La solanina es un veneno glicoalcaloide que se encuentra en especies de la familia de las solanáceas dentro del género Solanum , como la patata ( Solanum tuberosum ), el tomate ( Solanum lycopersicum ) y la berenjena ( Solanum melongena ). Puede ocurrir naturalmente en cualquier parte de la planta, incluidas las hojas , los frutos y los tubérculos . La solanina tiene propiedades pesticidas y es una de las defensas naturales de la planta . La solanina se aisló por primera vez en 1820 a partir de las bayas de la solanina negra europea ( Solanum nigrum ), de ahí su nombre. [1] Pertenece a la familia química de las saponinas .
La intoxicación por solanina se manifiesta principalmente por trastornos gastrointestinales y neurológicos. Los síntomas incluyen náuseas , diarrea , vómitos , calambres estomacales, ardor de garganta, arritmia cardíaca , pesadillas , dolor de cabeza , mareos , picazón, eczema , problemas de tiroides e inflamación y dolor en las articulaciones. En casos más graves, se han informado alucinaciones , pérdida de sensibilidad, parálisis , fiebre , ictericia , pupilas dilatadas , hipotermia y muerte. [2] [3] [4]
La ingestión de solanina en cantidades moderadas puede provocar la muerte. Un estudio sugiere que dosis de 2 a 5 mg/kg de peso corporal pueden causar síntomas tóxicos, y dosis de 3 a 6 mg/kg de peso corporal pueden ser fatales. [5]
Los síntomas generalmente ocurren de 8 a 12 horas después de la ingestión, pero pueden ocurrir tan rápidamente como 10 minutos después de comer alimentos con alto contenido de solanina. [ cita necesaria ]
Algunos estudios muestran una correlación entre el consumo de patatas que padecen tizón tardío (que aumenta los niveles de solanina y otros glicoalcaloides ) y la incidencia de espina bífida en humanos. [ cita necesaria ] Sin embargo, otros estudios no han demostrado correlación entre el consumo de papa y la incidencia de defectos congénitos. [6]
El ganado también puede ser susceptible a los glicoalcaloides. Son necesarias altas concentraciones de solanina para causar la muerte a los mamíferos. El tracto gastrointestinal no puede absorber eficazmente la solanina, lo que ayuda a disminuir su fuerza en el cuerpo de los mamíferos. [7] El ganado puede hidrolizar la solanina y excretar su contenido para disminuir su presencia en el cuerpo. [7]
Hay varios mecanismos propuestos sobre cómo la solanina causa toxicidad en humanos, pero el verdadero mecanismo de acción no se comprende bien. Se ha demostrado que los glicoalcaloides de Solanum inhiben la colinesterasa , alteran las membranas celulares y causan defectos de nacimiento . [8] Un estudio sugiere que el mecanismo tóxico de la solanina es causado por la interacción de la sustancia química con las membranas mitocondriales . Los experimentos muestran que la exposición a solanina abre los canales de potasio de las mitocondrias, aumentando su potencial de membrana . Esto, a su vez, conduce al transporte de Ca 2+ desde las mitocondrias al citoplasma, y este aumento de la concentración de Ca 2+ en el citoplasma desencadena daño celular y apoptosis . [9] También se ha demostrado que los glicoalcaloides de papa, tomate y berenjena, como la solanina, afectan el transporte activo de sodio a través de las membranas celulares. [10] Esta alteración de la membrana celular es probablemente la causa de muchos de los síntomas de la toxicidad por solanina, incluidas sensaciones de ardor en la boca, náuseas, vómitos, calambres abdominales , diarrea, hemorragia interna y lesiones estomacales . [11]
La solanina es un veneno glicoalcaloide creado por varias plantas del género Solanum , como la planta de patata. Cuando el tallo, los tubérculos o las hojas de la planta se exponen a la luz solar, se estimula la biosíntesis de solanina y otros glicoalcaloides como mecanismo de defensa para que no se ingiera. [12] Por lo tanto, se considera un pesticida natural . [ cita necesaria ]
Aunque se muestran las estructuras de los intermediarios en esta vía biosintética, se desconocen muchas de las enzimas específicas involucradas en estos procesos químicos. Sin embargo, se sabe que en la biosíntesis de solanina, el colesterol se convierte primero en el alcaloide esteroide solanidina . Esto se logra mediante una serie de reacciones de hidroxilación , transaminación , oxidación , ciclación , deshidratación y reducción . [13] La solanidina luego se convierte en solanina a través de una serie de reacciones de glicosilación catalizadas por glicosiltransferasas específicas . [12]
Plantas como la patata y el tomate sintetizan constantemente niveles bajos de glicoalcaloides como la solanina. Sin embargo, bajo estrés, como la presencia de una plaga o un herbívoro , aumentan la síntesis de compuestos como la solanina como defensa química natural . [14] Este rápido aumento en la concentración de glicoalcaloides le da a las papas un sabor amargo , y los estímulos estresantes como la luz también estimulan la fotosíntesis y la acumulación de clorofila . Como resultado, las patatas se vuelven verdes y, por tanto, no son atractivas para las plagas. [15] Otros factores estresantes que pueden estimular una mayor biosíntesis de solanina incluyen daños mecánicos, condiciones de almacenamiento inadecuadas, procesamiento inadecuado de alimentos y germinación . [16] La mayor concentración de solanina en respuesta al estrés se encuentra en la superficie de la cáscara, lo que la convierte en un mecanismo de defensa aún mejor contra las plagas que intentan consumirla. [17]
La toxicidad suele ocurrir cuando las personas ingieren patatas que contienen altos niveles de solanina. Se estima que el consumo medio de patatas en Estados Unidos es de unos 167 g de patatas al día por persona. [11] Existe una variación en los niveles de glicoalcaloides en diferentes tipos de patatas, pero los productores de patatas pretenden mantener los niveles de solanina por debajo de 0,2 mg/g. [18] Los signos de intoxicación por solanina se han relacionado con el consumo de patatas con concentraciones de solanina de entre 0,1 y 0,4 mg por gramo de patata. [18] La papa promedio tiene 0,075 mg de solanina/g de papa, lo que equivale aproximadamente a 0,18 mg/kg según el consumo diario promedio de papa. [19]
Los cálculos han demostrado que de 2 a 5 mg/kg de peso corporal es la dosis probablemente tóxica de glicoalcaloides como la solanina en humanos, mientras que de 3 a 6 mg/kg constituye la dosis fatal. [20] Otros estudios han demostrado que se observaron síntomas de toxicidad con el consumo de incluso 1 mg/kg. [11]
Diversas condiciones de almacenamiento pueden afectar el nivel de solanina en las patatas. Los niveles de glicoalcaloides aumentan cuando las patatas se exponen a la luz porque la luz aumenta la síntesis de glicoalcaloides como la solanina. [18] Por lo tanto, las patatas deben almacenarse en un lugar oscuro para evitar una mayor síntesis de solanina. Las patatas que se han vuelto verdes debido al aumento de clorofila y fotosíntesis son indicativas de una mayor exposición a la luz y, por lo tanto, están asociadas con altos niveles de solanina. [20] La síntesis de solanina también es estimulada por una lesión mecánica porque los glicoalcaloides se sintetizan en las superficies cortadas de las patatas. [18] El almacenamiento de patatas durante períodos prolongados también se ha asociado con un mayor contenido de solanina. [21] Un estudio encontró que los niveles de solanina en las patatas Kurfi Jyoti y Kurfi Giriraj aumentan los niveles de solanina en 0,232 mg/g y 0,252 mg/g respectivamente después de haber sido mal almacenadas en un montón. [22]
Se ha demostrado que la mayoría de los métodos de procesamiento casero, como hervir, cocinar y freír patatas, tienen efectos mínimos sobre los niveles de solanina. Por ejemplo, hervir patatas reduce los niveles de α-chaconina y α-solanina en sólo un 3,5% y 1,2% respectivamente, pero cocinarlas en el microondas reduce el contenido de alcaloides en un 15%. [23] Freír a 150 °C (302 °F) tampoco produce ningún cambio mensurable. Se ha demostrado que los alcaloides como la solanina comienzan a descomponerse y degradarse aproximadamente a 170 °C (338 °F), y freír patatas a 210 °C (410 °F) durante 10 minutos provoca una pérdida de ~40 % de solanina. [10] La liofilización y deshidratación de patatas tiene un efecto mínimo sobre el contenido de solanina. [24] [25]
La mayor parte (30-80%) de la solanina de las patatas se encuentra en la capa exterior de la patata. [25] Por lo tanto, pelar las patatas antes de cocinarlas reduce la ingesta de glicoalcaloides procedentes del consumo de patatas. Se ha demostrado que las cáscaras de patatas fritas tienen entre 1,4 y 1,5 mg de solanina/g, que es siete veces el límite superior de seguridad recomendado de 0,2 mg/g. [18] Masticar un pequeño trozo de cáscara de papa cruda antes de cocinarla puede ayudar a determinar el nivel de solanina contenida en la papa; el amargor indica un alto contenido de glicoalcaloides. [18] Si la papa tiene más de 0,2 mg/g de solanina, se desarrollará una sensación de ardor inmediata en la boca. [18]
Aunque las muertes por envenenamiento por solanina son raras, ha habido varios casos notables de envenenamiento por solanina en humanos. Entre 1865 y 1983, hubo alrededor de 2000 casos humanos documentados de intoxicación por solanina, la mayoría de los cuales se recuperó por completo y 30 muertes. [26] Debido a que los síntomas son similares a los de la intoxicación alimentaria , es posible que haya muchos casos no diagnosticados de toxicidad por solanina . [27]
En 1899, 56 soldados alemanes enfermaron debido a una intoxicación por solanina después de consumir patatas cocidas que contenían 0,24 mg de solanina por gramo de patata. [28] No hubo víctimas mortales, pero algunos soldados quedaron parcialmente paralizados y con ictericia . En 1918, hubo 41 casos de intoxicación por solanina en personas que habían comido una mala cosecha de patatas con 0,43 mg de solanina/g de patata sin que se registraran muertes. [25]
En Escocia, en 1918, hubo 61 casos de intoxicación por solanina después del consumo de patatas que contenían 0,41 mg de solanina por gramo de patata, lo que provocó la muerte de un niño de cinco años. [29]
Un informe de caso de 1925 informó que 7 miembros de una familia que comieron patatas verdes enfermaron por intoxicación por solanina dos días después, lo que provocó la muerte de la madre de 45 años y de su hija de 16. Los demás miembros de la familia se recuperaron por completo. [19] En otro informe de caso de 1959, cuatro miembros de una familia británica exhibieron síntomas de intoxicación por solanina después de comer patatas asadas que contenían 0,5 mg de solanina por gramo de patata. [ cita necesaria ]
Hubo un incidente de intoxicación masiva por solanina en 1979 en el Reino Unido, cuando 78 adolescentes de un internado presentaron síntomas después de comer patatas que habían sido almacenadas incorrectamente durante el verano. [30] Diecisiete de ellos terminaron hospitalizados, pero todos se recuperaron. Se determinó que las patatas tenían entre 0,25 y 0,3 mg de solanina por gramo de patata. [ cita necesaria ]
Otro envenenamiento masivo se informó en Canadá en 1984, después de que 61 escolares y maestros mostraran síntomas de toxicidad por solanina después de consumir patatas asadas con 0,5 mg de solanina por gramo de patata. [31]
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Las patatas producen naturalmente solanina y chaconina , un glicoalcaloide relacionado, como mecanismo de defensa contra insectos , enfermedades y herbívoros . Las hojas , los tallos y los brotes de la papa son naturalmente ricos en glicoalcaloides. [ cita necesaria ]
Cuando los tubérculos de papa se exponen a la luz, se vuelven verdes y aumentan la producción de glicoalcaloides. Esta es una defensa natural para ayudar a evitar que se coma el tubérculo descubierto. El color verde proviene de la clorofila y es en sí mismo inofensivo. Sin embargo, es una indicación de que puede haber un mayor nivel de solanina y chaconina . En los tubérculos de papa, entre el 30% y el 80% de la solanina se desarrolla dentro y cerca de la piel, y algunas variedades de papa tienen altos niveles de solanina. [ cita necesaria ]
Algunas enfermedades de la patata, como el tizón tardío , pueden aumentar drásticamente los niveles de glicoalcaloides presentes en las patatas. Los tubérculos dañados durante la cosecha y/o el transporte también producen niveles elevados de glicoalcaloides; Se cree que esto es una reacción natural de la planta en respuesta a enfermedades y daños. [ cita necesaria ]
Además, los glicoalcaloides del tubérculo (como la solanina) pueden verse afectados por alguna fertilización química. Por ejemplo, diferentes estudios han informado que el contenido de glicoalcaloides aumenta al aumentar la concentración de fertilizante nitrogenado. [32] [33]
La coloración verde debajo de la piel sugiere fuertemente la acumulación de solanina en las patatas, aunque cada proceso puede ocurrir sin el otro. El sabor amargo de una patata es otro indicador (potencialmente más fiable) de toxicidad. Debido al sabor amargo y la apariencia de estas patatas, la intoxicación por solanina es rara fuera de condiciones de escasez de alimentos. Los síntomas son principalmente vómitos y diarrea , y la afección puede diagnosticarse erróneamente como gastroenteritis . La mayoría de las víctimas de intoxicación por patatas se recuperan por completo, aunque se conocen casos de muerte, especialmente cuando las víctimas están desnutridas o no reciben el tratamiento adecuado. [34]
La información de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos sobre la solanina desaconseja encarecidamente comer patatas que estén verdes debajo de la piel. [3]
También se conocen muertes por intoxicación por solanina de otras plantas de la familia de las solanáceas, como las bayas de Solanum dulcamara (solanina leñosa). [35]
Algunos, como el Centro de Control de Envenenamientos de California , han afirmado que los tomates y las hojas de tomate contienen solanina. Sin embargo, Mendel Friedman del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos contradice esta afirmación, afirmando que la tomatina , un alcaloide relativamente benigno, es el alcaloide del tomate, mientras que la solanina se encuentra en las patatas. El escritor sobre ciencia alimentaria Harold McGee ha encontrado escasa evidencia de la toxicidad del tomate en la literatura médica y veterinaria. [36]
El cuento de Dorothy L. Sayers "La dama leopardo", en la colección de 1939 In the Teeth of the Evidence , presenta a un niño envenenado con patatas inyectadas con solanina para aumentar su toxicidad. [ cita necesaria ]
