Acrylamide trong thực phẩm - nó được hình thành như thế nào và nó hoạt động như thế nào đối với cơ thể?

Acrylamide được hình thành trong thực phẩm giàu tinh bột bằng phản ứng Maillard ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong quá trình chiên, nướng và sấy khô. Đặc biệt rất nhiều acrylamide có trong khoai tây chiên giòn, khoai tây chiên giòn, khoai tây chiên, bánh mì, bánh quy và cà phê. Acrylamide có tác dụng gây độc thần kinh và có khả năng gây ung thư, vì vậy cần hạn chế tiêu thụ các sản phẩm có chứa hợp chất này.

Acrylamide - nó là gì và nó được hình thành như thế nào?

Acrylamide (acrylamide) là một hợp chất hóa học hữu cơ thuộc nhóm các amide, ở dạng polyacrylamide, chủ yếu được sử dụng trong sản xuất nhựa, sơn, vecni, chất kết dính và vữa, trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy và mỹ phẩm. Năm 1994, acrylamide được thêm vào danh sách các chất có thể gây ung thư cho người. Nó là chất độc thần kinh, có thể gây độc gen và gây ung thư.Năm 2002, sau khi xuất hiện các báo cáo rằng acrylamide được tìm thấy trong thực phẩm, số lượng nghiên cứu về sự hình thành của acrylamide trong thực phẩm và ảnh hưởng của nó đối với cơ thể con người đã tăng lên đáng kể.

Acrylamide trong thực phẩm được hình thành do phản ứng Maillard - một chuỗi phản ứng phức tạp diễn ra giữa đường khử (glucose, fructose) và axit amin asparagin ở nhiệt độ cao (từ 120 độ C) trong quá trình chiên, nướng, quay, nướng, nướng, sấy khô và phun ra. Kết quả của phản ứng Maillard là làm nâu bề mặt sản phẩm, tạo ra mùi vị và mùi thơm đặc trưng. Một ví dụ cổ điển của phản ứng Maillard là làm nâu vỏ bánh mì.

Để xem video này, vui lòng bật JavaScript và xem xét nâng cấp lên trình duyệt web hỗ trợ video HTML5

Hàm lượng acrylamide trong thực phẩm

Trong khoảng chục năm trở lại đây, nghiên cứu về hàm lượng acrylamide trong thực phẩm, điều kiện hình thành và khả năng giảm lượng acrylamide hình thành trong quy trình công nghệ đã đạt được nhiều tiến bộ. Hầu hết acrylamide được tạo ra trong thực phẩm giàu carbohydrate và ít độ ẩm. Ủy ban chuyên gia FAO / WHO về phụ gia thực phẩm kết luận rằng ở hầu hết các quốc gia, tỷ trọng lớn nhất trong tổng lượng tiêu thụ acrylamide là:

• khoai tây chiên (16-30%),
• khoai tây chiên giòn (6-46%),
• cà phê (13-39%),
• bánh ngọt, bánh quy và bánh quy (10-20%),
• bánh mì và các loại bánh mì khác (10-30%).

Sau một số nghiên cứu khoa học, lượng acrylamide trung bình được tìm thấy là 0,5 mg / kg trọng lượng cơ thể người lớn và 0,6 mg / kg trọng lượng cơ thể trẻ em. Người ta đã phát hiện ra rằng phần lớn acrylamide đến từ thực phẩm được sản xuất công nghiệp và mua ở nhà hàng, và hàm lượng hợp chất này trong các bữa ăn tự nấu ở nhà thấp hơn nhiều. Thời gian xử lý nhiệt, nhiệt độ và mức độ hóa nâu của thực phẩm cũng như hàm lượng axit amin asparagin trong sản phẩm, có cấu trúc tương tự acrylamide, có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng acrylamide. Thực phẩm giàu tinh bột như khoai tây và bánh mì được chế biến ở nhiệt độ cao hơn và trong thời gian dài hơn, và do đó là nguồn acrylamide chính trong chế độ ăn uống. Dựa trên nghiên cứu, một số phương pháp xử lý công nghệ đã được xây dựng để giúp giảm lượng acrylamide trong thực phẩm được sản xuất ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên, nhiều phương pháp trong số đó có hại cho các đặc tính cảm quan của thành phẩm và các phương pháp tối ưu để giảm acrylamide trong thực phẩm vẫn đang được tìm kiếm.

Hàm lượng acrylamide trong các sản phẩm thực phẩm được chọn

Tác dụng của acrylamide đối với cơ thể

Acrylamide xâm nhập vào cơ thể qua hệ tiêu hóa và hô hấp và qua da. Sau đó, nó biến đổi. Thời gian bán thải của acrylamide trong cơ thể từ 2 đến 7 giờ, nghĩa là nó được thải trừ chậm. Chỉ một lượng nhỏ được đào thải qua nước tiểu, còn đến 90% được thay đổi trong cơ thể. Sự hiện diện của acrylamide được tìm thấy trong sữa mẹ (5 ng / ml) và nhau thai (2 ng / ml), điều này cho thấy trẻ mang thai và trẻ sơ sinh đang tiếp xúc với hợp chất độc hại này. Acrylamide được chuyển hóa thành glycidamide - một chất hóa học liên kết với glutathione, vô hiệu hóa tác dụng chống oxy hóa của nó và tăng khả năng tiếp xúc của cơ thể với các gốc tự do. Acrylamide cũng liên kết với các phân tử hemoglobin và DNA. Rất khó xác định nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến việc tiêu thụ các sản phẩm có chứa acrylamide, vì lượng hợp chất này thay đổi trong thực phẩm và nó cũng đến từ các nguồn khác, chẳng hạn như khói thuốc lá. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng nguy cơ phát triển ung thư là 1/100 khi tiêu thụ 1 μg / kg trọng lượng cơ thể acrylamide mỗi ngày.

Tác dụng gây độc thần kinh của acrylamide

Acrylamide gây độc cho hệ thần kinh ngoại vi và trung ương. Tiếp xúc lâu dài với chất này gây tổn thương các đầu dây thần kinh, dẫn đến yếu, ngứa ran và tê ở tay chân, co giật, mất điều hòa (các vấn đề về phối hợp cử động và duy trì thăng bằng) và các rối loạn vận động và thần kinh khác. Acrylamide làm giảm giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, cuối cùng làm suy giảm các tế bào thần kinh. Creatine kinase, chất tham gia sản xuất ATP - nguồn năng lượng cho tế bào, rất nhạy cảm với acrylamide. Do đó, thiếu ATP có nghĩa là tế bào chết. Tiếp xúc lâu dài với acrylamide có thể ức chế việc truyền các xung thần kinh và gây tổn hại không thể phục hồi cho hệ thần kinh. So sánh tác động của acrylamide đối với người và động vật, người ta đã chỉ ra rằng não người rất nhạy cảm với chất độc thần kinh này. Cần lưu ý rằng phản ứng mạnh từ hệ thần kinh xuất hiện sau khi tiếp xúc với liều rất cao của acrylamide ở mức 0,5 mg / kg thể trọng mỗi ngày, và việc tiêu thụ một lượng chất độc thần kinh như vậy với thức ăn là không thể.

Ảnh hưởng của acrylamide lên DNA

Bản thân acrylamide cho thấy ít khả năng gắn vào DNA. Hoạt động gây độc gen chính là do glycidamide, hợp chất mà acrylamide được chuyển hóa trong cơ thể. Glycidamide cho thấy khả năng phản ứng cao trong việc tạo ra các sản phẩm cộng hưởng với vật liệu di truyền, có tác dụng gây đột biến và làm tăng nguy cơ gây ra quá trình sinh ung thư. Acrylamide gây đứt sợi DNA, làm giảm hiệu quả của quá trình sửa chữa và góp phần làm chết tế bào. Nó cũng làm suy yếu quá trình tháo xoắn của DNA sợi đôi, có thể dẫn đến sự thay đổi trong biểu hiện gen và tạo ra các protein hoặc RNA bị lỗi. Tác dụng gây độc gen của acrylamide đã được xác nhận trong các nghiên cứu trên động vật và trong ống nghiệm trên tế bào gan người.

Ảnh hưởng của acrylamide đến sự hình thành khối u

Tác dụng gây ung thư của acrylamide liên quan chặt chẽ đến độc tính di truyền của nó, tức là khả năng gây đột biến gen. Hợp chất này đã được chứng minh là có khả năng gây ung thư cao trong các nghiên cứu trên chuột cống và chuột nhắt. Các khối u ở động vật chủ yếu phát triển ở các cơ quan phụ thuộc vào hormone như tuyến giáp, tuyến tiền liệt và tử cung, nhưng cũng có thể ở phổi và da. Acrylamide được sử dụng cho chuột cống và chuột nhắt theo nhiều cách khác nhau, bao gồm trong nước uống và dưới dạng tiêm và với nhiều liều lượng khác nhau. Bất kể hình thức sử dụng và liều lượng, sự hình thành tăng các tổn thương ung thư đã được quan sát thấy. Tuy nhiên, không thể dự đoán trực tiếp rằng acrylamide sẽ gây ra các bệnh ung thư tương tự ở người. Cần lưu ý rằng lượng acrylamide mà động vật tiếp xúc trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm lớn hơn từ 1.000 đến 100.000 lần so với những người không tiếp xúc với acrylamide mà chỉ dùng qua đường ăn uống.

Các nghiên cứu dịch tễ học đã được thực hiện để chỉ ra mối liên quan giữa việc tiêu thụ acrylamide và ung thư ở người. Đã có sự gia tăng nồng độ các dấu ấn sinh học cho thấy tác dụng gây độc gen của acrylamide ở những người tiêu thụ một lượng lớn thực phẩm giàu tinh bột được chế biến ở nhiệt độ cao. Nhiều dấu ấn sinh học khác đã được phát hiện ở những người hút thuốc lá. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã thu thập không đủ thông tin để đưa ra kết luận chắc chắn về khả năng gây ung thư của acrylamide. Nó được coi là chất có khả năng gây ung thư. Ngay cả khi chỉ với liều cao acrylamide có tác dụng gây ung thư đối với con người, chúng ta đang sống trong một môi trường mà chúng ta tiếp xúc với các hợp chất gây đột biến và gây ung thư ở tất cả các mặt, vì vậy cần có ý thức hạn chế tiêu thụ các sản phẩm đặc biệt giàu acrylamide, chẳng hạn như khoai tây chiên giòn, khoai tây chiên hoặc bánh quy giòn, tức là thực phẩm được hiểu thông thường được xử lý cao.

Nguồn:

1. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B., Độc tính của acrylamide và chất chuyển hóa của nó - glycidamide, Medycyna Pracy, 2013, 64 (2), 259-271
2. Hội đồng Thông tin Thực phẩm Châu Âu, Điều gì xảy ra khi thực phẩm được làm nóng hoặc cách acrylamide được tạo ra
3. Żyżelewicz D., Nebesny E., Oracz J., Akrylamid - sự hình thành, đặc tính vật lý và sinh học, Bormatology, Hóa học, Độc chất học, 2010, 3, 415-427
4. Mojska H., Gielecińska I., Stoś K., Jarosz M., Hàm lượng acrylamide trong thực phẩm ở Ba Lan theo các khuyến nghị hiện hành của Liên minh Châu Âu, Các vấn đề về vệ sinh và dịch tễ học, 2011, 92 (3), 625-628