بخشی از مقاله
چکیده:
در این تحقیق به بررسی ترکیب آکریلامید - - acrylamide، مکانیسم تشکیل آن، تاثیرات زیان بار و راه های کاهش آن در مواد غذایی پرداخته شده و به دلیل اینکه این ترکیب در دراز مدت تاثیرات مخربی را بر روی سلامت مصرف کننده برجای میگذارد، حائز اهمیت می باشد.
پی بردن به مضرات آکریلامید در غذاها از این جهت مهم است که این ترکیب در مواد غذایی کربوهیدراتی و نشاسته ای به ویژه نان، محصولات غلات، قهوه و سیب زمینی در طول پختن، برشته کردن و سرخ کردن ایجاد می شود و این غذاها درصد زیادی از سهم رژیم غذایی افراد را به خود اختصاص می دهند.
آکریلامید یکی از ده ها ماده شیمیایی است که تحت عنوان محصولات واکنش میلارد شناخته می شوند و از واکنش بین اسید آمینه آزاد آسپاراژین با قندهای احیا کننده همچون گلوکز و فروکتوز در حرارت های بسیار بالا - 120-180 درجه سانتیگراد - در هنگام پختن و فرایند حرارتی ایجاد می شود. همچنین تحقیقات نشان می دهد که این ترکیب ماده ای نروتوکسیک و سرطان زاست و به واسطه وزن مولکولی کم، محلولیت خوب و قطبی بودن در سرتاسر بدن توسط جریان خون پخش می شود و در چرخه بیولوژیکی سلول تحت تاثیر سیتوکروم اکسیده شده و تبدیل به گلایسیدامید - glycidamide - می شود که این ماده با اتصال به DNA و پروتئین ها خطر ایجاد جهش - موتاسیون - را به همراه دارد.
میزان آکریلامید در مواد غذایی مختلف بسته به شیوه فراوری و شرایط پخت و درجه حرارت به طور قابل توجهی متغیر است. همچنین این مسئله در مورد نمونه های سیب زمینی که مورد بررسی قرار گرفته به دمای نگهداری، نسبت سطح به حجم،PH، رطوبت، خلا و نوع روغن مورد استفاده بستگی دارد.
نتایج به دست آمده از این تحقیق که بر روی نمونه هایی از سیب زمینی سرخ شده و چیپس و انواعی از محصولات غله ای صورت گرفته نشان می دهد که با حذف اسید آمینه ی آسپاراژین به کمک آنزیم آسپاراژیناز، کاهش سطح قندهای احیا کننده، انتخاب واریته مناسب و استفاده از عوامل اکسید کننده ی جایگزین می توان به طور چشمگیری میزان تشکیل این ماده را تقلیل داد و از اثرات سوء آن جلوگیری کرد.
مقدمه
آکریلامید یا 2-propenamide - با فرمول شیمیایی C3H5NO - یک موکول کوچک و هیدروفیل است که در تولید مواد پلی آکریلامید استفاده می شود.پلی آکریلامید در تصفیه آب آشامیدنی به عنوان یکی از مواد پاک کننده با سایر مواد جامد بکار می رود. به علاوه در تهیه مواد آرایشی،پلاستیک،چسب و کاغذ استفاده می شود و از آنجائیکه مواد پلی آکریلامید حاوی مقادیر کمی آکریلامید هستند می توانند باعث باقی ماندن آن در آب و نفوذش از طریق بسته بندی پلاستیکی به مواد غذایی شده و جذب بدن شوند.
همچنین استفاده از پلی آکریلامید در تصفیه شکر می تواند باعث باقی ماندن مقدار کمی آکریلامید در محصول نهایی شود. تا قبل از سال 2002 تصور می شد که مواجهه با آکریلامید عمدتا از طریق مواجهه شغلی و مصرف سیگار، آب و استفاده از لوازم آرایشی صورت می گیرد اما موضوعی که در سال های اخیر نگرانی زیادی را بوجود آورده کشف این ماده در مواد غذایی حرارت دیده بویژه غذاهایی با میزان کربوهیدرات بالا مانند محصولات نانوایی، چیپس، سیب زمینی سرخ شده، بیسکویت و کراکر بوده است که این ماده یکی از عوامل کارسینوژن برای بدن تشخیص داده شده است
مکانیسم های تشکیل آکریلامید در غذا
تشکیل اکریلامید از طریق واکنش میلارد: ثابت شده است که واکنش میلارد عامل اصلی تشکیل آکریلامید در غذاها می باشد که این مکانیسم شامل تشکیل باز شیف به دنبال دکربوکسیلاسیون باز شیف و حذف آمونیاک تحت تاثیر حرارت می باشد. - شکل . - 1اگرچه آکریلامید در مواد غذایی عمدتا از طریق واکنش میلارد تشکیل می گردد اما مکانیسم مهم دیگری که برای تشکیل آن گزارش شده از طریق تولید آکرولئین و آکریلیک اسید حاصل از گلیسرول است. آکرولئین و آکریلیک اسید می توانند به دنبال دهیدراتاسیون گلیسرول به ویژه هنگامی که چربی در دمای بالا حرارت می بیند تشکیل گردند که سرانجام اکریلیک اسید به وجود آمده با آمونیاک حاصل از اسید امینه آسپاراژین واکنش داده و اکریلامید پدید می آورد.
شکل :1 تشکیل آکریلامید از طریق تشکیل آکریلیک اسید و دکربوکسیلاسیون باز شیف
مطالعات نشان داده است که اضافه شدن قندهای احیا کننده دارای گروه کربونیل به اسید آمینه آسپاراژین مسئول شکل گیری آکریلامید هستند. اگرچه آسپاراژین از طریق دکربوکسیلاسیون و دآمیناسیون القا شده با حرارت به آکریلامید تبدیل می شود اما در عمل کربوهیدرات ها برای تبدیل آسپاراژین به آکریلامید لازم می باشند - شکل - 2
از نظر تئوری خیلی از ترکیبات می توانند روی واکنش تاثیر بگذارند، اما مشخص شده که ترکیبات - هیدروکسی کربونیل مثل فروکتوز و گلوکز به خاطر اثر روی کاهش انرژی فعال سازی کارآمدتر هستند.
شکل :2 تشکیل آکریلامید در اثر واکنش بین آسپاراژین و قندهای احیا کننده
متابولیسم آکریلامید
به دلیل اینکه مولکول اکریلامید کوچک و هیدروفیل است و از قطبیت بالا و وزن مولکولی پایینی برخوردار است می تواند به آسانی جذب شده و به طور غیرفعال انتشار یابد. بنابراین احتمال اینکه تمام بافت ها می توانند در معرض سرطان زایی آکریلامید قرار بگیرند وجود دارد. این ترکیب در بدن به پروتئین های درون پلاسما عمدتا به هموگلوبین متصل می شود - میزان اتصال آکریلامید- هموگلوبین اصلی ترین نشانگر داخلی میزان دریافت این ماده محسوب می شود - و بعد از جذب از طریق جریان خون در سراسر بدن توزیع می گردد.مسیر اصلی متابولیسم آکریلامید اکسیده شدن آن به گلایسیدآمید در کبد از طریق سیتوکروم P450 می باشد که تشکیل گلایسیدآمید مرحله بحرانی برای اثرات ژنوتوکسیک آکریلامید و متابولیت های آن در نظر گرفته شده است.
بیماری زایی آکریلامید
مطالعات صورت گرفته دو اثر آشکار بر روی سلامتی نشان داده اند:
-1 سرطان زایی -2 نوروتوکسیکی - اختلالات عصبی -
نوروتوکسیکی: اثرات نوروتوکسیکی در مقادیر زیاد آکریلامید به وجود می آید و چون این مقدار از طریق غذا نمی تواند دریافت شود لذا اثرات نوروتوکسیکی از طریق مواد غذایی حاصل نمی شود.
