A farmtól a villáig: A nitrózamin-vizsgálatok jelentősége az élelmiszerbiztonságban

N-nitrozovegyületek (NOC), vagy más néven nitrózaminok ismét címlapokra kerültek, mivel egyes gyógyszerekben való előfordulásuk nagy visszahívásokhoz vezetett az Egyesült Államokban.1 A nitrózaminok rákkeltő és genotoxikus hatásúak lehetnek, az élelmiszeriparban pedig veszélyeztethetik az élelmiszertermékek minőségét és biztonságát. Különösen az egyik nitrozamin, az N-nitrozodimetilamin (NDMA) egy rendkívül erős rákkeltő anyag, amelynek nyomai gyakran kimutathatók az élelmiszerekben, és a nitrozaminok jelenlétének indikátorként használható.2

A NOC-k potenciálisan számos módon kerülhetnek az élelmiszerláncba, többek között (de nem kizárólagosan): A mezőgazdasági terméshozamok maximalizálására használt növényvédő szereken keresztül; a nátrium- és/vagy káliumsó révén, amelyet bizonyos húsok baktériumfertőzéssel szembeni tartósításához adnak hozzá; bizonyos élelmiszereknél a közvetlen tűzön történő szárítási folyamat eredményeként; valamint az étrendben található nitrátok fogyasztásával (amelyek a talajban lévő természetes ásványi lerakódások miatt sok zöldségben jelen vannak), amelyek a gyomorban lévő baktériumokkal és savakkal reagálva nitrózaminokat képeznek.3

A növényvédelmi és élelmiszer-előállító ipar arra összpontosít, hogy az élelmiszerekben található nitrózaminok szintje minimális és biztonságos legyen. A mintában lévő nitrózaminok mennyiségének (ppm-szint) meghatározására szolgáló kimutatási technológia közel 40 éve nem fejlődött – egészen a közelmúltig. Ma már a termikus energiaanalizátorra (TEA) – egy érzékeny és specifikus detektorra – támaszkodnak, amely gyors és érzékeny elemzést biztosít az élelmiszer-ellátási lánc szereplői számára.

Regulációs környezet

A nemzeti és nemzetközi szabályozó hatóságok az NDMA-t és a nitrozamin N-nitrozoszodietilamint (NDEA) is a “valószínűsíthető emberi rákkeltő anyagok” közé sorolták.3 Különösen az NDMA messze a leggyakrabban előforduló tagja ennek a vegyületcsoportnak.7

Az Egyesült Államokban a szalonnában, az árpamalátában, a sonkában és a malátaitalokban található NDMA-ra vagy az összes nitrozaminra vonatkozóan határértékek vannak érvényben, azonban az EU-ban jelenleg nincsenek szabályozási határértékek az élelmiszerekben található N-nitrozo vegyületekre (NOC).7

A növényvédő szerek fejlesztőinek igazolniuk kell a nitrózaminok hiányát, vagy ppm-szinten kell számszerűsíteniük a mennyiséget, hogy biztosítsák, hogy az elfogadott iránymutatásokon belül vannak.

Terményvédelem

A nitrózaminok jelenlétét nyomon kell követni és kockázatkezeléssel kell kezelni az élelmiszer útja során a gazdaságtól a fogyasztóig. A kérdés a kezdetektől fogva érinti a vizsgálatokat – különösen a növényvédelmi szakaszban, amely a világ egyik legszigorúbban szabályozott iparága. Növényvédelem nélkül az élelmiszerekre és italokra fordított kiadások évente akár 70 millió fonttal is nőhetnének, és a világ élelmiszereinek 40%-a nem létezne.7

Egy új növényvédő szer (gyomirtó, gombaölő, rovarölő vagy vetőmagkezelő szer) kifejlesztése több lépésből áll: A termék felfedezése és formulázása, kísérletek és szántóföldi fejlesztés, toxikológia, környezeti hatások és végleges regisztráció. Az új termék nyilvántartásba vétele megköveteli a környezet, a munkavállalók, a védett növények és az elfogyasztott élelmiszerek biztonságosságának bizonyítását. Ez magában foglalja az átfogó kockázatértékelés elvégzését, amely számos biztonsági vizsgálat adatain és a helyes mezőgazdasági gyakorlat (GAP) megértésén alapul.

Az egyik globális agrokémiai gyártó a TEA egyedi változatát használja a nitrózaminok hiányának ellenőrzésére vagy a nitrózaminok mennyiségének (ppm-szint) meghatározására a hatóanyagaiban. Az LC-TEA nagy szelektivitást tesz lehetővé a nitro, a nitrozo és a nitrogén tekintetében (nitrogén üzemmódban történő működés esetén), ami csak az érdeklődésre számot tartó vegyületek kimutatását teszi lehetővé. Ezenkívül nagyon nagy érzékenységet biztosít (<2pg N/sec jel/zaj 3:1), ami azt jelenti, hogy rendkívül alacsony szinteken is képes kimutatni az érdeklődésre számot tartó vegyületeket. E nagy érzékenység és specifikusság elérése érdekében az N-NO kötés szelektív termikus hasítására és a felszabadult NO-gyök kimutatására támaszkodik az ózonnal való reakciója során keletkező kemilumineszcens jel segítségével.

A testre szabott rendszer a szabványos pirolízissel szemben más interfészt is használ egy kemencéhez, hogy lehetővé tegye a szükséges többletenergiát és a gáz helyett folyékony mintával való munka miatt nagyobb átmérőjű csöveket.

A rendszer segítségével a vállalat ötször-hatszor több mintát tud lefuttatni fokozott automatizálással. Ennek közvetlen eredményeként jelentős termelékenységnövekedés, csökkentett karbantartási költségek és pontosabb eredmények érhetők el.

Élelmiszerelemzés

Mióta a nitritet az 1960-as években bevezették az élelmiszerek tartósításába, annak biztonságosságát vitatják. A vita ma is tart, főként a nitrit előnyei miatt az élelmiszerekben, különösen a feldolgozott húsokban.6 A sertéshúsból készült termékekben, például a szalonnában és a pácolt sonkában a nitrit többnyire a nátrium- és/vagy káliumsóban van jelen, amelyet a hús baktériumfertőzéstől való megóvása érdekében adnak hozzá. Bár a hús pácolási folyamatát úgy tervezték, hogy támogassa a hűtés nélküli tartósítást, azóta számos más előnyét is felismerték, például a szín és az íz fokozását.

Az élelmiszerekben lévő N-nitrozaminok meghatározására szolgáló analitikai módszerek eltérhetnek az illékony és nem illékony vegyületek között. Az extrakciót követően az illékony N-nitrozaminok könnyen elválaszthatók GC-vel kapilláris oszlop segítségével, majd TEA detektorral detektálhatók. A TEA bevezetése új módot kínált a nitrozaminszintek meghatározására akkor, amikor a GC-MS ezt csak nehezen tudta megtenni.

A gyártás és feldolgozás közvetlen eredményeként képződő élelmiszerekben lévő NOC-ok alkotóelemeinek azonosítására és meghatározására az Élelmiszer Szabványügyi Hivatal (FSA) felkereste a Premier Analytical Services-t (PAS), hogy dolgozzon ki egy szűrési módszert a gyártás és feldolgozás közvetlen eredményeként képződő élelmiszerekben lévő NOC-ok alkotóelemeinek azonosítására és meghatározására.

Egy gyors és szelektív látszólagos teljes nitrózamin-tartalom (ATNC) élelmiszer-szűrési módszert dolgoztak ki TEA-val. Ezt az ismert, aggodalomra okot adó étrendi NOC-okra is validálták. Ez a módszer azonban félig szelektív kémiai denitrozációs reakciókra támaszkodik, és hamis pozitív eredményt adhat. Az eredmények csak potenciális indikátornak tekinthetők, nem pedig a NOC jelenlétének végleges bizonyítékának.

A vizsgálatok során a minták mintegy fele (63-ból 36) pozitív ATNC-eredményt adott. Ezeknek a mintáknak a további GC-MS/MS analízise 25 mintából kettőben mutatott ki illékony nitrózamin-szennyeződést.

A TEA kulcsfontosságú szerepe ebben a vizsgálatban a GC-MS/MS alternatív analitikai módszer validálása volt. A technika TEA általi validálása után bebizonyosodott, hogy a GC-MS/MS rendkívül érzékeny és szelektív az ilyen típusú vizsgálatokhoz.

A nitrózamin-vizsgálatok jövője

Sok ország publikált olyan adatokat, amelyek szerint az előre elkészített NOC-ok toxikológiai kockázatát már nem tekintették aggályos területnek. Lehetséges kockázatok származhatnak az élelmiszerek NOC-prekurzorokkal, például nitrittel való véletlen hozzáadásából vagy szennyezéséből, valamint a NOC-ok endogén képződéséből, és ezen a területen több kutatás folyik.

A kutatás és az innováció a versenyképes élelmiszeripar alapja. A növényvédelmi ipar kutatását a mezőgazdaság és az élelmiszerlánc nagyobb hatékonyság és biztonságosabb termékek iránti igénye vezérli. Mivel az élelmiszerekben lévő nitrózaminoknak az emberekben egészségkárosodást okozó mennyisége még nem ismert, a nitrózaminok kémiai kialakulásának és szállításának, előfordulásuknak és egészségünkre gyakorolt hatásuknak a kutatására van lehetőség. Az újabb kromatográfiás technikákat még csak most alkalmazzák ezen a területen, és ezek nagyban elősegíthetik a nitrózaminok mennyiségi meghatározását. Alapvető fontosságú, hogy ezeket az új minőségi és validálási megközelítéseket az egész élelmiszerláncban alkalmazzák.

1. Christensen, J. (2020). Több népszerű gyomorégető gyógyszert hívtak vissza szennyeződés miatt. CNN.
2. Hamlet, C, Liang, L. (2017). Vizsgálat az N-nitrozo vegyületek (NOC) típusainak és szintjének megállapítására az Egyesült Királyságban fogyasztott élelmiszerekben. Premier Analytical Services, 1-79.
3. Woodcock, J. (2019). A betegeket és az egészségügyi szakembereket figyelmeztető nyilatkozat a ranitidin mintákban talált NDMA miatt. Center for Drug Evaluation and Research.
4. Scanlan, RA. (1983). Nitrozaminok képződése és előfordulása az élelmiszerekben. Cancer res, 43(5) 2435-2440.
5. Dowden, A. (2019). Az igazság az élelmiszerekben lévő nitrátokról. BBC Future.
6. Park, E. (2015). Hét N-nitrozamin eloszlása az élelmiszerekben. Toxicological research, 31(3) 279-288. doi: 10.5487/TR.2015.31.3.279.
7. Crews, C. (2019). Az N-nitrozaminok meghatározása élelmiszerekben. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 1-11, doi: 10.1111/j.1757-837X.2010.00049.x
8. (1989) Toxicological profile for n-Nitrosodimethylamine., Agency for Toxic substances and disease registry.
9. Rickard, S. (2010). The value of crop protection, Crop Protection Association.