Akrilamid – skriveni rizik

Akrilamid, skriveni rizik u slasnom pečenom i prženom obroku

U današnje vrijeme prehrambene su navike, posebno mladih ljudi, takve da se vrlo često konzumira hrana iz objekata brze prehrane (engl. fast food). Namirnice se u objektima brze prehrane vrlo često pripremaju prženjem i pečenjem, a upravo takav način pripreme hrane bogate ugljikohidratima može biti izvor visokih koncentracija akrilamida.

Akrilamid

 Akrilamid je u čistom obliku bijeli kristal bez mirisa, koji je dobro topiv u vodi i polarnim otapalima.

Slika 1. Kemijska struktura akrilamida (Badanjak Sabolović i Rimac Brnčić, 2016.) (1)

Akrilamid nastaje ponajprije u namirnicama bogatim ugljikohidratima, osobito onima koje sadrže puno škroba poput krumpira, keksa, kruha, te koji se pripremaju na visokim temperaturama – primjerice prženjem, pečenjem u pećnici, pečenjem na žaru ili tostiranjem.

Kroz povijest je akrilamid (C₃H₅NO) bio poznat kao niskomolekularni organski spoj koji se pojavljivao u industriji, posebice u proizvodnji polimera i pročišćavanju vode.

Sumnje o njegovoj štetnosti pojavile su se u listopadu 1997. kada su stanovnici poluotoka Bjäre u jugozapadnoj Švedskoj primijetili neobične pojave – kod krava se iznenada pojavila paraliza i ugibanje, a u uzgojnim bazenima pojavile su se mrtve ribe koje su plutale na površini.

Istraživanje uzroka je usmjerilo pažnju na izgradnju velikog željezničkog tunela kroz Hallandsås, područje porozne stijene ispresijecane rasjedima. Naime, tijekom radova izvođači su se suočavali s ozbiljnim problemima zbog pukotina koje su uzrokovale prodor vode, a koje su sanirali ubrizgavanjem sredstva za brtvljenje Rhoca-Gil, koje je sadržavalo toksični akrilamid. Ubrizgano je oko 1.400 tona sredstva za brtvljenje koje je prouzročilo kontaminaciju podzemnih i površinskih voda u okolnom poljoprivrednom području, a radnici su prijavljivali neurološke simptome poput utrnulosti. Zbog straha od daljnje kontaminacije poduzete su drastične mjere: mlijeko i mliječni proizvodi su uništavani, povrće je ostavljano na poljima, a stoka je bila uklonjena i spaljena. Uslijedili su prosvjedi, sudski postupci i ostavke političkih i industrijskih čelnika. Iako nisu zabilježene izravne ljudske žrtve, zabrinutost je ostala zbog mogućih dugoročnih posljedica izloženosti akrilamidu, koji Međunarodna agencija za istraživanje raka (IARC) klasificira kao vjerojatni kancerogen za ljude.(2)

Tijekom narednih godina Švedska je nastavila proučavati akrilamid, te je dana 24. travnja 2002. Swedish National Food Administration (Švedska nacionalna uprava za hranu), zajedno sa skupinom istraživača sa Stockholm University, upozorila javnost na moguće zdravstvene rizike povezane s konzumacijom pržene i pečene hrane poput krumpira i kruha. Naime, istraživanja su pokazala da se i u termički obrađenoj hrani bogatoj škrobom mogu stvoriti visoke razine akrilamida, čak i do 500 puta veće nego što je dopušteno u pitkoj vodi prema standardima Svjetske zdravstvene organizacije (SZO).(3)

Znanstveni odbor za hranu Europske komisije (Scientific Committee on Food) 3. srpnja 2002. razmatrao je nova saznanja o prisutnosti akrilamida u hrani i njihove posljedice za sigurnost hrane. Povod su bila istraživanja objavljena u Švedskoj u travnju 2002., koja su pokazala da se akrilamid može stvarati tijekom toplinske obrade hrane, osobito pri prženju i pečenju škrobom bogatih namirnica. Iako je akrilamid već dugo poznat kao industrijska kemikalija s toksičnim svojstvima, otkriće da nastaje u hrani tijekom kuhanja bilo je novo. Istraživanja su pokazala da se najviše razine pojavljuju u prženim krumpirićima, čipsu, pečenim proizvodima od krumpira, keksima, krekerima i žitaricama za doručak, dok u sirovoj ili kuhanoj hrani nije pronađen. Procjene su pokazale da prosječni unos akrilamida hranom u razvijenim zemljama iznosi približno 0,3 – 0,8 µg / kg tjelesne mase dnevno, pri čemu djeca i mladi mogu imati veći unos zbog veće konzumacije grickalica.

Toksikološka istraživanja pokazuju da se akrilamid brzo apsorbira u organizmu, može uzrokovati oštećenja živčanog sustava (periferna neuropatija), te u pokusima na životinjama izaziva tumore u više organa. Također ima genotoksična svojstva, odnosno može oštetiti DNA, što je povezano s njegovim metabolitom glicidamidom. Zbog takvih svojstava International Agency for Research on Cancer (IARC) je akrilamid klasificirala kao vjerojatno kancerogen za ljude (skupina 2A). Ipak, dostupni epidemiološki podaci kod ljudi još nisu dovoljni da se točno procijeni rizik od raka zbog unosa akrilamida hranom.

Odbor je zaključio da je riječ o postojećem, ali ranije neprepoznatom riziku, a ne o novoj tvari u prehrambenom lancu. Zbog njegove dokazane genotoksičnosti i kancerogenosti koja je dokazana na životinjama nije postavljen PDU (Prihvatljivi dnevni unos – količina tvari koja se može konzumirati cijeli život bez štetnih učinaka). Preporučuje se primjena načela smanjenja izloženosti na najnižu razumno moguću razinu (ALARA princip – As Low As Reasonably Achievable), te daljnja istraživanja o mehanizmima nastanka akrilamida u hrani. Također se preporučuje izbjegavanje pretjeranog prženja ili pečenja hrane, umjerena konzumacija pržene i masne hrane, te uravnotežena prehrana s mnogo voća i povrća. Poseban naglasak stavljen je na potrebu za međunarodnom suradnjom i dodatnim istraživanjima kako bi se razvile metode za smanjenje stvaranja akrilamida u prehrambenoj industriji i kućanstvima.(4)

Proces nastajanja akrilamida

Glavni mehanizam nastanka akrilamida u hrani povezan je s Maillardovom reakcijom, kemijskim procesom između aminokiselina i reducirajućih šećera koji se odvija tijekom zagrijavanja hrane bogate ugljikohidratima. Aminokiselina asparagin, reagira s glukozom ili fruktozom pri visokim temperaturama, pri čemu dolazi do stvaranja akrilamida. Proces uključuje više međukoraka, uključujući formiranje Schiffove baze i njezinu daljnju razgradnju. Količina nastalog akrilamida ovisi o temperaturi, vremenu obrade, sadržaju šećera i aminokiselina u hrani koja se obrađuje, količini vlage te pH vrijednosti.

Nakon što uđe u organizam, akrilamid se brzo razgrađuje i većinom izlučuje unutar jednog dana, bez značajnog zadržavanja u tijelu. Ipak, može se vezati za DNA, što upućuje na mogućnost oštećenja genetskog materijala i potencijalni kancerogeni učinak, osobito kroz promjene na kromosomima. Iako za ljude nema dovoljno jasnih dokaza, istraživanja na životinjama pokazuju da može imati štetne učinke na razvoj, živčani sustav i reprodukciju. (5)

Izvori izloženosti akrilamidu

Najveći rizik unošenja visokih koncentracija akrilamida prehranom su pečeni i prženi proizvodi od krumpira, razne vrste kruha, žitarice za doručak, pekarski proizvodi, pržena kava, zamjena za kavu, grickalice, te dječja hrana. Osim prehrane, profesionalna izloženost u industriji te pušenje duhana dodatno povećavaju rizik izloženosti akrilamidu.  

Zakonski propisi

 Zakonska regulativa Europske unije o akrilamidu je Uredba (EU) 2017/2158 оd 20. studenog 2017. o uspostavi mjera za ublažavanje učinaka i razina referentnih vrijednosti radi smanjenja prisutnosti akrilamida u hrani. Kao što je već iz naziva Uredbe vidljivo, Uredba ne postavlja najveće dopuštene koncentracije akrilamida u određenim vrstama namirnica nego propisuje tzv. referentne razine i mjere za smanjenje akrilamida u hrani kojih bi se subjekti u poslovanju s hranom trebali držati. Razine akrilamida mogu se smanjiti pristupom u kojem se ublažavaju učinci, kao što je provedba dobre higijenske prakse i primjena postupaka koji se temelje na načelima analize opasnosti i kritičnih kontrolnih točaka (HACCP).

Glavni naputci prethodno navedene Uredbe kako smanjiti ili ublažiti učinak akrilamida su:

1. Odabir sirovina: koristiti sorte, npr. krumpira s manjim količinama reducirajućih šećera, te krumpire koji su pravilno skladišteni i transportirani  (na temperaturama višim od 6^oC i dovoljne vlažnosti).

2. Smanjenje vremena prženja i pečenja

3. Smanjenje temperature prženja i pečenja daje proizvode svjetlije boje kao što je preporuka (zlatno-žuta boja, a ne tamnosmeđa). Kontrolom boje gotovog proizvoda može se utjecati na sadržaj akrilamida.

Preporuka je pržiti krumpir na temperaturi 160 – 175 °C, te peći krumpir na temperaturi 180 – 220 °C, a ne na višim temperaturama kako se ne bi prepekao (peći do zlatno žute boje, a ne tamno smeđe).

• Ispiranje krumpira i namakanje prije prženja i pečenja (na taj način se povećava količina vode u krumpiru). Udio vlage u konačnom proizvodu ne smije biti manji od 1,0 %.

• Upotreba enzima asparaginaze za smanjenje nastanka akrilamida.

• Za fine pekarske proizvode razmotriti blago snižavanje pH-vrijednosti dodatkom kiselih sastojaka ili produžiti fermentaciju. Pripremati tijesta s većom količinom vlage i većom debljinom jer se u njima onda razvija manje akrilamida nego u tankim i suhim proizvodima.

7. Provoditi redovite, periodične analize količine akrilamida u namirnicama, te uspoređivati s referentnim vrijednostima zadanim u Uredbi. Ukoliko su analizom dobivene vrijednosti akrilamida veće od referentnih vrijednosti, subjekti u poslovanju s hranom trebaju preispitati mjere za ublažavanje učinaka akrilamida, te ponoviti analizu. Akrilamid često nije moguće potpuno ukloniti, ali se odabirom sirovine i načinom pripreme namirnica može bitno utjecati na koncentraciju akrilamida u gotovom proizvodu.

U skladu s definicijom iz Uredbe Vijeća (EEZ) br. 315/93 akrilamid je kontaminant, te stoga predstavlja opasnost kemijske naravi u prehrambenom lancu. (6)

U Nastavnom zavodu za javno zdravstvo Splitsko dalmatinske županije, u Službi za zdravstvenu ekologiju, na Odjelu za kemijske analize hrane i predmeta opće uporabe analize hrane na sadržaj akrilamida provode se od 2020. U tom periodu je tehnikom LC MS/MS-a (tekućinska kromatografija s tandemskom masenom spektrometrijom) analizirano više od 2000 uzoraka hrane (pečenih i prženih krumpira, kruha, finih pekarskih proizvoda, kave itd.). U oko 5% uzoraka koncentracija akrilamida bila je veća od propisanih referentnih vrijednosti iz Uredbe 2017/ 2158 оd 20. studenog 2017. o uspostavi mjera za ublažavanje učinaka i razina referentnih vrijednosti radi smanjenja prisutnosti akrilamida u hrani. U velikom broju uzoraka, a posebno u proizvodima od krumpira, koncentracije akrilamida su bile blizu zakonski propisanih referentnih vrijednosti.

Akrilamid je važan problem u sigurnosti hrane jer je široko prisutan i može imati štetne učinke na zdravlje. Budući da nastaje tijekom uobičajenih i čestih načina pripreme hrane, njegovu izloženost teško je u potpunosti izbjeći. Mladi ljudi danas često konzumiraju hranu iz fast food objekata, poput pomfrita, čipsa i raznih prženih proizvoda, koji mogu sadržavati povećane količine akrilamida zbog načina pripreme na visokim temperaturama. Takve prehrambene navike mogu dovesti do većeg unosa akrilamida u organizam, osobito ako se takva hrana konzumira redovito.

Zbog toga je važno dodatno informirati mlade o tome kako nastaje akrilamid i koje su njegove moguće dugoročne posljedice za zdravlje. Edukacija o zdravijim načinima prehrane i pripreme hrane može pomoći u smanjenju izloženosti, te potaknuti donošenje boljih prehrambenih izbora.

Postoji opravdana zabrinutost vezana za konzumaciju hrane s povećanim sadržajem akrilamida zbog mogućih dugoročnih posljedica, pa je važno primjenjivati mjere za njegovo smanjenje i informirati potrošače. Zato su potrebna daljnja istraživanja i redovita kontrola kako bi se bolje razumjeli njegovi učinci i razvile učinkovitije strategije za smanjenje njegove prisutnosti u hrani.

Sanja Luetić, dipl. ing. kemije

Služba za zdravstvenu ekologiju NZJZ SDŽ

Literatura:

1.  Beljan S. Akrilamidi u pekarskim proizvodima. 2017.

2.  Reynolds T. Acrylamide and Cancer: Tunnel Leak in Sweden Prompted Studies. CancerSpectrum Knowledge Environment. 2002 Jun 19;94(12):876–8. doi:10.1093/jnci/94.12.876

3.  LÖFSTEDT RE. Science Communication and the Swedish Acrylamide ‘Alarm’. J Health Commun. 2003 Sep;8(5):407–32. doi:10.1080/713852123

4.  Opinion of the Scientific Committee on Food on new findings regarding the presence of acrylamide in food. 2002.

5.  Dearfield KL, Abernathy CO, Ottley MS, Brantner JH, Hayes PF. Acrylamide: its metabolism, developmental and reproductive effects, genotoxicity, and carcinogenicity. Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology. 1988 Jan;195(1):45–77. doi:10.1016/0165-1110(88)90015-2

6.  UREDBA KOMISIJE (EU) 2017/2158 оd 20. studenog 2017. o uspostavi mjera za ublažavanje učinaka i razina referentnih vrijednosti radi smanjenja prisutnosti akrilamida u hrani.