver and derived products” contained the highest average contamination levels of both dioxins and PCBs. Levels of dioxins and DL-PCBs, and of NDL-PCBs were above the permitted maximum levels in respectively 10 % and 3 % of the food samples. Depending on the population group, defined as the combination of age class and the respective survey, average exposure to dioxins and DL-PCBs was estimated to be between 0.57 and 2.54 pg TEQWHO05/kg b.w. per day and the 95th percentile between 1.2 and 9.9 pg TEQWHO05/kg b.w. per day. Average exposure to NDL-PCB indicators was estimated to be between 4.3 and 25.7 ng/kg b.w. per day and the 95th percentile between 7.8 and 53.7 ng/kg b.w. per day. Fish, meat and dairy products appeared to be the highest contributing food groups to dietary exposure. Their relative importance depended on age and country of the consumer. A general decrease in dietary exposure of dioxins and DL-PCBs was observed between 2002-2004 and 2008-2010, estimated to be between 16.6 % and 79.3 % for the different population groups. A smaller decrease was observed for NDL-PCBs. Full compliance with legislative requirements for analysis and reporting would facilitate future Europe-wide risk assessments.

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