TÓxicos naturales de origen vegetal



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TÓXICOS NATURALES DE ORIGEN VEGETAL




Índice

Contenido


Bibliografía 25

e-grafía 25





  1. TOXICOS NATURALES DE ORIGEN VEGETAL



    1. Introducción (Carrillo & Martínez, 2012)

El reino vegetal incluye a más de 260 mil especies, todas con una característica común: realizan fotosíntesis. Gracias a este proceso, los vegetales tienen la capacidad de convertir la energía luminosa en energía química; por tanto, los animales y demás seres vivos obtienen su fuente energética de manera directa o indirecta de las plantas. Por esta razón los vegetales representan una fuente muy importante de alimentos para los seres humanos, que no sólo obtenemos de ellos energía en forma de carbohidratos, sino además todos los nutrimentos que requerimos, algunos de manera casi exclusiva, como la vitamina C o ácido ascórbico –que es escasa en otras fuentes alimentarias -, polisacáridos no digeribles o fibra, así como diversos compuestos que se engloban con el nombre de fitoquímicos.

Debido a que los vegetales generan su propio alimento a partir de la fotosíntesis (son autótrofos), no tienen necesidad de desplazarse para conseguir su fuente energética como el resto de los seres vivos. El hecho de permanecer fijos en un sitio desde que nacen hasta que mueren los expone a la acción de diferentes depredadores, que pueden ser animales (incluido el hombre), parásitos y microorganismos. Como todos los seres vivos, las especies del reino vegetal han desarrollado mecanismos de defensa contra estos depredadores, y uno de ellos es la producción de metabolitos secundarios que actúan como repelentes, insecticidas o fungicidas, ya sea mediante la generación de olores y sabores desagradables o dañando al ser vivo que los ingiera. Estas sustancias inherentes a la planta son consideradas tóxicos naturales.

Los metabolitos secundarios no sólo proveen de defensa a las plantas, sino que también pueden secretarse como respuesta a condiciones ambientales adversas o para ayudar a la conservación de energía y nutrimentos escasos. En ocasiones, estos metabolitos resultan tóxicos para los seres humanos porque nuestro organismo los confunde con sus propios metabolitos, de manera que se inhiben ciertos procesos y esto nos causa daño. La razón por la cual consumimos vegetales que contienen algunos de estos tóxicos es porque nos proporcionan energía y nutrimentos indispensables. La mayor parte de estos vegetales comestibles tienen concentraciones mínimas de tóxicos endógenos o se procesan para eliminarlos o disminuirlos antes de su consumo, de manera que en general representan riesgos mínimos para el género humano. Algunas plantas, sin embargo, contienen tóxicos de manera indirecta a través de productos de origen animal como leche, huevo o miel.

En su mayor parte, los efectos producidos por los tóxicos vegetales endógenos afectan la nutrición, ya que inhiben o dificultan los procesos metabólicos que realiza el cuerpo para funcionar de manera correcta. Ya sea que quelen o liguen alguna sustancia, o bien que inhiban la correcta absorción de otra, lo cierto es que son perjudiciales y, por tanto, su ingesta resulta indeseable. Otros dañan de manera directa algún órgano o función biológica, aunque las plantas que contienen tóxicos que pueden ocasionar daño grave se consideran venenosas y por ello no se consumen.

En cualquier caso, es importante identificar y reconocer los tóxicos naturales de los vegetales, así como las probables consecuencias de su ingesta y las opciones para eliminarlos antes de su consumo.


    1. CLASIFICACIÓN

Se han agrupado de acuerdo con sus similitudes químicas y en otros por causar efectos similares.

      1. LECTINAS

Definición

Las lectinas son proteínas no enzimáticas, glucoproteínas o lipoproteínas que se unen de manera particular a azucares. El término lectinas viene del latín legere, que significa elegir o escoger, ya que aglutinan una parte específica de la molécula. Dado que la mayor parte tienen la capacidad de aglutinar los eritrocitos y otras células, reciben el nombre de hemoglutininas.

La primera lectina, extremadamente tóxica, fue descubierta por Stillmark en 1888, en las semillas del ricino, y se les dio el nombre de “lectinas” en la década de 1950, pero por el momento no se sabe exactamente cuál puede ser su función biológica. Es posible que sea muy diversa, desde el reconocimiento del propio polen a la defensa frente a insectos. (Calvo)

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Figura No. 1 Hemaglutinina (lectina vista en posición lateral).



Fuentes

Aunque la mayor parte de las lectinas se encuentra en el reino vegetal, también están presentes en algunas variedades de hongos, esponjas, moluscos y peces. Dentro de los vegetales, de las 800 plantas en las se han encontrado, alrededor de 600 son leguminosas y constituyen de 2 a 10% del contenido proteico total de la semilla.

En el cacahuete (Arachis hypogaea) existe una lectina, también tetramérica, como la de la alubia roja, que es capaz de reconocer unidades de beta-D-galactosa. También son abundantes en lentejas, guisantes, soja y trigo germinado. Las lectinas de soja tienen afinidad por oligosacáridos que incluyen galactosa, las de lenteja, guisante y haba tienen afinidad por grupos de manosa, y las de patata y trigo germinado, por grupos de n-acetil quitobiosa. En ninguno de estos casos se conocen intoxicaciones debidas a ellas. (Calvo)

Efectos

La ingesta de lectinas provoca un efecto adverso a la nutrición, ya que se unen a las células del epitelio intestinal y de esa forma inhiben el transporte y absorción de nutrimentos a través de la pared celular (vitaminas, aminoácidos, grasas, minerales), además de provocar la muerte de las células del epitelio intestinal. El consumo prolongado de legumbres crudas puede derivar en retraso en el crecimiento o incluso bocio. Una exposición sistémica a lectinas puede ocasionar daño fatal al hígado y otros órganos.

Debido a su carácter proteico, la mayor parte de las lectinas se destruye con calor húmedo, por lo que no presentan riesgo para el consumo húmedo, excepto en lugares muy altos donde el punto de ebullición es reducido. La mayor parte de los métodos caseros de cocción eliminan estas sustancias, siempre y cuando se asegure una buena relación tiempo-temperatura (se sugiere un tiempo mínimo de cocción de 10 minutos). Se debe tener cuidado con alimentos elaborados con harina de leguminosas, en especial soya, ya que las lectinas presentan resistencia a inactivarse por calor seco.

Los síntomas en seres humanos por ingesta de lectinas se presentan sobre todo a nivel gastrointestinal (náuseas, vómito, diarrea). Ingerir cuatro a cinco semillas crudas de leguminosas generaría este efecto.

Sólo algunas lectinas, como la ricina de la planta de ricino (Ricinnus communis) y el abrin del regaliz americano o guisante del rosario son potentes venenos. La ricina, que ha sido la más estudiada, causa necrosis grave de las células de la pared intestinal y al parecer destruye también las células del sistema de defensa reticuloendotelial, dejando muy debilitado el sistema inmunitario e indefenso al organismo, incluso contra toxinas endógenas, por lo que puede ocurrir la muerte por daños a diferentes órganos. La exposición más riesgosa a la ricina es por inhalación o inyección; de hecho, en la década de 1970 el periodista búlgaro Georgi Markov fue asesinado con una inyección de ricina aplicada con la punta de una sombrilla en la parada de un autobús. Markov murió de septicemia tres días después del ataque.

Las lectinas tienen algunas aplicaciones prácticas en análisis clínicos para identificar tipos de sangre, reconocer células tumorale e incluso para evitar rechazos en trasplantes de célula ósea, ya que remueven las células T responsables de esta respuesta.



      1. AGENTES QUELANTES O SECUESTRADORES DE MINERALES



        1. FITATOS

Definición

Son llamados también ácido fítico, el cual es un ácido orgánico que contiene fósforo, presente en los vegetales sobre todo en semillas y fibra.

El fósforo que contiene una gran variedad de vegetales se encuentra en forma de ácido fítico o fitatos.

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Imagen 2. Estructura del ácido fítico



Fuentes

Nueces, legumbres, germen y salvado de cereales, zanahorias, brócoli, papas, alcachofas, zarzamoras, fresas, e higos. También en diferentes especias como alcaravea, cilantro, comino, mostaza, nuez moscada y pimienta negra.



Efectos

Los fitatos tienen la facilidad de formar complejos insolubles con minerales, en especial cinc y cobre, por lo que se les considera agentes quelantes. Es posible que los fitatos se liguen también a proteínas y almidón. Se les responsabiliza de afectar la biodisponibilidad de minerales y se sugiere que la formación del complejo mineral-fitato insoluble en el tracto digestivo impide su propia absorción. Este efecto depende de varios factores, como el estado nutricional de la persona, la concentración de minerales y fitatos en el alimento, el nivel de hidrólisis de fitatos por las enzimas fitasa y fosfatasa, el nivel y tipo de procesados de los alimentos, etc.

Los fitatos también pueden inhibir la acción de algunas enzimas como pepsina, α-amilasa y β-glucosidasa, lo que podría resultar en disminución de la digestibilidad de proteína y almidones en alimentos ricos en fitatos. Se ha observado que estos alimentos se digieren en un rango más lento, lo que produce menor cantidad de glucosa en sangre. Se ha sugerido que los fitatos pueden usarse con fines terapéuticos contra diabetes y obesidad; en este caso, eliminarlos por completo de los alimentos sería indeseable. Sin embargo, no se han determinado los niveles en que se combinen máximos beneficios a la salud y mínimos efectos adversos. Algunos autores han sugerido que los fitatos tienen efecto protector para la prevención de cáncer de colon y mamario, por lo que no los consideran nocivos o antinutrimentos.

Debido a que son inestables al calor se pueden eliminar con facilidad mediante técnicas tradicionales de cocción. Los procesos propios de cereales y leguminosas, como el remojo, la germinación y la fermentación disminuyen de manera considerable la concentración de fitatos en dichas semillas.



        1. Oxalatos

Definición

Son sales o esteres de ácido oxálico. Resultan de combinar el oxalato sódico vegetal con el calcio y magnesio del organismo. Se trata de sustancias habitualmente muy incoloras, reductoras y tóxicas; son tóxicas debido a que en presencia de iones de calcio forman el oxalato de calcio, CaC2O4, una sal muy poco soluble. 



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Figura No. 3 Oxalato



Fuentes

Los oxalatos incluyen el ácido oxálico y sus sales de sodio y potasio. Se encuentran sobre todo en espinacas, ruibarbo, hojas de betabel, té y cacao, y en menor cantidad en lechuga, apio, calabaza, coliflor, zanahorias, papas, chícharos, frijoles y nabos.



Efectos

El consumo elevado de ácido oxálico en la dieta genera irritación del sistema digestivo, en particular del estómago y riñones, ya que además de ser un ácido fuerte forma pequeñas cristales insolubles con bordes filosos que irritan los tejidos.

Los oxalatos ligan calcio y otros minerales indispensables, y eliminan la disponibilidad para absorción. El efecto del ácido oxálico depende de su cantidad en el alimentos: 2.25 g de ácido oxálico precipitan 1 g de calcio. Una relación mayor a 1 (ácido oxálico/calcio) afecta la biodisponibilidad de calcio, y una relación mayor a 2.25 debe considerarse descalcificante.

Los oxalatos pueden provocar hipocalcemia debido a su capacidad para ligar el calcio sanguíneo. Se ha sugerido la posibilidad de que incrementen la incidencia de cálculos renales, ya que favorecen la precipitación de calcio en forma de sales insolubles. Ya que los seres humanos secretamos diferentes cantidades de cristales de oxalato de calcio en la orina, y sólo un tercio de éstos provienen del oxalato de la dieta, no se puede atribuir al oxalato dietario un desorden metabólico que resulte en producción de cálculos renales. Se sugiere que las personas que padecen enfermedades renales o cálculos, artritis reumatoide o gota, eviten alimentos ricos en oxalatos.

La intoxicación aguda en seres humanos con oxalatos ocasiona gastroenteritis corrosiva, convulsiones, choque, disminución de calcio en plasma, daños renales, dificultades respiratorias, dolor abdominal, náusea, vómito, diarrea, coma y muere si se colapsa del sistema coronario. Este tipo de intoxicación es poco probable, ya que supondría la ingesta excesiva de alimentos ricos en oxalato (5 kg de ruibarbo, 500 g de hojas de espinaca o 2.5 kg de jitomates). Incluso, para que se presentara una intoxicación por consumo crónico de oxalatos tendrían que reunirse varios factores, lo que es poco probable. Los oxalatos se remueven de los alimentos mediante el remojo. Se recomienda una dieta rica en vitamina E y calcio si se ingieren en grandes cantidades.


      1. Compuestos fenólicos

Los compuestos fenólicos se encuentran distribuidos de manera amplia y exclusiva en el reino vegetal. No se tienen evidencia de que tengan valor nutrimental en la dieta, pero contribuyen al color de los alimentos y les proporcionan un sabor amargo. Los fenoles de bajo peso molecular no causan toxicidad en condiciones normales, excepto los polifenoles como taninos y flavonoides.

        1. Taninos

Definición

Son polifenoles o fenólicos de alto peso molecular. Los taninos protegen a las plantas contra heridas, porque resultan tóxicos para los microorganismos y herbívoros.



Químicamente son metabolitos secundarios de las plantas, fenólicos, no nitrogenados, solubles en agua y no en alcohol ni solventes orgánicos. Abundan en las cortezas de los robles (donde están especialmente concentrados en las agallas) y los castaños, entre otros árboles.

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Figura No. 4 Ácido gálico (Tanino)



Fuentes

Están presentes en casi todos los vegetales y los protegen contra microorganismos. Se encuentran sobre todo en café, cacao, sorgo y productos derivados como vino tinto, té, cerveza, etc.



Efectos

Los taninos tienen la capacidad de formar complejos muy estables con las proteínas, por lo que generan una sensación de resequedad o astringencia en la boca y se utilizan con diferentes finalidades en el procesamiento de alimentos. El efecto nocivo de los taninos en la dieta se relaciona precisamente con esta capacidad.

Se cree que las enzimas digestivas no pueden hidrolizar los complejos taninos-proteínas; por tanto, disminuye el nivel de digestibilidad de las proteínas y aumentan los niveles de nitrógeno fecal. Se ha informado que causan lesiones hepáticas (necrosis e hígado graso) y que al ligar y precipitar proteínas inhiben enzimas digestivas además de reducir la biodisponibilidad de hierro. Los habitantes de varios países asiáticos tienen el hábito de macar nueces de areca, que contienen grandes cantidades de taninos, y se cree que esto puede vincularse con los altos índices de cáncer de esófago y mejilla informados en esta zona. Lo mismo ocurre en Sudamérica por la ingesta de sorgo y variedades de té ricas en taninos.

Por otra parte, los taninos actúan como antioxidantes por lo que están relacionados con beneficios a nivel cardiovascular y se emplean para prevenir y tratar muchas enfermedades como arterioesclerosis, difusión cardiaca y lesiones hepáticas, para evitar rancidez oxidativa de lípidos.

La mayor parte de concentración de taninos en los vegetales se encuentra en las semillas, en especial en la cascarilla o salvado. Por ello lo más simple y económico para eliminarlos sería descascarillar las semillas, pero esta acción provocaría la pérdida de otros nutrimentos. La mayor parte de los procesos culinarios, como el remojo, germinado y cocción, disminuyen de manera considerable la cantidad de taninos.


        1. Flavonoides

Definición

Flavonoide (del latín flavus, "amarillo") es el término genérico con que se identifica a una serie de metabolitos secundarios de las plantas. Estos compuestos abundan en el reino vegetal, y pueden encontrarse como glucósidos, agluconas o ésteres metílicos, los más frecuentes son los β-glucósidos. Se dividen en seis grandes grupos: flaconas, flavononas, isoflavonas, antocianidinas, charconas y auronas.

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Figura No. 5 Flavonoide base y la acción de la enzima isomerasa



Fuentes

Frutas cítricas, manzanas, peras, duraznos y fresas.



Efectos:

Los flavonoides actúan como pigmentos amarillos de los cítricos. Son responsables en gran medida de la astringencia de diversos productos como el té y la piel de los cítricos.



Se ha señalado que la quercetina, que se encuentra en altas concentraciones en la cebolla, es carcinogénica de mamas. En contraste, los flavonoides se promueven como sustancias preventivas contra enfermedades cardiacas. Las isoflavonas de la soya y la alfalfa tienen actividad estrogénica, es decir, de hormonas femeninas, y los flavonoides de la piel de cítricos se consideran como antivirales.

        1. Otros

  • Curamina

Es un compuesto químico orgánico perteneciente a la familia de las benzopironas. Se consideran un grupo de metabolitos secundarios de las plantas. Etimológicamente Cumarina deriva de la palabra francesa coumarou, utilizada para referirse al Haba de Tonka.

Fuentes: se encuentra de forma natural en gran variedad de plantas, especialmente en alta concentración en el Haba de Tonka(Dipteryx odorata), grama de olor (Anthoxanthum odoratum), asperula olorosa (Galium odoratum), gordolobo (Verbascum spp.), hierba de búfalo (Hierochloe odorata), canela de Cassia (Cinnamomum aromaticum), trébol de olor (Melilotus ssp.) y Panicum clandestinum. Así como también en diferentes especias como la canela, lavanda, aceite esencial de menta, té verde y aceites esenciales de cítricos.

Efectos: su uso como aditivo alimentario se interrumpió al descubrirse su toxicidad en ratas y perros, al favorecer la coagulación sanguínea y dañar el hígado. Los últimos estudios han revelado que el metabolismo de cumaria en ratas y humanos es por completo diferente, por lo que no se puede asegurar que los resultados en animales serán iguales en humanos.

  • Safrol

Safrol, también conocido como shikimol, es un fenilpropeno. Es un líquido aceitoso incoloro o ligeramente amarillo. Por lo general se extrae de la raíz de corteza o el fruto de las plantas de sasafrás en forma de aceite de sasafrás, o sintetiza a partir de otros compuestos relacionados con metilendioxi. (Centro del artigos , 2014)

Fuentes: está presente en especias y aceites esenciales como el azafrán, anís estrella, alcanfor, nuez moscada, macis, jengibre y aceite de hojas de canela.

Efectos: Su uso como saborizante de bebidas no alcohólicas se interrumpió al descubrirse que causaba cáncer de hígado en roedores. Las altas dosis necesarias para que produzca el efecto carcinógeno en seres humanos sugiere que en condiciones dietarias normales, estos compuestos no representan un riesgo para la salud.

  • Gosipol

Es un polifenol derivado de la planta del algodón (género Gossypium, familia Malvaceae). El gosipol es un aldehído polifenólico que permeabiliza las células y actúa como un inhibidor para varias de las enzimas deshidrogenasas. Es un pigmento amarillo (Wikipedia, 2013). El gosipol es el pigmento predominante y probablemente el ingrediente tóxico principal de la mata de algodón.

Fuentes: se encuentra en las plantas del género Gossypium, entre las que se encuentra el algodón.

Efectos: la toxicidad de la semilla del algodón se debe a este compuesto. A pesar de que los seres humanos no consumen esta semilla, su harina refinada contiene más de 60% de proteína, por lo que puede usarse como suplemento proteico en la dieta; así, en la actualidad se investiga la manera de cultivar algodón libre de gosipol. El gosipol reacciona con proteínas y reduce su calidad, inhibe la conversión de pepsinógeno en pepsina y limita la biodisponibilidad del hierro; su consumo resulta en pérdida de apetito y peso, diarrea, anemia, disminución de la fertilidad, edema pulmonar, falla circulatoria y hemorragias en el tracto digestivo.

La semilla de algodón puede tratarse para disminuir o eliminar su contenido de gosipol; la técnica más antigua es el tratamiento con calor húmedo que lo liga con otros compuestos – en especial lisina – para volverlo menos tóxico. La toxicidad también se puede disminuir mediante la adición de iones metálicos, anilina, amoniaco o ácido bórico.



  • Catecol

Catecol (Pirocatecol, 1,2-dihidroxibenceno, 1,2-bencenodiol, o-dihidroxibenceno) es un compuesto cristalino con olor fenólico y un sabor dulce y amargo. Fue preparado por primera vez en 1839 por Reinsch mediante la destilación de la catequina. El catecol cristaliza en el sistema monoclínico y los cristales son incoloros. Se sublima y es volátil con vapor de agua. El aire y la luz le provocan cambios de coloración.

Fuentes: el mango y otras plantas de familia Anacardiaceae

Efectos: las fuentes que contienen catecol pueden dermatitis, el cual se encuentra sobre todo en la piel del fruto. Dicha dermatitis se manifiesta con erupciones, hinchazón de labios, mejillas, barbilla e incluso manos. En algunas ocasiones pueden ocurrir alteraciones gástricas.

  • Cicasina

Es una fitotoxina.

Fuente: se encuentra en algunas plantas de la famila Cycadaceae, en especial en las semillas. Estas plantas son falsas palmeras que creen en regiones tropicales y subtropicales del Pacífico y el Caribe; no se utilizan para consumo humano, pero son muy resistentes a diferentes condiciones climáticas, por lo que se vuelven el único alimento disponible después de la temporada de tifones.

Efectos: Se ha estudiado su efecto tóxico en animales, que incluye tumoraciones cancerosas en hígado, colon, recto y riñones. La cisacina es soluble en agua, por lo que se puede disminuir su concentración después de un lavado o remojo intenso.

      1. Inhibidores enzimáticos



        1. Inhibidores de proteasas

Son proteínas de bajo peso molecular solubles en agua. Se cree que su función biológica es prevenir la proteólisis indeseable en los organismos donde se encuentran. En el reino vegetal, los inhibidores de tripsina son los más estudiados; se encuentran en forma mayoritaria en leguminosas, en especial la soya. Hay dos tipos de estos: los de Bowman-Birk, que tienen la capacidad de inhibir dos enzimas (iguales o diferentes) al mismo tiempo, y los Kunitz, que inhiben sólo una enzima, casi siempre tripsina.

Fuente: están presentes en numerosos tejidos vegetales, animales y de microorganismos.

Efecto: El inhibidor se liga con la tripsina o forma un complejo con ésta, de manera que impide la correcta hidrólisis de proteínas; esto conduce a disminución del nivel de digestibilidad de las proteínas y pérdida de aminoácidos esenciales de la dieta, lo que ocasiona retardo en el crecimiento. Por otro lado, el páncreas recibe la señal de sintetizar una nueva enzima, por lo que incrementa su actividad; esto finalmente deriva en hiperplasia (aumento del tamaño del órgano) e hipertrofia del tejido pancreático.

Por fortuna, los inhibidores de tripsina no sólo se encuentran en bajas concentraciones en la mayor parte de las legumbres, sino que además son termolábiles. Las cocciones comunes, como el hervido (30 a 60 min) o la cocción en ollas de presión (15 a 20 min), pueden destruir más de 90% de estos inhibidores. Si se aumenta el tiempo de cocción (1 a 3 horas a presión atmosférica) o se aplican procesos previos a la cocción como el remojo, se pueden eliminar casi al 100%. Con base en lo anterior, se puede concluir que los inhibidores de tripsina no representan un peligro para nutrición o la salud humana si se consumen legumbres procesadas de manera adecuada.



        1. Inhibidores de amilasas

La amilasa es una enzima que descompone los carbohidratos o almidones en el cuerpo. Debido a su supuesta habilidad para evitar la descomposición y absorción del almidón, los inhibidores de alfa-amilasa se han utilizado para perder peso. En la actualidad, los inhibidores de amilasa disponibles en el comercio se extraen del trigo o del frijol común blanco (Phaseolus vulgaris) (Vida y Salud).

Fuentes: Estos inhibidores se encontraron por primera vez en extractos de trigo y centeno. Hoy se sabe que están presentes en varias legumbres, en especial frijoles.

Efectos: se cree que su función biológica es dar protección a las semillas contra insectos, ya que los inhibidores afectan la α-amilasa de las larvas. En seres humanos no se ha observado un efecto adverso importante, ya que las enzimas gástricas como pepsina los destruyen, evitando que quelen las amilasas pancreáticas.

        1. Alcaloides

Los alcaloides son compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno, cuyo nombre se deriva de sus propiedades alcalinas. En general se encuentran formando sales con el ácido acético, oxálico, láctico, málico, tartárico y cítrico.

Efectos: en las plantas cumplen función de defensa contra animales herbívoros, insectos, parásitos y microorganismos, para los cuales resultan tóxicos. La mayor parte de las plantas que contienen alcaloides no se usan para consumo humano debido a su toxicidad y al sabor amargo que desarrollan; sin embargo, dichos alcaloides con frecuencia tienen propiedades farmacológicas, de modo que las plantas se emplean con fines medicinales.

        1. Glucoalcaloides (solaninas)

Desde el punto de vista químico son glucósidos compuestos por un núcleo de alcaloide esteroideo llamado aglucona, unido a una cadena de azúcar. El tipo de glucósido que se obtenga dependerá del tipo de aglucona y azúcar. En general, el glucósido es más tóxico que su correspondiente aglucona. En la planta cumplen una función pesticida, ya que la protegen contra infestaciones de insectos y microorganismos, en especial hongos. Por ello, si la planta está infectada o lesionada aumenta la concentración de estos alcaloides como mecanismo de defensa.

Fuentes: estos glucósidos se encuentran en plantas del género Solanum, entre las que se encuentra la papa, la berenjena y el tomate. La solanina y la chaconina de la papa han sido los glucósidos más estudiados por ser los más comunes y problemáticos.

La concentración de alcaloides en papas depende de tres factores: el género o variedad de papa, es decir, su información genética; las condiciones de cultivo, como tipo de suelo, clima, uso de fertilizantes, etc., y el tratamiento que reciban las papas después de la cosecha, como la manipulación mecánica y las condiciones de almacenamiento. El contenido habitual de solanina y chaconina es de 20 a 100 mg/kg de papa, pero los brotes, las papas germinadas, verdes, infectadas por mohos, lesionadas o manchadas pueden contener arriba de 5 000 mg/kg. Las papas se vuelven verdes cuando están expuestas al sol durante el cultivo o después de la cosecha, razón por la cual se debe controlar la exposición a la luz durante el cultivo y el almacenamiento. Cuando las papas contienen niveles de 11 mg/100 g confieren sabor amargo; arriba de 20 mg/100 g provocan sensación quemante en boca y garganta.

La mayor concentración de alcaloides se encuentra en la piel o cascarilla de la papa, y decrece conforme se avanza hacia las capas inferiores. Debido a que estos compuestos son insolubles en agua y termoestables, no se eliminan por lavado, hervido, horneado, freído, secado a altas temperaturas ni cocción en microondas; sin embargo, el descascarillado o pelado de las papas los reduce hasta tres veces. Para inhibir la formación de glucósidos, los tubérculos deben almacenarse en la oscuridad y ser tratados con sustancias contra mohos como cera, sumergirlos en aceite de maíz u olivo, y rociarlos con solución de lecitina o algún otro emulsificante.

Efectos: la dosis tóxica diaria para humanos de solanina y chaconina es de 2 a 5 mg/kg y la dosis letal es de 3 a 6 mg/kg. Los efectos tóxicos ocurren en el sistema nervioso y en el tracto digestivo. En el sistema nervioso actúan mediante la inhibición de la enzima colinesterasa que cataliza la hidrólisis de acetilcolina en las células nerviosas; como esto no ocurre, aumenta la concentración de acetilcolina en el tiejido nervioso, lo que daña sus funciones. Los síntomas incluyen apatía, somnolencia, dificultad respiratoria, pulso acelerado, disminución de la presión, parálisis, pérdida de conciencia, temblores, debilidad y en casos graves coma y muerte. En el tracto digestivo la solanina y la chaconina destruyen la membrana de eritrocitos y otras células, lo que ocasiona inflamación de la mucosa intestinal, ulceraciones, hemorragias, dolor abdominal, estreñimiento, náusea, vómito y diarrea. También se han descubierto efectos tetratogénicos en ratones.

Por fortuna es difícil sufrir intoxicaciones graves, ya que la solanina no suele absorberse a nivel intestinal, además de que se hidroliza en el tracto digestivo a solidina, su aglucona menos tóxica, y se excreta en forma rápida por orina y heces.



        1. Pirrolizidinas

Son un grupo de sustancias que contienen un átomo de nitrógeno en el ciclo pirrolizidínico.

Fuente: se han encontrado en más de 250 especies de plantas y más de la mitad son tóxicas. Las plantas más comunes relacionadas con intoxicaciones humanas son la hierba cana o hierba de Santiago, heliotropo, crotalaria o cáñamo de la India, uña de caballo, consuelda, pensamiento.

Efectos: Aunque las plantas que contienen pirrolizidinas no se usan para consumo humano, la intoxicación casi siempre es indirecta a través de miel, leche o huevos de aves, ya que diferentes animales pueden alimentarse de ellas. También puede ocurrir por la ingesta de granos contaminados con semillas que contienen estos alcaloides, sobre todo en países pobres, ya que en situaciones de hambre y sequía es frecuente el consumo de cereales de baja calidad. Una fuente menor es la ingesta de remedios herbáceos, que a últimas fechas se ha vuelto una actividad común.

La dosis tóxica diaria para humanos es de 0.1 a 10 mg/kg de peso corporal. La retronicina, senecionina y petasitenina son las pirrolizidinas más tóxicas. En el hígado la principal manifestación es la enfermedad venooclusiva, trombosis venosa e ictericia. De manera secundaria puede tener efectos negativos en pulmones, corazón, riñones, estómago y sistema nervioso. Los niños parecen ser en especial vulnerables. Muchas pirrolizidinas ligan macromoléculas, las cuales incluyen ácido desoxirribonucleico, por lo que presentan efectos mutagénicos, carcinogénicos y teratogénicos.



        1. Metilxantinas (cafeína y teobromina)

Dentro de este grupo de alcaloides, se encuentran: la cafeína y la teobrimina.

Fuentes: la cafeína se encuentra en el café y la teobromina se encuentra en el cacao. La cafeína, que ha sido la más estudiada, también está presente en variedades de té, semillas de cacao y refrescos de cola. Son bien conocidos sus efectos estimulantes del sistema nervioso central y su efecto diurético. También se usa en fármacos contra asma y apnea en recién nacidos.

Efectos: la cafeína se absorbe con rapidez en el estómago, por lo que 100 mg de cafeína administrada en café llegan al plasma en 50 a 75 minutos después de la ingesta. Un bebedor normal de café tiene de 0.2 a 2 µg/ml de cafeína en el plasma y los efectos tóxicos aparecen cuando estos niveles rebasan los 10 a 30 µg/ml.

Las metilxatinas son compuestos vasoactivos, de modo que la cafeína presenta, además, efectos a nivel cardiovascular, como aumento de la presión arterial y arritmia, probablemente por su capacidad para incrementar la concentración de aminas vasopresoras en la orina. La cafeína y otras metilxantinas inhiben la enzima fosfodiesterasa, lo que provoca la pérdida de iones de calcio del retículo sarcoplástico. La intoxicación con cafeína produce dolor de cabeza, náusea, espasmos gástricos, excitación y palpitación cardiaca. Dosis más altas causan delirio, temblores, aumento de la presión arterial, arritmia, infartos de miocardio y la muerte. La dosis letal es de 5 g para niños y 10 g para adultos. Esta cantidad equivale a beber 75 tazas de café 125 tazas de té o 200 refrescos de cola.

Se ha estudiado de manera amplia el posible efecto mutagénico o carcinogénico de la cafeína, pero no se han obtenido resultados convincentes. También se le ha relacionado con osteoporosis, aunque no hay pruebas que aseguren que la ingesta de café aumenta este padecimiento.


      1. Glucósidos Cianogénicos

Los glucósidos cianogénicos son compuestos que al ser tratados con ácidos o hidrolizados con enzimas producen ácido cianhídrico.

Fuentes: Se encuentran en más de 200 especies de plantas, hongos y bacterias. Varios tubérculos para consumo humano lo contienen, como la mandioca amarga, el boniato y el ñame, además de otros vegetales como sorgo, caña de azúcar, chícharos, frijoles, almendras amargas, maíz, cerezas, manzanas, peras, duraznos y más; pero en la mayoría de los casos en dosis tan bajas que no representan riesgo.

Efectos: los productos más peligrosos son la amigdalina de las almendras amargas, la durrina del sorgo y la linamarina de la mandioca amarga – y por tanto de la tapioca-.

La producción de ácido cianhídrico a partir de glucósidos cianogénicos por vía enzimática se denomina cianogénesis. Este fenómeno ocurre cuando las enzimas extracelulares entran en contacto con el sustrato intracelular, como resultado del rompimiento del tejido por lesiones mecánicas durante la manipulación o por procesos como el molido, secado, picado y por supuesto masticado. Si el vegetal se consume sin que los glucósidos cianogénicos se hayan hidrolizado por completo, los ácidos del estómago llevarán a cabo este proceso. En la medida en que se inactiven las enzimas o se destruyan los sustratos, podría disminuir o eliminarse la producción de ácido cianhídrico. El procesado de alimentos como el remojo, cocción y fermentación reducen la cantidad de estos compuestos.

Debido a la gran variedad de alimentos que contienen estos alcaloides, se consumen en forma continua en cantidades bajas, y el cianuro ingerido se elimina por conversión a tiocianato. En poblaciones que dependen de alimentos que contienen grandes cantidades de glucósidos cianogénicos se pueden presentar enfermedades neurológicas o endocrinas como el bocio, debido al exceso de tiocianato.

El ácido cianhídrico es un potente inhibidor de la citocromo oxidasa, y por tanto de la respiración celular. Los síntomas de intoxicación dependen de la edad, peso corporal y estado de salud del individuo, pero suelen incluir hiperventilación, dolor de cabeza, náusea, vómito, debilidad general, coma y muerte por anoxia citotóxica.



      1. Tioglucósidos (bociogenéticos)

Son glucósidos que tienen el azúcar enlazado a la aglucona mediante un átomo de azufre; también se les llama glucosinolatos. Son metabolitos secundarios.

Fuente: se encuentran de manera exclusiva en plantas crucíferas, sobre todo en el género Brassica que incluye rábano, mostaza, coles, nabos, brócoli, coliflor y rábano fuerte, y son responsables del aroma y sabor pungente de estos vegetales. Se han descubierto más de 80 glucosinolatos naturales en plantas.

Efectos:

Forman un complejo con la enzima mirosinasa o tioglucosida, el cual se encuentra en compartimentos celulares apartados de la fracción que contiene al tioglucosidasa y se libera al lesionarse el tejido vegetal, ya sea por cortado, molido o masticado. Este complejo tiene varias funciones en la planta: una es como pesticida contra hongos e insectos, y otra como regulador de crecimiento y del metabolismo de azufre y nitrógeno.

Cuando la hidrólisis enzimática se lleva a cabo en vegetales crudos y húmedos aplastados, la producción de bociogenéticos es mayor. Es poco frecuente que ocurra una hidrólisis química o incluso enzimática con enzimas no vegetales como las de la microflora intestinal. La hidrólisis con mirosinasa genera en forma mayoritaria tiocianatos, nitrilos e isotiocianatos que se convierten con rapidez en goitrina. Estos compuestos impiden que la glándula tiroides absorba en forma correcta el yodo y por ende afectan la síntesis de hormonas tiroides. El tiroides aumenta su tamaño al querer producir más hormonas, lo que se conoce como bocio. Para una cocción con calor húmedo. Si se desecha el agua de cocción se puede disminuir incluso la cantidad de tioglucósidos.

A pesar de que los tioglucósidos se consideran tóxicos para los seres humanos, se han realizado estudios en animales que comprueban el efecto anticancerígeno de las plantas del género Brassica gracias a estos compuestos.



      1. Agentes Fávicos (Vicina y Convicina)

El favismo se catalogó como enfermedad después de observar casos esporádicos de hemólisis aguda tras el consumo de habas. Hoy se sabe que generan este padecimiento los β-glucósidos, vicina y convicina.

Fuente: se encuentran de manera exclusiva en plantas del género Vicia y cuya concentración en las semillas disminuye conforme éstas maduran.

Efectos: El efecto tóxico de estos compuestos ocurre cuando la microflora intestinal los hidroliza y libera las pirimidinas divicina e insouramilo, compuestos responsables de las crisis de favismo, además de que sus radicales libres generan otros efectos adversos.

El favismo es una alteración metabólica hereditaria que sufren algunas personas de origen mediterráneo, asiático y en menor proporción africano. Consiste en la deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa en los eritrocitos. Este tipo de actividad enzimática disminuye el nivel de glutatión reducido. Además, la presencia de divicina e isouramilo, que actúan como oxidantes del glutatión, contribuye a mantener aún más bajo el nivel de este último. Los niveles bajos de glutatión reducido se asocian a hemólisis. Las manifestaciones clínicas del favismo incluyen anemia hemolítica, hemoglobinuria (presencia de hemoglobina en la orina) e ictericia, que puede estar acompañada de fiebre alta. En algunos casos se llega a la muerte después de 24 a 48 horas. Dado que el favismo sólo ocurre en personas con deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, no se considera un problema grave.

Los β-glucósidos vicina y convicina se encuentran en el endospermo de la semilla, por lo que no se pueden eliminar por descascarillado, secado y molido. Al parecer, la única manera de controlar estas sustancias es por medio de cultivos genéticamente controlados.


        1. Aminas Vasoactivas o Vasopresoras

Las sustancias que afectan al sistema cardiovascular se denominan vasoactivas, y en las plantas hay algunas aminas que ejercen este efecto. Las más importantes son la tiramina, dopamina, norepinefrina, triptamina, serotonina e histamina.

Fuente: Los alimentos que contienen las aminas con más frecuencia son el plátano, plátano macho, aguacate, tomate, piña, haba y ciruela roja. Algunos alimentos orientales procesados, como la salsa y la pasta de soya, y varios condimentos pueden contener altas concentraciones de tiramina.

Efectos: estas aminas afectan el sistema vascular porque oprimen los vasos sanguíneos, lo cual incrementa la presión arterial. La mayor parte de estas aminas no representan riesgos significativos porque se metabolizan con rapidez mediante la enzima monoaminooxidasa; sin embargo, pueden ocasionar efectos graves en personas con inhibidores de esta enzima, lo que suele prescribirse como antidepresivos.

Los síntomas más comunes en estas situaciones son hipertensión, dolor de cabeza intenso y, en casos graves, hemorragia cerebral y muerte.



      1. Sustancias Psicoactivas

En este grupo se incluyen compuestos que tienen actividad sobre el sistema nervioso central. En su mayor parte son sustancias nitrogenadas, alcaloides como la mescalina y la discorina. También hay compuestos no nitrogenados como la miristicina y la carotatoxina.

Fuente y efectos: la miristicina está presente en la nuez moscada y el macis. La ingesta de 5 a 10 g de esta especia provoca estados de confusión que incluyen alucinaciones visuales y distorsión del tiempo y del espacio, seguidos de dolor abdominal y en algunos casos depresión y estupor; incluso se han informado casos de muertes por daños hepáticos. La miristicina pura no es tan potente como la nuez moscada, por lo que se piensa que esta especia contiene otras sustancias con propiedades psicoactivas.

La caratotoxina se encuentra en zanahorias y apio. Esta sustancia –similar a la cicutoxina, veneno poderoso conocido como cicuta- es altamente neurotóxica en ratones.

Dentro de los alcaloides está la mescalina, que se encuentra en el peyote. Esta planta cactácea es consumida en general por algunas etnias mexicanas con fines religiosos, por lo que no representa un gran riesgo.

La discorina se encuentra en el boniato o camote anaranjado y actúa como depresor del sistema nervioso central. Su ingesta genera sensación quemante en boca y garganta, dolor abdominal, vómito, diarrea, dificultad para hablar, vértigo, salivación, lagrimeo, sensación de calor, sordera, delirio e incluso la muerte.



      1. Fitoestrógenos

Son un grupo de compuestos que tienen propiedades similares al 17β-estradiol, principal estrógeno humano. Los fitoestrógenos pertenecen a tres tipos de estructuras: isoflavonas (genisteína, daidzenina, genistina, biocanina), cumarias (cumestrol, 4-metoxicumestrol) y lactonas del ácido resorcíclico (zearalenona).

Fuente: Se informado actividad estrogénica en diferentes vegetales como manzana, cerezas, zanahorias, ajo, perejil, papas, maíz, avena, arroz, cebada, trigo y soya, así como aceites de coco, cacahuate y oliva.

Efectos: los efectos fisiológicos de estas sustancias en mamíferos hembras incluyen hipertrofia de la vagina, útero y glándulas mamarias, mientras que en los mamíferos machos hay hipertrofia de las glándulas accesorias y desarrollo de características secundarias femeninas. Estos efectos por lo general son transitorios.

Por otro lado, la ingesta de fitoestrógenos se relaciona con efectos benéficos en la concentración de colesterol en plasma y enfermedades coronarias. Pareciera también que los alimentos elaborados con soya ayudan a las mujeres que padecen síntomas posmenopáusicos.



      1. Tuyonas

Fuente: Las α – y β-tuyonas se encuentran en plantas usadas para la preparación de alimentos y bebidas como la salvia, el enebro y el ajenjo; solas se utilizan como aditivos alimentarios para conferir sabor y aroma.

Efectos: La toxicidad de la absenta, bebida alcohólica preparada con ajenjo, propició que se estudiaran estos compuestos. La fama de esta bebida en el siglo XIX como fuente de inspiración, provocó intoxicaciones graves y por tanto su prohibición. La ingesta de absenta causaba convulsiones, hiperactividad, excitación, alucinaciones y psicosis que muchas veces llevaban a los bebedores al suicidio. Hoy se sabe que la causa de estos síntomas era la presencia de α-tuyona, que blanquea los receptores del ácido γ-aminobutírico en el cerebro y descontrola el sistema de señales neuronales. En la actualidad la absenta o licor de ajenjo que se produce contiene tan sólo 10 ppm de tuyona, muchos menos que las 260 ppm de la bebida original.

      1. Aminoácidos tóxicos

Por lo general son aminoácidos no proteicos que se consideran como metabolitos secundarios de las plantas; se cree que forman parte de su mecanismo químico de defensa contra depredadores, ya que resultan tóxicos para algunos microorganismos, insectos, aves y mamíferos.

  • Latirógenos

En este grupo se incluyen diferentes aminoácidos que causan una enfermedad denominada latirismo, la cual se manifiesta con dolor de espalda, rigidez de las piernas y en fases posteriores debilidad muscular y parálisis de piernas. Afecta sobre todo a varones de 20 a 29 años de edad y en la actualidad se presenta casi de manera exclusiva en la India.

Fuente: Los latirógenos se encuentran en plantas del género Lathyrus como la almorta, leguminosa que no se usa para consumo humano salvo en condiciones extremas de escasez de alimentos, ya que resiste condiciones climáticas adversas.

Efectos: Entre sus principios activos están los derivados de aminoácidos: β-N-(γ-L-glutamil)aminopropionitrilo, que produce anormalidades en el esqueleto al inhibir los enlaces de las γ-diaminobutírico, que causa convulsiones, temblores y muerte, y β-N-oxalil-L-α-β-aminopropiónico, que produce problemas neurotóxicos y causa parálisis en las extremidades.

  • Otros

La hipoglicina está presente en los frutos del seso vegetal o ackee, planta tropical nativa de África que también se encuentra en las islas del Caribe, Florida y Jamaica. Sólo es comestible la pulpa que se encuentra alrededor de la semilla (denominada arilo), y el fruto debe cosecharse y consumirse después de que abra de manera natural, es decir, cuando alcanza su nivel óptimo de maduración. Los síntomas de intoxicación incluyen vómito, convulsiones, hipotermia, coma y, en casos graves, la muerte. La hipoglicina induce hipoglucemia, ya que se liga a la coenzima A y a la carnitina, por lo que inhibe el ciclo de la gluconeogénesis.

La mimosina está presente en leguminosas del género Leucaena, entre las que se encuentran los guajes que en México se usan para consumo humano por su alto contenido proteico. Tiene la capacidad de secuestrar cinc y magnesio, lo que provoca disminución de diferentes hormonas en plasma e inhibición de enzimas relacionadas con la síntesis de ADN. La intoxicación con mimosina provoca pérdida de cabello, anorexia, retardo en el crecimiento, parálisis de extremidades y cataratas.

El ácido djenkólico se encuentra en el árbol Pithecellobium lobatum, que crecen en Sumatra y Java, especialmente en sus semillas, que son similares a las castañas y se consumen a pesar de su toxicidad porque contienen grandes cantidades de vitamina B. Su efecto tóxico se debe a que se cristaliza en los riñones, lo que provoca dolor y disfunción renal, anuria, orina con eritrocitos y necrosis de estos órganos.


      1. Ácidos Grasos Tóxicos

Los ácidos grasos monoinsaturados o poliinsaturados tienen sus dobles enlaces en un carbón determinado, lo que origina una estructura específica. Cualquier alteración en esa estructura origina ácidos grasos diferentes que pueden tener efectos adversos en el organismo por la dificultad que representa su metabolismo.

      1. Ácido Erúcico

Ácido graso monoinsaturado de 22 carbonos que se encuentra de manera abundante en la colza y la mostaza, semillas pertenecientes a la familia de las Crucíferas, en específico al género Brassica. En el aceite de colza, el ácido erúcico representa de 20 a 55% del total de ácidos grasos.

Se ha observado que en animales el ácido erúcico bloquea la oxidación de ácidos grasos en la mitocondria, lo cual provoca acumulación de grasas en el músculo cardiaco y por tanto daño al miocardio. Por fortuna, para que esto ocurra en seres humanos el consumo de ácido erúcico tendría que ser excesivo, lo que es poco probable.

De manera contradictoria, el ácido erúcico se ha utilizado en una mezcla con ácido oleínico (aceite de Lorenzo) como terapia contra la adrenoleucodistrofia y la adrenomieloneuropatía.


  • Ácidos Grasos de Ciclopropeno

Los más importantes son el estercúlico (19C) y el malválico (18C), que se encuentran en las semillas de plantas del orden de las Malvales, que incluyen al algodón. Algunas de estas semillas se usan para consumo humano en Madagascar y el aceite extraído de la semilla de algodón se emplea para elaborar grasas parcialmente hidrogenadas.

Estos ácidos grasos se consideran carcinogénicas. En su presencia, la aflatoxina B1 eleva su actividad carcinogénica en incrementa la concentración de ácidos grasos saturados en el cuerpo, ya que inhibe la transformación de ácido esteárico en oleico.



  • Ácidos Grasos Poliinsaturados

Estos ácidos grasos se oxidan con facilidad cuando se almacenan o cocinan. Como resultado de esa oxidación, producen varios epóxidos que aumentan la proliferación celular e inducen la formación de tumores, por lo que se les considera mutagénicos.

      1. Saponinas

Son glucósidos que tienen la capacidad de saponificar, es decir, de producir jabones. Se encuentran sobre todo en la soya, betabel, cacahuate, espinaca, brócoli, alfalfa, papa, manzana, espárragos, avena, garbanzo y té.

El grupo de las saponinas es muy extenso, pero todas comparten las siguientes características: tienen sabor amargo, forman espumas estables en soluciones acuosas, causan hemólisis de glóbulos rojos, son altamente tóxicas para animales de sangre fría como peces y serpientes, e interactúan con ácidos biliares, colesterol y otros esteroides en soluciones acuosas o alcohólicas. En el caso de los seres humanos, el consumo de saponinas no es riesgoso en general, ya que son hidrolizadas par la microflora intestinal, además de que su absorción es difícil y el plasma sanguíneo los inhibe con facilidad; sin embargo, una sobredosis puede provocar náuseas, vómito, diarrea y mareo.

El regaliz contiene una saponina llamada glicirrizina que tiene efectos benéficos para el organismo como desinflamación de tejidos y propiedades antivirales. Por estas razones los extractos de regaliz se usan para elaborar dulces y remedios medicinales contra tos, gastritis y úlceras gástricas. Por otro lado, la hidrólisis completa de la glicirrizina genera ácido glicirrético, que produce efectos tóxicos graves. El consumo prolongado de glicirrizina aumenta la presión arterial y provoca retención de líquidos, ya que incrementa la concentración de sodio en sangre.

En los últimos años se ha estudiado la capacidad de alimentos ricos en saponinas para disminuir la concentración de colesterol en sangre y el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Para ser que la capacidad de la saponina para inhibir la absorción de colesterol y ácidos biliares en el intestino delgado genera estos efectos benéficos.



Bibliografía


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e-grafía


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Calvo, M. (s.f.). Bioquimica de los alimentos. Recuperado el 05 de 11 de 2014, de Bioquimica de los alimentos: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/toxico/lectinas.html



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