Contaminarea alimentelor cu benzpiren si derivatii sai

Hidrocarburile policiclice aromatice in mediul inconjurător ca rezultat al unor procese industriale contaminand in acest fel produsele de origine animală sau vegetală, dar in acelaşi timp ele se formează şi in procesele de afumare, frigere şi prăjire a produselor din carne şi peşte.

Hidrocarburile policiclice din aerul poluat, in special, in mediul urban provin din arderea incompletă a combustibililor solizi sau lichizi, ori din erodarea straturilor asfaltice ca rezultat al traficului rutier intens. Drept indicator al poluării atmosferei urbane cu HPCa fost ales 3,4 benzpirenul a cărei acţiune cancerigenă este dovedită.

HPC din sol sunt rezultatul arderii unor materii organice (ex: coceni, paie) pe terenuri agricole in scopul degajării acestor terenuri pentru a fi bine arate, insă nu este exclusă acumularea de HPC in sol ca urmare a unor organisme.

HPC în ape precum rauri, fluvii, mari, oceane sunt consecinţa poluării acestora cu petrol şi derivate petroliere.

In produsele de origine vegetală, sursa principală de HPC este aerul poluat din zona localităţilor urbane, lucru confirmat de faptul că plantele cu o suprafaţă mai mare expusă contactului cu aerul poluat conţine o cantitate mai mare de HPC in comparaţie cu plantele cu o suprafaţă mai mică de contact.

In produsele de carne şi peşte supuse afumării se pot acumula HPC. Nivelul de 3,4 benzpiren in produsele de carne afumate variază in limite destul de largi, membranele artificiale avand un rol protector superior celor naturale.

HPC au fost decelate şi in alte produse alimentare precum biscuiţii, coaja painii, cafeaua prăjită şi branzeturile. La coacerea biscuiţilor şi a painii, la prăjirea cafelei sub influenţa temperaturilor ridicate, amidonul şi substanţele grase pot conduce la formarea de HPC. Efectul cancerigen al 3,4 benzpirenului este dependent de doza absorbită in organism. Anumite substanţe precum cafeina din ceai, cafea, Coca Cola, Pepsi Cola, favorizează adsorbţia la om a 3,4 benzpirenului.

Pentru ca in produsele alimentare de origine animală să se găsească cantităţi cat mai reduse de 3,4 benzpiren pot fi luate următoarele măsuri:a) Temperatura de producere a fumului in generator să nu depăşească 400˚C deoarece se ajunge la temperatura de piroliză a ligninei (principalul component al lemnului din care se formează HPC cancerigene).b) Fumul obţinut in generator să fie răcit şi purificat prin spălare, filtrare sau pe cale electrostatică in vederea eliminării parţiale sau totale a substanţelor gudrunoase şi răşinoase.In aceste condiţii se poate inlătura un procent de pană la 70% din conţinutul de 3,4 benzpiren al fumului. Insă cel mai bun mod de a nu incorpora HPC cancerigene in produsele din carne şi peşte este acela de a folosi lichidele de afumare.

Hidrocarburi policiclice aromate sunt răspandite larg in mediul inconjurător. Se găsesc in apă, sol şi alimente. Efecte cancerigene sunt atribuite de 200 ani hidrocarburilor policiclice aromate (HPA). In 1932 benzpirenul a fost izolat din cărbuni şi a fost găsit puternic carcinogen in testele pe animale.

Cea mai bună sursă de HPA sunt uleiurile vegetale. Este posibil ca nivelul ridicat de HPA in uleiul vegetal să se datoreze atat producerii endogene cat şi contaminărilor mediului dar in mai mică măsură. Deoarece nivelul acestor substanţe scade cu creşterea distanţei faţă de centrele industriale contaminările datorate mediului sunt mai mici.Nivelul HPA in sol poate fi ridicat chiar la distanţe mari de centrele industriale. Circa 100-200 ppm HPA in sol au fost găsite la distanţe mari de centrele umane. Se consideră că aceste niveluri apar ca reziduuri ale vegetaţiei moarte.

Afumarea sau prăjirea la grătar produc contaminare cu HPA. HPA se formează in primul rand din carbohidraţii din alimente la temperaturi ridicate şi in lipsa oxigenului. Fumul care iese din aceste procesări se localizează in carne. Nivelul de HPA este mai mic in carnea preparată la o distanţă mai mică de cărbune.

BenzpirenulCea mai cunoscută HPA carcinogenă este benzpirenul (BP), care are o răspandire largă in

alimente. BP se formează in amidonul incălzit la 6500C. Aminoacizii şi acizii graşi produc BP la temperaturi ridicate. Majoritatea procesărilor folosesc temperaturi de 370-3900C; de exemplu coacerea painii atinge temperatura de 4000C.

Concentraţii de benzpiren (BP) găsite in alimenteAlimente Concentraţie (ppm)Vegetale proaspete 2,85 – 24,5Ulei vegetal 0,41 – 1,4Cafea 0,31 – 1,3Ceai 3,9Carnaţi prăjiţi 12,5 – 18,8Carnaţi afumaţi 0,8Grăsime de curcan afumat 1,2

ToxicitateBenzpirenul (BP) a fost subiect extins in testarea carcinogenică. Este un potenţial

carcinogen. O dietă cu 25 ppm BP timp de 140 zile produce leucemie la şoareci. Tumorile pielii s-au dezvoltat la peste 60% dintre şobolanii trataţi cu aproximativ 10 mg BP de 3 ori pe săptamană. Incidenţa tumorilor a scăzut la 20% cand tratamentul s-a făcut cu 3 mg de 3 ori pe săptămană. Compusul este carcinogen şi dacă este administrat oral. La un experiment, doze săptămanale de 10 mg timp de 10 săptămani au dus la cancer de stomac.

Modul de acţiune toxică

BP traversează placenta şi produce tumori ale puilor animalelor tratate pe durata sarcinii. Tumori ale pielii şi plămanilor sunt primele leziuni ale puilor. Mecanismul biologic prin care BP provoacă cancerul a fost studiat in detaliu. BP nu este mutagen şi cancerigen singur, trebuie intai convertit in metaboliţi activi.

Acest lucru implică oxidarea citocromului P 450, producand 7,8-epoxid. Acesta trece in 7,8-diol care prin oxidarea de către P 450 produce diolepoxidul corespunzător. Acesta este puternic mutagen fără activare metabolic şi este puternic carcinogen in locul administrării. BP diol-epoxidul poate reacţiona cu compuşi variaţi ai celului, inclusiv ADN, caz in care este posibilă apariţia mutaţiei.

Continutul de 3,4 benzpiren in carnea sau branza afumata nu trebuie sa depaseasca 1 ppm. In primele 3 minute ale gătirii mâncării la temperaturi înalte grăsimea este modificată chimic, generând numeroase substanțe carcinogene care ulterior duc la dezvoltarea de tumori și cancer. Acestea sunt: acroleina, hidrocarboni și benzpiren- unul din cei mai puternici agenți cancerigeni existenți. Cel mai important factor cancerigen in cazul plamanilor este fumatul. Conteaza cantitatea de tigari fumate pe zi, dar se imbolnavesc si cei care nu fumeaza dar stau in mediu cu fum de tigara. Agentul principal din tigara care este vinovat este benzpirenul. Agentii cancerigeni provin atat din tutun, cat si din foita de tigara.

Prajitul pe gratar cu carbuni de lemn al alimentelor produc benzopirene. Gratarele cu gaz sau electrice sunt mult mai inofensive. Carnea afumata contine de 50 ori mai mult benzpiren decat cea neafumata. Jumatate de kilogram de friptura pe carbuni contine tot atata benzpiren (agent cancerigen) ca si 600 de tigari. Cantitatile cele mai mari de benzpiren se gasesc mai ales pe suprafata produselor afumate, incat cei care tin totusi sa consume afumaturi trebuie sa indeparteze stratul exterior.

Cercetari recente au evidentiat formarea unor compusi cu actiune mutagena mai puternica decat a benzpirenului, la temperaturi ce depasesc 1000 C, deci in toate fripturile pregatite la temperatura moderata, de sub 2000 C.