E. Aplicaciones agroalimentarias
¿Sabías que...?
A lo largo de los siglos la humanidad ha ensayado todas las formas posibles de aumentar la cantidad y la calidad de su producción de alimentos, imprescindible para su subsistencia. La escasez de alimentos ha sido siempre un factor limitante al crecimiento de la población y ha sido la causa de la extinción de prósperas civilizaciones.
La población mundial a lo largo de los últimos siglos apenas había crecido debido a epidemias y crisis de hambre generalizadas, manteniéndose en unos 1.000 millones de habitantes. Según estimaciones del Banco Mundial en el último siglo la población mundial ha aumentado a 5.800 millones. Este aumento, exponencial en los últimos años, ha sido posible gracias a la química que ha permitido aumentar, con el empleo de fertilizantes y plaguicidas, el rendimiento de las cosechas, lo que ha hecho posible el aumento de la provisión necesaria de alimentos para mantener esa creciente población.
En la figura se muestra el crecimiento de la población mundial entre 1800 y 1995.
Las radiaciones ionizantes se pueden utilizar para mejorar la producción de alimentos, tanto agrícolas como pecuarios.
Uso de la radiación ionizante para mejorar la producción de alimentos
MEJORAS EN LA PRODUCCIÓN PECUARIA
Para entender las aplicaciones de las radiaciones ionizantes o las sustancias radiactivas en la producción pecuaria, primero es necesario saber qué son los trazadores radiactivos.
Una propiedad de los isótopos radiactivos es que se comportan exactamente igual que sus homólogos no radiactivos. Lo que esto implica es que esos átomos se incorporan en las moléculas sin producir ningún tipo de cambio (estructural o funcional) en ellas. Por ejemplo, el isótopo radiactivo del hidrógeno, el tritio (H3), se incorporará en las moléculas de agua exactamente igual que si fuera un átomo de hidrógeno (H1), pero con la ventaja de que al ser radiactivo, le podemos seguir la pista. En estos casos se habla de trazadores radiactivos. Cuando estos isótopos radiactivos se administran a animales o a plantas, se puede seguir su movimiento a través del organismo usando un contador Geiger u otro detector. Una gran ventaja es que incluso cantidades muy pequeñas de material radiactivo pueden ser detectadas con bastante facilidad.
Gracias a los isótopos radiactivos, utilizándolos como trazadores en trabajos de investigación de asimilación de nutrientes en alimentación de animales, se ha conseguido mejorar el rendimiento en la producción carne anima,leche, lana, etc.en muchos países.
Uno de los éxitos más llamativos de esta aplicación ha ocurrido en Indonesia con el tratamiento de los búfalos. Se necesitaban mejorar los métodos de alimentación de estos animales, fundamentales en la economía de este país, en el que se emplea, no sólo como fuente de alimento, sino también como fuerza motriz para arar la tierra. Después de estudiar el metabolismo digestivo de estos animales con isótopos radiactivos los científicos desarrollaron un bloque multi-nutritivo que permitió un aumento de peso en los animales de 3 kilos por semana, y permitió también rebajar significativamente el número de kilos de pasto que estos animales necesitaban digerir para aumentar 1 kilo de peso (de 35 kilos se redujo a 10 kilos).
MEJORAS EN LOS CULTIVOS
Una de las características de las radiaciones ionizantes, conocidas desde hace muchos años, es su capacidad para producir mutaciones (alteraciones en el ADN). Al inducir mutaciones en las semillas con irradiación, lo que se pretende es producir cambios genéticos que resulten beneficiosos para el cultivo de las plantas, como por ejemplo una mayor resistencia a alguna enfermedad específica, mejor adaptación a ciertas condiciones ambientales, o un mayor rendimiento en las cosechas.
Hay que tener en cuenta que no es posible controlar que todas las mutaciones inducidas por la radiación conlleven una mejora en la planta expuesta. Esto hace que los experimentos en que se inducen mutaciones en semillas sean muy largos. Miles de semillas han de ser irradiadas (con rayos gamma o neutrones), posteriormente se plantan y una vez que crecen se observa cuáles muestran las características deseadas.
Actualmente, las mejores variedades de cebada que se cultivan en Europa, el trigo cultivado en Italia y el arroz cultivado en California, se han obtenido mediante esta técnica.
Hoy en día existen más de 1.500 variedades mejoradas de cultivos, de las cuales el 90% se han conseguido gracias a la radiación ionizante. Entre los éxitos que han reportado mayores beneficios económicos, se puede citar un mutante de algodón que se consiguió en 1983 y se aplica en Pakistán, y ha logrado que se duplique la producción de las cosechas. Existe también un mutante de arroz conseguido en China en 1985 que madura en sólo veinticinco días y tiene mayor cantidad de proteína que las variedades tradicionales. Se ha producido también una nueva variedad del sorgo, planta que ha mejorado mucho, ya que mediante esta técnica se ha conseguido que sea resistente a las plagas. En Europa sólo se emplean cebada, maíz y trigo modificados mediante esta técnica.
Un dato curioso: sólo en producción de cebada para la fabricación de cerveza se ha descrito un aumento en la producción de 6 millones de toneladas empleando la misma superficie de tierra cultivada.
En agricultura también se usan
isótopos radiactivos como trazadores. Gracias a moléculas marcadas con isótopos
radiactivos de nitrógeno, fósforo y potasio, se ha podido seguir el mecanismo de
asimilación de estos nutrientes, lo que ha permitido una utilización más eficaz
de los fertilizantes. Asimismo, por ejemplo, con CO2 marcado con C-14 o el fosfato marcado con P-32, se ha conseguido seguir las rutas de la
fotosíntesis, y comprender mejor la importancia de esta función en las plantas.
Pero no basta con mejorar la producción, también hay que conservar los alimentos
Según la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) el 25% de los alimentos producidos en el mundo se pierde al no poderse conservar adecuadamente. Aunque la tecnología de alimentos ha avanzado mucho, los procesos técnicos clásicos como la congelación, pasterización, secado, etc., han demostrado ser insuficientes para paliar estas pérdidas.
Además, la OMS (Organización Mundial de la Salud) destaca que las enfermedades de origen alimentario están aumentando de forma alarmante por el consumo de alimento en mal estado. Se estima que el 70% de los 3,2 millones de defunciones de niños menores de 5 años se debe a enfermedades diarreicas producidas por consumir alimentos en mal estado.
Recordando algunos casos de intoxicaciones de origen alimentario, producidas por bacterias, que han tenido particular repercusión en los medios, podríamos citar:
- Barcelona. En el año 2000 hubo una intoxicación por salchichas contaminadas con una bacteria, que fueron distribuidas en varios colegios por una empresa catalana, la cual fue clausurada por este hecho.
- Canadá. En mayo del 2000 ocurrió una intoxicación por agua envasada contaminada con la bacteria Escherichia Coli (muchas veces referida como E.Coli), que produjo la muerte de cinco personas y muchas otras hospitalizadas.
- Japón. Tuvo lugar una intoxicación en el año 2000 como consecuencia del consumo de leche envasada contaminada con una bacteria. Varios miles de personas se vieron afectadas por la intoxicación.
En años anteriores también ocurrieron multitud de casos. De gran repercusión fue la intoxicación de muchas personas por el consumo de hamburguesas contaminadas en julio de 1997 en EEUU. Como consecuencia de estas intoxicaciones una importante cadena americana tuvo que retirar 14.000 toneladas de carne para ser destruidas, presumiblemente contaminada por E.Coli. A partir de este incidente la FDA (siglas del término inglés Food and Drug Administration) autoriza la irradiación de la carne cruda de vacuno, cerdo y cordero por considerar que éste es el único medio para eliminar la bacteria E.coli de la carne cruda. Anteriormente esta técnica ya estaba autorizada para el pollo, las frutas y las verduras.
¿ Cual es la ha historia de la técnica de irradiación de alimentos?
En el mundo Occidental, el primer uso comercial de la irradiación de alimentos tuvo lugar en Stuttgart (Alemania) en 1957, donde un comerciante de especias comenzó a irradiar sus productos a fin de asegurar su calidad sanitaria. La instalación, no duró mucho, ya que fue clausurada dos años más tarde al igual que otras plantas de irradiación con Co-60 que habían comenzado a proliferar por aquel entonces. La razón de estas clausuras fue la alerta de la FDA de Estados Unidos contra la irradiación de alimentos, que se publicó en 1958, basándose en unos estudios, que no han podido ser refrendados, y que pretendían demostrar que esta tecnología producía en los alimentos productos cancerígenos. La alerta de la FDA supuso para esta tecnología un frenazo de más de 20 años y una alarma que, no por infundada, dejó menos huella. La primera reunión internacional para estudiar de nuevo este tema tuvo lugar en 1961 en Bruselas, convocada por la FAO conjuntamente con la OMS y el OIEA (Organismo Internacional de la Energía Atómica). En esa reunión, a la que asistieron representantes de 28 países, se decidió formar un Comité de trabajo con los más prestigiosos expertos en el tema, para estudiar a fondo la inocuidad de la irradiación de los alimentos.
En 1970 esta organización, en colaboración con la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), planea un proyecto de evaluación de alimentos irradiados, con estudios que se prolongaron a lo largo de 10 años, al final de los cuales se pudo demostrar que en ningún alimento irradiado de los estudiados se habían encontrado residuos tóxicos o carcinogénicos.
En octubre de 1980 el Comité de la OCDE, basándose en los resultados de los estudios científicos existentes, concluye que:
"La irradiación de cualquier alimento con una dosis inferior a 10 kGy no presenta ningún peligro toxicológico y los estudios realizados son tan evidentes que no son necesarias más pruebas"
¿Cómo puede la radiación ionizante mejorar la conservación de los alimentos?
La exposición a radiación ionizante puede utilizarse con distintos fines en la conservación de alimentos:
- Impedir que aparezcan brotes, por ejemplo en las patatas, cebollas o ajos. Las patatas pueden conservarse perfectamente por períodos superiores a 6 meses, las cebollas (2-3 meses) y los ajos (3-4 meses) sin que aparezcan raíces.
A la izquierda de la imagen patatas y cebollas irradiadas. A la derecha sin irradiar
- Retrasar la maduración de algunas frutas y hortalizas, aumentando así el tiempo de conservación. La magnitud de estas alteraciones depende de la dosis y del estado en que se encuentre el alimento cuando se irradia. La FAO ha hecho un llamamiento a los gobiernos "para que consideren la irradiación como la alternativa óptima para evitar las perdidas de los alimentos durante el almacenamiento cuarentenario". Este almacenamiento "en cuarentena" es obligatorio para frutas y verduras importadas de otros países.
Papayas conservadas durante 3 semanas sin irradiar (izquierda) e irradiadas (derecha).
- Eliminar microorganismos, aumentando así el
período de perfecta conservación de los alimentos. Los microorganismos, como
por ejemplo los mohos que tantas veces vemos en fresas o el pan de molde, deterioran
el producto cambiando sabores y olores,. Al destruir estos mohos, el
tiempo de conservación de muchas frutas y verduras puede ser de al menos el doble que las no irradiadas.
Fresas irradiadas (imagen de la derecha) y no irradiadas (imagen de la izquierda)
¿Qué tipo de radiación se usa para tratar los alimentos?
Las fuentes de radiaciones ionizantes autorizadas para tratar los alimentos son:
- Rayos Gamma procedentes de radionucleidos Co-60 ó Cs-137
- Rayos X con energía no superior a 5MeV
- Electrones acelerados con energía no superior a 10Me
¿Cómo identificar un alimento irradiado?
En el envase o embalaje de productos alimenticios tratados con radiaciones ionizantes o que contengan ingredientes sometidos a este tratamiento, así como en los documentos que los acompañan, deberá figurar:
- la indicación «irradiado»,
- o «tratado con radiación ionizante».
Los productos destinados a la venta al consumidor final deben cumplir los requisitos en materia de información establecidos en la Directiva 79/112/CEE del Consejo sobre etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios. Los que no estén destinados a la venta al consumidor final deben llevar información que indique que se han sometido a un tratamiento con radiaciones ionizantes, así como el nombre y la dirección de la instalación donde se ha efectuado el tratamiento.
Preguntas frecuentes de los consumidores
La irradiación de alimentos fue en un principio cuestionada, algo que también ocurrió con otras tecnologías alimentarias, como por ejemplo, la esterilización y uperización de la leche, hoy aceptada por todos. Sin embargo, ningún tratamiento como la irradiación ha traído tanto debate político, tanta atención y protestas.
Ciertos grupos socio-políticos han desarrollado acciones como: Instancias a los gobiernos para que se opongan al proceso, amenazas de boicots a compañías y detallistas que tengan previsto usar o invertir en alimentos irradiados, han repartido entre los consumidores octavillas con información inexacta y tendenciosa sobre el tema, etc...Como resultado algunos gobiernos han decidido no permitir la irradiación, o simplemente no dan ninguna facilidad para su desarrollo. La OMS está preocupada por el rechazo del proceso, basado esencialmente en influencias emocionales o ideológicas y ha declarado que "se requiere una campaña de difusión de la información para que los alimentos irradiados puedan llegar a ser aceptados".
Los consumidores se plantean varias dudas fundamentales en relación con esta tecnología. A continuación vamos a contestar algunas de ellas, utilizando las conclusiones obtenidas por la OMS.
La importancia de estar bien informados
La Doctora Magdalena Gálvez (una de las mayores expertas en este tema en nuestro país) y sus colaboradores de la Universidad Complutense de Madrid, realizaron un estudio sobre la posible aceptabilidad por los consumidores españoles de los alimentos irradiados. Los resultados del estudio se presentaron en el "Segundo Congreso Internacional De Alimentos de la ANQUE" que se celebró en Burgos en 1992.
En este trabajo se hizo una encuesta a 400 consumidores de la provincia de Madrid en la que se les preguntaba, entre otras preguntas relacionadas con el tema: ¿Consumiría usted alimentos legalmente irradiados? Se evaluaba asimismo: posición social, edad, sexo, etc., para hacer una comparación de los resultados. Los resultados fueron los que se reflejan en la gráfica de la derecha: Del total de los entrevistados sólo el 28% contestó que sí consumirían alimentos legalmente irradiados.
A todas las personas encuestadas se les reunía después, se les repartía información y se les daba una conferencia explicando esta técnica, haciendo con ellos un coloquio, y después se volvía a repetir la encuesta para evaluar el impacto de la información en la actitud hacia el consumo de alimentos irradiados. Después de las conferencias informativas, el porcentaje de los consumidores que antes de la información decía que sí consumiría alimentos irradiados, se ampliaba del 28% al 60% el porcentaje de los que dudaban se rebajaba al 10 % y solo un 30 % seguía contestando negativamente (Figura de la izquierda).
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Unidad Didáctica Integrada sobre Radiaciones Ionizantes y Protección Radiológica