Acrilamidă

Acrilamida este un compus natural, creat de om, care a fost disponibil comercial din anii 1950. Este utilizat în industrie în producția de materiale plastice, în principal polimeri poliacrilamidici și în fabricarea vopselelor, precum și pentru filtrarea apei potabile. Se utilizează la producerea scutecelor de unică folosință, a produselor medicale și a produselor agricole, de ex. cantități mai mici de acrilamidă sunt, de asemenea, utilizate în purificarea sucului de sfeclă de zahăr. Acrilamida este un compus toxic, posibil cancerigen, mutagen și iritant, care este ușor absorbit atunci când este ingerat.

Nume: Acrilamidă, 2-propenamidă, vinilamidă, amidă de acid acrilic, prop-2-enamidă
Denumire în limba engleză: Amidă acrilică, Amidă acidă acrilică, 2-Propenamidă, Etilencarboxamidă, Amresco Acryl-40, Acrylagel, Optimum
Formulă: C3H5NO
numar CAS: 79-06-1

Acrilamida este un material cristalin alb care se topește la temperaturi relativ scăzute (84 ° C) [1]. De asemenea, este foarte solubil în apă (2040 g/l la 25 ° C), etanol, eter și cloroform [2, 3]. Acrilamida nu este descompusă termic în amoniac, ci termic în monoxid de carbon, dioxid de carbon și oxizi de azot.

Fraze R [4]:

R45: Poate provoca cancer.
R46: Poate provoca daune genetice ereditare.
R20/21: Nociv prin inhalare și în contact cu pielea.
R25: Toxic dacă este înghițit.
R36/38: Iritant pentru ochi și piele.
R43: Poate provoca sensibilizare prin contactul cu pielea.
R48/23/24/25: Toxic: pericol de deteriorare gravă a sănătății prin expunere prelungită prin inhalare, în contact cu pielea și în caz de înghițire.
R62: Poate afecta fertilitatea.

Frazele S. [2]:

S45: În caz de accident sau dacă vă simțiți rău, solicitați imediat sfatul medicului. Dacă este posibil, eticheta ar trebui să fie afișată.
S53: Evitați expunerea - obțineți instrucțiuni speciale înainte de utilizare.

Acrilamida este un compus natural, creat de om [5], care a fost disponibil comercial din anii 1950. La acea vreme era încă pregătit cu ajutorul acrilonitrilului, acidului sulfuric hidratat și sărurilor de sulfat, dar acest proces s-a dovedit a fi periculos din cauza subproduselor formate. A fost produs cu ajutorul acrilonitrilului și cuprului din 1971, iar din 1985 a fost sintetizat și cu ajutorul microorganismelor. Produs în cea mai mare eficiență în condiții de laborator prin reacția acidului aspartic și a zahărului la temperaturi ridicate.

Este produs în cele mai mari cantități în SUA, Europa și Japonia [6]. Pe lângă producție, acrilamida se poate forma spontan și în timpul încălzirii alimentelor la temperaturi peste 120 ° C (coacere, prăjire), reacția asparaginei și a zaharurilor reducătoare, adică așa-numitul Prin reacția Maillard. Procesul a fost descris pentru prima dată de cercetătorii de la Universitatea Stockholm din Suedia abia în 2002; de atunci acrilamida a fost găsită în multe alimente cu temperatură ridicată [7].

Acrilamida este utilizată în industrie pentru producția de materiale plastice și în principal polimeri și vopsele de poliacrilamidă, precum și pentru filtrarea apei potabile. Se utilizează la producerea scutecelor de unică folosință, a produselor medicale și a produselor agricole, de ex. cantități mai mici de acrilamidă sunt, de asemenea, utilizate în purificarea sucului de sfeclă de zahăr. Alte utilizări sunt în procesele de producție a adezivilor, lianților și cernelurilor, dar este prezent și în piesele turnate cu nisip, pastele de imprimare textile și dispozitivele de reținere a apei și poate fi, de asemenea, un agent de pansament [8]. Este, de asemenea, utilizat în umpluturile dentare, ca aditiv în fluidele de foraj, în reticularea cauciucului, în materialele de îngrijire și compactare a pielii, în stabilizatorii de sol, în agenții de bărbierit [9], în prelucrarea celulozei și a hârtiei, în procesarea alimentelor, în apa potabilă. tratament și în fotografie [10].

Acrilamida se formează atunci când anumite alimente, cum ar fi cartofii și făina, sunt puternic încălzite. Pe lângă un anumit tip de zahăr, aceste alimente conțin și ingredientul natural din proteine, acidul aspartic. Astfel, acrilamida poate fi detectată în multe produse alimentare precum pâine, cafea, biscuiți, cereale, chipsuri etc. O reacție chimică specială între aminoacizi și zaharuri provoacă aroma caracteristică a alimentelor prăjite, coapte și prăjite, cum ar fi pâinea, fripturile, cafeaua și caramelul [28].

Acrilamida poate intra în corpul unei persoane obișnuite prin contactul cu aerul, apa potabilă și diverse alimente, precum și prin contactul cu pielea, dar fumatul poate fi, de asemenea, o sursă semnificativă [11]. Eliberarea sa în apă potabilă și alimente se datorează parțial emisiilor industriale (de exemplu, prin descărcări) [12], dar principalul motiv al apariției sale în alimente este levigarea din ambalajele care conțin acrilamidă și prezența unui produs chimic format prin tratamentul termic [6] ]. Tabelul următor arată conținutul de acrilamidă al unor alimente [12].

Numele grupului de produse

Nivelul acrilamidei (µg/kg)

In medie

Minim-maxim

Numărul de probe testate

Chipsuri de cartofi (feliate subțire)

Cartofi prajiti (felii groase)

se poate dezvolta la lucrătorii din plante folosind acrilamidă - substanța poate pătrunde în organism prin piele și prin inhalare. Concentrațiile de acrilamidă la locul de muncă ale plantelor care utilizează acrilamidă au fost măsurate la 0,1-3,6 mg/m 3 (în medie 0,6 mg/m 3) [6].

Din corpul uman, acrilamida este excretată în urină, cu cea mai mare legare de glutation. Aproape 90% epuizare în 7 zile [29].

Concentrația măsurabilă a acrilamidei în compartimentele de mediu este 100% derivată din emisiile legate de activitățile umane. Eliberarea în mediu este concepută printr-un lanț complex de transport, depozitare, utilizare și eliminare, în principal prin produse de degradare a poliacrilamidei [6].

Poate fi eliberat în aer, apă și sol prin răspândirea sa de mediu: APE din SUA estimează că până la 250 de tone de acrilamidă ar putea pătrunde în mediul nostru în fiecare an [8]. Datorită solubilității sale excelente în apă și răspândirii rapide, poate apărea în primul rând în corpurile de apă subterane, de ex. terasamente folosind acrilamidă, așa-numita în timpul procedurilor de chituire [10]. Este considerată o substanță relativ ușor degradabilă, astfel încât efectele sale negative asupra mediului sunt, de asemenea, moderate [9]. Concentrația sa de mediu este rar măsurată [13]: concentrații de 1-50 µg/l au fost detectate în efluentul fabricilor care utilizează poliacrilamidă și, atunci când sunt utilizate ca liant, au atins concentrații de până la 400 mg/l în puțuri care înconjoară zona de utilizare. Cu toate acestea, nu s-a observat nicio valoare detectabilă în vecinătatea fabricilor care utilizează acrilamidă fie în aer, fie în sol (la limite de detecție de 0,1 0,1g/m3 și respectiv 0,02 mg/kg) [9].

Moderat periculos pentru pești. EPA (1985) a raportat valorile LC 50 pentru mai multe specii de pești, inclusiv Carassius auratus (peștișor auriu), Rasbora heteromorpha (pești arlequin) și Poecilia reticulata (guppi). Valorile LC 50 în apa curgătoare: 460 mg/l, 250 mg/l și 130 mg/l măsurate cu pești arlequin pentru testele de 24 de ore, 48 de ore și 96 de ore. Valorile LC 50 statice pe 24 de ore și 96 de ore pentru peștele de aur au fost de 460 mg/l și 160 mg/l (EPA). LC 50 de 7 zile pentru guppi este de aproximativ 35 mg/l. LC 50 de 24 de ore Daphnia magna (purice de apă, prima etapă) este de 230 mg/l [30].

În aer, timpul de înjumătățire estimat este de 6,6 ore, în sol această valoare este de 21-36 ore, în funcție de tipul de sol. În apă, se degradează în 2 până la 12 zile, în funcție de cantitatea de microorganisme capabile să degradeze acrilamida. Pe baza studiilor efectuate pe organisme acvatice, acrilamida are un potențial scăzut de bioacumulare [8]. În solurile aerobe, 74-94 la sută se degradează în 14 zile, în cele mlăștinoase și în solurile anaerobe, doar 64-89 la sută se degradează. În funcție de tipul de sol, intervalul de înjumătățire estimat este de 21-36 ore [31].

Acrilamida este un compus toxic, posibil cancerigen, mutagen și iritant, care este ușor absorbit în organism. Timpul de înjumătățire în sânge este de aprox. 2 ore, în țesuturi poate dura până la 5 ore [10], dar durează 7 zile pentru aproape 90% golire. În funcție de individ, de calea și cantitatea de intrare în organism, poate produce efecte locale, cum ar fi iritarea pielii și a mucoasei, însoțită de vezicule și exfoliere, sau se poate extinde la întregul corp, rezultând simptome ale sistemului nervos central și autonom [6 ]. Simptomele tipice ale otrăvirii acute pot include confuzie, halucinații, tulburări de memorie și amețeli, suferință la adulți și tulburări de comportament.

Expunerea cronică de luni și ani are ca rezultat oboseală, somnolență, dificultăți la urinare și defecare, scădere în greutate, leziuni ale sistemului nervos și transpirație excesivă [3, 14]. Poate provoca leziuni ale fibrelor nervoase (axonopatie distală), în principal sub formă monomerică, manifestate prin tulburări senzoriale la nivelul membrelor, slăbiciune și lipsa coordonării progresive a mișcării (ataxie) [15].

Conform clasificării IARC, un compus clasificat ca categoria 2A este susceptibil de a fi cancerigen pentru oameni [32]. Studiile epidemiologice au descoperit o asociere semnificativă statistic între expunerea profesională la acrilamidă și incidența cancerului pancreatic; pentru alte tipuri de cancer, legătura posibilă nu este suficient justificată [12].

Acrilamida este clasificată de UE ca mutagen de categoria 2. Mutagenitatea acrilamidei a fost sugerată de anomalii cromozomiale [12] și tulburări ale diviziunii celulare în experimentele pe animale [15]. Pe baza studiilor efectuate pe animale testate, nu s-au demonstrat efecte teratogene.

Aportul de acrilamidă în UE este de 0,3-1,4 µg/kg greutate corporală/zi, în funcție de obiceiurile alimentare. Deoarece aportul de acrilamidă poate reprezenta un risc de cancer [33], FAO și OMS nu au stabilit un aport minim sigur general (NOAEL). Cu toate acestea, câțiva mari producători au optat în mod voluntar pentru a reduce conținutul de acrilamidă al produselor lor din cauza riscurilor [34].

Intoxicația acrilamidă acută nu este de așteptat la expunerea medie a populației. Exemple de acest lucru pot fi găsite numai în condiții extreme, cum ar fi expunerea profesională pe termen lung fără echipament de protecție adecvat [16] sau ingestia accidentală/intenționată de cantități mari de acrilamidă [10, 17]. Cu toate acestea, trebuie acordată o atenție specială puțurilor forate sau găurite în vecinătatea cărora se folosește acrilamida sau poliacrilamida: în astfel de condiții, concentrația de acrilamidă poate ajunge deja la un nivel suficient pentru otrăvirea acută. Acest lucru este dovedit de cazul unei familii de cinci persoane care a folosit apa dintr-un puț săpat contaminat cu acrilamidă pentru scăldat, băut și gătit. În cazul lor, acrilamida a provocat tulburări nervoase și de comportament, iar recuperarea lor a durat câteva luni [18].

În condiții medii, expunerea cronică la acrilamidă cu concentrație scăzută este mai răspândită, în principal prin alimente și apă potabilă și prin fumat. Cu toate acestea, în prezent sunt disponibile informații limitate cu privire la efectele asupra sănătății ale expunerii pe termen lung la concentrații scăzute de acrilamidă.

EPA este de părere că nivelul maxim admisibil al unei acrilamide în apa potabilă care nu provoacă încă Nivelul maxim de contaminanți (MCL) este zero, adică nu există o valoare a concentrației la care riscurile pentru sănătate pot fi excluse [19]. O concluzie similară a ajuns la OMS; în opinia lor, acrilamida este una dintre substanțele chimice pentru care nu poate fi stabilit un prag de siguranță, adică riscul pentru sănătate nu este eliminat chiar și la concentrații foarte mici, ci doar redus [20].

Deși acrilamida a fost probabil prezentă în dieta umană de când a început să gătească - deși chipsurile și cartofii prăjiți în creștere din ultimii ani au crescut cu siguranță aportul de acrilamidă - experții internaționali consideră că siguranța alimentelor și reduc conținutul de acrilamidă din apa potabilă. Problema este agravată de faptul că în prezent nu există o metodă acceptabilă pentru detectarea de rutină a acrilamidei în apa potabilă, iar screening-ul acesteia necesită proceduri speciale de purificare a apei [19]. Pentru furnizorii de apă, cea mai importantă sarcină în prezent este de a limita utilizarea acrilamidei în procesele de tratare a apei, ceea ce poate reduce cantitatea de apă care intră în apa potabilă [19].

În ceea ce privește produsele alimentare, pot fi luate măsuri adecvate atât de producători, cât și de consumatori pentru a evita acrilamida. Se știe că acrilamida se formează la coacerea alimentelor care conțin carbohidrați atunci când sunt încălzite la temperaturi peste 120 ° C, dar peste 170 ° C concentrația sa crește exponențial. Astfel, prin selectarea timpului și temperaturii optime de coacere, cantitatea de substanță chimică formată poate fi redusă. Se recomandă să nu prăjiți în același ulei de mai multe ori și să nu ardeți alimentele acolo. Nu s-au găsit cantități măsurabile de acrilamidă în alimentele gătite sau aburite, astfel încât aceste metode de preparare pot fi considerate sigure pentru acrilamidă. Deoarece știm ce alimente conțin mai multă acrilamidă decât media, este recomandabil să reducem proporția acestora în dieta noastră, alegând o dietă variată și sănătoasă.

Deoarece chipsurile și cartofii prăjiți conțin în special cantități semnificative de acrilamidă, este important să acordați atenție coacerii optime a acestor produse. Se recomandă alegerea soiurilor de cartofi cu cel mai mic conținut de zahăr reducător posibil. Aveți grijă să nu păstrați cartofii la temperaturi peste 6 ° C, nu cumpărați cartofi care au stat în aer liber (neacoperiți) noaptea pe vreme geroasă. Înainte de prăjire, spălați feliile de cartofi în apă caldă/fierbinte pentru a îndepărta excesul de zahăr.

De asemenea, este important ca industria să ia măsuri pentru reducerea nivelurilor de acrilamidă, pentru care s-au făcut deja pași pozitivi, de exemplu cu „Acrylamide Toolkit” [21] CIAA și așa-numitul „Acrylamide Toolkit” al Uniunii Europene. Proiectul HEATOX (Substanțe toxice în alimente) [22]. CIAA a pregătit, de asemenea, orientări pentru consumatorii și producătorii maghiari [35].

În cazul expunerii profesionale, se recomandă ca lucrătorii cu acrilamidă să fie informați cu privire la riscurile și simptomele expunerii la acrilamidă și să utilizeze echipamente de protecție adecvate și să respecte pe deplin reglementările de siguranță [10].

Din punct de vedere al siguranței alimentelor, sunt concepute mai multe alternative pentru a reduce conținutul de acrilamidă al alimentelor, care este un proces care începe cu cultivarea culturii. O modalitate posibilă de a face acest lucru este de a reduce conținutul de asparagină din plantele producătoare de alimente. Se știe că cerealele cultivate pe soluri sărace în sulfat, precum și făina și pâinea obținute din acestea, conțin mai multă asparagină decât plantele cultivate pe soluri bogate în nutrienți, astfel încât coacerea la 160 ° C poate produce până la 5-7 de mai multe ori acrilamidă [23]. Pe lângă aprovizionarea corectă cu substanțe nutritive, alegerea soiului poate influența și concentrația de asparagină a plantei, reducând astfel nivelul de acrilamidă. Produsele cu asparagină scăzută produc mai puțină acrilamidă, care poate fi afectată nu numai de producție, ci și de depozitare.

Cantitatea de substanță chimică din alimente, cum ar fi pisici, biscuiți și petale de cartofi, poate fi influențată de producător prin reglarea proceselor de gătit.

În 2002, Departamentul canadian de sănătate a instruit toți producătorii de alimente din țară să evite combinația de asparagină și glucoză la temperaturi ridicate și să ia în considerare procese alternative de fabricație. [36].

Alternative la utilizarea industrială a acrilamidei ca liant includ poliuretani, silicații, formaldehidele și, în anumite situații, adezivii, injectorii de ciment și bentonită. Cu toate acestea, se recomandă, de asemenea, să se ia în considerare riscurile asupra sănătății mediului înainte de a utiliza alternative [24].

Agenția Europeană pentru Produse Chimice (ECHA) a clasificat acrilamida drept o substanță foarte îngrijorătoare în temeiul Regulamentului REACH privind înregistrarea, evaluarea, autorizarea și restricționarea substanțelor chimice și Regulamentul (CE) nr. 1907/2006 al Parlamentului European și al Consiliului [ 25]. Anumite măsuri restrictive sunt, de asemenea, decise de către sindicat.

Europeanul Recomandarea 2007 a Comisiei (2007/331/CE) afirmă că statele membre ar trebui să măsoare în mod regulat nivelurile de acrilamidă din alimente [37].

Conținutul de acrilamidă din apa potabilă din Ungaria a fost reglementat în 201/2001. (X.25.), Valoarea limită relevantă pentru concentrația de monomer rezidual preconizată în apă este de 0,10 μg/l. În multe țări, concentrația admisibilă de monomer acrilamidic în poliacrilamidă utilizată în tratarea apei potabile este limitată la 0,05% pentru calitatea apei de la robinet [6].

În cazul produselor alimentare, 152/2009. (XI.12.) Din Decretul 29-27 al Ministerului Agriculturii și Dezvoltării Rurale, dar, deoarece este cancerigen, se recomandă menținerea expunerii cât mai scăzută posibil. În Ungaria, 25/2000. (IX.30.) Decretul comun EüM-SzCsM privind siguranța chimică a locurilor de muncă pe baza concentrației maxime admise de acrilamidă în aerul la locul de muncă este, de asemenea, de 0,03 mg/m 3 .

Concentrația de acrilamidă măsurabilă în elementele de mediu nu este reglementată de lege.