Akrylamid

Akrylamid

Opis

Akrylamid po raz pierwszy zsyntetyzowano ponad 50 lat temu. W temperaturze pokojowej związek ten występuje w postaci przezroczystych białych kryształków i jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Poprzez połączenie wielu cząsteczek akrylamidu (monomerów) powstaje nietoksyczny polimer poliakrylamid. Niektóre produkty z poliakrylamidu mogą nadal zawierać ilości śladowe akrylamidu. Akrylamid zawdzięcza swoją popularność badaniom szwedzkich naukowców z 2002 roku nad zawartością akrylamidu w żywności.

Występowanie / zastosowanie:

W Niemczech produkuje się rocznie ok. 20.000 ton akrylamidu, który służy głównie do produkcji poliakrylamidu. Ten natomiast głównie używany jest do (w nawiasach podano ewentualne zanieczyszczenie monomerem akrylamidu):

  • ñ  uzdatniania wody pitnej i oczyszczania ścieków (brak zanieczyszczeń akrylamidem)
  • ñ  produkcji opakowań i papieru (brak zanieczyszczeń akrylamidem)
  • ñ  produkcji kosmetyków (zanieczyszczenie akrylamidem w środkach pozostających na skórze, patrz nowa dyrektywa UE)
  • ñ  rozpuszczalnik w farbach akrylowych (brak zanieczyszczeń akrylamidem)

Dym z jednego papierosa zawiera ok. 1-2 mikrogramów akrylamidu i jest tym samym jednym z ważniejszych źródeł obciążenia organizmu akrylamidem.

Akrylamid w produktach spożywczych

Szwedzkie badania naukowe z kwietnia 2002 roku nad zawartością akrylamidu w żywności wykazały, że podwyższone ilości akrylamidu występują w produktach zawierających skrobię, które poddane były pieczeniu, smażeniu i grillowaniu. Znacznie zanieczyszczone były chipsy, frytki, krakersy, pieczywo chrupkie i płatki śniadaniowe (z wyjątkiem płatków owsianych i musli). W niewielkim stopniu zanieczyszczone były smażone warzywa, mięso i ryby. Nie znaleziono akrylamidu w żywności gotowanej i surowej. Poniższa tabela przedstawia wybrane wyniki badań:

produkt

akrylamid (w mikrogramach na kg produktu)

 

median

zakres wartości

chipsy ziemniaczane

1343

170-2287

frytki

 

 

pieczywo

 

 

ciastka, krakersy, tosty

 

 

płatki śniadaniowe

 

 

chipsy kukurydziane

 

 

chleb

 

 

W Niemczech Urząd Ochrony Konsumenta i Kontroli Żywności bada regularnie żywność pod względem zawartości akrylamidu i publikuje wyniki w internecie.

Stwierdzono znaczne różnice stopnia zanieczyszczenia między produktami różnych firm, oraz między różnymi seriami tego samego producenta. Dlatego wyniki analiz cechują się dużym rozrzutem danych.

Można zauważyć pozytywny trend, jeśli chodzi o chipsy ziemniaczane, pieczywo chrupkie, ciastka i kawę rozpuszczalną. Produkty te zawierają mniej akrylamidu niż w poprzednich latach. W innych produktach, np. pierniczkach, kawie zbożowej, plackach ziemniaczanych i frytkach najwyraźniej osiągnięto już granicę możliwości, jeśli chodzi o minimalizację zanieczyszczenia.

Skąd bierze się akrylamid w żywności?

Akrylamid powstaje w czasie obróbki cieplnej produktów o wysokiej zawartości skrobi powyżej 120° C, bez dodatku wody i w obecności białka. Optymalna temperatura dla powstawania akrylamidu wynosi 180° C. Cukry pochodzące ze skrobi reagują podczas suchego podgrzewania w reakcji Maillarda z aminokwasami, a szczególnie z asparaginą. Dzięki reakcji Maillarda wytwarzają się również substancje smakowe i produkt się rumieni.

Produkty żywnościowe wymienione w powyższej tabeli przygotowuje się i spożywa od wielu setek lat. Ekspozycja na akrylamid, jest więc problemem bardzo starym, lecz dopiero niedawno naukowo odkrytym dzięki nowoczesnym metodom analitycznym. Odkąd wiemy, jak prawdopodobnie powstaje akrylamid, zarówno konsumenci jak i producenci, są w stanie skutecznie zapobiegać temu procesowi.

Zagrożenia dla zdrowia:

Akrylamid jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i łatwo wchłaniany do organizmu, gdzie szybko i równomiernie się rozprzestrzenia. Sam organizm akrylamidu nie wytwarza.

W procesie przemiany materii z akrylamidu powstaje pochodna epoksydowa - glicydamid, który jest substancją bardziej reaktywną i to właściwie on uznawany jest za rakotwórczy (patrz BfR 2009). Zarówno akrylamid jak i glicydamid wchodzą w reakcje z białkami i z DNA organizmu. Akrylamid, glicydamid i jego metabolity (związki cysteiny, kwas merkaptomoczowy) wydalane są z moczem w ciągu kilku godzin. Akrylamid przechodzi do mleka matki oraz przenika przez łożysko.

Potwierdzono, że akrylamid uszkadza nerwy, obniża płodność oraz działa rakotwórczo.

Neurotoksyczność:

W wysokich dawkach akrylamid wykazuje działanie neurotoksyczne na ośrodkowy układ nerwowy (OUN), natomiast w niższych dawkach na obwodowy układ nerwowy.

Szacuje się, że średnia intoksykacja przeciętnego konsumenta akrylamidem ze źródeł spożywczych wynosi ok. 0,6 mikrograma na kg masy ciała dziennie (komisja Human Biomonitoring 2008). Jest to tysiąckrotnie mniej niż ilość niewywołująca obserwowalnych negatywnych skutków w układzie nerwowym (ang. NOEL No Observed Adverse Effect Level). W przypadku dzieci i młodzieży konsumujących duże ilości niektórych produktów ziemniaczanych owa bezpieczna odległość do wartości NOEL jest dziesięciokrotnie mniejsza.

Wg szacunków Federalnego Instytutu Oceny Zagrożeń (BfR) neurotoksyczność akrylamidu ze źródeł spożywczych jest pomijalna.

Wpływ na płodność

Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że akrylamid obniża płodność.

Działanie mutagenne i rakotwórcze

Akrylamid po przemianie w glicydamid staje się genotoksyczny (uszkadza materiał genetyczny) oraz mutagenny (zmienia materiał genetyczny). W doświadczeniach na zwierzętach stwierdzono dziedziczne uszkodzenia chromosomów w komórkach ciała i w komórkach rozrodczych. W różnych organach zwierząt doświadczalnych powstawały guzy złośliwe.

Akrylamid zalicza się do substancji rakotwórczych 2-giej kategorii (canc. category 2). Do tej kategorii należą substancje, które znacząco przyczyniają się do powstawania raka u ludzi.

Naukowcy (m. in. WHO, amerykański urząd ds środowiska EPA, skandynawscy i szwajcarscy badacze) bardzo rozbieżnie szacują szkodliwość akrylamidu, jako dodatkowego czynnika rakotwórczego. Podaje się, że ilość dodatkowych zachorowań na raka spowodowanych akrylamidem wynosi między 100 a 10.000 na milion mieszkańców.

Analityka i biomonitoring

Wykrywalna zawartość akrylamidu wynosi od 10 do 30 mikrogramów substancji na kilogram żywności.

Obciążenie organizmu akrylamidem, tudzież jego metabolitem glicydamidem, bada się mierząc stężenie tzw. adduktów we krwi, czyli związków powstałych w reakcji z hemoglobiną - barwnikiem krwi. (szczegóły w wersji pełnej artykułu)

Wartości referencyjne (Komisja -> Human Biomonitoring 2008)

Dzieci niepalące: 1,8 mikrograma adduktu AAVal na litr krwi

Dorośli niepalący: 1,2 mikrograma adduktu AAVal na litr krwi

U palaczy zbadano średnio od cztero do pięciokrotnie wyższe stężenie adduktu we krwi.

Wartości dopuszczalne/ wartości wskaźnikowe/ wartości progowe

Żywność

Obecnie prawo nie reguluje zawartości akrylamidu w żywności. Dawny Federalny Instytut Ochrony Zdrowia Konsumenta i Weterynarii (BgVV) wydał polecenie, że wartość powyżej 1000 mikrogramów na kilogram produktu spożywczego wymaga interwencji. Dodatkowo ustalono wartości alarmowe dla poszczególnych produktów. Ostatnio ujednolicono je w całej Europie („indicative values”) (szczegóły w pełnej wersji artykułu).

Z opakowania nie może przenikać więcej niż 10 mikrogramów akrylamidu na kilogram produktu.

Kosmetyki

 

Zgodnie z wymogami dyrektywy unijnej nr 26 2002/34/EG maksymalne zanieczyszczenie akrylamidem w kosmetykach, które pozostają na skórze wynosi 0,1 miligrama na kilogram produktu. Prawo poszczególnych krajów musi dostosować się do tej dyrektywy. W pozostałych kosmetykach dopuszczalna zawartość wynosi 0,5 mikrograma na kilogram produktu.

Ocena

Możliwe, że akrylamid ma wpływ na zachorowalność na raka w populacji. W chwili obecnej nie jest możliwe dokładne oszacowanie zagrożenia.

Federalny Instytut Oceny Zagrożeń (BfR) opiniuje, że akrylamid stanowi poważne zagrożenie dla człowieka.

Według stanu wiedzy na dzień dzisiejszy należy minimalizować zawartości akrylamidu, według zasady ALARA (as low as reasonably achievable – minimalny do osiągnięcia w rozsądnych granicach) oraz utworzyć odpowiednie regulacje prawne.

Szacowanie indywidualnego spożycia akrylamidu

Federalny Instytut Oceny Zagrożeń (BfR) opublikował w internecie arkusz kalkulacyjny z objaśnieniami, za pomocą którego można oszacować swoje własne spożycie akrylamidu.

Prewencja / leczenie

  • Dania na bazie zbóż i ziemniaków (frytki, chipsy, naleśniki, placki kartoflane itp.) nie powinny być przyrządzane w zbyt wysokich temperaturach. W przyszłości producenci będą zobowiązani do umieszczania informacji na opakowaniu frytek, aby smażyć je we frytkownicy w temperaturze 170°C, piec w piekarniku w 200°C a w piekarniku z termoobiegiem w 180-190°C.
  • Produktów mocno wypieczonych na ciemnobrązowy kolor należy unikać zupełnie, a zarumienione na złoty kolor spożywać w umiarkowanych ilościach.
  • Frytki nie powinny być zbyt małe i należy je smażyć w maksymalnie 10-15 krotnej ilości oleju, czyli 100g frytek na 1-1,5 l oleju.
  • Pieczywo o małej objętości jest bardziej zanieczyszczone akrylamidem niż pieczywo o większej objętości.
  • Można obniżyć powstawanie akrylamidu smarując pieczywo żółtkiem.
  • Unikać stosowania węglanu amonu jako proszku do pieczenia (tzw. "amoniak do pieczenia ciast" ).
  • Ważna jest zrównoważona dieta z dużą ilością warzyw i owoców!
  • Należy preferować dania gotowane, a unikać pieczonych, smażonych i grillowanych.

Autor: Prof. K. E. von Mühlendahl, dr M. Otto
Stan na: wrzesień 2011
Następna aktualizacja: wrzesień 2011

Źródła i literatura uzupełniająca:

(Tabelle Quellen)

 

Dalsze informacje na dany temat:

(Tabelle Weitere Infos)

 

->Human-Biomonitoring to oznaczanie substancji chemicznych lub ich metabolitów w organizmie człowieka np. we krwi, moczu, włosach lub tkance tłuszczowej

 

 

 

Mehr zum Thema Akrylamid:

Diesen Artikel...

Stand: 5. April 2013 - 11:32 Uhr

Autor/Autorzy:

Źródło: 

Autor