Prekursori nitrozoamina
Transcript of Prekursori nitrozoamina
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
1/14
Prekursori nitrozamina
Nitrati, nitriti, N – nitrozo spojevi
Nitrati – bijele kristalične soli dodaju sekao konzervans najčešće u oblikunatrijevog-nitrata (NaNO3, E 251)
i kalijevog-nitrata (KNO3, E 252)
Glavni izvor nitrata u hrani je povrće Cikla, celer, salata, rotkvica i špinat mogu
sadržavati i preko 600 ppm (86% ukupnogdnevnog unosa nitrata)
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
2/14
Nitrati
Faktori koji utječu na akumulaciju nitratau povrću: Tip i količina dušićnih umjetnih gnojiva
Geografski položaj i vrijeme dozrijevanja
Uslovi: temperatura/svjetlost
Biljke iz “green house” - veći udio nitrata (zbogpovećane uporabe gnojiva)
Količina nitrata različita je u pojedinih
dijelova biljke: Peteljka i stabljika biljke > lišće i korijenje >cvjet i plod
Nitrati
Dušićna gnojiva – uzrokuju nakupljanjenitratnog oblika dušika u tlu (N-NO3)
Ispiranjem tla dolazi do kontaminacije okolnihvodotokova i podzemnih voda
Apsorpcija nitrata iz tla tijekom rasta biljaka Izloženost čovjeka: unos nitrata putem hrane
(primarno povrće)(2/3) i vode (1/3) US EPA – maksimalna dozvoljena koncentracija
10 ppm (N-NO3) u pitkoj vodi (uklanjanje viškaionskom izmjenom, reverznom osmozom,biološkom denitrifikacijom itd.)
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
3/14
Nitrati
Kirovska-Cigulevska, O. (2002)Determination of nitrates in food
products, BAÜ Fen Bil. Enst. Dergisi 4,70-73.
Nitrati, nitriti, N – nitrozo spojevi
Nitriti - u tijelu nastaju kao rezultatenzimske redukcije nitrata u probavnojmikroflori (više nego ingestija nitrita
per se u hrani)
Mikrobna konverzija nitrata u nitriteprisutna je tijekom skladištenja povrća
osobito pri sobnoj temperaturi
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
4/14
Bacterial nitrate reductases (NaR)
nitrite reductases (NiR)NOC, N-nitroso compounds;RNIs, reactive nitrogen intermediates;SNC, thiocyanate;S-NO, S-nitrosothiols
Nitrati, nitriti, N – nitrozo spojevi
Nitriti
Kao konzervansi dodaju se u oblikunatrijevog-nitrita (NaNO2, E 250) i
kalijevog-nitrita (KNO2, E 249)
dobro topivi bezbojni ili slabo žućkastikristali
Cilj inhibicija rasta anaerobnih bakterija istvaranja toksina (Clostridium botulinum)Održavanje lijepe crvene boje mesa
Stabilizacija arome skladištenog mesaspriječavajući nastanak nepoželjnih produkataoksidacije
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
5/14
Nitrati, nitriti, N – nitrozo spojevi
vezanjem dušikovog monoksida (NO)za željezo u hemuporfirinskog prstenamioglobina nastajenitrozomioglobin
Nastali nitrozomioglobin kuhanjem, ali itijekom dužeg skladištenja, prelazi u
termostabilni nitrozomiokromogen koji jeodgovoran za poželjnu svijetlocrvenu bojuproizvoda
mioglobin
Dezoksimioglobin(Fe2+)
Oksimioglobin(Fe2+ – O2 )
– O2 –NO Nitrozomioglobin(Fe2+ – NO)
Metmioglobin(Fe3+)
nfs.usu.edu/files/uploads/Cornforth/IAFP%202007.ppt
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
6/14
Nitrati, nitriti - toksikološki aspekti
Methemoglobinemija Oksidacija željeza unutar porfirinskog prstena
hema iz Fe2+ u Fe3+ (methemoglobin –nemogućnost vezanja i prijenosa molekularnogkisika)
Nitrati, nitriti - toksikološki aspektiMethemoglobinemijaRizik : nasljeđena deficijencija NADH ovisne
methemoglobin reduktaze Djeca do godinu dana – fiziološki niža
aktivnost NADH ovisne methemoglobinreduktaze
Novorođenčad do četiri mjeseca starostiposebno osjetljiva na nitrate u hrani zbogvišeg pH crijeva -pogoduje razvoju E. coli koja nitrate reducira u nitrite
fetalni hemoglobin lakše oksidira opasnost za dojenčad, ako im se mlijeko
u prahu rehidrira vodom s visokim
sadržajem nitrata/nitrita – “sindromplavih beba” Hrana koja služi za prehranu dojenčadi
mlađe od 3 mjeseca ne smijesadržavati nitrata više od 50 mg(izraženo kao nitratni ion), a udionitrita ne smije biti veći od 0,1 mg(izraženo kao nitritni ion) računato na1kg gotovog obroka pripremljenog zauporabu (NN 80/2004)
Reproduced with permission from Trost, C., The blue people ofTroublesome Creek. Science 82, November, pp. 35-39, 1982.Illustration by Walt Spitzmiller
Ilustracija nasljeđene deficijencijeNADH ovisne methemoglobin
reduktaze
“Sindrom plavih beba”
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
7/14
Nitrati, nitriti - toksikološki aspekti
Nastajanje kancerogenih N-nitrozospojeva (nitrozamini, nitrozamidi)
Mehanizam nastanka kancerogenihnitrozamina: Najprije nastaje nitritna kiselina:
nitriti i jača kiselina – npr. natrijev nitrit i HCl iliH2SO4 (smjesa daje HNO2)
Pregradnja u nitrozonijev kation, NO+ - regens
za nitroziranje Kisela sredina želuca podržava nitrozaciju
sekundarnih i tercijarnih amina nastanakkarcinogenih nitrozamina
Formiranje nitrozamina
Nitrozonijevkation
Nitrozonijevkation
Nitritnakiselina
Sekundarniamin
N – nitrozamin
Nitritni anion
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
8/14
Strukturne formule pojedinih nitrozamina
http://www.osha.gov/dts/sltc/methods/organic/org027/org027.html
Nitrozamini - toksikološki aspekti
1937. g. – prvi put registriran slućaj akcidentnogtrovanja inhalacijom dimetilnitrozamina; 1956. g.dokazan potencijalni hepatokancerogeni učinak uštakora
Od 400 N-nitrozo spojeva testiranih nakancerogenost – 90% pozitivnih
N – nitrozodietanolamin (NDEA) – potvrđenkancerogen u preko 40 vrsta
Nitrozamini – kancerogeni učinak nakon aktivacijeoksidacijskim enzimima (npr. P450 monoksigenaznisustav)
Nitrozamidi – kancerogeni učinak bez prethodneaktivacije
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
9/14
Nitrozamini - toksikološki aspekti
Ciljna tkiva – udaljena od mjestaadministracije
Tkivno specifični toksički učinak ovisan okemijskoj strukturi N-nitrozo spoja, dozi,načinu aplikacije i animalnoj vrsti
Aplikacija istog N – nitrozo spoja u viševrsta eksperimentalnih životinja ciljniučinak specifičan (različita ciljna tkiva i
organi)
Nitrozamini - toksikološki aspekti
Metil diazonijev ionMetilacija bazaDNA:
Elektrofilni napadna N
7i O
6položaje
gvanina
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
10/14
Nitrozamini - toksikološki aspekti
N-nitrozopirolidin (NPYR) i N-nitrozopiperidin (NPIP) detektiraniu hrani i dimu cigarete, te endogeno nastali nitrozacijomodgovarajućih cikličkih amina, strukturno slični, različitogkancerogenog potencijala u štakora. NPYR – kancer jetre; NPIP– tumori jednjaka i jetre.Pripisuje se metaboličkoj α-hidroksilaciji NPIP uz P450 u jednjaku štakora
DNA adukti
http://www.chem.missouri.edu/loeppkygrp/ressumgrp.htm
Copyright restrictions may apply.
Reh, B. D. et al. Carcinogenesis 2000 21:29-33; doi:10.1093/carcin/21.1.29
Average PBZ total nitrosamine exposures and percent of employees with detectable O6mdGadducts by exposure category
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
11/14
Prekursori nitrozamina
Endogeno prisutni u hrani – Prekursori nitrozamina: različiti amini
(sekundarni amini koji posjeduju dialkil,alkilaril, diaril substituente te cikličkisekundarni amini), amidi
Prekursori nitrozamida: različiti amidi iamidima slični spojevi uključujući ureu iderivate uree (gvanidin, kreatin, kreatinin)npr. nitrozacija N-alkilureje, N-alkilkarbamata,N-alkilamida
Kontaminanti hrane(poput pesticida, aditiva)
Prekursori nitrozamina – endogenog porijekla
DENsirdietilamin
DMN jaja, meso, mesneprerađevine, soja, kukuruz
kolin, lecitin
NSAmeso, mesne prerađevine,riba
sarkozin
DMNriba, meso, mesneprerađevine, sir
dimetilamin
DMNribatrimetilamin
DMNribatrimetilamin oksid
NSAmeso, mesne prerađevine,mlijeko, povrće
kreatin, kreatinin
Prekursor Hrana Formirani
nitrozoamin
NSA, nitrozosarkozin; DMN, dimetilnitrozamin; DEN, dietilnitrozamin
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
12/14
Prekursori nitrozamina – endogenog porijekla
DPNsirdipropilamin
DMNmeso, mesne prerađevinekarnitin
DBNsirdibutilamin
NCitmeso, mesne prerađevine,povrće
citrulin
MNCgovedina, ribametilgvanin
Npipmeso, mesne prerađevine,sir, papar
piperidin
Npyrmeso, mesne prerađevine,paprika
pirolidin
Npro, Npyrmeso, mesne prerađevineprolin, hidroksiprolin
Prekursor Hrana Formiraninitrozoamin
Npro, nitrozoprolin; Npyr, nitrozopirolidin; Npip, nitrozopiperidin;MNC, metilnitrozocijanamid;DPN, di–N -propilnitrozamin; DBN, di–N -butilnitrozamin; Ncit, nitrozocitrulin
Prekursori nitrozamina
Bakterijska razgradnja kolina dotrimetilamina
Demetilacija trimetilamina doDMA
Trimetilamin N -oksid (N –oksidacija trimetilamina) takođerprekursor nastanka DMA
Metilacija monometilaminadobivenog iz N – metilglicina(sarkozin) ili kreatinina – važanendogeni izvor DMA
N – metilglicin (endogenosintetiziran ili unesenprehranom) u organizmupodliježe deaminaciji (enzim:aminokiselinska oksidaza kojusintetiziraju stanice sisavaca i/ilibakterijska mikroflora crijeva)
Lowis, S., Eastwood, M. A., Brydon, W. G. (1985) The influence of creatinine, lecithin and cholinefeeding on aliphatic amine production and excretion in the rat, British Journal of Nutrition 54, 43-51.
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
13/14
Prekursori nitrozamina – kontaminanti hrane
dimetilnitrozaminamid2,2‘- dimetil hidrazidsukcinske kiseline
N -nitrozoatrazinsekundarni aminatrazin
dimetilnitrozaminamidtiram
N -nitrozosimazinsekundarni aminsimazin
N -nitrozopropoksurkarbamatpropoksur
N -nitrozomorfolinsekundarni aminmorfolin
dimetilnitrozaminamidziram
dimetilnitrozaminamidferbam
dimetilnitrozaminkarbamatfenuron
N -nitrozokarbarilkarbamatkarbaril
N -nitrozobenztiazuramkarbamatbenztiazuram
Prekursor Klasifikacija Nitrozaminderivat
Količina nitrozamina u hrani
Hrana
Slanina (sirova)
Slanina (pržena)
Slanina (otopljenamast)
SalamaLosos (sirov)
Losos (dimljeni)
Soljena morska riba
Sir
Koncentracija(ppb)
0
1-40
10-108
10-108
1-40
0-5
50-300
1-4
Detektiraninitrozamin
_
DMN, DEN, NPyr
NPip
NPyr
DMN, DENDMN
DMN
DMN
DMN
-
8/19/2019 Prekursori nitrozoamina
14/14
Utjecaj procesiranja na količinunitrozamina u hrani
10x više NPyr nakon termičkih procesa koji uključujuprženje, pećenje,...(1,5 µg/kg 15,4 µg/kg )
Višestrukim prokuhavanjem juha od povrća povećavase količina nitrita
Kuhanjem se smanjuje razina nitrata u samompovrću – ispiranje u vodu za kuhanje
Tijekom skladištenja pojedinih vrsta povrća na sobnojtemperaturi – razina nitrata pada od trećeg danaskladištenja, razina nitrita raste
Skladištenje u hladnjačama (5 ± 1°C tijekom 7
dana) nije utjecalo na količinu nitrata/nitrita upovrću Smjese začina (paprika, papar..) u salamurama
oslobađaju amine - vežu se s 0,98% nitrita unitrozoamine
Protektivni učinak askorbinske kiselinei tokoferola
askorbinska kiselina reagira snitritom u širokom rasponu pH;stvara dušični oksid
askorbinska kiselina kao sredstvo
za uklanjanje nitrita
tokoferoli također inhibiraju reakcijenitrozacije