Akrylamid v potravinách - ako sa tvorí a ako pôsobí na telo?

Akrylamid sa vytvára v potravinách obsahujúcich veľké množstvo škrobu Maillardovými reakciami pri vysokých teplotách, napríklad počas vyprážania, pečenia a sušenia. Obzvlášť veľa akrylamidu sa nachádza v hranolkoch, hranolkách, hranolkách, chlebe, sušienkach a káve. Akrylamid má neurotoxický a potenciálne karcinogénny účinok, takže stojí za to obmedziť spotrebu výrobkov obsahujúcich túto zlúčeninu.

Akrylamid - čo to je a ako sa tvorí?

Akrylamid (akrylamid) je organická chemická zlúčenina zo skupiny amidov, ktorá sa vo forme polyakrylamidov primárne používa na výrobu plastov, farieb, lakov, lepidiel a mált, v celulózovom a papierenskom priemysle a kozmetike. V roku 1994 bol akrylamid pridaný do zoznamu pravdepodobne karcinogénnych látok pre ľudí. Pôsobí neurotoxicky, pravdepodobne genotoxicky a karcinogénne.V roku 2002, po objavení sa správ, že sa akrylamid nachádza v potravinách, sa významne zvýšilo množstvo výskumov o tvorbe akrylamidu v potravinách a jeho účinku na ľudský organizmus.

Akrylamid v potravinách vzniká ako výsledok Maillardovej reakcie - komplexného sledu reakcií, ktoré prebiehajú medzi redukujúcimi cukrami (glukóza, fruktóza) a aminokyselinou asparagínom pri zvýšených teplotách (od 120 stupňov Celzia) počas procesov vyprážania, pečenia, praženia, grilovania, opekania, sušenia a vytláčanie. Výsledkom Maillardovej reakcie je hnednutie povrchu výrobkov, ktoré vytvára charakteristickú chuť a arómu. Klasickým príkladom Maillardovej reakcie je hnednutie kôrky chleba.

Ak chcete zobraziť toto video, povoľte JavaScript a zvážte inováciu na webový prehliadač, ktorý podporuje video HTML5

Obsah akrylamidu v potravinách

Za posledných asi desať rokov došlo k veľkému pokroku vo výskume obsahu akrylamidu v potravinách, podmienok jeho tvorby a možnosti zníženia množstva akrylamidu tvoreného v technologickom procese. Väčšina akrylamidu sa vyrába v potravinách s vysokým obsahom sacharidov a nízkym obsahom vlhkosti. Odborný výbor FAO / WHO pre prídavné látky v potravinách dospel k záveru, že vo väčšine krajín je najväčší podiel na celkovej spotrebe akrylamidu:

• zemiakové lupienky (16 - 30%),
• zemiakové lupienky (6 - 46%),
• káva (13-39%),
• koláče, sušienky a sušienky (10 - 20%),
• chlieb a iné druhy chleba (10 - 30%).

Po niekoľkých vedeckých štúdiách sa zistilo, že priemerný príjem akrylamidu je 0,5 mg / kg telesnej hmotnosti dospelého a 0,6 mg / kg telesnej hmotnosti dieťaťa. Zistilo sa, že veľká väčšina akrylamidu pochádza z priemyselne vyrábaných potravín a potravín zakúpených v reštauráciách a hladiny tejto zlúčeniny v domácich pokrmoch sú oveľa nižšie. Veľký vplyv na obsah akrylamidu má doba tepelného ošetrenia, teplota a úroveň zhnednutia potravín, ako aj obsah aminokyseliny asparagínu vo výrobku, ktorý má štruktúru podobnú akrylamidu. Škrobové jedlá, ako sú zemiaky a chlieb, sa spracovávajú pri vyšších teplotách a po dlhšiu dobu, a preto sú hlavným zdrojom akrylamidu v strave. Na základe výskumu bolo formulovaných niekoľko technologických postupov, ktoré pomáhajú znižovať množstvo akrylamidu v potravinách vyrábaných v priemyselnom meradle. Mnohé z nich však škodia organoleptickým vlastnostiam hotových výrobkov a stále sa hľadajú optimálne spôsoby redukcie akrylamidu v potravinách.

Obsah akrylamidu vo vybraných potravinárskych výrobkoch

Účinok akrylamidu na telo

Akrylamid vstupuje do tela tráviacim a dýchacím systémom a pokožkou. Potom sa transformuje. Polčas rozpadu akrylamidu v tele sa pohybuje od 2 do 7 hodín, čo znamená, že sa vylučuje pomaly. Len malé množstvo sa vylúči močom a v tele sa zmení až 90%. Prítomnosť akrylamidu sa zistila v materskom mlieku (5 ng / ml) a placente (2 ng / ml), čo ukazuje, že tehotné dieťa a novorodenec sú vystavení pôsobeniu tejto toxickej zlúčeniny. Akrylamid sa metabolizuje na glycidamid - chemickú látku, ktorá sa viaže na glutatión, neutralizuje jeho antioxidačný účinok a zvyšuje vystavenie tela voľným radikálom. Akrylamid sa tiež viaže na hemoglobín a molekuly DNA. Je veľmi ťažké určiť riziko vzniku chorôb spojených s konzumáciou výrobkov obsahujúcich akrylamid, pretože množstvo tejto zlúčeniny sa líši v potravinách a pochádza tiež z iných zdrojov, napríklad z cigaretového dymu. Vedci odhadujú, že riziko vzniku rakoviny je 1 zo 100 pri dennej konzumácii 1 μg / kg telesnej hmotnosti akrylamidu.

Neurotoxický účinok akrylamidu

Akrylamid je toxický pre periférny a centrálny nervový systém. Dlhodobý kontakt s touto látkou spôsobuje poškodenie nervových zakončení, čo má za následok slabosť, mravčenie a necitlivosť končatín, kŕče, ataxiu (problémy s koordináciou pohybov a udržiavaním rovnováhy) a ďalšie neurologické a motorické poruchy. Akrylamid znižuje uvoľňovanie neurotransmiterov, čo nakoniec degraduje nervové bunky. Na akrylamid je veľmi citlivá kreatínkináza, látka, ktorá sa podieľa na produkcii ATP - zdroja energie pre bunku. Nedostatok ATP následne znamená bunkovú smrť. Dlhodobý kontakt s akrylamidom môže inhibovať prenos nervových impulzov a nezvratné poškodenie nervového systému. Pri porovnaní účinkov akrylamidu na ľudí a zvieratá sa ukázalo, že ľudský mozog je veľmi citlivý na tento neurotoxín. Je potrebné poznamenať, že silné reakcie z nervového systému sa objavujú po kontakte s veľmi vysokými dávkami akrylamidu na úrovni 0,5 mg / kg telesnej hmotnosti za deň, a konzumácia takéhoto množstva neurotoxínu s jedlom je nemožná.

Účinok akrylamidu na DNA

Samotný akrylamid vykazuje malú schopnosť viazať sa na DNA. Hlavná genotoxická aktivita sa pripisuje glycidamidu, zlúčenine, na ktorú sa akrylamid v tele premieňa. Glycidamid vykazuje vysokú reaktivitu pri vytváraní aduktov s genetickým materiálom, má mutagénny účinok a zvyšuje riziko indukcie procesu karcinogenézy. Akrylamid spôsobuje pretrhnutie reťazcov DNA, znižuje účinnosť procesu opravy a prispieva k bunkovej smrti. Taktiež to zhoršuje rozpad dvojvláknovej DNA, čo môže viesť k zmene génovej expresie a produkcii defektných proteínov alebo RNA. Genotoxický účinok akrylamidu bol potvrdený v štúdiách na zvieratách a in vitro na ľudských pečeňových bunkách.

Vplyv akrylamidu na tvorbu novotvarov

Karcinogénny účinok akrylamidu úzko súvisí s jeho genotoxicitou, t. J. Schopnosťou spôsobiť génové mutácie. V štúdiách na potkanoch a myšiach sa ukázalo, že táto zlúčenina je vysoko karcinogénna. Nádory u zvierat sa vyvíjali hlavne v hormonálne závislých orgánoch, ako je štítna žľaza, prostata a maternica, ale tiež v pľúcach a koži. Akrylamid sa podával potkanom a myšiam rôznymi spôsobmi, vrátane v pitnej vode a vo forme injekcií a v rôznych dávkach. Bez ohľadu na formu podania a dávku sa pozorovala zvýšená tvorba neoplastických lézií. Nemožno však priamo predpovedať, že akrylamid spôsobí rovnaké rakoviny u ľudí. Je potrebné poznamenať, že množstvá akrylamidu, ktorým sú zvieratá vystavené v laboratórnych testoch, boli 1 000 až 100 000-krát vyššie ako množstvá, ktorým ľudia, ktorí neprišli do styku s akrylamidom, užívajú iba v potrave.

Uskutočnili sa epidemiologické štúdie, ktoré preukázali súvislosť medzi konzumáciou akrylamidu a rakovinou človeka. Došlo k zvýšeniu koncentrácie biomarkerov naznačujúcich genotoxický účinok akrylamidu u ľudí, ktorí konzumujú veľké množstvo škrobových potravín spracovaných pri vysokých teplotách. Oveľa viac z týchto biomarkerov bolo zistených u fajčiarov cigariet. Vedci doteraz zhromaždili dostatok informácií na vyvodenie pevných záverov o karcinogenite akrylamidu. Považuje sa za potenciálne karcinogénnu látku. Aj keď iba vysoké dávky akrylamidu majú karcinogénny účinok na človeka, žijeme v prostredí, v ktorom sme zo všetkých strán vystavení mutagénnym a karcinogénnym zlúčeninám, preto stojí za to vedome obmedziť spotrebu produktov obzvlášť bohatých na akrylamid, ako sú hranolky, hranolky alebo krekry, t. J. Potraviny všeobecne vysoko spracované.

Zdroje:

1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Toxicita akrylamidu a jeho metabolitu - glycidamid, Medycyna Pracy, 2013, 64 (2), 259-271
2. Európska rada pre informácie o potravinách, Čo sa stane, keď sa jedlo zohreje alebo ako sa vyrába akrylamid
3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid - tvorba, fyzikálno-chemické a biologické vlastnosti, Bormatology, Chemistry, Toxicology, 2010, 3, 415-427
4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Obsah akrylamidu v potravinách v Poľsku s ohľadom na súčasné odporúčania Európskej únie, Problémy hygieny a epidemiológie, 2011, 92 (3), 625-628