Какво представляват хетероцикличните амини и полицикличните ароматни въглеводороди и как се образуват в варени меса?

химикали

Хетероцикличните амини (HCAs) и полицикличните ароматни въглеводороди (PAHs) са химикали, образувани, когато мускулното месо, включително говеждо, свинско, риба или домашни птици, се приготвя по високотемпературни методи, като пържене на тиган или скара директно върху открит пламък (1 ). В лабораторни експерименти е установено, че HCA и PAH са мутагенни - тоест те причиняват промени в ДНК, които могат да увеличат риска от рак.

HCA се образуват, когато аминокиселините (градивните елементи на протеините), захарите и креатинът или креатининът (вещества, намиращи се в мускулите) реагират при високи температури. ПАУ се образуват, когато мазнини и сокове от месо на скара директно над нагрята повърхност или открит огън капе върху повърхността или огън, причинявайки пламъци и дим. Димът съдържа ПАУ, които след това се придържат към повърхността на месото. ПАУ могат да се образуват и по време на други процеси на приготвяне на храна, като пушене на месо (1).

HCA не се намират в значителни количества в храни, различни от месо, приготвено при високи температури. ПАУ могат да бъдат намерени в други пушени храни, както и в цигарения дим и изгорелите газове от автомобила.

Какви фактори влияят върху образуването на HCA и PAH в готвено месо?

Образуването на HCA и PAHs варира в зависимост от типа месо, метода на готвене и нивото на готовност (рядко, средно или добре направено). Независимо от вида на месото, месото, приготвено при високи температури, особено над 300 ºF (като при печене на скара или тиган), или приготвено дълго време, обикновено образува повече HCA. Например, добре приготвените пилета и пържоли на скара или на скара са с високи концентрации на HCA. Методите за готвене, които излагат месото на дим, допринасят за образуването на ПАУ (2).

HCA и PAH стават способни да увреждат ДНК само след като се метаболизират от специфични ензими в тялото, процес, наречен „биоактивация“. Проучванията са установили, че активността на тези ензими, която може да се различава сред хората, може да има отношение към раковите рискове, свързани с излагането на тези съединения (3–9).

Какви доказателства има, че HCA и PAH в готвеното месо могат да увеличат риска от рак?

Проучванията показват, че излагането на HCA и PAHs може да причини рак при животински модели (10). В много експерименти гризачите, хранени с диета, допълнена с HCA, развиват тумори на гърдата, дебелото черво, черния дроб, кожата, белите дробове, простатата и други органи (11-16). Гризачите, хранени с PAH, също развиват рак, включително левкемия и тумори на стомашно-чревния тракт и белите дробове (17). Въпреки това, дозите на HCA и PAH, използвани в тези проучвания, са много високи - еквивалентни на хиляди пъти дозите, които човек би консумирал при нормална диета.

Изследванията на населението не са установили окончателна връзка между излагането на HCA и PAH от готвено месо и рак при хората. Една трудност при провеждането на такива изследвания е, че може да бъде трудно да се определи точното ниво на излагане на HCA и/или PAH, което човек получава от готвено месо. Въпреки че диетичните въпросници могат да дадат добри оценки, те може да не обхващат всички подробности относно техниките за готвене, които са необходими за определяне на нивата на експозиция на HCA и PAH. В допълнение, индивидуалните вариации в активността на ензимите, които метаболизират HCAs и PAHs, могат да доведат до разлики в експозицията, дори сред хората, които приемат (приемат) същото количество от тези съединения. Също така хората може да са били изложени на ПАУ от други източници на околната среда, не само от храна.

Многобройни епидемиологични проучвания са използвали подробни въпросници за изследване на консумацията на месо и методите на готвене на участниците (18). Изследователите установиха, че високата консумация на добре приготвени, пържени или приготвени на скара меса е свързана с повишен риск от рак на дебелото черво (19–21), панкреаса (21–23) и простатата (24, 25). Други проучвания обаче не са открили връзка с рисковете от колоректален (26) или рак на простатата (27).

През 2015 г. независима експертна група, свикана от Международната агенция за изследване на рака (IARC), определи консумацията на червено месо като „вероятно канцерогенна за хората“ (Група 2А), базирайки се главно на данни от епидемиологичните проучвания и на силните доказателства от механистични изследвания. Въпреки това, IARC не стигна до заключението, че HCA и PAHs са свързани с честота на рак.

Съществуват ли насоки за консумация на храни, съдържащи HCA и PAHs?

Понастоящем няма федерални насоки, насочени към консумацията на храни, съдържащи HCA и PAH. Световният фонд за изследване на рака/Американски институт за изследване на рака публикува доклад през 2007 г. с диетични насоки, които препоръчват ограничаване на консумацията на червено и преработено (включително пушено) месо; обаче не са предоставени препоръки за нивата на HCA и PAH в месото (28).

Има ли начини за намаляване на образуването на HCA и PAH в готвеното месо?

Въпреки че не съществуват конкретни насоки за консумация на HCA/PAH, засегнатите лица могат да намалят експозицията си, като използват няколко метода за готвене:

  • Избягването на прякото излагане на месо на открит пламък или гореща метална повърхност и избягването на продължително време за готвене (особено при високи температури) може да помогне за намаляване на образуването на HCA и PAH (29).
  • Използването на микровълнова фурна за готвене на месо преди излагане на високи температури също може значително да намали образуването на HCA чрез намаляване на времето, през което месото трябва да е в контакт с висока температура, за да завърши готвенето (29).
  • Непрекъснатото обръщане на месо върху източник на висока топлина може значително да намали образуването на HCA в сравнение с просто оставяне на месото на източника на топлина, без да го обръщате често (29).
  • Премахването на овъглени порции месо и въздържането от използване на сос, направен от месо, може също да намали излагането на HCA и PAH (29).

Какви изследвания се провеждат за връзката между консумацията на HCA и PAHs и риска от рак при хората?

Понастоящем изследователите в САЩ разследват връзката между приема на месо, методите за готвене на месо и риска от рак. Текущите проучвания включват проучване за диета и здраве на NIH-AARP (19, 30), Проучване за превенция на рака на Американското дружество за борба с рака II (31), Многоетническа кохорта (6) и проучвания от Харвардския университет (32). Подобни изследвания сред европейско население се провеждат в проучването на Европейското проспективно разследване на рака и храненето (EPIC) (33).

Избрани референции

Cross AJ, Sinha R. Мутагени/канцерогени, свързани с месото в етиологията на колоректалния рак. Екологична и молекулярна мутагенеза 2004; 44 (1): 44–55.

Jägerstad M, Skog K. Генотоксичност на топлинно обработените храни. Мутационни изследвания 2005; 574 (1–2): 156–172.

Sinha R, Rothman N, Mark SD, et al. По-ниски нива на 2-амино-3,8-диметилимидазо [4,5-f] -хиноксалин (MeIQx) в урината при хора с по-висока активност на CYP1A2. Карциногенеза 1995; 16 (11): 2859–2861.

Moonen H, Engels L, Kleinjans J, Kok T. Полиморфизмът CYP1A2-164A -> C (CYP1A2 * 1F) е свързан с риска от колоректални аденоми при хората. Ракови писма 2005; 229 (1): 25–31.

Butler LM, Duguay Y, Millikan RC, et al. Съвместни ефекти между генотипа UDP-глюкуронозилтрансфераза 1А7 и експозицията на канцероген в храната върху риска от рак на дебелото черво. Епидемиология на рака, биомаркери и превенция 2005; 14 (7): 1626–1632.

Nöthlings U, Yamamoto JF, Wilkens LR, et al. Прием на месо и хетероцикличен амин, тютюнопушене, полиморфизми на NAT1 и NAT2 и рак на дебелото черво в многоетническото кохортно проучване. Епидемиология на рака, биомаркери и превенция 2009; 1 8 (7): 2098-2106.

Agudo A, Peluso M, Sala N, et al. Ароматни адукти на ДНК и полиморфизми в метаболитните гени при здрави възрастни: констатации от кохортата на EPIC-Испания. Карциногенеза 2009; 30 (6): 968-976.

Cai T, Yao L, Turesky RJ. Биоактивиране на хетероциклични ароматни амини чрез UDP глюкуронозилтрансферази. Химически изследвания в токсикологията 2016; 29 (5): 879-891.

Melkonian SC, Daniel CR, Ye Y, et al. Взаимодействие между гените и околната среда на геномно проучване за асоциация, идентифицирало локуси на чувствителност и мутагени за готвене на месо в етиологията на бъбречно-клетъчен карцином. Рак 2016; 122 (1): 108-115.

Sugimura T, Wakabayashi K, Nakagama H, Nagao M. Хетероциклични амини: Мутагени/канцерогени, получени по време на готвене на месо и риба. Наука за рака 2004; 95 (4): 290–299.

Ito N, Hasegawa R, Sano M, et al. Нов канцероген на дебелото черво и млечната жлеза в готвена храна, 2-амино-1-метил-6-фенилимидазо [4,5-b] пиридин (PhIP). Карциногенеза 1991; 12 (8): 1503–1506.

Kato T, Ohgaki H, Hasegawa H, et al. Канцерогенност при плъхове на мутагенно съединение, 2-амино-3,8-диметилимидазо [4,5-f] хиноксалин. Карциногенеза 1988; 9 (1): 71–73.

Kato T, Migita H, Ohgaki H, et al. Индукция на тумори в Zymbal жлеза, устната кухина, дебелото черво, кожата и млечната жлеза на F344 плъхове от мутагенно съединение, 2-амино-3,4-диметилимидазо [4,5-f] хинолин. Карциногенеза 1989; 10 (3): 601–603.

Ohgaki H, Kusama K, Matsukura N, et al. Канцерогенност при мишки на мутагенно съединение, 2-амино-3-метилимидазо [4,5-f] хинолин, от печена сардина, готвено говеждо и телешки екстракт. Карциногенеза 1984; 5 (7): 921–924.

Ohgaki H, Hasegawa H, Suenaga M, et al. Индукция на хепатоцелуларен карцином и силно метастатични плоскоклетъчни карциноми в горския мих на мишки чрез хранене на 2-амино-3,4-диметилимидазо [4,5-f] хинолин. Карциногенеза 1986; 7 (11): 1889–1893.

Shirai T, Sano M, Tamano S, et al. Простатата: Мишена за канцерогенност на 2-амино-1-метил-6-фенилимидазо [4,5-b] пиридин (PhIP), получен от варени храни. Cancer Research 1997; 57 (2): 195–198.

Комисия по диета, хранене и рак, Асамблея на науките за живота, Национален съвет за изследвания. Диета, хранене и рак. National Academy Press, Вашингтон, окръг Колумбия, 1982 г. Посетен на 27 септември 2010 г. от: http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=371&page=1.

Abid Z, Cross AJ, Sinha R. Месо, млечни продукти и рак. Американски вестник за клинично хранене 2014; 100 Suppl 1: 386S-893S.

Cross AJ, Ferrucci LM, Risch A, et al. Голямо проспективно проучване на консумацията на месо и риска от колоректален рак: Изследване на потенциалните механизми, лежащи в основата на тази асоциация. Изследване на рака 2010; 70 (6): 2406–2414.

Chiavarini M, Bertarelli G, Minelli L, Fabiani R. Диетичен прием на свързани с готвенето мутагени (HCA) и риск от колоректален аденом и рак: Систематичен преглед и мета-анализ. Хранителни вещества 2017; 9 (5). pii: E514.

Nagao M, Tsugane S. Рак в Япония: Разпространение, профилактика и ролята на хетероцикличните амини в канцерогенезата на човека. Гени и околна среда 2016; 38:16.

Anderson KE, Sinha R, Kulldorff M, et al. Прием на месо и техники за готвене: Асоциации с рак на панкреаса. Мутационни изследвания 2002; 506–507: 225–231.

Stolzenberg-Solomon RZ, Cross AJ, Silverman DT, et al. Прием на месо и месо-мутаген и рак на панкреаса в кохортата на NIH-AARP. Епидемиология на рака, биомаркери и превенция 2007; 16 (12): 2664–2675.

Cross AJ, Peters U, Kirsh VA, et al. Проспективно проучване на месо и мутагени от месо и риск от рак на простатата. Cancer Research 2005; 65 (24): 11779–11784.

Sinha R, Park Y, Graubard BI, et al. Месо и свързани с месо съединения и риск от рак на простатата в голямо проспективно кохортно проучване в САЩ. Американски вестник по епидемиология 2009; 170 (9): 1165–1177.

Bylsma LC, Александър DD. Преглед и мета-анализ на проспективни изследвания на червено и преработено месо, методи за готвене на месо, хем желязо, хетероциклични амини и рак на простатата. Nutrition Journal 2015; 14: 125.

Le NT, Michels FA, Song M, et al. Проспективен анализ на мутагени от месо и колоректален карцином в изследването на здравните сестри и последващото проучване на здравните специалисти. Перспективи за здравето на околната среда 2016; 124 (10): 1529-1536.

Световен фонд за изследване на рака/Американски институт за изследване на рака. Храна, хранене, физическа активност и профилактика на рака: глобална перспектива. Вашингтон, окръг Колумбия: AICR, 2007.

Knize MG, Felton JS. Образуване и човешки риск от канцерогенни хетероциклични амини, образувани от естествени прекурсори в месото. Отзиви за храненето 2005; 63 (5): 158–165.

Kabat GC, Cross AJ, Park Y, et al. Прием на месо и приготвяне на месо във връзка с риск от рак на гърдата в постменопауза в проучването на NIH-AARP за диета и здраве Международен вестник на рака 2009; 124 (10): 2430–2435.

Rodriguez C, McCullough ML, Mondul AM, et al. Консумацията на месо сред черно-белите мъже и рискът от рак на простатата в Проучване за превенция на рака II Хранителна кохорта. Епидемиология на рака, биомаркери и превенция 2006; 15 (2): 211–216.

Wu K, Sinha R, Holmes M, et al. Мутагени от месо и рак на гърдата при жени в менопауза - Кохортен анализ. Епидемиология на рака, биомаркери и превенция 2010; 19 (5): 1301–1310.

Rohrmann S, Zoller D, Hermann S, Linseisen J. Прием на хетероциклични ароматни амини от месото в Европейската проспективно проучване на рака и храненето (EPIC) -Хайделбергска кохорта. British Journal of Nutrition 2007; 98 (6): 1112–1115.

Ако искате да възпроизведете част или цялото това съдържание, вижте Повторно използване на информацията за NCI за указания относно авторските права и разрешенията. В случай на разрешено цифрово възпроизвеждане, моля, кредитирайте Националния институт по рака като източник и линк към оригиналния продукт на NCI, като използвате заглавието на оригиналния продукт; например „Химикалите в месото, приготвено при високи температури и риск от рак, първоначално бяха публикувани от Националния институт по рака.“

Искате ли да използвате това съдържание на вашия уебсайт или друга цифрова платформа? Нашата страница за услуги за синдикиране ви показва как.