Poluarea Alimentelor cu Amine Biogene

In general, aminele biogene sunt definite ca molecule biologic active, care actioneaza asupra sistemului nervos central si asupra sistemului vascular.

In domeniul alimentar, aminele biogene apar la produsele alimentare care nu sunt pastrate in conditii carespunzatoare intr-o anumita parioada de timp (alimente invechite).

Aminele biogene pot sa contribuie la formarea de nitrozamine. Cele mai cunoscute amine biogene intalnite in produsele alimentare sunt urmatoarele:

- aminele alifatice:

- putresceina : 1-4diaminobutan:

NH2-(CH2)4- NH2

- cadavreina: 1-5diaminopentan:

NH2-(CH2)5- NH2

- spermidina : N(3 aminopropil)tetrametilen diamina:

NH2-(CH2)4-NH(CH2)3- NH2

- aminele aromatice:

- histamina: 2-4imidazoletilamina:

- triptamina: 3(2aminoetillindal):

- tiramina: 4(2aminoetil)fenol:

1. Formarea aminelor biogene

Aminele rezulta prin decarboxilarea aminoacizilor in cursul metabolismului plantelor, animalelor si microorganismelor; numai histamina este un metabolit normal animal si vegetal.

Contaminarea microbiana poate sa conduca la formarea aminelor biogene in exces.

Schema urmatoare prezinta interrelatiile existente intre acizii aminati si amine. Aceste amine pot sa serveasca drept precursori ai altor amine.

Triptofan - Triptamina

Tirozina - Tiramina

Acid glutamic - Glutamina

Metionina - Ornitina

Lizina - Cadavreina

Histidina - Histamina

2. Parametrii care influenteaza formarea aminelor

Principalii parametri care influenteaza formarea aminelor sunt:

- microorganismele;

- substratul;

- factori externi.

Microorganismele. Acestea produc amine biogene datorita decarboxilazelor microbiene. Ele pot fi clasificate in doua categorii si anume:

- specii capabile sa produc cantitati mari de amine si in special histamina (peste 100 mg pentru 100 ml extract, perioada de incubatie mai mica de 24 h la temperaturi mai mari de 15oC). Din aceasta categorie fac parte urmatoarele specii: Proteus morganii, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Hafnia alvei si alti lactobacili, cum ar fi de exemplu Lactobacillus buchneri (Tenber H., 1993);

- specii capabile sa produca o cantitate mai mica de 25 mg pentru 100 ml extract, dupa 48 h (Escherichia coli, Citrobacter freundi).

Substratul. Formarea aminelor depinde de prezenta aminelor libere, care induc sinteza ezimelor necesare.

Dipeptidele, ca, de exemplu, aspartil-histidina si histidil-histidina, nu constitue substrat pentru activitatea enzimatica.

Aminoacizii pot fi produsi prin degradarea proteica sau pot exista natural in alimente.

In ceea ce priveste protoliza, exista doua posibilitati si anume:

- proliferarea microbiana necontrolata;

- tehnicile de fermentare, care, de asemenea, sunt producatoare de amine libere; este cazul fabricarii unor preparate din carne, bauturi si branzeturi. In ceea ce priveste existenta lor in produsele alimentare proaspete, sunt prezente in carne si in peste.

De obicei, populatia nu consuma produse alimentare care contin amine biogene toxice datorita insusirilor senzoriale neplacute. Histamina insa prezinta o situatie aparte. Ea se formeaza prin decarboxilarea histidinei si, spre deosebire de alte amine, nu are miros neplacut. Alimentele cu proteine bogate in histidina (pestele, preparate din carne si mai ales cu sange, branzeturile), pastrate necorespunzator sau supramaturate, pot sa acumuleze cantitati mari de histamina, inainte de aparitia semnelor evidente de alterare.

Influenta factorilor externi. Factorii externi influenteaza cresterea microorganismelor, inducerea enzimelor si producerea aminelor biogene.

Principalii factori sunt: temperatura, pH-ul, salinitatea, cofactorii (vitmine, coenzime).

Temperatura optima de producere a aminelor, pentru cea mai mare parte din bacterii, este de 20-37oC. La 40oC, activitatea enzimatica este foarte slaba. La temperaturi cuprinse intre 0 si 5oC se pot forma, in unele cazuri, amine biogene, datorita unor tipuri de bacterii psihrofile. La temperaturi negative nu exista productie de amine.

In ceea ce priveste distrugerea aminelor, este cunoscut faptul ca marea majorotate a aminelor nevolatile sunt termostabile.

pH-ul optim de activitate decarboxolazica, la marea majorotate a microorganismelor, este cuprins intre 5 si 6,5. Aceste valori sunt caracteristice pH-ului pestelui si branzeturilor.

Culturile de microorganisme imbatranite diminueaza productia de amine. Aceste lucru se produce ca un reglaj al catabolitilor din mediu, in sensul cresterii lui.

Salinitatea optima de crestere a bacteriilor producatoare de histamina este de ordinul 1%, dar producerea histaminei se realizeaza la 2-3%.

Cofactorii. Prezenta piridoxinei, piridoxal 5’fosfat si acidului nicotinic influenteaza cresterea activitatii enzimelor de decarboxilare.

Degradarea aminelor. Acest lucru se realizeaza prin activitatea unor enzime bacteriene puse in evidenta la unele genuri: Pseudomonas, Proteus, Escherichia coli, Clostridium.

Histamina este oxidata si convertita in aldehida. Introducerea acestor enzime este favorizata de un pH de 7.5-8.

Echilibrul degradarii histaminei depinde de concentratia in histidina din mediu. In ceea ce priveste temperatura, aminele nevolatile sunt termostabile; este cazul histaminei, cadavreinei, putresceinei, tiraminei si spermidinei. Numai continutul de spermidina scade in urma tratamentului termic.