Ακρυλαμίδιο στα τρόφιμα - πώς σχηματίζεται και πώς λειτουργεί στο σώμα;

Το ακρυλαμίδιο σχηματίζεται σε τρόφιμα πλούσια σε άμυλο από αντιδράσεις Maillard υψηλής θερμοκρασίας, όπως κατά τη διάρκεια του τηγανίσματος, του ψησίματος και της ξήρανσης. Ιδιαίτερα πολλά ακρυλαμίδια βρίσκονται σε μάρκες, πατατάκια, πατάτες τηγανιτές, ψωμί, μπισκότα και καφέ. Το ακρυλαμίδιο έχει νευροτοξική και δυνητικά καρκινογόνο δράση, οπότε αξίζει τον περιορισμό της κατανάλωσης προϊόντων που περιέχουν αυτήν την ένωση.

Ακρυλαμίδιο - τι είναι και πώς σχηματίζεται;

Το ακρυλαμίδιο (ακρυλαμίδιο) είναι μια οργανική χημική ένωση από την ομάδα αμιδίων, η οποία, με τη μορφή πολυακρυλαμιδίων, χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή πλαστικών, χρωμάτων, βερνικιών, συγκολλητικών και κονιαμάτων, στη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού και καλλυντικών. Το 1994, το ακρυλαμίδιο προστέθηκε στον κατάλογο πιθανών καρκινογόνων ουσιών για τον άνθρωπο. Είναι νευροτοξικό, πιθανώς γενοτοξικό και καρκινογόνο.Το 2002, μετά την εμφάνιση αναφορών ότι το ακρυλαμίδιο βρίσκεται στα τρόφιμα, ο όγκος της έρευνας σχετικά με το σχηματισμό ακρυλαμιδίου σε τρόφιμα και η επίδρασή του στο ανθρώπινο σώμα αυξήθηκε σημαντικά.

Το ακρυλαμίδιο στα τρόφιμα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης Maillard - μια πολύπλοκη ακολουθία αντιδράσεων που λαμβάνει χώρα μεταξύ αναγωγικών σακχάρων (γλυκόζη, φρουκτόζης) και αμινοξέος ασπαραγίνης σε αυξημένες θερμοκρασίες (από 120 βαθμούς Κελσίου) κατά τη διάρκεια των διαδικασιών τηγανίσματος, ψησίματος, ψησίματος, ψησίματος, ψησίματος, ξήρανσης και εξώθηση. Το αποτέλεσμα της αντίδρασης Maillard είναι το αστάρωμα της επιφάνειας των προϊόντων, δημιουργώντας μια χαρακτηριστική γεύση και άρωμα. Ένα κλασικό παράδειγμα της αντίδρασης του Maillard είναι η αμαύρωση του ψωμιού.

Για να δείτε αυτό το βίντεο, ενεργοποιήστε το JavaScript και εξετάστε το ενδεχόμενο αναβάθμισης σε πρόγραμμα περιήγησης ιστού που υποστηρίζει βίντεο HTML5

Η περιεκτικότητα του ακρυλαμιδίου στα τρόφιμα

Τα τελευταία δεκάδες περίπου χρόνια, έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στην έρευνα σχετικά με το περιεχόμενο του ακρυλαμιδίου στα τρόφιμα, τις συνθήκες σχηματισμού του και τη δυνατότητα μείωσης της ποσότητας του ακρυλαμιδίου που σχηματίζεται στην τεχνολογική διαδικασία. Τα περισσότερα ακρυλαμίδια παράγονται σε τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες και χαμηλή υγρασία. Η επιτροπή εμπειρογνωμόνων FAO / WHO για τα πρόσθετα τροφίμων κατέληξε στο συμπέρασμα ότι στις περισσότερες χώρες, το μεγαλύτερο μερίδιο της συνολικής κατανάλωσης ακρυλαμιδίου είναι:

• πατατάκια (16-30%),
• πατατάκια πατάτας (6-46%),
• καφές (13-39%),
• κέικ, μπισκότα και μπισκότα (10-20%),
• ψωμί και άλλα είδη ψωμιού (10-30%).

Μετά από αρκετές επιστημονικές μελέτες, η μέση πρόσληψη ακρυλαμιδίου βρέθηκε να είναι 0,5 mg / kg σωματικού βάρους ενηλίκου και 0,6 mg / kg σωματικού βάρους του παιδιού. Έχει βρεθεί ότι η συντριπτική πλειονότητα του ακρυλαμιδίου προέρχεται από βιομηχανικά παραγόμενα και εστιατόρια που αγοράζονται από το εστιατόριο, και τα επίπεδα αυτής της ένωσης στα σπιτικά γεύματα είναι πολύ χαμηλότερα. Ο χρόνος θερμικής επεξεργασίας, η θερμοκρασία και το επίπεδο μαυρίσματος του φαγητού, καθώς και η περιεκτικότητα της αμινοξέος ασπαραγίνης στο προϊόν, η οποία έχει δομή παρόμοια με το ακρυλαμίδιο, έχει μεγάλη επίδραση στην περιεκτικότητα σε ακρυλαμίδιο. Τα αμυλώδη τρόφιμα όπως οι πατάτες και το ψωμί υποβάλλονται σε επεξεργασία σε υψηλότερες θερμοκρασίες και για μεγαλύτερες περιόδους, και ως εκ τούτου αποτελούν την κύρια πηγή ακρυλαμιδίου στη διατροφή. Με βάση την έρευνα, έχουν διατυπωθεί αρκετές τεχνολογικές θεραπείες που βοηθούν στη μείωση της ποσότητας ακρυλαμιδίου σε τρόφιμα που παράγονται σε βιομηχανική κλίμακα. Ωστόσο, πολλά από αυτά είναι επιζήμια για τις οργανοληπτικές ιδιότητες των τελικών προϊόντων και εξακολουθούν να αναζητούνται βέλτιστες μέθοδοι μείωσης του ακρυλαμιδίου στα τρόφιμα.

Περιεκτικότητα σε ακρυλαμίδιο σε επιλεγμένα προϊόντα διατροφής

Η επίδραση του ακρυλαμιδίου στο σώμα

Το ακρυλαμίδιο εισέρχεται στο σώμα μέσω του πεπτικού και του αναπνευστικού συστήματος και μέσω του δέρματος. Τότε μεταμορφώνεται. Ο χρόνος ημιζωής του ακρυλαμιδίου στο σώμα κυμαίνεται από 2 έως 7 ώρες, πράγμα που σημαίνει ότι αποβάλλεται αργά. Μόνο μια μικρή ποσότητα αφαιρείται στα ούρα και έως και 90% αλλάζει στο σώμα. Η παρουσία ακρυλαμιδίου βρέθηκε στο μητρικό γάλα (5 ng / ml) και στον πλακούντα (2 ng / ml), πράγμα που δείχνει ότι το μωρό κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και το νεογέννητο εκτίθενται σε αυτήν την τοξική ένωση. Το ακρυλαμίδιο μεταβολίζεται σε γλυκιδαμίδη - μια χημική ουσία που συνδέεται με τη γλουταθειόνη, εξουδετερώνοντας την αντιοξειδωτική της δράση και αυξάνοντας την έκθεση του σώματος στις ελεύθερες ρίζες. Το ακρυλαμίδιο συνδέεται επίσης με μόρια αιμοσφαιρίνης και DNA. Είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί ο κίνδυνος προσβολής ασθενειών που σχετίζονται με την κατανάλωση προϊόντων που περιέχουν ακρυλαμίδιο, καθώς η ποσότητα αυτής της ένωσης ποικίλλει στα τρόφιμα και προέρχεται επίσης από άλλες πηγές, όπως ο καπνός τσιγάρων. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο κίνδυνος εμφάνισης καρκίνου είναι 1 στους 100 όταν καταναλώνουν 1 μg / kg σωματικού βάρους ακρυλαμιδίου καθημερινά.

Η νευροτοξική επίδραση του ακρυλαμιδίου

Το ακρυλαμίδιο είναι τοξικό για το περιφερειακό και το κεντρικό νευρικό σύστημα. Η μακροχρόνια επαφή με αυτήν την ουσία προκαλεί βλάβη στα νευρικά άκρα, η οποία οδηγεί σε αδυναμία, μυρμήγκιασμα και μούδιασμα στα άκρα, σπασμούς, αταξία (προβλήματα συντονισμού κινήσεων και διατήρηση της ισορροπίας) και άλλες νευρολογικές και κινητικές διαταραχές. Το ακρυλαμίδιο μειώνει την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, ο οποίος τελικά αποικοδομεί τα νευρικά κύτταρα. Η κρεατίνη κινάση, μια ουσία που συμμετέχει στην παραγωγή ATP - η πηγή ενέργειας για το κύτταρο, είναι πολύ ευαίσθητη στο ακρυλαμίδιο. Η έλλειψη ATP σημαίνει συνεπώς κυτταρικό θάνατο. Η παρατεταμένη επαφή με το ακρυλαμίδιο μπορεί να εμποδίσει τη μετάδοση νευρικών παλμών και μη αναστρέψιμης βλάβης στο νευρικό σύστημα. Συγκρίνοντας τις επιδράσεις του ακρυλαμιδίου στους ανθρώπους και στα ζώα, έχει αποδειχθεί ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι πολύ ευαίσθητος σε αυτήν τη νευροτοξίνη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ισχυρές αντιδράσεις από το νευρικό σύστημα εμφανίζονται μετά από επαφή με πολύ υψηλές δόσεις ακρυλαμιδίου στο επίπεδο των 0,5 mg / kg σωματικού βάρους ανά ημέρα, και η κατανάλωση μιας τέτοιας ποσότητας νευροτοξίνης με τροφή είναι αδύνατη.

Επίδραση του ακρυλαμιδίου στο DNA

Το ίδιο το ακρυλαμίδιο δείχνει μικρή ικανότητα προσκόλλησης στο DNA. Η κύρια γονιδιοτοξική δράση αποδίδεται στο γλυκιδαμίδιο, την ένωση στην οποία το ακρυλαμίδιο μετατρέπεται στο σώμα. Η γλυκιδαμίδη παρουσιάζει υψηλή αντιδραστικότητα στη δημιουργία προϊόντων προσθήκης με γενετικό υλικό, έχει μεταλλαξιογόνο δράση και αυξάνει τον κίνδυνο πρόκλησης της διαδικασίας καρκινογένεσης. Το ακρυλαμίδιο προκαλεί θραύση του κλώνου του DNA, μειώνει την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας επιδιόρθωσης και συμβάλλει στον κυτταρικό θάνατο. Επίσης, βλάπτει την αποσύνδεση του δίκλωνου DNA, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή στην έκφραση του γονιδίου και στην παραγωγή ελαττωματικών πρωτεϊνών ή RNA. Η γονοτοξική επίδραση του ακρυλαμιδίου επιβεβαιώθηκε σε μελέτες σε ζώα και in vitro σε ανθρώπινα ηπατικά κύτταρα.

Η επίδραση του ακρυλαμιδίου στο σχηματισμό νεοπλασμάτων

Η καρκινογόνος δράση του ακρυλαμιδίου σχετίζεται στενά με τη γονοτοξικότητά της, δηλαδή την ικανότητα πρόκλησης γονιδιακών μεταλλάξεων. Η ένωση έχει αποδειχθεί ότι είναι πολύ καρκινογόνος σε μελέτες σε αρουραίους και ποντίκια. Όγκοι σε ζώα αναπτύχθηκαν κυρίως σε εξαρτώμενα από ορμόνες όργανα όπως ο θυρεοειδής αδένας, ο προστάτης και η μήτρα, αλλά και στους πνεύμονες και το δέρμα. Το ακρυλαμίδιο χορηγήθηκε σε αρουραίους και ποντίκια με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένων σε πόσιμο νερό και με τη μορφή ένεσης και σε διάφορες δόσεις. Ανεξάρτητα από τη μορφή χορήγησης και τη δόση, παρατηρήθηκε αυξημένος σχηματισμός νεοπλαστικών αλλοιώσεων. Ωστόσο, δεν μπορεί να προβλεφθεί άμεσα ότι το ακρυλαμίδιο θα προκαλέσει τους ίδιους καρκίνους στον άνθρωπο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ποσότητες ακρυλαμιδίου στις οποίες εκτίθενται ζώα σε εργαστηριακές δοκιμές ήταν από 1.000 έως 100.000 φορές μεγαλύτερες από εκείνες στις οποίες άτομα που δεν ήρθαν σε επαφή με το ακρυλαμίδιο αλλά το έλαβαν μόνο με τη διατροφή.

Έχουν πραγματοποιηθεί επιδημιολογικές μελέτες για να δείξει μια σχέση μεταξύ της κατανάλωσης ακρυλαμιδίου και του καρκίνου του ανθρώπου. Υπήρξε μια αύξηση στη συγκέντρωση των βιοδεικτών που υποδηλώνουν τη γονοτοξική επίδραση του ακρυλαμιδίου σε άτομα που καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες αμυλούχων τροφών που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες. Πολλοί από αυτούς τους βιοδείκτες έχουν εντοπιστεί σε καπνιστές. Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν συγκεντρώσει ανεπαρκείς πληροφορίες για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την καρκινογένεση του ακρυλαμιδίου. Θεωρείται δυνητικά καρκινογόνος ουσία. Ακόμα κι αν μόνο υψηλές δόσεις ακρυλαμιδίου έχουν καρκινογόνο επίδραση στον άνθρωπο, ζούμε σε ένα περιβάλλον στο οποίο εκτίθενται σε μεταλλαξιογόνες και καρκινογόνες ενώσεις από όλες τις πλευρές, οπότε αξίζει να περιοριστεί συνειδητά η κατανάλωση προϊόντων ιδιαίτερα πλούσιων σε ακρυλαμίδιο, όπως τσιπς, τηγανιτές πατάτες ή κράκερ, δηλαδή γενικά κατανοητά τρόφιμα πολύ επεξεργασμένο.

Πηγές:

1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Τοξικότητα του ακρυλαμιδίου και του μεταβολίτη του - γλυκιδαμίδη, Medycyna Pracy, 2013, 64 (2), 259-271
2. Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Πληροφόρησης Τροφίμων, Τι συμβαίνει όταν το φαγητό θερμαίνεται ή πώς παράγεται το ακρυλαμίδιο
3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid - σχηματισμός, φυσικές και βιολογικές ιδιότητες, Bormatology, Chemistry, Toxicology, 2010, 3, 415-427
4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Το περιεχόμενο του ακρυλαμιδίου στα τρόφιμα στην Πολωνία υπό το φως των τρεχουσών συστάσεων της Ευρωπαϊκής Ένωσης, Προβλήματα Υγιεινής και Επιδημιολογίας, 2011, 92 (3), 625-628