3-Chlorpropan-1,2-diol a potraviny v roce 2006 Jan Velíšek VŠCHT Praha květen 2006
Obsah Chemie a mechanismy vzniku Toxikologie a legislativa Současné poznatky o výskytu v potravinách Vázané formy Závěry
Chemie a mechanismy vzniku
3-chlorpropan-1,2-diol 3-monochlorpropan-1,2-diol (3-MCPD) 3-deoxy-3-chlor-sn-glycerol
CH2 OH CH OH CH2 Cl Prvně identifikován jako složka bílkovinných hydrolyzátů (HVP) v roce 1981 Davídek, Velíšek et al. (1981)
Polohové isomery 2 polohové isomery 3-MCPD (10 : 1)
CH2 OH
CH2 OH
CH OH
CH Cl
CH2 Cl
CH2 OH
3-MCPD AIIBP (1987)
2-MCPD
Optické isomery CH2OH HO C H CH2Cl
CH2OH H C OH CH2Cl
(R)-(-)-3-chlorpropan-1,2-diol (S)-(+)-3-chlorpropan-1,2-diol
Velíšek et al. (2002)
Mechanismy vzniku CH2 OCOR
CH2 OCOR
CH2 OCOR
CH2 OCOR CH2 OH
CH2 OH
CH OCOR
CH OCOR
CH OH
CH OH
CH OCOR
CH OH
CH2 OCOR
CH2 OH
CH2 OCOR
CH2 OH
CH2 OH
CH2 OH
1,3-DAG
1-MAG
TAG
1,2-DAG
2-MAG
CH2 OCOR
CH2 OCOR
CH2 OH
CH OCOR
CH OH
CH OCOR
CH2 Cl
CH2 Cl
CH2 Cl
1-monoester
2-monoester
diester
CH2 OH CH OH CH2 Cl 3-MCPD
G
Toxikologie a legislativa Nedávné studie
genotoxická aktivita in vitro Fellows (2000) Marshall (2000) Robjohns et al. (2003)
Reviewed by COM (UK Committee on Mutagenicity), 2000 Reviewed by COC (UK Committee on Carcinogenicity), 2000 JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives), 2001 EC Scientific Committee on Food, 2001
TDI (maximum tolerable daily intake) 2 µg/kg
Commission Regulation 466/2001 (5th April 2002), Příloha č. 2 k vyhlášce č. 53/2002 Sb., část 22 (15.2.2002)
Maximální hladiny 3-MCPD v sójových omáčkách a bílkovinných hydrolyzátech v EU
20 µg/kg v tekutých výrobcích se 40 % sušiny
50 µg/kg sušiny
Hydrolyzáty bílkovin, sójové omáčky
Prekurzory: reziduální lipidy, HCl Hladiny: tradiční technologie
> 100 000 µg/kg (800 000 µg/kg ) van Bergen et al. (1992): 257 000 µg/kg alternativní technologie, snížené hladiny 3-MCPD 16000
14232
14000 12000 10000 8000 5707
6000 4000
2140
2000
200
39
2000
2001
0
1997
1998
1999
Breitling-Utzmann et al. (2003): Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt, Stuttgart
Současné poznatky o výskytu v potravinách Endogenní, technologický, procesní kontaminant Hydrolyzáty bílkovin a sójové omáčky Běžné potraviny včetně doma připravovaných pokrmů Exogenní kontaminant Materiály a epichlorhydrin modifikované škroby obalové materiály (papír pro balení čaje, filtry pro kávu, absorbující podložky pro maso)
Běžné tepelně zpracované potraviny vaření pečení smažení
hladiny: < 10 – 134 µg/kg < 10 – 83 µg/kg
grilování pražení toastování
Crews et al. (2002) Divinová et al. (2004)
Předpoklady prekurzory Lipidy (triacylglyceroly, parciální acylglyceroly, fosfolipidy), glycerol, allyl alkohol (česnek) Aditiva odvozená od acylglycerolů Sůl (chlorid sodný, chloridové ionty ions, chlorovaná voda) faktory Obsah lipidů (glycerolu) Obsah soli Obsah vody (aktivita vody) Podmínky při zpracování (doba, teplota, pH) Látky způsobující rozklad Lipasy
Vlastní výsledky 2004 Masné výrobky Salám Salám Salám Uzená šunka Grilované kuře Divinová et al. (2004)
voda sůl % % 23,0 4,62 37,6 2,12 24,9 3,69 40,8 3,01 56,7 0,65
tuk glycerol % % 45,2 0,58 36,1 0,16 42,7 0,09 49,0 0,01 13,1 0,02
MCPD µg/kg 48 26 52 23 26
Další potraviny a pochutiny voda sůl tuk % % % Sýr 23,2 1,89 Křehký chléb 3,9 0,29 Brambor. lupínky 1,9 0,80 Brambor. hranolky 32,2 0,13 Slané tyčinky 3,4 1,80 Koblihy 22,2 0,20 Pražená káva 1,6 0,06 Divinová et al. (2004)
29,7 6,6 36,8 16,6 1,1 30,7 10,0
glycerol % 1,84 0,004 0,000 0,005 0,009 0,31 0,03
MCPD µg/kg 83 11 15 15 11 17 16
Chléb
Kůrka >> střídka Kůrka: 400 µg/kg, celkem 80 µg/kg Toast: 550 µg/kg (dokonce 1100 µg/kg) hmotnost dospělého člověka
70 kg
TDI (2 mg/kg)
140 µg
odpovídající množství toastu
250 g
Breitling-Utzmann (2003)
Vázané formy Mechanismy vzniku hydrolysis TAG
hydrolysis DAG
substitution
hydrolysis
G
MAG
NaCl
substitution
NaCl
hydrolysis 3-MCPD esters
3-MCPD
CH OH
CH2 OH CH O CO R
CH2 Cl
CH2 Cl
CH2 O CO R
1-estery 3-chlorpropan-1,2-diolu 1-acyl-2-hydroxy-3-chlorpropany
2-estery 3-chlorpropan-1,2-diolu 2-acyl-1-hydroxy-3-chlorpropan
CH2 O CO R CH O CO R CH2 Cl
diestery 3-chlorpropan-1,2-diolu 1,2-diacyl-3-chlorpropany
Obsah v potravinách (µg/kg) Potravina
MCPD volný
Bramb. hranolky Bramb. lupínky Křehký chléb Koblihy Slané tyčinky Tmavý slad Pražená káva
<9 15 11 17 11 28 16
MCPD vázaný 230 400 420 1210 140 580 210
Obsah v potravinářských olejích Oleje
MCPD volný
MCPD vázaný
Panenské ze semen <9-24 Extrapanenské a panenské olivové <3-<9 Rafinované ze semen <3-<9
<100- <300 <3-1234
Rafinované olivové
<300-2460
<9
<100-<337
Závěry
MCPD vzniká v kyselých hydrolyzátech bílkovin a příbuzných výrobcích (HCl)
MCPD vzniká při (tepelném) zpracování většiny potravin (NaCl)
V některých potravinách se nacházejí hladiny vyšší než než 50 µg/kg sušiny
Kromě volného MCPD obsahují potraviny jeho vázané formy – estery s vyššími mastnými kyselinami
Obsah vázaných forem MCPD je nesrovnatelně vyšší než obsah volného MCPD
Děkuji všem za pozornost
