Alkaloidy pirolizydynowe w żywności

Kilka lat temu w herbacie i naparach ziołowych wykryto wysoki poziom 1,2-nienasyconych alkaloidów pirolizydynowych (PA). Wysokie stężenia tych związków mogą występować również w niektórych miodach, w zależności od ich pochodzenia. Ponadto sałaty liściaste i zioła/przyprawy mogą być zanieczyszczone częściami roślin zawierającymi PA. Także suplementy diety zawierające w składzie rośliny z zawartością PA mogą stanowić ich źródło.

1,2-nienasycone PA są niepożądane w żywności i paszach ze względu na ich szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka.

Federalny Instytut ds. Oceny Ryzyka (BfR) ocenił możliwe zagrożenia dla zdrowia związane z 1,2-nienasyconymi alkaloidami pirolizydynowymi (PA). Zdaniem BfR potrzebne są dalsze działania, zwłaszcza ze strony przemysłu spożywczego, w celu zmniejszenia zanieczyszczenia żywności.

Poniżej prezentujemy wybrane pytania i odpowiedzi dotyczące tych alkaloidów w żywności opracowane przez BfR.

Czym są alkaloidy pirolizydynowe?

Alkaloidy pirolizydynowe (PA) to nazwa dużej grupy naturalnych substancji wytwarzanych głównie przez rośliny, ale także przez grzyby i bakterie. Przyjmuje się, że niektóre gatunki roślin wytwarzają te związki w celu odstraszania drapieżników. Obecnie znanych jest kilkaset PA i pokrewnych N -tlenków. Do tej pory PA wykryto u ponad 350 gatunków roślin na całym świecie, ale na podstawie rozważań chemotaksonomicznych oczekuje się występowania u ponad 6000 gatunków roślin. Zdolność do tworzenia PA stwierdza się u przedstawicieli co najmniej 13 rodzin roślin, w szczególności u przedstawicieli rodziny złożonej ( Asteraceae ), ogórecznika ( Boraginaceae ), rodziny motylkowatych ( Fabaceae lub Leguminosae)) i rodzina dogbane ( Apocynaceae ), rodzina jaskier ( Ranunculaceae ) i rodzina figworca ( Scophulariaceae ). Przykładami rodzimych roślin produkujących PA są krostowiec pospolity, świstak pospolity i żmijowiec zwyczajny. Z chemicznego punktu widzenia PA to estry złożone z zasady necynowej i alifatycznych kwasów mono- lub dikarboksylowych (kwasów necynowych).

Czy istnieje zagrożenie dla zdrowia konsumentów związane z żywnością zawierającą PA?

Niektóre PA mogą uszkodzić wątrobę. Ponadto w doświadczeniach na zwierzętach wykazano potencjał mutagenny (genotoksyczny) i rakotwórczy (rakotwórczy) niektórych pochodnych. Efekty te są powodowane przez PA, w którym zasada necynowa ma 1,2-nienasyconą strukturę necynową i jest zestryfikowana co najmniej jednym rozgałęzionym kwasem necynowym. Związki te, znane jako 1,2-nienasycone PA, są niepożądane w żywności i paszach ze względu na ich potencjalne szkodliwe działanie na zdrowie. BfR przeprowadził ocenę możliwych zagrożeń dla zdrowia ze strony 1,2-nienasyconego PA w żywności. Oparto to na oszacowaniu całkowitego spożycia na podstawie aktualnych danych o występowaniu (okres 2015-2019) dla następujących grup żywności: miód, różne herbaty i herbatki ziołowe, mleko i szpinak.

Wykazano, że szacowane całkowite chroniczne narażenie poprzez grupy żywności uwzględnione w scenariuszach rozważanych dla dzieci i dorosłych prowadzi do poziomów spożycia, które można uznać za mało niepokojące. Jednak narażenie na 1,2-nienasycony PA może nadal występować poprzez inne produkty spożywcze, których nie można jeszcze uwzględnić w szacunkach całkowitego spożycia. Należą do nich na przykład zioła/przyprawy i suplementy diety, które są wytwarzane na bazie roślin PA lub produktów pszczelich, takich jak pyłki. Na przykład wstępne oszacowanie spożycia PA poprzez zioła/przyprawy wskazuje, że pomimo spożywania niewielkich ilości, mogą one wnieść istotny toksykologicznie wkład w długoterminowe i krótkotrwałe narażenie na 1,2-nienasycony PA.

Czy znane są przypadki zatruć 1,2-nienasyconym PA?

Ciężkie, czasami śmiertelne zatrucia są często obserwowane u ludzi po spożyciu dużych dawek 1,2-nienasyconego PA. Np. w Afganistanie w ostatnich dziesięcioleciach udokumentowano kilka tysięcy przypadków endemicznych zatruć. Przyczyną zatruć było spożycie zbóż zanieczyszczonych częściami roślin z gatunku Heliotropium produkującego PA. Na Jamajce dochodziło do zatruć tzw. herbatkami krzewiastymi, które zawierały części rośliny krostaca. W Azji zatrucia są również związane ze spożywaniem niektórych ziół stosowanych w tradycyjnej medycynie chińskiej, które same zawierają 1,2-nienasycony PA lub są mylone z roślinami zawierającymi PA lub są nimi zanieczyszczone. Przypadek zatrucia został również zgłoszony do BfR przez lekarzy prowadzących, w którym u osoby dorosłej doszło do poważnych zaburzeń czynności wątroby po zjedzeniu części roślin zawierających 1,2-nienasycony PA (medyczne ujawnienie zatrucia zgodnie z § 16e niemieckiej ustawy o chemikaliach). Zatrucia związane z PA charakteryzują się szczególnie zarostowym uszkodzeniem żył wątrobowych (a w rzadszych przypadkach także płuc). Silny ból brzucha, ból w okolicy wątroby, utrata apetytu, wyczerpanie, wodobrzusze, żółtaczka i powiększenie wątroby były obserwowane jako kliniczne objawy zarostowego uszkodzenia wątroby.

Jednak w odniesieniu do poziomów PA, które są ogólnie obserwowane w Niemczech i Europie, ostre zatrucie zaobserwowano tylko w niektórych przypadkach.

Ciężkie przypadki zatruć wielokrotnie obserwowano u zwierząt gospodarskich po zjedzeniu przez nie roślin zawierających PA. Np. u bydła mięsnego obserwowano występowanie marskości wątroby po spożyciu krostowca alpejskiego z siana i kiszonki. Wiadomo również , że spożycie gatunków Senecio zawierających PA podczas wypasu doprowadziło do seneciozy u koni, która charakteryzuje się uszkadzającymi wątrobę skutkami.

Jaki jest możliwy wpływ na zdrowie w wyniku długotrwałego (przewlekłego) przyjmowania 1,2-nienasyconych kwasów tłuszczowych PA?

W przypadku przewlekłego przyjmowania, wątroba jest również głównym narządem docelowym uszkodzeń spowodowanych przez 1,2-nienasycony PA. W tym przypadku mogą również wystąpić zmiany żylno-okluzyjne. Poza wątrobą inne narządy – zwłaszcza płuca – mogą ulec uszkodzeniu w wyniku długotrwałego narażenia. Badania na szczurach wykazały również, że niektóre 1,2-nienasycone PA wykazują potencjał rakotwórczy. Przyjmuje się, że działanie rakotwórcze jest spowodowane działaniem mutagennym (genotoksycznym). Ogólnie rzecz biorąc, nie można określić bezpiecznego poziomu spożycia w odniesieniu do tego działania genotoksyczno-rakotwórczego.

Czy wyniki badań na zwierzętach mają zastosowanie do ludzi?

Chociaż istnieją istotne dowody z licznych opisów przypadków, że skutki uszkodzenia wątroby wystąpiły również u ludzi po krótkim lub średnim okresie przyjmowania dużych dawek 1,2-nienasyconego PA, nie ma badań epidemiologicznych, które mogłyby dostarczyć informacji na temat potencjalnego działania rakotwórczego u ludzi. Należy jednak zauważyć, że w wielu przypadkach trudno jest udowodnić odpowiedni związek za pomocą badań epidemiologicznych, ponieważ często może upłynąć kilka dekad między spożyciem substancji rakotwórczych a rozwojem raka u ludzi. Jednak dostępne dane naukowe wskazują jako całość, że wyniki doświadczeń na szczurach dotyczących zarówno działania uszkadzającego wątrobę, jak i działania genotoksyczno-rakotwórczego można odnieść do ludzi.

W jaki sposób potencjalne różnice w sile działania rakotwórczego licznych 1,2-nienasyconych PA są uwzględniane w ocenie ryzyka?

W przypadku 1,2-nienasyconego PA za toksyczne działanie odpowiedzialne są nie same wchłonięte związki, ale określone produkty przemiany materii (tzw. metabolity pirolowe). Ogólnie rzecz biorąc, przemiana w te reaktywne metabolity wydaje się możliwa dla wszystkich 1,2-nienasyconych PA. W przypadku niektórych pochodnych 1,2-nienasyconego PA zostało to już udowodnione eksperymentalnie. Ponieważ jednak wchłanianie i metabolizm poszczególnych związków może się różnić w zależności od ich struktury, można założyć, że może to mieć wpływ na moc różnych pochodnych 1,2-nienasyconego PA. Takie różnice wykazano również eksperymentalnie dla różnych 1,2-nienasyconych PA. Dyskutuje się zatem, czy iw jaki sposób różne moce poszczególnych 1,2-nienasyconych PA i ich N-tlenki można lepiej uwzględnić w przyszłości.

BfR dochodzi jednak do wniosku, że współczynniki siły działania, opracowane i zaproponowane przez różnych autorów na podstawie obecnie dostępnych danych, nie mogą jeszcze być sensownie wykorzystane do oceny możliwych zagrożeń dla zdrowia ze strony 1,2-nienasyconego PA. W szczególności zaproponowane do tej pory współczynniki mocy nie pozwalają jeszcze na wyciągnięcie jakichkolwiek wiarygodnych wniosków na temat siły rakotwórczej różnych 1,2-nienasyconych PA po spożyciu doustnym in vivo. Dlatego przy ocenie ryzyka zachorowania na raka wszystkie 1,2-nienasycone PA są obecnie grupowane razem. Ocena ta jest zgodna z oceną EFSA, który stwierdził również, że obecne dane nadal nie uzasadniają wykorzystania współczynników siły działania do oceny ryzyka.

W jaki sposób 1,2-nienasycony PA może dostać się do żywności?

W oparciu o aktualną wiedzę istnieją cztery sposoby, w jakie 1,2-nienasycony PA może znaleźć drogę do ludzkiego łańcucha pokarmowego:

1. Istotną przyczyną występowania 1,2-nienasyconych PA w żywności są rośliny produkujące PA, które rosną na powierzchniach upraw roślin uprawnych i zanieczyszczają żywność podczas zbiorów. Na przykład w Niemczech wykryto zanieczyszczenia w sałacie spowodowane przez krostaca. Wiadomo, że podwyższone stężenia 1,2-nienasyconego PA występują w pszenicy z Afganistanu, spowodowane silnym rozprzestrzenianiem się roślin z rodzaju Heliotropium na polach pszenicy. Zanieczyszczenie herbaty i herbat ziołowych oraz ziół/przypraw 1,2-nienasyconym PA jest również przypisywane zanieczyszczeniu surowców, które są zbierane wraz z roślinami produkującymi PA.
2. Produkty pszczele, takie jak miód i pyłek, mogą być również zanieczyszczone, a za źródła zanieczyszczeń uważa się w szczególności dzikie rośliny, takie jak Echium , Senecio i Borago, z których pszczoły zbierają pyłek. Surowe miody z niektórych krajów Ameryki Środkowej i Południowej mają wyższe stężenia w porównaniu z miodami z kilku krajów europejskich.
3. 1,2-nienasycony PA może również przedostać się do żywności poprzez zanieczyszczoną paszę podawaną zwierzętom, która następnie przechodzi do żywności produkowanej przez zwierzęta, takiej jak mleko i jaja. Jednak obecnie nic nie wskazuje na to, że żywność pochodzenia zwierzęcego zawiera poziomy, które mogłyby stanowić zagrożenie dla zdrowia.
4. Inną możliwością jest to, że żywność pochodzi z roślin, które same wytwarzają 1,2-nienasycony PA. Jednym z takich przykładów jest ogórecznik lekarski, znany również jako starflower. Suplementy diety mogą być również wytwarzane z roślin i części roślin lub ekstraktów roślinnych, które same zawierają 1,2-nienasycony PA. Na przykład suplementy diety wytwarzane z konopi-rzepiku są dostępne w postaci kapsułek. Roślina ta należy do rodziny kompozytów i jest znanym producentem PA. W pojedynczych przypadkach stężenia 1,2-nienasyconego PA w takich suplementach diety mogą być bardzo wysokie. Natomiast w suplementach diety na bazie oleju nie wykryto jeszcze żadnego 1,2-nienasyconego PA.

Czy 1,2-nienasycony PA można łatwo wykryć analitycznie?

Analiza 1,2-nienasyconego PA jest bardzo złożona, ze względu na kilka naturalnie występujących pojedynczych związków i ich występowanie w różnych produktach spożywczych. Jednak ze względu na ich strukturę i właściwości chemiczne generalnie bardzo łatwo jest analitycznie wykryć 1,2-nienasycony PA za pomocą chromatografii cieczowej w połączeniu ze spektrometrią mas. Wyniki kilku testów okrężnych wykazały, że zarówno stosowane metody wykrywania, jak i laboratoria dały zadowalające wyniki, co dowodzi ich przydatności (przydatności do celu).

Jakie pokarmy w największym stopniu przyczyniają się do spożycia 1,2-nienasyconych kwasów tłuszczowych PA u dzieci i dorosłych?

W przypadku dzieci w wieku od 6 miesięcy do 5 lat spożycie 1,2-nienasyconych kwasów tłuszczowych PA można zasadniczo powiązać z herbatą ziołową, herbatą rooibos i napojami zawierającymi herbatę ziołową. Narażenie młodzieży i dorosłych również pochodzi głównie ze spożycia herbat ziołowych i rooibos. Ponadto narażenie na 1,2-nienasycony PA występuje również za pośrednictwem innych środków spożywczych, których nie można było uwzględnić w obecnej ocenie narażenia. Przykłady obejmują zioła/przyprawy i niektóre suplementy diety. Na przykład wstępne oszacowanie spożycia PA w postaci ziół/przypraw wskazuje, że pomimo spożywania niewielkich ilości mogą one mieć istotny toksykologicznie udział w długotrwałym i krótkotrwałym narażeniu na 1,2-nienasycony PA. Suplementy diety, które wykazują wysokie stężenie PA, mogą również w znacznym stopniu przyczyniać się do ich całkowitego spożycia.

Czy w Unii Europejskiej istnieją maksymalne stężenia („wartości graniczne”) dla 1,2-nienasyconego PA w żywności?

W Unii Europejskiej obowiązuje ogólne zalecenie, aby narażenie na substancje mutagenne i rakotwórcze ograniczać do najniższego możliwego poziomu przy użyciu rozsądnych środków (zasada ALARA: tak niski, jak rozsądnie osiągalny), ponieważ nawet małe spożycie może skutkować zwiększonym zagrożeniem dla zdrowia , zwłaszcza jeśli jest spożywany regularnie.

Ponadto w UE rozporządzenie (UE) 2020/2040 określa maksymalne poziomy alkaloidów pirolizydynowych w niektórych produktach spożywczych, które obowiązują od 1 lipca 2022 r. Od tego czasu żywność o wyższych poziomach nie może już być wprowadzana do obrotu w UE.

Co mogą zrobić konsumenci, aby zminimalizować spożycie 1,2-nienasyconych kwasów tłuszczowych PA?

Potencjalne zagrożenie dla zdrowia konsumentów można zmniejszyć, jeśli będą przestrzegać ogólnych zaleceń dotyczących zróżnicowania i różnorodności w wyborze żywności. Stosując się do tego zalecenia, można zapobiec jednostronnemu narażeniu na różne potencjalnie szkodliwe dla zdrowia substancje, których występowania w żywności należy się spodziewać w niewielkich ilościach.

• Szczególnie rodzicom zaleca się nie tylko podawanie dzieciom herbatek i naparów ziołowych, ale także inne napoje, takie jak woda lub sok owocowy rozcieńczony wodą. Kobiety w ciąży i matki karmiące piersią powinny również zastępować herbatki i napary ziołowe innymi napojami. Dotyczy to również osób, które swoje dzienne zapotrzebowanie na płyny zaspokajają głównie w postaci herbatek ziołowych.
• Podczas przygotowywania sałatek, warzyw liściastych i ziół, których nie można zidentyfikować jako znane jadalne rośliny, należy z zasady wyrzucić. Obserwowana w niektórych grupach ludności tendencja do zbierania ziół i innych roślin dziko rosnących w parkach, lasach i na łąkach i wykorzystywania ich do przyrządzania sałatek i zielonych koktajli może wiązać się z zagrożeniem dla zdrowia, zdaniem z BfR. Wymagana jest tu specjalistyczna wiedza, aby unikać roślin takich jak ogórecznik, podbiał i inne rośliny, które zawierają 1,2-nienasycony PA.
• Konsumenci przyjmujący suplementy diety na bazie pyłku pszczelego lub roślin tworzących 1,2-nienasycony PA powinni mieć świadomość, że produkty te mogą zawierać wyższe poziomy 1,2-nienasyconego PA. Potwierdzają to dane EFSA.
• Na podstawie obecnego stanu wiedzy nie ma przesłanek sugerujących, że żywność pochodzenia zwierzęcego zawiera 1,2-nienasycony PA w stężeniach, które mogłyby stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumentów.

Z perspektywy BfR, jakie działania są konieczne, aby zmniejszyć zanieczyszczenie 1,2-nienasyconym PA?

W ostatnich latach przemysł spożywczy podejmował różne działania mające na celu obniżenie poziomu 1,2-nienasyconego PA w różnych grupach żywności. Na przykład doprowadziło to już do zmniejszenia stężeń w herbacie i herbatach ziołowych. Niemniej jednak BfR zaleca kontynuowanie wysiłków w celu zmniejszenia stężenia 1,2-nienasyconego PA we wszystkich grupach żywności, o ile jest to technicznie wykonalne (zasada ALARA). Dotyczy to w szczególności grup żywności, takich jak zioła/przyprawy, w przypadku których dane dotyczące występowania wciąż okazjonalnie wykazują nienormalnie wysokie stężenia.

W tym względzie należy zwrócić szczególną uwagę na następujące kwestie:

• Podstawowym warunkiem bezpieczeństwa żywności pochodzenia roślinnego jest należyta staranność w uprawie i zbiorze surowców wykorzystywanych do produkcji żywności. Na przykład dzięki charakterystycznemu wyglądowi gatunki krostowca, które mogą zawierać 1,2-nienasycony PA, można łatwo rozpoznać, a tym samym skutecznie monitorować za pomocą odpowiednich środków.
• Przed wprowadzeniem do obrotu przemysł spożywczy powinien również przeprowadzić wystarczający monitoring wszystkich grup żywności, w szczególności herbat ziołowych i partii herbat, a także ziół/przypraw.
• BfR zaleca stosowanie zaleceń Codex Alimentarius w celu konsekwentnego minimalizowania zanieczyszczenia żywności PA. Zalecenia pojawiają się w „ Kodeksie postępowania ” na tematy „ Zarządzanie obecnością roślin zawierających PA ” oraz „ Kontrola uwalniania i rozprzestrzeniania się roślin”.

Źródło: https://www.bfr.bund.de/en/questions_and_answers_on_pyrrolizidine_alkaloids_in_food-187360.html