Akrylamid co o nim wiemy?

Akrylamid (akryloamid) C3H5NO to organiczny związek chemiczny z grupy amidów, który w postaci poliakrylamidów stosuje się w produkcji tworzyw sztucznych, farb, lakierów, klejów i zapraw murarskich, w przemyśle celulozowo-papierniczym i kosmetycznym. W 2002 roku po pojawieniu się doniesień, iż akrylamid znajduje się w żywności, zdecydowanie wzrosła ilość badań nad tworzeniem się akrylamidu w produktach spożywczych i nad jego wpływem na organizm człowieka. Ma on niestety działanie neurotoksyczne, prawdopodobnie genotoksyczne i kancerogenne [2].

Skąd akrylamid w żywności?

Akrylamid w żywności powstaje w wyniku reakcji Maillarda – skomplikowanego ciągu reakcji, które zachodzą między cukrami redukującymi (glukozą, fruktozą)
a aminokwasem asparaginą w podwyższonej temperaturze (już od 120 stopni Celsjusza) optimum to 140–180 °C,  podczas takich procesów jak  smażenie, pieczenie, prażenie, grillowanie, tostowanie, suszenie czy ekstruzja. Cóż to ekstruzja – to przetwarzanie surowców i materiałów pochodzenia biologicznego na cele spożywcze lub paszowe polegające na ich przetłaczaniu przez ekstrudery pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze (140–180 °C) do komory schładzającej. Ekstruzja poprawia strawność składników pokarmowych.

 Metodą ekstruzji uzyskuje się:

  • galanterię śniadaniową, jak przekąski, chrupki, płatki zbożowe,
  • paszę dla zwierząt domowych i ryb,
  • makarony błyskawiczne, niewymagające gotowania,
  • pieczywo chrupkie,
  • napoje instant i odżywki dla dzieci,
  • wieloskładnikowe, wysoko przetworzone analogi mięsa,
  • cukierki, żelatynki, czekoladę i gumę do żucia.

Efektem reakcji Maillarda jest brązowienie powierzchni produktów, powstawanie charakterystycznego smaku i aromatu.

Najwięcej akrylamidu powstaje w żywności o wysokiej zawartości węglowodanów i niskiej wilgotności. Komitet ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności stwierdził, że w większości państw największy udział w ogólnym spożyciu akrylamidu mają:

  • chipsy ziemniaczane (16-30%),
  • chrupki ziemniaczane (6-46%),
  • kawa (13-39%),
  • ciasta, ciastka i herbatniki (10-20%),
  • chleb i inne gatunki pieczywa (10-30%).

Z przeprowadzonych badań naukowych wynika, że średnie spożycie akrylamidu wynosi 0,5 mg/kg masy ciała dorosłego człowieka i 0,6 mg/kg masy ciała dziecka. Ustalono, że zdecydowana większość akrylamidu pochodzi z żywności produkowanej przemysłowo i kupowanej w restauracjach, a poziom tego związku w posiłkach przygotowywanych w domu jest dużo niższy. Bardzo duży wpływ na zawartość akrylamidu ma czas obróbki termicznej, temperatura i poziom zbrązowienia potrawy, a także zawartość w produkcie aminokwasu asparaginy, który ma budowę podobną do akrylamidu. Produkty skrobiowe, takie jak ziemniaki czy pieczywo, poddawane są obróbce w wyższej temperaturze i przez dłuższy czas, dlatego są głównym źródłem akrylamidu w diecie. Na podstawie badań sformułowano kilkanaście zabiegów technologicznych, które pomagają ograniczyć ilość akrylamidu w żywności produkowanej na skalę przemysłową. Wiele z nich jest jednak niekorzystnych dla cech sensorycznych gotowych produktów i wciąż szuka się optymalnych metod redukcji akrylamidu w żywności.

Akrylamid dostaje się do organizmu przez układ pokarmowy, oddechowy i przez skórę. Następnie ulega przekształceniom. Okres półtrwania akrylamidu w ustroju wynosi od 2 do 7 godzin, co oznacza, że jest wolno wydalany. Tylko niewielka ilość usuwana jest z moczem, a nawet 90% ulega przemianom w organizmie. Obecność akrylamidu stwierdzono również w mleku matki (5 ng/ml) i łożysku (2 ng/ml), co pokazuje, że dziecko w czasie ciąży i noworodek są narażone na działanie tego toksycznego związku. Akrylamid metabolizowany jest do glicydamidu – substancji chemicznej, która łączy się z glutationem, neutralizując jego działanie antyoksydacyjne i zwiększając narażenie organizmu na wpływ wolnych rodników. Akrylamid łączy się też z hemoglobiną i cząsteczkami DNA. Bardzo trudno jest określić ryzyko zachorowania na poszczególne choroby związane ze spożywaniem produktów zawierających akrylamid, ponieważ ilość tego związku jest zmienna w żywności i pochodzi on także z innych źródeł, jak dym papierosowy. Badacze szacują, że ryzyko zachorowania na chorobę nowotworową wynosi 1 przypadek na 100 przy spożyciu 1 μg/kg masy ciała akrylamidu dziennie.

Neurotoksyczne działanie akrylamidu

Akrylamid działa toksycznie na obwodowy i ośrodkowy układ nerwowy. Długotrwały kontakt z tą substancją powoduje uszkodzenia zakończeń nerwowych, czego skutkiem jest osłabienie, mrowienie i drętwienie kończyn, drgawki, ataksja (problemy z koordynacją ruchów i utrzymaniem równowagi) i inne zaburzenia neurologiczne i motoryczne. Akrylamid zmniejsza uwalnianie neuroprzekaźników, co prowadzi ostatecznie do degradacji komórek nerwowych. Bardzo wrażliwa na akrylamid jest kinaza kreatynowa, czyli substancja, która uczestniczy w wytwarzaniu ATP – źródła energii dla komórki. Brak ATP oznacza w konsekwencji śmierć komórkową. Długotrwały kontakt z akrylamidem może prowadzić do zahamowania przesyłu impulsów nerwowych i nieodwracalnego uszkodzenia układu nerwowego. Porównując wpływ akrylamidu na człowieka i zwierzęta, wykazano, że ludzki mózg jest bardzo wrażliwy na tę neurotoksynę. Trzeba zauważyć, że silne reakcje ze strony układu nerwowego pojawiają się przy kontakcie z bardzo dużymi dawkami akrylamidu na poziomie 0,5 mg/kg masy ciała na dzień, a spożycie takiej ilości neurotoksyny z żywnością jest niemożliwe. [1]

Wpływ akrylamidu na DNA

 Sam akrylamid wykazuje niewielkie zdolności przyłączania się do DNA. Główne działanie genotoksyczne przypisuje się glicydamidowi czyli związkowi, do którego akrylamid przekształca się w organizmie. Glicydamid wykazuje wysoką reaktywność w tworzeniu adduktów z materiałem genetycznym, ma działanie mutagenne i zwiększa ryzyko wywołania procesu kancerogenezy. Akrylamid powoduje pęknięcia nici DNA, obniża efektywność procesu jego naprawy i przyczynia się do śmierci komórek. Upośledza też rozplatanie podwójnej nici DNA, co może prowadzić do zmiany ekspresji genów i wytworzenia niepełnowartościowych białek czy RNA. Genotoksyczne działanie akrylamidu potwierdzono w badaniach na zwierzętach i in vitro na ludzkich komórkach wątroby.

Wpływ akrylamidu na powstawanie nowotworów

Rakotwórcze działanie akrylamidu jest ściśle powiązane z jego genotoksycznością, czyli zdolnością do wywoływania mutacji genowych. W badaniach na szczurach i myszach wykazano silną rakotwórczość tego związku. Nowotwory u zwierząt rozwijały się głównie w narządach hormonozależnych jak tarczyca, gruczoł krokowy i macica, ale też w płucach i skórze. Akrylamid podawany był szczurom i myszom w różny sposób, m.in. w wodzie do picia i w postaci iniekcji oraz w różnych dawkach. Niezależnie od formy podania i dawki obserwowano wzmożone powstawanie zmian nowotworowych. Nie można jednak wprost przewidzieć, że akrylamid wywoła te same nowotwory u ludzi. Trzeba zauważyć, że ilości akrylamidu, na jakie wystawiane są zwierzęta w badaniach laboratoryjnych, były od 1 tysiąca do 100 tysięcy razy większe niż te, na które narażeni są ludzie niemający styczności z akrylamidem, a jedynie przyjmujący go z dietą.

Ważne ostrzeżenie

Przeprowadzono badania epidemiologiczne, które miały na celu wykazanie związku między spożyciem akrylamidu a nowotworami u ludzi. Stwierdzono wzrost stężenia biomarkerów wskazujących na genotoksyczne działanie akrylamidu u osób, które spożywają duże ilości żywności skrobiowej przetwarzanej w wysokich temperaturach. Dużo większą ilość tychże biomarkerów wykryto u osób palących papierosy. Badacze zebrali dotychczas za mało informacji, żeby wyciągnąć jednoznaczne wnioski dotyczące rakotwórczości akrylamidu. Uznaje się go za substancję potencjalnie rakotwórczą. Nawet jeśli dopiero wysokie dawki akrylamidu działają rakotwórczo na człowieka, żyjemy w środowisku, w którym ze wszystkich stron jesteśmy narażeni na związki mutagenne i rakotwórcze, dlatego warto świadomie ograniczyć spożycie produktów szczególnie bogatych w akrylamid, jak chipsy, frytki czy krakersy, czyli ogólnie pojętą żywność wysoko przetworzoną.

Jakie powinny być działania?

Kontrolujmy poziom akrylamidu w produktach aby czuć się bezpiecznie, że nasze produkty są wytwarzane z zachowaniem najwyższych standardów jakościowych i dbajmy o bezpieczeństwo Konsumentów.

Konfederacja Producentów Żywności i Napojów Unii Europejskiej (CIAA, od czerwca 2011 FoodDrinkEurope) opublikowała poradnik zawierający wskazówki, jakie środki powinni stosować wytwórcy żywności oraz jej konsumenci, aby zmniejszyć zawartość akrylamidu w produktach spożywczych [5].

 

Literatura:

  1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Toksyczność akrylamidu i jego metabolitu – glicydamidu, Medycyna Pracy, 2013, 64(2), 259-271
  2. European Food Information Council, Co się dzieje podczas podgrzewania pokarmów, czyli jak powstaje akrylamid
  3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid – powstawanie, właściwości fizykocemiczne i biologiczne, Bormatologia, Chemia, Toksykologia, 2010, 3, 415-427 4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Zawartość akryloamidu w żywności w Polsce w świetle aktualnych zaleceń Unii Europejskiej, Problemy Higieny i Epidemiologii, 2011, 92(3), 625-628
  4. https://www.fda.gov/food/chemical-contaminants-food/acrylamide       
  5. The CIAA Acrylamide “Toolbox”, Confederation of the Food and Drink Industries of the EU, luty 2009 [zarchiwizowane z adresu 2011-04-05] (ang.).
  6. https://pl.wikipedia.org/wiki/Akrylamid
  7. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32017R2158&qid=1655902519991&from=PL

 

PO WIĘCEJ INFORMACJI        
+48 22 886 32 80        
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.        
Linkedin/Intertek Poland