De la fermă la furculiță: Importanța testării nitrozaminelor în siguranța alimentară

De Andrew James

Martie 24, 2020
• Categorii:Conformitate, Laboratoare alimentare, Fabricarea produselor alimentare, Sustenabilitate

Compușii N-nitroso (NOC), sau nitrozaminele, au ajuns din nou pe prima pagină a ziarelor, deoarece apariția lor în unele produse farmaceutice a dus la retrageri de produse de profil înalt în Statele Unite.1 Nitrozaminele pot fi cancerigene și genotoxice și, în industria alimentară, pot compromite calitatea și siguranța unui produs alimentar. O nitrozamină în special, N-nitrozodimetilamina (NDMA), este un carcinogen foarte puternic, ale cărui urme sunt detectate în mod obișnuit în alimente și care poate fi folosit ca un compus indicator pentru prezența nitrozaminelor.2

NOC-urile pot ajunge în lanțul alimentar în mai multe moduri, inclusiv (dar fără a se limita la): Prin intermediul produselor de protecție a culturilor utilizate pentru a maximiza randamentele agricole; prin intermediul sării de sodiu și/sau potasiu adăugate pentru a conserva anumite tipuri de carne împotriva contaminării bacteriene; ca urmare a procesului de uscare prin ardere directă în anumite alimente; și prin consumul de nitrați în alimentație (prezenți în multe legume datorită depozitelor minerale naturale din sol), care reacționează cu bacteriile și acizii din stomac pentru a forma nitrozamine.3

Industria de protecție a culturilor și cea de fabricare a alimentelor se concentrează pe asigurarea faptului că nivelurile de nitrozamine prezente în alimente sunt minime și sigure. Tehnologia de detecție pentru cuantificarea cantității de nitrozamine (niveluri ppm) dintr-o probă nu a avansat în aproape 40 de ani – până de curând. Acum, un analizor de energie termică (TEA) – un detector sensibil și specific – se bazează pe furnizarea de analize rapide și sensibile pentru actorii din întregul lanț de aprovizionare cu alimente.

Peisaj de reglementare

Atât NDMA, cât și nitrozamina N-nitrososodiethylamine (NDEA) au fost clasificate de către autoritățile naționale și internaționale de reglementare ca fiind „probabile substanțe cancerigene pentru om”.3 NDMA, în special, este de departe cel mai des întâlnit membru al acestui grup de compuși.7

În Statele Unite există limite pentru NDMA sau nitrozamine totale în slănină, malț de orz, șuncă și băuturi din malț, însă în prezent nu există limite de reglementare pentru compușii N-nitroso (NOC) în alimente în UE.7

Producătorii de produse de protecție a culturilor trebuie să verifice absența nitrozaminelor sau să cuantifice cantitatea la nivel de ppm pentru a se asigura că acestea se încadrează în liniile directoare acceptate.

Protejarea culturilor

Prezența nitrozaminelor trebuie urmărită și gestionată în funcție de riscuri de-a lungul traseului alimentelor, de la fermă la furculiță. Problema afectează testarea încă de la început – în special în etapa de protecție a culturilor, care este una dintre cele mai reglementate industrii din lume. Fără protecția culturilor, cheltuielile pentru alimente și băuturi ar putea crește cu până la 70 de milioane de lire sterline pe an, iar 40% din alimentele din lume nu ar exista.7

Dezvoltarea unui nou produs de protecție a culturilor (erbicid, fungicid, insecticid sau tratament pentru semințe) implică mai multe etape: Descoperirea și formularea produsului, testele și dezvoltarea în câmp, toxicologia, impactul asupra mediului și înregistrarea finală. Înregistrarea noilor produse necesită demonstrarea siguranței pentru toate aspectele legate de mediu, pentru lucrători, pentru culturile care sunt protejate și pentru alimentele consumate. Acest lucru implică efectuarea unor evaluări cuprinzătoare ale riscurilor, pe baza datelor provenite din numeroase studii de siguranță și o înțelegere a bunelor practici agricole (BAP).

Un producător mondial de produse agrochimice utilizează o versiune personalizată a TEA pentru a verifica absența nitrozaminelor sau pentru a cuantifica cantitatea de nitrozamine (niveluri ppm) din ingredientele sale active. LC-TEA permite o selectivitate ridicată pentru nitro, nitroso și azot (atunci când funcționează în modul azot), ceea ce permite vizualizarea doar a compușilor de interes. În plus, acesta oferă o sensibilitate foarte ridicată (<2pg N/sec Semnal la zgomot 3:1), ceea ce înseamnă că este capabil să detecteze compușii de interes la niveluri extrem de scăzute. Pentru a obține această sensibilitate și specificitate ridicată, se bazează pe o scindare termică selectivă a legăturii N-NO și pe detectarea radicalului NO eliberat prin semnalul chemiluminiscent generat de reacția sa cu ozonul.

Sistemul personalizat utilizează, de asemenea, o interfață diferită cu un cuptor, mai degrabă decât pirolizatorul standard, pentru a permite energia suplimentară necesară și tuburi cu diametru mai mare pentru a lucra cu o probă lichidă, mai degrabă decât cu gaz.

Sistemul permite unei companii să analizeze de cinci până la șase ori mai multe probe cu o automatizare sporită. Ca rezultat direct, se pot obține câștiguri semnificative de productivitate, costuri de întreținere reduse și rezultate mai precise.

Analiză alimentară

De când nitritul a fost introdus în conservarea alimentelor în anii 1960, siguranța sa a fost dezbătută. Dezbaterea continuă și astăzi, în mare parte din cauza beneficiilor pe care le aduce nitritul în produsele alimentare, în special în carnea procesată.6 În produsele din carne de porc, cum ar fi slănina și șunca, nitritul este prezent mai ales în sarea de sodiu și/sau potasiu adăugată pentru a proteja carnea de contaminarea bacteriană. Deși procesul de maturare a cărnii a fost conceput pentru a susține conservarea fără refrigerare, de atunci au fost recunoscute o serie de alte beneficii, cum ar fi îmbunătățirea culorii și a gustului.

Metodele analitice pentru determinarea N-nitrozaminelor din alimente pot diferi între compușii volatili și cei nevolatili. În urma extracției, N-nitrozaminele volatile pot fi separate cu ușurință prin GC folosind o coloană capilară și apoi detectate cu un detector TEA. Introducerea TEA a oferit o nouă modalitate de determinare a nivelurilor de nitrozamine într-un moment în care GC-MS nu putea face acest lucru decât cu dificultate.

Pentru a identifica și determina cantitățile de constituenți ai NOC în alimentele formate ca rezultat direct al fabricării și prelucrării, Agenția pentru Standardele Alimentare (FSA) a contactat Premier Analytical Services (PAS) pentru a dezvolta o metodă de screening pentru a identifica și determina cantitățile de constituenți ai NOC în alimentele formate ca rezultat direct al fabricării și prelucrării.

A fost dezvoltată o metodă rapidă și selectivă de screening al conținutului total aparent de nitrozamine (ATNC) în alimente cu ajutorul unui TEA. Aceasta a fost, de asemenea, validată pentru NOC-urile alimentare cunoscute ca fiind îngrijorătoare. Cu toate acestea, această metodă se bazează pe reacții de denitrozare chimică semiselectivă și poate da rezultate fals pozitive. Rezultatele pot fi considerate doar ca un indicator potențial și nu ca o dovadă definitivă a prezenței NOC.

În teste, aproximativ jumătate (36 din 63) din probe au dat un rezultat pozitiv la ATNC. Analiza ulterioară a acestor probe prin GC-MS/MS a detectat contaminarea cu nitrozamine volatile în două din 25 de probe.

Un rol esențial al ATNC în acest studiu a fost validarea metodei analitice alternative de GC-MS/MS. După validarea tehnicii de către TEA, GC-MS/MS s-a dovedit a fi foarte sensibilă și selectivă pentru acest tip de testare.

Viitorul testării nitrozaminelor

Multe țări au publicat date care arată că riscul toxicologic al NOC-urilor preformate nu a mai fost considerat un domeniu de îngrijorare. Riscurile posibile pot proveni din adăugarea sau contaminarea neintenționată a alimentelor cu precursori ai NOC-urilor, cum ar fi nitriții, și din formarea endogenă de NOC-uri și se fac mai multe cercetări în acest domeniu.

Cercetarea și inovarea sunt fundamentele unei industrii alimentare competitive. Cercetarea în industria de protecție a plantelor este determinată de agricultură și de cererea lanțului alimentar pentru o mai mare eficiență și produse mai sigure. Deoarece cantitatea de nitrozamine din alimente care determină efecte asupra sănătății oamenilor este încă necunoscută, există posibilități de cercetare în ceea ce privește formarea chimică și transportul nitrozaminelor, apariția lor și impactul lor asupra sănătății noastre. Tehnicile cromatografice mai noi sunt abia acum în curs de aplicare în acest domeniu și ar putea fi foarte utile pentru cuantificarea nitrozaminelor. Este esențial ca aceste noi abordări privind calitatea și validarea să fie aplicate de-a lungul întregului lanț alimentar.

1. Christensen, J. (2020). Mai multe medicamente populare pentru arsuri la stomac retrase de pe piață din cauza impurităților. CNN.
2. Hamlet, C, Liang, L. (2017). O investigație pentru a stabili tipurile și nivelurile de compuși N-nitroso (NOC) în alimentele consumate în Marea Britanie. Premier Analytical Services, 1-79.
3. Woodcock, J. (2019). Declarație de alertare a pacienților și a profesioniștilor din domeniul sănătății cu privire la NDMA găsită în eșantioane de ranitidină. Centrul pentru evaluarea și cercetarea medicamentelor.
4. Scanlan, RA. (1983). Formarea și apariția nitrozaminelor în alimente. Cancer res, 43(5) 2435-2440.
5. Dowden, A. (2019). Adevărul despre nitrații din alimentele tale. BBC Future.
6. Park, E. (2015). Distribuția a șapte N-nitrozamine în alimente. Toxicological research, 31(3) 279-288, doi: 10.5487/TR.2015.31.3.279.
7. Crews, C. (2019). Determinarea N-nitrozaminelor în alimente. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 1-11, doi: 10.1111/j.1757-837X.2010.00049.x
8. (1989) Profilul toxicologic pentru n-Nitrosodimetilamină, Agenția pentru substanțe toxice și înregistrarea bolilor.
9. Rickard, S. (2010). The value of crop protection, Crop Protection Association.

.