Las nitrosaminas en las carnes procesadas: un dilema de salud pública

Autores de la entrada: A. Colina, N. Ortega, G. Espino, L. Rivero y G. Salazar

Facultad de Ciencias de la Universidad de Burgos (España)

El comunicado de prensa de la Organización Mundial de la Salud (OMS), dado a conocer el 26 de octubre de 2015 [1], advirtiendo sobre los riesgos para la salud asociados al consumo de carnes procesadas y carnes rojas ha generado una gran alarma social, amplificada por los medios de comunicación. En realidad, hace mucho tiempo que se sospecha que un consumo abusivo de este tipo de alimentos puede aumentar las posibilidades de contraer determinados tipos de cáncer.

La noticia tal y como fue difundida inicialmente generaba algunas dudas y muchas preguntas. De modo que el objetivo de este artículo es tratar de ofrecer respuestas a algunas de las cuestiones suscitadas desde una perspectiva pedagógica y divulgativa pero también desde el rigor científico. En particular, trataremos de aclarar algunos aspectos relacionados con el consumo de carnes procesadas y la formación de N-nitrosaminas:

• ¿Cuáles son exactamente las advertencias realizadas por la OMS?
•  ¿Qué son las carnes procesadas y las carnes rojas? ¿Y por qué su consumo excesivo representa un riesgo para la salud?
• ¿Qué aditivos o sustancias naturales de las carnes procesadas y de las carnes rojas han sido identificadas como los posibles agentes cancerígenos?
• ¿Qué son las N-nitrosaminas y cómo se forman?
• ¿Qué medidas han introducido las industrias cárnicas y las administraciones competentes para evitar o minimizar el problema?

Comencemos por el principio.

1.- Advertencias realizadas por la OMS

El comunicado emitido por la OMS [1], da a conocer de forma preliminar una evaluación sobre el consumo de carnes rojas y carnes procesadas realizada por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC), dependiente de la propia OMS. Según esta evaluación el consumo de carne roja es clasificado “como probablemente carcinogénico para los humanos (Grupo 2A), basado en evidencias limitadas de que su consumo puede causar cáncer colorrectal, de páncreas y de próstata”, mientras que el consumo de carne procesada se clasifica “como carcinogénico para los humanos (Grupo 1), basada en evidencias suficientes de que su consumo puede causar cáncer colorrectal”.

2.- Carnes procesadas y carnes rojas

Según la OMS se considera [2]:

• Carne procesada a la carne que ha sido transformada a través de la salazón, el curado, la fermentación, el ahumado, u otros procesos para mejorar su sabor o su conservación. La mayoría de las carnes procesadas contienen carne de cerdo o carne de vaca, pero también pueden contener otras carnes rojas, aves, menudencias o subproductos cárnicos tales como la sangre. Ejemplos de carnes procesadas incluyen frankfurters (perros calientes/hot dogs/salchichas), jamón, salchichas, carne en conserva (corned beef), y cecina o carne seca, así como carne en lata, y las preparaciones y salsas a base de carne.

• Carne roja es toda la carne muscular de los mamíferos, incluyendo carne de vaca, ternera, cerdo, cordero, caballo y cabra.

Imagen 1. Embutido de Jamón York.

3.- ¿Por qué el consumo abusivo de carnes rojas representa un riesgo para la salud?

La cocción de la carne roja da lugar a la formación de aminas aromáticas heterocíclicas y también de hidrocarburos aromáticos policíclicos, que son compuestos potencialmente cancerígenos, mutágenos y teratógenos, con una posible incidencia en el desarrollo de diversos tipos de cáncer [2].

 

4.- ¿Por qué el consumo abusivo de carnes procesadas representa un riesgo para la salud?

El riesgo asociado a las carnes procesadas se debe a la presencia de un tipo de compuestos carcinogénicos conocidos con el nombre genérico de compuestos N-nitroso [2], entre ellos se encuentran las N-nitrosaminas cuya formación se explica como resultado del uso de nitrito sódico como aditivo conservante en este tipo de productos. Las más comunes son las N-nitrosaminas volátiles que se encuentran en los diversos productos cárnicos curados (tratados habitualmente con pequeñas cantidades de nitratos y nitritos). En los productos que se consumen tras un cocinado térmico (fritura, asado, horneado en microondas, etc.) las cantidades de N-nitrosaminas son mayores porque el tratamiento térmico acelera los procesos implicados en la formación de estos compuestos. Las carnes procesadas más comunes que incorporan nitrito sódico como aditivo conservante son las siguientes:

Los embutidos crudos curados son los productos cárnicos elaborados mediante selección y picado de carnes, grasas, con o sin despojos, que llevan incorporados condimentos, especias y aditivos autorizados, sometidos a maduración y desecación (curado), y opcionalmente ahumado. El proceso de curado es un proceso de fermentación y desecación controlada que permite estabilizar el alimento mediante el descenso de los valores de pH por la fermentación microbiana de los hidratos de carbono; la disminución de la actividad de agua (aw) a causa de los solutos añadidos y de la deshidratación progresiva durante la maduración; la adición de nitratos y nitritos, que contribuye a prevenir el crecimiento de microorganismos patógenos y alterantes; y las especias, con cierta actividad antimicrobiana [3].

Imagen 2. Embutido de chorizo.

 Los pescados ahumados son productos de la pesca, sometidos a la acción del humo de madera u otros procesos autorizados con el fin de conseguir su conservación. El ahumado tiene como propósito el aumento de la capacidad de conservación y la modificación adecuada de la textura, el aspecto (color), el aroma y el sabor de los alimentos. El poder conservante del ahumado se debe a la combinación de diferentes factores como son la incorporación de sal y nitratos, la deshidratación parcial de los tejidos que se produce a lo largo de las diferentes etapas del proceso y la acción conservante de los componentes del humo [4].

En el caso de las salchichas que podrían ser consideradas dos tipos las cocidas tipo Frankfurt clasificadas como productos cárnicos picados tratados por el calor o las crudas consideradas como productos cárnicos crudos. En ambos casos se procede a la adición de sal junto con nitratos o nitritos para preservar su estabilidad microbiológica.

En este artículo nos centraremos solo en estos compuestos.

5.- El nitrito sódico como conservante alimentario y su posible papel en el desarrollo del cáncer colorrectal: ángel o demonio

Para entender la causa de los riesgos asociados al consumo excesivo de carnes procesadas es preciso saber que estas carnes son tratadas con nitrito sódico (NaNO₂) durante los procesos de curado, ya que esta sal inhibe el desarrollo de la bacteria Clostridium botulinum responsable del botulismo [5]. El botulismo es una intoxicación alimentaria severa causada por la toxina botulínica, una neurotoxina producida por el citado microorganismo que bloquea las funciones nerviosas y puede producir parálisis respiratoria y muscular, llegando a ser mortal. La intoxicación suele producirse por comer alimentos elaborados inapropiadamente. En este sentido es necesario prestar especial atención a los alimentos enlatados, envasados o fermentados.

Imagen 3. Etiqueta de embutido de chorizo con los conservantes E250 (NaNO₂) y E252 (KNO₃).

Además el empleo del nitrito sódico retarda la aparición de la rancidez y los malos olores durante el almacenamiento, y conserva el sabor de las especias añadidas y de los ahumados e incluso da un sabor especial a la carne. Por último el nitrito sódico proporciona un color rojo-rosáceo muy atractivo a las carnes, como resultado de la unión de óxido nítrico (NO, procedente de la reducción del nitrito) a los cationes de hierro de la mioglobina.

Imagen 4. Envase comercial de nitrito sódico.

Ahora bien, el anión nitrito es capaz de reaccionar en medio ácido o a Tª elevadas con las aminas naturales de la carne para formar N-nitrosaminas, un tipo de compuestos con una potente acción cancerígena en animales y probablemente también en humanos. Se sospecha que el modo de acción carcinogénica de estos compuestos tiene que ver con su capacidad para generar carbocationes (de naturaleza fuertemente electrofílica), los cuales son capaces de atacar a las bases nitrogenadas del ADN y provocar el consiguiente daño genético que conduce al desarrollo de células cancerosas.

Esquema 7. Estructuras de algunas N-nitrosaminas carcinogénicas comunes y productos de consumo en los que han sido detectadas en pequeñas cantidades [6].

La Química de los Procesos de Formación de las Nitrosaminas [5]

En particular, las aminas reaccionan con el anión nitrito en medio ácido. Por ejemplo, en el medio estomacal, donde la concentración de HCl(aq) es elevada y por lo tanto el pH muy bajo, se forma ácido nitroso, HNO₂, que es un ácido débil (pK_a = 3.37) e inestable que debe ser preparado in situ tratando NaNO₂ con una disolución acuosa de un ácido fuerte. De hecho, el HNO₂ tiende a desproporcionar hasta NO y HNO₃, aunque en medio fuertemente ácido se favorece la formación del catión nitrosilo, NO⁺, cuya concentración en el equilibrio es baja (ver mecanismo de formación).

Esquema 1. Equilibrio de formación del catión nitrosilo a partir del nitrito sódico en medio fuertemente ácido.

Ahora bien, este catión tiene naturaleza electrofílica (es un ácido de Lewis muy fuerte) y puede ser atacado por aminas naturales de carácter nucleofilo para dar sales de N-nitrosamonio.

Esquema 2. Formación de sales de N-nitrosamonio por reacción entre aminas y el catión nitrosilo.

La estabilidad y evolución de las sales de N-nitrosamonio depende del tipo de amina precursora, es decir, del número de átomos de hidrógeno presentes en el átomo de N, y también de si la amina es alifática o aromática.

• De modo que las aminas terciarias dan sales de N-nitrosamonio terciarias que solo son estables a T bajas y que descomponen a T más altas para dar una mezcla de aldehídos, o cetonas. De modo que el interés sintético de estas reacciones es escaso.

• Las aminas secundarias tanto alifáticas como aromáticas generan N-nitrosaminas. Inicialmente dan sales de N-nitrosamonio secundarias que evolucionan espontáneamente hasta las dialquil-N-nitrosaminas o alquilaril-N-nitrosaminas (N-nitrosaminas), como productos principales, por desprotonación (eliminación de HCl). 

Esquema 3. Formación de dialquil-N-nitrosaminas a partir de aminas secundarias.

Esquema 4. Mecanismo de reacción para la formación de N-nitrosaminas a partir de aminas secundarias.

• Las aminas primarias experimentan reacciones de diazotización. Inicialmente dan lugar a monoalquil-N-nitrosaminas de forma análoga a las aminas secundarias, pero estos productos son inestables debido a la presencia de un protón adicional sobre el átomo de N, de modo que primero experimentan una reorganización tautomérica hasta los diazohidróxidos. A continuación, estas especies sufren una protonación acompañada de eliminación de agua para dar cationes diazonio altamente reactivos.

Finalmente, si el grupo R es un alquilo (aminas alifáticas) estos cationes diazonio también son inestables y tienden a liberar N₂ espontáneamente y formar los correspondientes carbocationes (ver mecanismo), que también son muy reactivos y experimentan diversas transformaciones. Por ejemplo, el carbocatión puede perder un protón en β y formar un alqueno, o puede sufrir diferentes ataques nucleofílicos, de modo que puede ser capturado por una molécula de H₂O para formar el correspondiente alcohol, o reaccionar con un halogenuro para formar un haluro de alquilo, o ser atrapado por nucleobase (alquilación, metilación). En definitiva, la reacción da mezclas complejas de varios productos y es peligrosa en la medida en la que la liberación de N₂ puede ser explosiva.

Si, por el contrario, el grupo R es un arilo (aril aminas), la sal de arildiazonio resultante es suficientemente estable a T relativamente bajas (< 5 ᵒC) como para ser aislada, ya que el carbocatión de tipo fenilo no está estabilizado y la liberación de N₂ no está tan favorecida. Ahora bien, el grupo diazonio puede ser fácilmente reemplazado por otros grupos funcionales (-F, -Cl, -Br, -I, -CN, -OH, -COOH) difíciles de introducir en anillos aromáticos, de modo que en este caso la diazotización tiene un gran interés sintético.

Esquema 5. Formación de sales de diazonio a partir de aminas primarias.

Esquema 6. Mecanismo de reacción para la formación de sales de diazonio y carbocationes a partir de aminas primarias.

6.- Un dilema de salud pública

Lo cierto es que las nitrosaminas han sido detectadas en diferentes tipos de carnes procesadas como embutidos curados, pescados ahumados y salchichas. En todos los casos como resultado de la utilización de nitrito sódico como aditivo conservante. Estos hallazgos y la posible relación entre la ingesta de estos compuestos y el desarrollo de patologías cancerígenas, plantean un difícil dilema de salud pública a las autoridades sanitarias, ya que la prohibición del nitrito sódico como aditivo alimentario provocaría un aumento de los casos de intoxicación por botulismo.

Por otro lado, los nitritos en forma de sales solubles (y también los nitratos que pueden ser transformados en nitritos por algunas bacterias) están presentes de modo natural en muchos alimentos de origen vegetal como las espinacas, las coles, la remolacha, y los rábanos por ejemplo. Además las propias nitrosaminas se han encontrado en pequeñas cantidades en el tabaco, la cerveza, cosméticos, fármacos, plásticos, disolventes, aditivos de las gomas y el caucho, productos de piel y textiles. Como resultado se puede considerar que la exposición de los humanos a las N-nitrosaminas tiene un doble origen, natural y artificial, y que es inevitable hasta cierto punto. De hecho, la presencia de las nitrosaminas en los jugos gástricos está bien demostrada.

7.- Medidas preventivas

En todo caso, las administraciones responsables y la industria alimentaria han adoptado algunas medidas para limitar el grado de exposición a estos agentes carcinogénicos. Así por ejemplo, los niveles de nitritos máximos residuales permitidos en la Unión Europea, en carnes curadas están regulados por ley por debajo de 175 ppm [7]. De hecho, existe una importante preocupación por parte de las autoridades que consideran estos aditivos junto con los colorantes naturales, los polisorbatos y el aspartamo como prioritarios en cuanto a su reevaluación y toxicidad.

Además, en determinados productos se utilizan aditivos, como la vitamina C (ácido ascórbico), para inhibir la formación de nitrosaminas durante el curado o procesado de las carnes. Por último, la industria cervecera ha introducido mejoras en el proceso de secado de la malta que ha permitido reducir la exposición a estos compuestos [8].

8.- Conclusión

En definitiva, lejos de extraer conclusiones alarmistas nos atrevemos a afirmar que el consumo de carnes procesadas debe ser moderado, pero está justificado en el contexto de una dieta variada y equilibrada, ya que constituye una importante fuente de proteínas.

9.- Bibliografía

[1] http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2015/cancer-red-meat/es/ (consultada el 04/11/2015).

[2] http://www.who.int/features/qa/cancer-red-meat/es/ (consultada el 04/11/2015).

[3] Ordóñez, J.A. y de la Hoz, L. (2001). Embutidos crudos curados. Tipos. Fenómenos madurativos. Alteraciones. En: Enciclopedia de la carne y los productos cárnicos, Vol. II, Martín Bejarano, S. (Ed.), pp. 1063-1090. Ediciones Martín & Macías. Plasencia, España.

[4] Madrid Vicente, A, (2010). El pescado y los productos derivados. En: Manual de industrias alimentarias. pp. 517-528. Ediciones Vicente Madrid, Madrid, España.

[5] (a) Vollhardt, P.; Schore, N. Organic Chemistry: Structure and Function. W. H. Freeman and Company. 7th Edition. 2014 (pg. 958-960). (b) Solomons, G.; Fryle, C.; Snyder, S. Organic Chemistry: International Student Edition. Wiley. 11th Edition. 2014 (pg. 918-920). (c) Klein, D. Organic Chemistry. Wiley. 2nd Edition. 2015 (pg. 1128-1131). (d) Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry. 4th Edition. Pearson. 2012.

[6] NTP (National Toxicology Program). 2014. Report on Carcinogens, Thirteenth Edition. Research Triangle Park, NC: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. http://ntp.niehs.nih.gov/pubhealth/roc/roc13/

[7] REGLAMENTO (UE) N o 1129/2011 DE LA COMISIÓN de 11 de noviembre de 2011 por el que se modifica el anexo II del Reglamento (CE) n o 1333/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo para establecer una lista de aditivos alimentarios de la Unión.

[8] http://www.eatingforenergy.com/nitrates-nitrites-and-nitrosamine/ (consultada el 13/11/2015).