Acrylamide in voedsel - hoe wordt het gevormd en hoe werkt het op het lichaam?

Acrylamide wordt gevormd in zetmeelrijke voedingsmiddelen door Maillard-reacties op hoge temperatuur, zoals tijdens frituren, bakken en drogen. Vooral in frites, chips, patat, brood, koekjes en koffie zit vooral veel acrylamide. Acrylamide heeft een neurotoxisch en potentieel kankerverwekkend effect, dus het loont de moeite om de consumptie van producten die deze stof bevatten te beperken.

Acrylamide - wat is het en hoe wordt het gevormd?

Acrylamide (acrylamide) is een organische chemische verbinding uit de amidengroep, die in de vorm van polyacrylamiden voornamelijk wordt gebruikt bij de productie van kunststoffen, verven, vernissen, lijmen en mortels, in de pulp- en papierindustrie en in de cosmetica. In 1994 is acrylamide toegevoegd aan de lijst van mogelijk kankerverwekkende stoffen voor mensen. Het is neurotoxisch, mogelijk genotoxisch en carcinogeen.In 2002, na het verschijnen van berichten dat acrylamide wordt aangetroffen in voedsel, is de hoeveelheid onderzoek naar de vorming van acrylamide in voedingsmiddelen en het effect daarvan op het menselijk lichaam aanzienlijk toegenomen.

Acrylamide in voedsel wordt gevormd als resultaat van de Maillard-reactie - een complexe reeks reacties die plaatsvindt tussen reducerende suikers (glucose, fructose) en het aminozuur asparagine bij verhoogde temperaturen (vanaf 120 graden Celsius) tijdens de processen van frituren, bakken, roosteren, grillen, roosteren, drogen en extrusie. Het resultaat van de Maillard-reactie is het bruinen van het oppervlak van de producten, waardoor een karakteristieke smaak en aroma ontstaat. Een klassiek voorbeeld van een Maillard-reactie is het bruinen van de broodkorst.

Schakel JavaScript in om deze video te bekijken en overweeg om te upgraden naar een webbrowser die HTML5-video ondersteunt

Acrylamidegehalte in voedsel

In de afgelopen twaalf jaar is er grote vooruitgang geboekt in het onderzoek naar het gehalte aan acrylamide in voedsel, de voorwaarden voor de vorming ervan en de mogelijkheid om de hoeveelheid acrylamide die bij het technologische proces wordt gevormd, te verminderen. De meeste acrylamide wordt geproduceerd in voedingsmiddelen met een hoog koolhydraatgehalte en een laag vochtgehalte. Het FAO / WHO-deskundigencomité voor levensmiddelenadditieven concludeerde dat in de meeste landen het grootste aandeel van de totale consumptie van acrylamide bestaat uit:

• aardappelchips (16-30%),
• aardappelchips (6-46%),
• koffie (13-39%),
• cakes, koekjes en koekjes (10-20%),
• brood en andere soorten brood (10-30%).

Na verschillende wetenschappelijke studies bleek de gemiddelde acrylamide-inname 0,5 mg / kg volwassen lichaamsgewicht en 0,6 mg / kg kind lichaamsgewicht te zijn. Het is gebleken dat de overgrote meerderheid van acrylamide afkomstig is van industrieel geproduceerd en in restaurants gekocht voedsel, en het gehalte van deze verbinding in zelfgemaakte maaltijden is veel lager. De tijd van warmtebehandeling, temperatuur en het bruiningsniveau van het voedsel, evenals het gehalte aan het aminozuur asparagine in het product, dat een structuur heeft die lijkt op acrylamide, hebben een grote invloed op het gehalte aan acrylamide. Zetmeelrijke voedingsmiddelen zoals aardappelen en brood worden bij hogere temperaturen en voor langere periodes verwerkt en zijn daarom de belangrijkste bron van acrylamide in de voeding. Op basis van het onderzoek zijn verschillende technologische behandelingen geformuleerd die helpen om de hoeveelheid acrylamide in op industriële schaal geproduceerd voedsel te verminderen. Veel ervan zijn echter schadelijk voor de organoleptische eigenschappen van de eindproducten en er wordt nog steeds gezocht naar optimale methoden om acrylamide in voedsel te verminderen.

Acrylamidegehalte in geselecteerde voedingsproducten

Het effect van acrylamide op het lichaam

Acrylamide komt het lichaam binnen via het spijsverterings- en ademhalingssysteem en via de huid. Dan transformeert het. De halfwaardetijd van acrylamide in het lichaam varieert van 2 tot 7 uur, wat betekent dat het langzaam wordt geëlimineerd. Slechts een kleine hoeveelheid wordt in de urine verwijderd en tot 90% wordt in het lichaam veranderd. De aanwezigheid van acrylamide werd gevonden in moedermelk (5 ng / ml) en placenta (2 ng / ml), wat aangeeft dat het zwangere kind en de pasgeborene worden blootgesteld aan deze giftige stof. Acrylamide wordt gemetaboliseerd tot glycidamide - een chemische stof die zich bindt aan glutathion, het antioxiderende effect neutraliseert en de blootstelling van het lichaam aan vrije radicalen verhoogt. Acrylamide bindt zich ook aan hemoglobine en DNA-moleculen. Het is erg moeilijk om het risico van het oplopen van ziekten te bepalen die samenhangen met de consumptie van producten die acrylamide bevatten, omdat de hoeveelheid van deze verbinding varieert in voedsel en het ook afkomstig is van andere bronnen, zoals sigarettenrook. Onderzoekers schatten dat het risico op het ontwikkelen van kanker 1 op 100 is bij dagelijkse consumptie van 1 μg / kg lichaamsgewicht acrylamide.

Het neurotoxische effect van acrylamide

Acrylamide is giftig voor het perifere en centrale zenuwstelsel. Langdurig contact met deze stof veroorzaakt schade aan zenuwuiteinden, wat resulteert in zwakte, tintelingen en gevoelloosheid in de ledematen, convulsies, ataxie (problemen met coördinatie van bewegingen en evenwicht bewaren) en andere neurologische en motorische stoornissen. Acrylamide vermindert de afgifte van neurotransmitters, die uiteindelijk zenuwcellen afbreken. Zeer gevoelig voor acrylamide is creatinekinase, een stof die betrokken is bij de aanmaak van ATP - de energiebron voor de cel. Gebrek aan ATP betekent bijgevolg celdood. Langdurig contact met acrylamide kan de overdracht van zenuwimpulsen en onomkeerbare schade aan het zenuwstelsel verhinderen. Door de effecten van acrylamide op mens en dier te vergelijken, is aangetoond dat het menselijk brein erg gevoelig is voor dit neurotoxine. Opgemerkt moet worden dat sterke reacties van het zenuwstelsel optreden na contact met zeer hoge doses acrylamide van 0,5 mg / kg lichaamsgewicht per dag, en consumptie van een dergelijke hoeveelheid neurotoxine met voedsel is onmogelijk.

Effect van acrylamide op DNA

Acrylamide zelf vertoont weinig vermogen om zich aan het DNA te hechten. De belangrijkste genotoxische activiteit wordt toegeschreven aan glycidamide, de verbinding waarin acrylamide in het lichaam wordt omgezet. Glycidamide vertoont een hoge reactiviteit bij het maken van adducten met genetisch materiaal, heeft een mutageen effect en verhoogt het risico op het induceren van het proces van carcinogenese. Acrylamide veroorzaakt breuken in DNA-strengen, vermindert de efficiëntie van het herstelproces en draagt ​​bij aan celdood. Het belemmert ook het ontrafelen van het dubbelstrengs DNA, wat kan leiden tot een verandering in genexpressie en de productie van defecte eiwitten of RNA. Het genotoxische effect van acrylamide werd bevestigd in dierstudies en in vitro studies op menselijke levercellen.

De invloed van acrylamide op de vorming van neoplasmata

Het carcinogene effect van acrylamide hangt nauw samen met de genotoxiciteit, d.w.z. het vermogen om genmutaties te veroorzaken. In onderzoeken bij ratten en muizen is aangetoond dat de verbinding zeer kankerverwekkend is. Tumoren bij dieren ontwikkelden zich voornamelijk in hormoonafhankelijke organen zoals de schildklier, prostaat en baarmoeder, maar ook in de longen en huid. Acrylamide werd op verschillende manieren aan ratten en muizen toegediend, waaronder in drinkwater en in de vorm van injectie en in verschillende doses. Ongeacht de toedieningsvorm en dosis werd een verhoogde vorming van neoplastische laesies waargenomen. Het kan echter niet direct worden voorspeld dat acrylamide dezelfde kankers bij mensen zal veroorzaken. Opgemerkt moet worden dat de hoeveelheden acrylamide waaraan dieren worden blootgesteld in laboratoriumtests 1.000 tot 100.000 keer groter waren dan die waaraan mensen die niet in contact zijn gekomen met acrylamide maar het alleen met de voeding hebben ingenomen.

Er zijn epidemiologische studies uitgevoerd om een ​​verband aan te tonen tussen de consumptie van acrylamide en kanker bij de mens. Er was een toename in de concentratie van biomarkers die wijzen op het genotoxische effect van acrylamide bij mensen die grote hoeveelheden zetmeelrijk voedsel consumeren dat bij hoge temperaturen wordt verwerkt. Bij sigarettenrokers zijn veel meer van deze biomarkers aangetroffen. Tot nu toe hebben onderzoekers onvoldoende informatie verzameld om harde conclusies te kunnen trekken over de carcinogeniteit van acrylamide. Het wordt beschouwd als een mogelijk kankerverwekkende stof. Zelfs als alleen hoge doses acrylamide een kankerverwekkende werking hebben op mensen, leven we in een omgeving waarin we aan alle kanten worden blootgesteld aan mutagene en kankerverwekkende stoffen, dus is het de moeite waard om bewust de consumptie van producten die bijzonder rijk zijn aan acrylamide, zoals chips, chips of crackers, d.w.z. algemeen begrepen voedsel, te beperken. sterk verwerkt.

Bronnen:

1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Toxiciteit van acrylamide en zijn metaboliet - glycidamide, Medycyna Pracy, 2013, 64 (2), 259-271
2. European Food Information Council, wat gebeurt er als voedsel wordt verwarmd of hoe acrylamide wordt gemaakt
3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid - vorming, fysisch-kemische en biologische eigenschappen, Bormatologie, Chemie, Toxicologie, 2010, 3, 415-427
4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Het gehalte aan acrylamide in voedsel in Polen in het licht van de huidige aanbevelingen van de Europese Unie, Problems of Hygiene and Epidemiology, 2011, 92 (3), 625-628