Aminas biogenicas — Nuevos indicadores químicos utilizados como criterios de calidad en harina de pescado

Las exigencias productivas a la que se ve sometida la industria de alimentos para animales ha llevado a que en este último tiempo hayan aumentado las exigencias en cuanto a la calidad de la harina de pescado. Los requerimientos estándares de calidad para comprar harina tanto en el mercado nacional como internacional se han ido complementando con requerimientos de T.V.N, score biotoxicológico, digestibilidad y aminas biogénicas entre otras.

El contenido de aminas biogénicas en el pescado recién capturado, es prácticamente despreciable. A modo de ejemplo, en sardina fresca la histamina está presente en niveles menores a 5 mg/100 g, la cadaverina menor que 15 mg/100 g y la putrecina menor de 1 mg/100 g. Sin embargo, inmediatamente que el pez es capturado, ya en las redes, comienza el proceso de descomposición. La carga bacteriana propia y aquella incorporada por los manejos post-captura, encuentran en el pescado dañado un excelente medio para colonizar.

Las proteínas de la musculatura del pez están constituidas por cadenas de aminoácidos, y dependiendo del tipo del pez, la combinación y proporción de éstos varía.

El proceso de formación de aminas biogénicas es consecuencia de la degradación de los aminoácidos que constituyen la proteína de la musculatura, originándose la hidrólisis de éstas por acción de endoenzimas que quedan libres y la degradación de aminoácidos por acción enzimática de amino descarboxilasas de origen bacteriano que transforman los aminoácidos en aminas.

El crecimiento bacteriano una vez que el pez se encuentra en las bodegas de los barcos puede alcanzar 5.10⁸ ufc/g en 24 horas a températura de 18–24°C. El crecimiento exponencial que va experimentando la población microbiana en este proceso de pérdida de frescura de la materia prima depende de factores tales como: manejo de pesca a bordo y pozos de almacenamiento en planta, y muy especialmente de la temperatura ambiental presente. Desde el punto de vista de los factores de la pesca, durante período de mayor temperatura ambiental, y que coincide con períodos de mayor ingesta de alimento por parte de los peces y de una mayor cantidad de enzimas proteolíticas en el tracto intestinal, el proceso autolítico es más acelerado, por lo que se debe tomar en cuenta en los sistemas de control de calidad. El aumento de la carga microbiana incrementa la hidrólisis de las proteínas del pescado, se acumulan, por lo tanto, histidina, arginina, lisina, tirosina y metionina las que son descarboxiladas a los diversas aminas biogénicas. En un período de 24 horas y bajo condiciones de temperatura ambiental, las concentraciones de aminas biogénicas puede sobrepasar las 2,000 ppm en el caso particular de la histamina. Con respecto a esta última es conveniente indicar que existe gran diferencia entre los peces de musculatura blanca y roja (o escombroídeos) en relación al contenido de histidina y consecuentemente en su capacidad para sintetizar histamina.

Las aminas biogénicas por ser termoestables, son útiles indicadores de baja calidad de la materia prima de productos preservados por tratamiento térmico. La formación de aminas biogénicas está más relacionada con bacterias mesófilas que psicrófilas. Por ello, las bajas temperaturas no impiden el desarrollo de bacterias con actividad descarboxilasa, pero sí las pueden retrasar. El incremento de aminas biogénicas coincide con la aparición del mal olor en el pescado y también tiene buena correlación con los valores de bases volátiles totales, trimetilaminas hipoxantina y pH.

En el caso de la harina de pescado, el contenido de aminas biogénicas refleja el estado de frescura de la materia prima a partir de la cual fue elaborada y del estado de frescura del concentrado que se incorporó durante el proceso, siendo esta la base de su consideración en el control de calidad de la harina de pescado para uso en raciones.

La siguiente figura muestra las vías metabólicas involucradas en la síntesis de las distintas aminas biogénicas que se forman a partir de la degradación que van sufriendo los aminoácidos a medida que la materia prima va perdiendo su frescura.

Algunas de las aminas biogénicas de interés de controlar en los alimentos para uso animal, son la agmatina, cadaverina, putrecina y tiramina.

La Tabla 21.1. muestra aquellas aminas biogénicas que tienen importantes propiedades fármaco dinámicas y los aminoácidos precursores, a partir de los cuales se originan.

Tabla 1. Aminas biogénicas y aminoácidos precursores

En la Figura 21.1., las reacciones que muestran los procesos de descarboxilación involucrados en la formación de cada una de las aminas biogénicas.

Figura 1. Formación de las aminas biogénicas.

En dosis fisiológicas regula funciones vitales como la producción de jugo gástrico, mientras que cuando es producida en reacciones aléŕgicas o consumida en altas concentraciones puede ser muy tóxica causando trastornos gastrointestinales, cutáneo y neurológicos. En pollos, al ser incorporada en niveles dietarios elevados como 0.4 a 0.5% es capaz de inducir erosión de molleja.

En harinas de pescado inadecuadamente procesadas participa en la formación de la Mollerosina, un potente hiposecretor gástrico capaz de inducir severas erosiones de molleja y vómito negro al incluirse en concentraciones dietarias de 2.2 ppm. Es también un potente vaso dilatador, incrementando la permeabilidad de los tejidos y disminuyendo la presión sanguínea central.

No presentan una gran actividad biológica, sin embargo pueden actuar potenciando la acción tóxica de la histamina. Estas aminas pueden inhibir las enzimas diamino oxidasa e histamina N-metiltransferasa.

Estimula la actividad cardíaca y consecuentemente aumenta la presión sanguínea central. Puede causar también severa cefalea y disminuir la circulación en el tracto intestinal, y el consumo voluntario de alimento ya que actúa a nivel cerebral como señal natural de saciedad alimentaria.

A través de los años, los nutriólogos han buscado diferentes criterios para determinar el estado de frescura de la harina de pescado y/o insumos protéicos de origen animal. Uno de éstos el índice de Tótox, el cual fue ampliamente utilizado; sin embargo, actualmente está prácticamente abandonado, ya que su formula incluye las valores de índices de anisidina y peróxidos, que no toman en cuenta la historia de los productos y por lo tanto causan dificultades en la interpretación de los resultado. De hecho, un alto valor de Totox en harina de pescado puede deberse tanto al uso de materia prima añeja como a un inadecuado almacenaje del producto faenado. Existe otro indicador que es el “Indice de Bai” desarrollado especialmente para productos de origen marino. La elección de este índice se basó en la observación de que a medida que avanza la descomposición se incrementa los niveles de histamina, putrecina y cadaverina, mientras que disminuye la concentración de espermidinas, las que pueden ser prácticamente cero en pescado descompuesto.

Con el propósito de tener una escala donde 100% representa el valor ideal y 0% a un material altamente degradado, se ha puesto el “Indice de Frescura” donde:

La determinación de histamina mediante el método espectrofluorimétrico constituye el procedimento más comúnmente utilizados de los 2 métodos oficiales AOAC que existen. Esta metodología presenta una serie de pasos que la hacen algo demorosa.

En los últimos años, se han desarrollado métodos HPLC rápidos, sensitivos y reproducibles para la determinación simultánea de varias aminas biogénicas.