Akrilamid v hrani - kako nastane in kako deluje na telo?

Akrilamid nastaja v živilih, ki vsebujejo velike količine škroba, pri Maillardovih reakcijah pri visokih temperaturah, na primer med cvrtjem, pečenjem in sušenjem. Še posebej veliko akrilamida najdemo v čipsu, čipsu, pomfriju, kruhu, piškotih in kavi. Akrilamid ima nevrotoksičen in potencialno rakotvoren učinek, zato je vredno omejiti uživanje izdelkov, ki vsebujejo to spojino.

Kaj je akrilamid in kako nastane?

Akrilamid (akrilamid) je organska kemična spojina iz skupine amidov, ki se v obliki poliakrilamidov uporablja predvsem v proizvodnji plastike, barv, lakov, lepil in malt, v celulozni in papirni industriji ter kozmetiki. Leta 1994 je bil akrilamid dodan na seznam možnih rakotvornih snovi za ljudi. Je nevrotoksičen, morda genotoksičen in rakotvoren.Leta 2002, ko so se pojavila poročila, da je akrilamid v hrani, se je obseg raziskav o tvorbi akrilamida v prehrambenih izdelkih in njegovem učinku na človeško telo znatno povečal.

Akrilamid v hrani nastane kot posledica Maillardove reakcije - zapletenega zaporedja reakcij, ki potekajo med reducirajočimi sladkorji (glukoza, fruktoza) in aminokislinskim asparaginom pri povišanih temperaturah (od 120 stopinj Celzija) med procesi cvrtja, pečenja, praženja, pečenja na žaru, praženja, sušenja in iztiskanje. Rezultat Maillardove reakcije je porjavenje površine izdelkov in ustvarjanje značilnega okusa in arome. Klasičen primer Maillardove reakcije je porjavitev skorje kruha.

Če si želite ogledati ta video, omogočite JavaScript in razmislite o nadgradnji na spletni brskalnik, ki podpira video

Vsebnost akrilamida v hrani

V zadnjih dvanajstih letih je bil dosežen velik napredek pri raziskavah vsebnosti akrilamida v hrani, pogojev za njegovo tvorbo in možnosti zmanjšanja količine nastalega akrilamida v tehnološkem procesu. Večina akrilamida nastane v živilih z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov in z malo vlage. Strokovni odbor FAO / WHO za aditive za živila je zaključil, da je v večini držav največji delež celotne porabe akrilamida:

• krompirjev čips (16-30%),
• krompirjevi čips (6-46%),
• kava (13-39%),
• torte, piškoti in piškoti (10-20%),
• kruh in druge vrste kruha (10-30%).

Po več znanstvenih študijah je bilo ugotovljeno, da je povprečni vnos akrilamida 0,5 mg / kg telesne mase odrasle osebe in 0,6 mg / kg otrokove telesne teže. Ugotovljeno je bilo, da velika večina akrilamida prihaja iz industrijsko pridelane in restavracijsko kupljene hrane, vsebnost te spojine v domačih jedeh pa je veliko nižja. Čas toplotne obdelave, temperatura in stopnja porjavelosti živil ter vsebnost aminokislinskega asparagina v izdelku, ki ima podobno strukturo kot akrilamid, močno vplivajo na vsebnost akrilamida. Škrobna živila, kot sta krompir in kruh, se predelajo pri višjih temperaturah in dlje časa, zato so glavni vir akrilamida v prehrani. Na podlagi raziskav je bilo oblikovanih več tehnoloških postopkov, ki pomagajo zmanjšati količino akrilamida v živilu, proizvedenem v industrijskem merilu. Številni med njimi pa škodujejo organoleptičnim lastnostim končnih izdelkov in še vedno se iščejo optimalne metode za zmanjšanje akrilamida v hrani.

Vsebnost akrilamida v izbranih živilskih izdelkih

Vpliv akrilamida na telo

Akrilamid vstopi v telo skozi prebavni in dihalni sistem ter skozi kožo. Potem se spremeni. Razpolovni čas akrilamida v telesu je od 2 do 7 ur, kar pomeni, da se počasi izloča. Z urinom se izloči le majhna količina, v telesu pa se spremeni do 90%. Prisotnost akrilamida je bila ugotovljena v materinem mleku (5 ng / ml) in posteljici (2 ng / ml), kar kaže, da sta noseča otroka in novorojenček izpostavljena tej strupeni spojini. Akrilamid se presnavlja v glicidamid - kemikalijo, ki se veže na glutation, nevtralizira njegov antioksidativni učinek in poveča izpostavljenost telesa prostim radikalom. Akrilamid se veže tudi na molekule hemoglobina in DNA. Zelo težko je ugotoviti tveganje za nastanek bolezni, povezanih z uživanjem izdelkov, ki vsebujejo akrilamid, ker se količina te spojine v hrani razlikuje in izvira iz drugih virov, kot je cigaretni dim. Raziskovalci ocenjujejo, da je tveganje za nastanek raka 1 na 100 pri dnevnem zaužitju 1 μg / kg telesne teže akrilamida.

Nevrotoksični učinek akrilamida

Akrilamid je toksičen za periferni in centralni živčni sistem. Dolgotrajni stik s to snovjo povzroča poškodbe živčnih končičev, kar ima za posledico šibkost, mravljinčenje in otrplost okončin, konvulzije, ataksijo (težave z usklajevanjem gibov in vzdrževanjem ravnotežja) ter druge nevrološke in motorične motnje. Akrilamid zmanjša sproščanje nevrotransmiterjev, ki na koncu razgradijo živčne celice. Kreatin kinaza, snov, ki sodeluje pri proizvodnji ATP - energijskega vira celice, je zelo občutljiva na akrilamid. Pomanjkanje ATP posledično pomeni celično smrt. Dolgotrajni stik z akrilamidom lahko zavre prenos živčnih impulzov in trajno poškoduje živčni sistem. Primerjava učinkov akrilamida na ljudi in živali je pokazala, da so človeški možgani zelo občutljivi na ta nevrotoksin. Upoštevati je treba, da se močne reakcije živčnega sistema pojavijo po stiku z zelo velikimi odmerki akrilamida na ravni 0,5 mg / kg telesne mase na dan, uživanje takšne količine nevrotoksina s hrano pa je nemogoče.

Vpliv akrilamida na DNA

Sam akrilamid kaže malo sposobnosti vezave na DNA. Glavno genotoksično delovanje pripisuje glicidamidu, spojini, v katero se v telesu pretvori akrilamid. Glicidamid kaže visoko reaktivnost pri ustvarjanju aduktov z genskim materialom, ima mutageni učinek in povečuje tveganje za nastanek procesa rakotvornosti. Akrilamid povzroči zlom verige DNA, zmanjša učinkovitost postopka obnove in prispeva k celični smrti. Prav tako poslabša razkrivanje dvoverižne DNA, kar lahko privede do spremembe v izražanju genov in proizvodnji okvarjenih proteinov ali RNA. Genotoksični učinek akrilamida je bil potrjen v študijah na živalih in in vitro na človeških jetrnih celicah.

Vpliv akrilamida na nastanek raka

Rakotvorni učinek akrilamida je tesno povezan z njegovo genotoksičnostjo, to je sposobnostjo povzročanja genskih mutacij. V študijah na podganah in miših se je izkazalo, da je spojina zelo rakotvorna. Tumorji pri živalih so se razvili predvsem v hormonsko odvisnih organih, kot so ščitnica, prostata in maternica, pa tudi v pljučih in koži. Akrilamid smo podganam in mišim dajali na različne načine, tudi v pitni vodi in v obliki injekcij in v različnih odmerkih. Ne glede na obliko dajanja in odmerek so opazili povečano tvorbo neoplastičnih lezij. Vendar ni mogoče neposredno predvideti, da bo akrilamid povzročil enake vrste raka pri ljudeh. Opozoriti je treba, da so bile količine akrilamida, ki so jim živali izpostavljene v laboratorijskih testih, od 1000 do 100.000-krat večje od tistih, ki jim ljudje, ki niso prišli v stik z akrilamidom, ampak ga jemljejo le s prehrano.

Izvedene so bile epidemiološke študije, ki so pokazale povezavo med uživanjem akrilamida in človeškim rakom. Povečala se je koncentracija biomarkerjev, ki kažejo na genotoksični učinek akrilamida pri ljudeh, ki uživajo velike količine škrobne hrane, predelane pri visokih temperaturah. Mnogo več teh biomarkerjev so odkrili pri kadilcih cigaret. Doslej so raziskovalci zbrali premalo informacij, da bi lahko trdno sklepali o rakotvornosti akrilamida. Šteje se za potencialno rakotvorno snov. Tudi če imajo le visoki odmerki akrilamida rakotvorne učinke na človeka, živimo v okolju, v katerem smo na vseh straneh izpostavljeni mutagenim in rakotvornim spojinam, zato je vredno zavestno omejiti uživanje izdelkov, še posebej bogatih z akrilamidom, kot so čips, pomfrit ali krekerji, torej splošno razumljiva hrana zelo obdelana.

Viri:

1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Toksičnost akrilamida in njegovega presnovka - glicidamida, Medycyna Pracy, 2013, 64 (2), 259-271
2. Evropski svet za informacije o živilih, kaj se zgodi, ko se hrana segreje ali kako nastane akrilamid
3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid - tvorba, fizikalne in biološke lastnosti, Bormatologija, kemija, toksikologija, 2010, 3, 415-427
4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Vsebnost akrilamida v hrani na Poljskem glede na trenutna priporočila Evropske unije, Problemi higiene in epidemiologije, 2011, 92 (3), 625-628