Акриламид образуется в крахмалосодержащих продуктах в результате реакций Майяра при высоких температурах, например, при жарке, выпечке и сушке. Акриламида особенно много в чипсах, чипсах, картофеле фри, хлебе, печенье и кофе. Акриламид нейротоксичен и потенциально канцерогенен, поэтому стоит ограничить потребление продуктов, содержащих это соединение.
Акриламид - что это такое и как его делают?
Акриламид(акриламид) – органическое химическое соединение из группы амидов, которое в форме полиакриламидов в основном используется в производстве пластмасс, красок, лаков, клеев и строительных растворов, в целлюлозно-бумажной и косметической промышленности. В 1994 году акриламид был добавлен в список веществ, потенциально канцерогенных для человека. Оказывает нейротоксическое, возможно генотоксическое и канцерогенное действие. В 2002 году, после появления сообщений о том, чтоакриламид содержится в пищевых продуктах, количество исследований образования акриламида в пищевых продуктах и его воздействия на организм человека значительно увеличилось.
Акриламид в пищевых продуктах образуется в результате реакции Майяра – сложной серии реакций, протекающих между редуцирующими сахарами (глюкозой, фруктозой) и аминокислотой аспарагином при повышенной температуре (от 120 градусов Цельсия) во время процессы жарки, запекания, обжаривания, гриля, поджаривания, сушки и экструзии. Эффект реакции Майяра заключается в побурении поверхности продуктов, формировании характерного вкуса и аромата. Классический пример реакции Майяра - потемнение корки хлеба.
Содержание акриламида в продуктах питания
За последние десяток лет достигнут большой прогресс в исследованиях содержания акриламида в пищевых продуктах, условий его образования и возможности снижения количества акриламида, образующегося в технологическом процессе. Больше всего акриламида образуется в продуктах с высоким содержанием углеводов и низким содержанием влаги. Комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам пришел к выводу, что в большинстве стран следующие вещества вносят наибольший вклад в общее потребление акриламида:
- чипсы (16-30%),
- картофельные чипсы (6-46%),
- кофе (13-39%),
- торты, печенье и печенье (10-20%),
- хлеб и другие виды хлеба (10-30%).
После нескольких научных исследований было установлено, что среднее потребление акриламида составляет 0,5 мг/кг массы тела взрослого человека и 0,6 мг/кг массы тела ребенка. Было обнаружено, что подавляющее большинство акриламида поступает из пищевых продуктов промышленного производства и из ресторанов, при этом гораздо более низкий уровень акриламида содержится в блюдах домашнего приготовления. На содержание акриламида большое влияние оказывает время термической обработки, температура и степень подрумянивания продукта, а также содержание в продукте аминокислоты аспарагина, имеющей структуру, близкую к акриламиду. Крахмалистые продукты, такие как картофель и хлеб, обрабатываются при более высоких температурах и в течение более длительных периодов времени и поэтому являются основным источником акриламида в рационе. На основе исследований было разработано несколько технологических обработок, которые помогают снизить количество акриламида в пищевых продуктах, производимых в промышленных масштабах. Однако многие из них неблагоприятны для органолептических свойств готовых продуктов, и поиск оптимальных способов снижения содержания акриламида в пищевых продуктах продолжается.
Содержание акриламида в некоторых пищевых продуктах
| Тип продукта | Содержание акриламида [мкг/кг] |
| Картофельные чипсы | <50 - 3500 |
| Фри | 170 - 2287 |
| Хлеб (хлеб, булочки) | 70 - 430 |
| Злаки | <30 - 1400 |
| Жареный миндаль | 260 |
| Какао | <50 - 100 |
| Шоколад (порошок) | 15 - 90 |
| Кофе (порошок) | 170 - 351 |
| Печенье, крекеры | 30 - 3200 |
| Орехи и арахисовое масло | 64 - 457 |
| Пряники | 10 - 7834 |
| Пицца | <30 - 736 |
| Гамбургер | 14 - 23 |
| Мясо, птица | 30 - 64 |
| Рыбы | 30 - 39 |
| Пиво | 30 - 70 |
| концентрат лукового супа | 1200 |
| Жареная спаржа | 143 |
| Кукурузные хлопья | 128 |
| Печенье, печенье | 231 |
| Соленые палочки | 227 |
| Детское питание в баночках | 55 |
| Каши крупяные для грудничков и детей ясельного возраста | 138 |
Воздействие акриламида на организм
Акриламид попадает в организм через пищеварительную, дыхательную и кожную системы. Потом трансформируется. Период полувыведения акриламида в организме составляет от 2 до 7 часов, что означает его медленное выведение. Лишь небольшое количество выводится с мочой, и до 90% метаболизируется в организме. Присутствие акриламида обнаружено в грудном молоке (5 нг/мл) и плаценте (2 нг/мл), что свидетельствует о том, что ребенок во время беременности и новорожденный подвергаются воздействию этого токсического соединения. Акриламид метаболизируется в глицидамид - химическое вещество, которое соединяется с глутатионом, нейтрализуя его антиоксидантный эффект и увеличивая воздействие на организм свободных радикалов. Акриламид также связывается с молекулами гемоглобина и ДНК. Очень сложно определить риск развития тех или иных заболеваний, связанных с употреблением продуктов, содержащих акриламид, поскольку количество этого соединения в продуктах питания непостоянно, а также оно поступает из других источников, таких как сигаретный дым. По оценкам исследователей, риск развития рака составляет 1 к 100 при ежедневном приеме 1 мкг/кг акриламида.
Нейротоксические эффекты акриламида
Акриламид токсичен для периферической и центральной нервной системы. Длительный контакт с этим веществом вызывает поражение нервных окончаний, в результате чего возникают слабость, покалывание и онемение конечностей, судороги, атаксия (нарушения координации движений и сохранения равновесия) и другие неврологические и двигательные расстройства. Акриламид уменьшает высвобождение нейротрансмиттеров, что в конечном итоге приводит к деградации нервных клеток. Креатинкиназа очень чувствительна к акриламиду, т.е. к веществу, которое участвует в выработке АТФ – источника энергии для клетки. Недостаток АТФ приводит к гибели клеток. Длительный контакт с акриламидом может привести к торможению передачи нервных импульсов и необратимому повреждению нервной системы. Сравнивая действие акриламида на человека и животных, было показано, что человеческий мозг очень чувствителен к этому нейротоксину. Следует отметить, что сильные реакции со стороны нервной системы возникают при воздействии очень высоких доз акриламида на уровне 0,5 мг/кг массы тела в сутки, и поступление такого количества нейротоксина с пищей невозможно.
Влияние акриламида на ДНК
Акриламид сам по себе имеет небольшую способность связываться с ДНК. Основной генотоксический эффект приписывают глицидамиду, соединению, в которое в организме превращается акриламид. Глицидамид проявляет высокую реакционную способность при образовании аддуктов с генетическим материалом, оказывает мутагенное действие и повышает риск индукции процесса канцерогенеза. Акриламид вызывает разрывы нитей ДНК, снижает эффективность процесса ее восстановления и способствует гибели клеток. Это также ухудшает распутывание двойной цепи ДНК, что может привести к изменениям в экспрессии генов и производству дефектных белков или РНК. Генотоксический эффект акриламида был подтвержден в исследованиях на животных и в лабораторных условиях на клетках печени человека.
Влияние акриламида на образование рака
Канцерогенный эффект акриламида тесно связан с его генотоксичностью, т.е. способностью вызывать генные мутации. Исследования на крысах и мышах показали сильную канцерогенность этого соединения. Рак у животных развивался в основном в гормонозависимых органах, таких как щитовидная железа, простата и матка, а также в легких и коже. Акриламид вводили крысам и мышам различными способами, в том числедругие в питьевой воде и в виде инъекций и в различных дозах. Независимо от формы введения и дозы наблюдалось повышенное образование новообразований. Однако нельзя предсказать, что акриламид вызовет такие же раковые заболевания у людей. Следует отметить, что количество акриламида, которому подвергались животные в лабораторных исследованиях, было в 1000–100 000 раз выше, чем количество акриламида, которому подвергались люди, которые не подвергались воздействию акриламида, а получали его только с пищей.
Важно
Эпидемиологические исследования были проведены, чтобы продемонстрировать связь между потреблением акриламида и раком у людей. Было обнаружено, что биомаркеры, указывающие на генотоксические эффекты акриламида, увеличиваются у людей, которые потребляют большое количество крахмалистых продуктов, обработанных при высоких температурах. Гораздо большее количество этих биомаркеров было обнаружено у людей, которые курят сигареты. Исследователи пока собрали слишком мало информации, чтобы делать однозначные выводы о канцерогенности акриламида. Он считается потенциально канцерогенным веществом. Даже если для человека канцерогенны только высокие дозы акриламида, мы живем в среде, где подвергаемся воздействию мутагенных и канцерогенных соединений со всех сторон, поэтому стоит осознанно ограничить потребление продуктов, особо богатых акриламидом, таких как чипсы, картофель фри или крекеры, т.е. пища в целом сильно обработанная.
Источники:
1. Пингот Д., Пыжановски К., Михалович Дж., Буковска Б., Токсичность акриламида и его метаболита - глицидамида, Медицинская практика, 2013, 64(2), 259-271 2. Европейский совет по информации о пищевых продуктах, Что происходит, когда пища при нагревании или как образуется акриламид., Стось К., Ярош М., Содержание акриламида в пищевых продуктах в Польше в свете действующих рекомендаций Европейского Союза, Проблемы гигиены и эпидемиологии, 2011, 92(3), 625- 628