Temat: gotowane czy smażone...?

Witam wszystkich serdecznie po dłuższej mojej nieobecności na gl.
Niedawno przeczytałem gdzieś na internecie o chińskich łyżkach wykonanych z czarnego nylonu, uwalniających podczas gotowania rakotwórczą aminę MDA (4,4'-diaminodifenylometan = 4,4-metylenodianilina), stosowaną do utwardzania wielu materiałów polimerowych (poliuretany, żywice epoksydowe; antyutleniacz w gumach, itd.).Do najsilniej rakotwórczych amin aromatycznych możemy zaliczyć także 4-aminobifenyl , 4,4’-diaminobifenyl (benzydyna) oraz 2-aminonaftalen, pochodne aniliny oraz toluenu. Cechą łączącą wszystkie te związki jest obecność wolnej grupy aminowej przyłączonej do pierścienia arylowego. Biochemiczna aktywacja takiej grupy aminowej poprzez N-hydroksylację i następującą po niej estryfikacją (możliwośc tworzenia także estrów z kwasem siarkowym (VI) - sulfacja) bądź acetylacją lub alkilacją - prowadzić może do powstawania produktów przejściowych (powstawanie karbokationów lub jonu nitroniowego (R2N+, R - grupa alkilowa lub atom wodoru, z ang. nitrenium or aminylium ion), mogących tworzyć addukty z DNA. Możliwy jest także inny schemat reakcji, w którym powstają pochodne tych amin w następstwie N-acetylacji oraz O-acetylacji zachodzących bezpośrednio po sobie. Szkodliwe są także N-hydroksylowe pochodne, wywołujące methemoglobinemię (utrata zdolności przenoszenia tlenu przez krew). Co ciekawsze toksyczność amin aromatycznych zależy od miejsca położenia grupy aminowej (np. 1-aminonaftalen jest znacznie mniej rakotwórczy od analogu 2-amino), a także od obecności innych podstawników w pierścieniu aromatycznym (obecność grupy nitrowej, metylowej metoksowej, chalogenka podwyższa rakotwórczość, obniżają zaś grupy: karboksylowe czy sulfonowa). Wśród innych czynników obniżających toksyczność amin można wyróżnić kompleksowanie ich jonami metali ciężkich, np. Cu2+. Niestety z aminami aromatycznymi mamy do czynienia codziennie...nie tylko za sprawą wcześniej wspomnianych chińskich sztućców...I tu w zasadzie, aby nie zbaczać za bardzo z tematu, chciałby zwrócić uwagę na dwa aspekty: obecność barwników azowych(R-N=N-R) w żywności oraz heterocyklicznych amin aromatycznych (aminoazaarenów).Związki azowe w czystej formie rzadko kiedy są bezpośrednio mutagenne lub rakotwórcze oprócz niektórych barwników z wolnymi grupami aminowymi. W organizmie ludzkim redukcja związków azowych może zachodzić w końcowych odcinkach układu pokarmowo-wydalniczego w warunkach anaerobowych z odtworzeniem wyjściowych amin aromatycznych. Proces redukcji azozwiązków nie jest reakcją specyficzną i może zachodzić przy udziale różnych reagentów lub mediatorów redoks (np. kwas askorbinowy, flawiny, chinony, naftochinony, substancje humowe, także enzymatyczne reduktazy, siarczki, NADH).Często jest to proces autokatalityczny przy śladowej zawartości tlenu (dzieje się tak np. w procesie rozkładu pomarańczy kwasowej 7 - powstający 1 -amino-2-naftol w obecności tlenu przekształca się w 1,2 -naftochinon, będącym mediatorem redoks w dalszym procesie bioredukcji wyjściowego azozwiązku). Jednakże obecność azotanów(III), azotanów(V) , tlenu oraz innych akceptorów elektronów, z powodzeniem może zahamować przebieg redukcji związków azowych do groźnych amin. Na nasze szczęście wszystkie używane barwniki azowe (E102, E107, E122, E123, E124, E128, E129, E151) w swej strukturze zawierają przyłączone grupy sulfonowe do pierścienia aromatycznego, a jest to czynnik w znacznym stopniu hamujący proces biodegradacji azozwiązków , a także obniżający kancerogenność ewentualnie powstających amin aromatycznych. Na proces rozrywania wiązania azowego ma także duży wpływ postać tautomeryczna, w jakiej może występować związek azowy (redukcja formy hydrazonowej jest na ogół łatwiejsza; przypadek związków azowych zawierających grupę hydroksylową w pozycji orto). Niestety mało wiadomo jest o aminach aromatycznych, mogących się tworzyć z dodawanych barwinków do żywności...
Z naszej diety raczej nie możemy wyeliminować kolorantów, jednakże możemy mieć wpływ na zawartość bardziej szkodliwych substancji, takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne lub aminoazaareny. W następnych postach zajmę się tylko ostatnią grupą związków o właściwościach kancerogennych, porównywalnych ze szkodliwością nitrozoamin. Aminoazaareny powstają podczas termicznej obróbki wysokobiałkowych produktów spożywczych i jak do tej pory wyodrębniono ponad 20 różnych takich substancji. Najbardziej znanymi są : 2-amino-3-metyloimidazo[4,5-f]chinolina, 2-amino-3,4-dimetyloimidazo[4,5-f]chinolina, 2-amino-3,8-dimetyloimidazo-[4,5-f]chinoksalina, 2-amino-3,4,8-trimetyloimidazo[4,5-f]chinoksalina oraz 2-amino-1-metylo-6-fenyloimidazo[4,5-b]pirydyna (niestety nie mogę wkleić odpowiednich rysunków, więc przytaczam tylko pełne nazwy chemiczne...)
Mechanizm indukowania mutacji oraz zmian rakowych w przypadku tych związków jest podobny jak dla amin aromatycznych...Rozwinięcie tematu wkrótce...

Temat: gotowane czy smażone...?

Heterocykliczne aminy aromatyczne (HCAs) możemy podzielić na następujące klasy:
1)aminoimidazoazareny (imidazochinoliny, imidazochinoksaliny oraz imidazopirydyny)
2)aminokarboliny (pirydoindole oraz pirydoimidazole;np. norharman (beta-karbolina),harman, w reakcjach białek z aminokwasami, pochodne karboliny często występują w roślinach, np. w męczennicy, i są znanymi inhibitorami monoaminooksydaz- stąd ich działanie halucynogenne).
Tworzenie się HCAs pierwszej grupy obserwuje się w procesach kondensacji kreatyniny (bezwodnika kreatyny) z aminokwasami i heksozami.Postulowane jest, że część aminoimidazowa tych aminoazaarenów pochodzi z kreatyniny, a pozostała część z produktów degradacji Streckera takich związków jak pirydyna, pirazyna, które z kolei powstają w reakcjach Maillarda pomiędzy heksozami i aminokwasami. Wszystkie wyżej wymienione procesy mogą zachodzić na zwyklej patelni, kiedy skwierczą nasze ulubione mięska, sadzone jajka lub rybki...100g pieczonego mięsa może zawierać nawet 0,2-7,7 ug HCAs, czyli tyle ile wynosi średnie spożycie na dzień wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych WWA(0.1-10ug/dzień, pewna ciekawostka: wbrew obiegowym opiniom większość spożywanych WWA pochodzi nie z mocno przypieczonych potraw mięsnych (zawierających wyższe stężenia WWA) lecz z produktów zbożowych, stanowiących podstawę naszej piramidy żywieniowej). Zgłaszane są przypadki, kiedy stężenie to wynosi nawet 50ug/100g. Ogólnie zawartość aminoazaarenów w przetwarzanych produktach białkowych zależy od sposobu i czasu gotowania, temperatury, zawartości tłuszczu,kreatyniny, wody, pH, rodzaju aminokwasów i cukrów, obecności antyoksydantów itd. Najzdrowsze mięso otrzymamy gotując je na parze, chociaż i w tym przypadkach może powstawać norharman oraz harman (nierakotwórcze).Jeśli chcemy bezpiecznie spożywać pieczone mięso, dobrym sposobem okazuje się także wcześniejsze jego podpieczenie w temp. 200-250 degC (i to tylko przez 2 minuty) w mikrofalówce w celu częściowego wyeliminowania kreatyniny, cukrów i aminokwasów z powierzchniowych warstw - osiągamy wówczas redukcję zawartości HCA nawet do 90%. Pamietać należy także o częstym przewracaniu, mieszaniu... Warto również ograniczyć temp. pieczenia do 150-180 degC. Z pozostałych rad mogę polecić dodatek czosnku, rozmarynu, wiśni(np. do wołowiny), oliwy z oliwek, witaminy E, mąki sojowej...i wszelkich innych cudów natury, bogatych w antyutleniacze...Ogólnie HCAs nie są zaliczane do grona związków o największym udziale w procesach indukowania nowotworów u ludzi, chociaż pewne grupy zawodowe mogą być bardziej narażone na ten czynnik...Także niektórzy z nas mogą mieć większe predyspozycje do zapadania na choroby nowotworowe wywołane bezpośrednio przez HCAs w zależności od aktywności N-acetylotransferaz (głównie wątroby).W naszych organizmach mogą zachodzić dwa równoległe procesy -aktywacji oraz detoksykacji (mam na myśli przede wszystkim proces N-acetyloglukoronacji lub N-sulfaminowania) HCAs. N-acetylowe pochodne HCAs są zdolne tworzyć bezpośrednie połączenia z DNA,podobnie jak inne aromatyczne aminy, przyłączając się do zasady guaninowej w nici DNA w pozycji C8 (rzadziej N2). Proces ten jest bardziej nasilony u ludzi niż u laboratoryjnie badanych zwierząt...
Na koniec chciałbym zwrócić uwagę jeszcze tylko na jeden aspekt oddziaływania HCAs na ludzi. Chociaż nie wszystkie aminoazaareny są aktywne biologicznie, to przy stosowaniu niektórych substancji, lekarstw także mogą się przekształcać w silnie rakotwórcze związki. I tak np. norharman pod wpływem pewnych enzymów może reagować z aniliną tworząc aminofenylonorharman (APNH), ktorego metabolity: N-hydroksy-APNH
i N-acetoksy-APNH mogą przyłączyć się do zasady purynowej w DNA.
Mam nadzieję, że zebrane przeze mnie informacje bardzo WAS zainteresują i być może skłonią do dalszego pogłębiania wiedzy na wyżej poruszane tematy. Jak zwykle traktuję moje wypowiedzi jako dalszy zalążek dyskusji...w trudnych, ale bardzo ciekawych zagadnieniach...
Pozdrawiam!
P.Dz.Paweł Dziewoński edytował(a) ten post dnia 27.08.08 o godzinie 23:28

Temat: gotowane czy smażone...?

Pytanie do Pana Pawła: czy pirazyna lub jakieś jej pochodne, może mieć zastosowanie w produktach spożywczych? np. w suplementach diety? a w wyrobach medycznych?
pozdrawiam,
MN