Inocuidad de Alimentos Irradiados Safety of Irradiated Food

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Inocuidad de Alimentos Irradiados(Safety of
Irradiated Food)
Joseph Borsa, Ph.D. MDS Nordion Kanata (Ottawa),
OntarioPresented at Ohio Environmental Health
Association Annual ConventionColumbus,
OhioApril 20, 2004
2
Soy solo uno, pero todos debemos trabajar juntos
para la paz
3
Inocuidad de Alimentos Irradiados

• La inocuidad es el factor mas importante.
• Ya la inocuidad esta bien establecida (de hecho
  hay acuerdo unanime entre la communidad
  cientifica).
• Sin embargo, de vez en cuando hay preguntas.
• Es muy importante que estemos comodos con los
  estudios y procesos que han determinados las
  conclusiones sobre la inocuidad y salubridad de
  alimentos irradiados.
• Lo siguiente es una vista breve sobre estos
  procesos

4
Pregunta.

• Como se determine la inocuidad de comida
  procesado en cualquier manera?
• How do we determine the safety of food processed
  in any manner?

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Metodos para determinar la inocuidad de alimentos
irradiadosApproaches for determination of safety
of irradiated food

• Metodo de quimico analytico
• The analytical chemistry approach
• Metodo Funcional
• Functional approach

Esas dos metodos son complementarios al otro y
juntos constutuyen una paradigma para determinar
la toxicidad de alimentos
These two approaches complement each other and
together constitute an extremely powerful
paradigm for determination of toxicity in foods.
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Metodo de Quimico Analytico(The Chemical
Approach)

• Identificacion quimica y caracterizacion
  toxicologica de los productos radioliticos en
  alimentos irradiados (Chemical identification and
  toxicological characterization of radiolytic
  products in irradiated food.)
• EstadoStatus
• Sistemas modelo de variada complejidad (Model
  systems of varying complexity).
• Inmensa literatura, desde la decada del 50
  (Enormous literature, dating back to the 1950s.)
• Estudios sobre (Studies on
• Sistemas modelo de variada complejidad
• Alimentos completos de varios tipos (Complete
  foods of various types).
• .

7
Metodos para determinar la inocuidad de alimentos
irradiados

• Metodo Funcional (Functional approach)
• Estudios de alimentacion usando varios tipos de
  animales de laboratorio (Feeding studies, using
  several species of test animals)
• Para determinar la existencia de toxicidad
  manifestado como un perjuicio funcional (Presence
  of toxicity revealed as a functional impairment)
• Plazo corto, plazo largo/ una variedad de
  indicadores de la situacion de salud (Short term,
  long term / Variety of indicators of health
  status)
• Pruebras en vitro (In vitro tests)
• Ames, y otros (and others)
• Epidemiologicos/Epidemiological
• Datos derivados de pruebas con humanas son
  escasos (Data for humans is sparse)
• Hay mucha mas informacion obtenida de pruebas con
  animales criados para investigaciones en
  laboratorios...decadas de experiencias (Much more
  for animals reared for research purposes /
  decades of experience)

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Metodos para determinar la inocuidad de alimentos
irradiados

• Metodo de analitica quimica
• Analizar que compuestos nuevos estan presentes, y
  en que cantidad
• Evaluar el significado toxicologico de estos
  productos radioliticos

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Resultados de la aproximacion quimica

• Aproximadamente 100 productos radioliticos se
  han identificado en carnes irradiadas.
• La mayoria son identicos a compuestos
  naturalmente presentes en alimentos.
• Las concetraciones en general estan en rango de
  ppb , a dosis de hasta 60 kGy.
• Estos datos fueron formalmente evaluados por un
  comite especial de expertos, extraido de la
  Federacion de Sociedades Americanas para la
  Biologia Experimental (FASEB)
• Informe AD-A045716 (1977, Supplement in 1979).

Algunos resultados de los estudios
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Significación toxicologica evaluada en
comparación con thermally processed foods(TP) y
con concentraciones naturalmente encontradas en
una variedad de otros alimentos
Federation of American Societies - Evaluación
biológica experimental de (unos pocos)
compuestos identificados en carne irradiada.
11
Conclusión Federacion de Sociedades Americanas
para la Biologia Experimental (FASEB)

• Los datos no demuestran ni sugieren que el
  consumo de carne irradiada presente algún
  aumento de riesgo al consumidor.

12
Y ahora para hacer una comparacion..

• Vamos a ver alunos quimicos que existen
  naturalmente en diversos alimentos ( Fuente Dr.
  Bruce Ames et al )

Dr. Bruce Ames, Professor of the Graduate School,
Molecular Cell Biology, University of
California, Berkley
13
Mutagenes naturales y carcinogenes en alimentos
( from Ames, B.N., Science 221, 1256-1264,1983)
14
Carcinogenos y mutogenos ! Eso es para la cena
Ninguna dieta puede ser completamente libre de
químicos que fomentan cáncer en ratas. De las
substancias químicas que la gente consume, 99.9
occuren naturalmente en el ambiente. Bruce
Ames, Ph.D. and Lois Swirsky Gold, Ph.D. 
University of California, Berkeley
"No human diet can be free of naturally occurring
chemicals that are rodent carcinogens. Of the
chemicals that people eat, 99.99 are natural."
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La Cena del Día de Acción de Gracias

• Aperitivo
• Sopa Crema de Champiñón
• Hydrazinas
• Charola de Vegetales Frescos
• Zanahorias
• anilina, cafeína
• Tomates tipo Cherry
• benzaldehidos, cafeína, peróxido de hidrógeno,
  quercetin glycosides
• Apio
• cafeína, derivados de furanos, psoralenos
• Nueces
• Mixed Roasted Nuts
• aflatoxinas, furfural
• Ensalada Verde
• Lechuga y Arugula con vinagreta de Mostaza y
  albaca
• allyl isothiocyanate, cafeína, estragole, methyl
  eugenol

• Entradas
• Pavo Asado
• Aminas heterocíclicas
• Relleno de pan (con cebolla, apio, pimienta
  negra, y champiñones)
• acrylamidas, alcohol etílico, benzo(a)pyrenos,
  carbamato de etilo, derivados de furanos,
  furfural, dihydrazinas, d-limonene, psoralenos,
  quercetin glycosides, safrole
• Salsa de Arándanos
• derivados de furanos
• o
• Carne de lomo con salsa de perejil
• bencenos, aminas heterocíclicas, psoralenos
• Legumbres
• Brocoli
• isotiocianatos alílicos
• Papa Horneada
• Alcohol etílico, cafeína
• Batata/Boniato
• Alcohol etílico, furfural
• Pan con manteca/mantequilla

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La Cena del Día de Acción de Gracias

• Postre
• Pay de Calabaza/Zapallo
• benzo(a)pirenos, coumarina, eugenol metílico,
  safrole
• Pay de Manzana
• acetaldehidos, cafeína, coumarina, estragole,
  alcohol etílico, eugenol metílico, quercetin
  glycosides, safrole
• Plato de Frutas
• Manzanas, Uvas, Mangos, Peras y Piña Frescos
• acetaldehidos, benzaldehidos, cafeína,
  d-limonene, estragole, acrilato etílico,
  quercetin glycosides
• Bebidas
• Vino Rojo, Vino Blanco
• Alcohol etílico, carbamato etílico
• Café
• benzo(a)pirenos, benzaldehidos, bencenos,
  benzofuranos, cafeína, catechol,
  1,2,5,6-dibenz(a)antracenos, benceno etílico,
  furanos, furfural, peróxido de hidrógeno,
  hidroquinona, d-limonene, 4-methylcatechol
• Té
• benzo(a)pirenos, quercetin glycosides
• Té de Jazmín
• Acetato bencílico

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Una perspectiva del mundo nuestro(after Ames et
al)

• Approximatente la mitad de todos los quimicos que
  han estado investigados (ambos sinteticos y
  natural) resultan positivas en pruebas con ratas
  para la carcinogenicidad.
• Favor en cuenta que en una taza de café..
• Hay mas que 1000 quimicas
• De ellos solamente 22 han sidos investigados para
  la carcinogenicidad
• De aquellos, 17 son carcinogenes
• Hay 10 mgm de carcinogenes (naturales) dentro de
  una taza de café. Esta cantidad de carcinogenes
  es mas que una persona consume de residuos de
  pesticidas durante un ano completo.

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Entonces, por que estamos vivos todavia?

• Las pruebas se llevan acabo con dosis muy altas
  de un agente de prueba.
• La exposicion humana es generalmente muy baja.
• Afortunadamente para nosotros las pruebas con
  dosis altas no son buenas predictoras del
  comportamiento con dosis bajas. O sea el problema
  no es con el café, si con las pruebas con altas
  dosis.
• Muchas sustancias son letales a muy altas dosis,
  y son perjudiciales a altas dosispero pueden ser
  beneficiosas a dosis bajas.

Segun Dr. Borsa In this context any compound
present at ppb levels in irradiated foods, on a
background of natural carcinogens and mutagens
present at ppm or higher levels in different
foods, is unlikely to be of any toxicological
significance.
19
Resumen de Dr. Barna Barna, J. 1979. Compilation
of bioassay data on the wholesomeness of
irradiated food items. Acta Alimentaria
8(3)205-315

• Mas que 1200 estudios pubicados han sido
  compilado y revisada.
• Conclusiones de Dr. Barna
• Los efectos stimulativo y adverso sobre el
  consumo de alimentos iradiados no son
  consistente, unambiguo ni reproducible.
• Tampoco, los efectos especificos relativo a
  cualquier grupo de comidas o dosis de irradiacion
  no puedan ser. (Neither can specific effects be
  related to any given food, group or level of
  radiation dose.
• i.e. any effects observed most probably
  represent random variations in the measurements
  (comment by Dr. Borsa)

20
How about cancer induction?
21
ESTUDIO RALTECH

• Objectivo
• Determinar la inocuidad y salubridad de carne de
  pollo esterilizada por irradiación.
• Características del Estudio/Background
• Comenzó en 1976 y durór 7 años
• US ARMY Medical Department / más tarde trasferida
  al USDA
• Costó 8 millones de dólares
• 20 investigaciones separados que examinaron los
  efectos del consumo de carne de pollo
  esterilizada por irradiación, con rspecto a
• Calidad nutricional
• Teratogénesis
• Carcinogénesis
• Reproducción
• Toxicidad genética
• Toxicidad general
• Especies estudiadas perros, ratas, ratones,
  hamsters, conejos, moscas de las frutas.

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Estudio RALTECH Sobrevista

• Comparación de cinco (5) dietas
• N Dieta control (comida para perros o comida para
  ratas)
• FC 35 pollo fresco refrigerado 65 dieta N
  (control)
• T 35 pollo procesado y cocido 65 diet N
  (control)
• E 35 pollo irradiado con rayo electonis (60
  kGy) 65 dieta N
• G 35 pollo irradiado con rayos gamma (60 kGy)
  65 diet N
• Magnitud del esfuerzo
• Se emplearon 230.000 pollos enfriados
  eviscerados/ 300.000 kg de carne de pollo.
• Involucró a muchos laboratorios e investigadores
  cientificas.
• Tipos de estudios
• Calidad nutricional
• Teratogénesis
• Carcinogénesis
• Reproducción
• Toxicidad genética
• Toxicidad general
• Toxicidad cronica, oncogenicidad, y salud general
  multi-generacional función reproductiva

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Toxicidad Genética

• Se usaron cuatro (4) pruebas
• Prueba Ames (Salmonella typhimurium)
• Mutaciones letales recesivas ligadas/relacionanada
  s a genes del sexo ( Drosophila melanogaster)
• Translocación hereditaria para identificar
  mutaciones (ratas)
• Mutaciones letales dominantes (Dominant lethal
  mutations (ratas)

ConclusiónLas cuatro pruebas confirmaron que no
había ninguna actividad mutagénica resultante de
la carne de pollo irradiada
Favor de notar que las dosis de irradiacion
usadas en esas pruebas fueron alrededor de 20
veces más poderosas que las utilizadas para
pasteurizar carnes de vaca y de pollo.
24
ESTUDIO RALTECH Frecuencia de Cancer
Pollo Irradiado Rayos Electronis
Pollo Cocido
Pollo Irradiada (Gamma)
Pollo Congelado
Control
25
ESTUDIOS RALTECH
Resúmen de Resultados (Fuente Dr. Donald Thayer
et al, 1987)

• Sobre todo los estudios son consistentes en
  producir resultados negativos en toda variedad de
  pruebas hechas
• Los resultados han sidos revisados
  independientemente y confirmados por
• 1. División de patología (Division of Pathology),
  Centro FDA para la Seguridad Alimentaria y
  Nutricion Aplicada
• 2. Programa Nacional de Toxicología (National
  Toxicology Program,) Technical Reports Review
  Subcommittee

CONCLUSIONLos Estudios RALTECH confirman la
inocuidad y salubridad (safety and
wholesomeness) de pollo esterilizado por
irradiacion hasta dosis de 68 kGy
26
Peligro Escondido
Daño Escondido Como la FDA (Administración de
Drogas y Alimentos (US Food Drug
Administration)esta ignorando los daños
potenciales de quimicas unicas en comida irradiada
27

• Research on genotoxicity of
• 2-dodecylcyclobutanone (2-DCB) at USDAs
• Eastern Regional Research Center
• 2003 Update
• Christopher H. Sommers, Ph.D.
• Lead Scientist - Food Irradiation
• USDA, ARS, NAA, ERRC, FSIT
• 600 East Mermaid Lane,
• Wyndmoor, PA 19038

28
Genotoxicity of 2-dodecylcyclobutanone (2-DCB)

• Public Citizen, an anti-technology group cites
  recent European research to make claims that are
  not scientifically supported.
• In the study, rats were fed extremely high levels
  of chemicals that are found in trace amounts in
  irradiated foods.
• Public Citizen misrepresents the findings and
  attempts to use the research to indict the safety
  of irradiated food, despite the explicit warning
  of the study's authors not to do so.

29
The European study's author, Dr. Henry Delincee
of the Federal Research Center for Nutrition in
Karlsruhe, Germany, says

• "Public Citizen uses my research as evidence in
  their allegations against food irradiation.
• However, this obvious case of producing distrust
  among consumers regarding irradiated food in
  school lunches puzzles me.
• The statements of Public Citizen are excessively
  alarmist. This case is founded on mere
  allegations and not on scientific arguments."

30
La Salubridad Toxicológica de comida irradiada

• No se encuentra evidencia de actividad mutagénica
  en

• Prueba de mutagenicidad (Salmonella)
• Prueba Reversion Trp (E. coli )
• Ensayo 5-Fluorouracil forward mutation frequency .

• No hay evidencia de fractura de hebra DNA (strand
  break) recombination provocada en el ensayo DEL
  levadura (yeast).
• No hay inducción de daño al DNA o tension
  (stress) oxidativo inducible genes en el ensayo
  Pro-Tox.

Christopher H. Sommers, Ph.D. Lead Scientist-Food
Irradiation Eastern Regional Research Center U.
S. Dept. of Agriculture-Agricultural Research
Service
31
(No Transcript)
32
Genotoxicity Testing of 2-DCB

• 2-DCB was tested in three separate genotoxicity
  assays
• a. E. coli Trp. Reverse Mutation Test
• b. Salmonella Mutagenicity Test
• c. The Yeast DEL Assay

33
E. coli Trp Reverse Mutation Assay

• Developed in 1976 by Green and Muriel and is
  accepted by
• International Regulatory Agencies.
• Measures reversion of E. coli TrpE65 mutation
  from auxotrophy to
• prototrophy.
• Strains WP2 pKM101 and WP2 uvrA pkM101 were
  used.
• Tested with and without exogenous metabolic
  activation.
• (5 S9 Fraction) in the MiniscreenTM Assay.
• 2-DCB did not induce mutations in the assay (1.0
  mg/well).

34
2-DCB tested in E.coli WP2 uvrA pKM101
35
Salmonella Mutagenicity Test

• Developed in 1975 by Bruce Ames and is accepted
  by
• International Regulatory Agencies.
• Measures reversion of mutations in Salmonella
  from auxotrophy to
• prototrophy.
• Strains TA100 TA1535 (Detects Point
  Mutations)
• TA98 TA1537 (Detects Frameshift
  Mutations)
• Tested with and without exogenous metabolic
  activation.
• (5 S9 Fraction) in the MiniscreenTM Assay.
• 2-DCB did not induce mutations in the assay (1
  mg/well).
• Manuscript in review , J. Ag. Food Chem.

36
(No Transcript)
37
USDA 2-DCB Conclusions

• 2-DCB did not induce mutations or genomic
  rearrangements in three separate genotoxicity
  assays.
• Irradiated foods, which contained 2-DCB, did not
  
• cause tumors (cancer) in rats, mice, dogs, and
  rabbits in
• multigenerational feeding studies.1
• Hundreds of toxicology studies, over a 45 year
  period, and review of those studies by
  international regulatory agencies, affirm that
  irradiated foods do not cause cancer.2
• Thayer et al. (1987) J. Food Prot. 50, 278-288.
• WHO (1994) Safety and nutritional adequacy of
  irradiated food.
• Christopher Sommers, Ph.D. International Meeting
  on Radiation Processing, Sept. 2003

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Buen Provecho

• La dosis de irradiacion usada en la prueba en
  Alemania fue a un nivel que corresponde a un
  equivalente de una persona consumiendo 800
  pollos enteros (en una cena) que fueron
  irradiadas a 60 kGy (30 veces mas que el normal).
  

39
Irradiated Meat To Your Health

• Editorial Opinion (December 4, 2002)

• E. coli outbreaks kill. Irradiated meat doesn't.
  So belly up to the burger bar at stores that sell
  it.

The risks of irradiation are only "unknown"
because, after years of study, scientists haven't
found any. Weigh that against the known risks of
contracting bacterial illnesses.
40
Conclusiones

• Irradiacion de alimentos .
• ..es efectivo y eficaz
• ..ha sido seguro y inocoso
• ..Ya esta tomando su puesto como una herramienta
  de reducir enfermedades causadas por comidas.