Dzięki kolejnej publikacji z cyklu “Poznaj świat nauki o żywności” dowiemy się, jak dzięki odpowiedniej diecie uniknąć bólów głowy, które u niektórych osób mogą być spowodowane przez nieprawidłowy proces detoksykacji amin biogennych.

„Aminowy ból głowy”

Czy po zjedzeniu sera odczuwasz bóle i zawroty głowy, a po lampce czerwonego wina oblewasz się rumieńcem i kichasz? Czy po zjedzeniu truskawek lub owoców morza występuję u Ciebie pokrzywka lub świąd skóry? Czy masz problemy z zasypianiem, które nie ustępują pomimo stosowania leków? Czy pomimo występowania typowych dla alergii pokarmowej objawów, wykonane testy jej nie potwierdzają? Jeśli przynajmniej na jedno z tych pytań odpowiedziałaś/odpowiedziałeś: tak – zapraszam do lektury dalszej części artykułu, gdyż powyższe objawy mogą wskazywać na nietolerancję amin biogennych.

Zaspokajanie głodu stanowi podstawową potrzebę człowieka. Jednak w żywności oprócz niezbędnych organizmowi substancji, mogą być również zawarte szkodliwe związki, stanowiące zagrożenie dla konsumentów. Do takich substancji należą aminy biogenne. To grupa aktywnych biologicznie zasad azotowych o małych masach cząsteczkowych. Występują one powszechnie w roślinach, organizmach zwierzęcych oraz w mikroorganizmach i są niezbędne do ich wzrostu i utrzymania żywotności komórek oraz prawidłowego przebiegu wielu procesów metabolicznych.

Źródłem amin biogennych w naszym organizmie jest też żywność, która niekiedy może zawierać je w ilościach stanowiących zagrożenie dla zdrowia człowieka. Zawartość amin biogennych w produktach spożywczych jest wynikiem naturalnych procesów biochemicznych zachodzących na poziomie komórkowym lub mikrobiologicznej dekarboksylacji aminokwasów zachodzącej podczas kontrolowanej lub spontanicznej fermentacji, przetwarzania, przechowywania i dystrybucji żywności. Związkami należącymi do tej grupy, najczęściej występującymi w produktach spożywczych są: histamina, β-fenyloetyloamina, kadaweryna, putrescyna, tyramina, tryptamina, spermidyna, spermina.

Aminy biogenne pobrane w niewielkiej ilości z pożywieniem są metabolizowane w przewodzie pokarmowym do mniej aktywnych fizjologicznie związków przez enzymy z klasy oksydoreduktaz (monoaminooksydaza – MAO, diaminooksydaza – DAO, poliaminooksydaza – PAO). Zdolność do detoksykacji jest jednak znacząco zróżnicowana indywidualnie i zależna m.in. od predyspozycji genetycznych i stanu zdrowia. W przypadku osób przyjmujących leki będące inhibitorami wymienionych enzymów (np. inhibitory MAO stosowane w leczeniu depresji), jak również w wyniku spożycia znacznych ilości amin biogennych, proces detoksykacji zostaje spowolniony, a nawet zahamowany, co prowadzi do zatrucia. Toksyczne działanie amin może potęgować alkohol, który wspomaga ich transport przez ściany jelit oraz hamuje aktywność enzymów detoksykacyjnych. Zatem nie w każdym przypadku żywność zawierająca wysokie stężenie amin biogennych, może wywołać objawy. Ich wystąpienie jest wypadkową zawartości amin w spożytym pokarmie i osobniczej wrażliwości spożywającego na ich działanie. Aminami biogennymi odpowiedzialnymi za zatrucia są przede wszystkim histamina i tyramina, przy czym najczęściej objawy występują po spożyciu żywności zawierającej wysokie ilości histaminy. Inne aminy biogenne takie jak putrescyna czy kadaweryna nie są bezpośrednio toksyczne, ale mogą wpływać na histaminę i tym samym zwiększać jej negatywny wpływ na organizm (Stadnik i Dolatowski, 2010).

Produktami spożywczymi, które potencjalnie mogą zawierać duże ilości amin biogennych są: ryby z rodziny makrelowatych (Scombroidae) m.in. makrela, tuńczyk, fermentowane produkty warzywne, sery, dojrzewające wyroby mięsne, czerwone wino, żywność przechowywana i przetwarzana w niewłaściwych warunkach higienicznych. Jeśli spożycie amin biogennych przekracza możliwości detoksykacyjne organizmu, po spożyciu bogatego w nie produktu, pojawiają się objawy zatrucia. Symptomy te są związane z fizjologicznymi mechanizmami działania amin biogennych i obejmują zaczerwienienie i świąd skóry, pokrzywkę, nudności i wymioty, biegunkę, spadek (histamina) lub wzrost (tyramina) ciśnienia tętniczego krwi, ból głowy, tachykardię oraz uczucie mrowienia. Ponieważ objawy te mogą dotyczyć układu pokarmowego, skóry, układu oddechowego, układu nerwowego, układu krążenia, często doświadczający ich pacjenci szukają pomocy u lekarzy wielu specjalizacji (Stadnik 2014).

Czynnikami warunkującymi powstawanie amin biogennych w żywności jest obecność prekursorów, czyli wolnych aminokwasów oraz mikroorganizmów wykazujących zdolność biosyntezy enzymów katalizujących ich dekarboksylację. Wolne aminokwasy są naturalnymi składnikami żywności lub uwalniane są w reakcji proteolizy. Zatem wysoka zawartość białka oraz obecność w żywności szczepów bakterii charakteryzujących się wysoką aktywnością enzymów proteolitycznych są czynnikami zwiększającymi ryzyko powstawania amin biogennych. Do takich produktów niewątpliwie należy mięso i produkty mięsne, a zwłaszcza wyroby fermentowane i surowe dojrzewające.

Na Wydziale Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie badania dotyczące amin biogennych zostały zapoczątkowane w 2008 roku w związku z realizacją projektu „Technologiczne możliwości zastosowania bakterii probiotycznych do produkcji surowych wędlin dojrzewających”, którego celem była ocena możliwości zastosowania wybranych szczepów bakterii probiotycznych w technologii wytwarzania surowych wędlin dojrzewających, z punktu widzenia przygotowania i wyboru surowca, warunków procesu dojrzewania, jakości sensorycznej i fizykochemicznej oraz namnażania i przeżywalności bakterii probiotycznych w produktach. W celu potwierdzenia bezpieczeństwa zdrowotnego otrzymanych wędlin surowych dojrzewających oznaczano w nich zawartość amin biogennych w trakcie dojrzewania i przechowywania. W polędwicach wieprzowych wyprodukowanych z udziałem szczepów bakterii probiotycznych Lactobacillus casei ŁOCK 0900 nie stwierdzono zawartości histaminy, a zawartość pozostałych amin nie przekraczała sugerowanych toksycznych limitów (Stadnik i Dolatowski, 2012). Na potrzeby prowadzenia dalszych badań w tym zakresie zakupiono automatyczny analizator aminokwasów i amin biogennych (AAA500) umożliwiający jednoczesną identyfikację i ilościowe oznaczenie siedmiu amin biogennych (agmatyny, histaminy, kadaweryny, putrescyny, tyraminy, spermidyny, sperminy).

Brak zdolności do wytwarzania amin biogennych stanowi istotne kryterium selekcji probiotycznych szczepów drobnoustrojów do produkcji żywności fermentowanej (Stadnik i Kęska, 2018). Badania w tym zakresie kontynuowano w ramach projektu „Aktywność dekarboksylująca wybranych szczepów bakterii kwasu mlekowego w układach modelowych” finansowanego przez NCN w ramach konkursu Miniatura 1. Opracowana w ramach projektu procedura oceny aktywności dekarboksylującej może być wykorzystywana w dalszych badaniach dotyczących oceny zdolności wytwarzania amin biogennych na drodze mikrobiologicznej dekarboksylacji przez kultury startowe bakterii kwasu mlekowego (LAB).

Również wielu Studentów Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii w ramach prowadzanych doświadczeń do prac magisterskich miało możliwość oznaczania zawartości amin biogennych zarówno w dojrzewających wyrobach mięsnych otrzymywanych w skali półtechnicznej, jak i w rynkowych produktach takich, jak: czerwone wina czy sery dojrzewające.

Warto zatem pamiętać, że o ból głowy może nas przyprawiać nie tylko cena żywności, ale również jej skład, a przy wystąpieniu nietypowej reakcji organizmu warto sobie przypomnieć, co ostatnio zjedliśmy. Może się bowiem okazać, że przyczyna naszego bólu głowy leży … na talerzu.

[Cykl „Poznaj świat nauki o żywności” to seria artykułów popularnonaukowych przygotowywanych przez naukowców z Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie].

Literatura:
Stadnik, J., J Dolatowski, Z. (2010). Biogenic amines in meat and fermented meat products. ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 9(3), 251-263.
Stadnik, J., Dolatowski, Z. J. (2012). Biogenic amines content during extended ageing of dry-cured pork loins inoculated with probiotics. Meat Science, 91(3), 374-377.
Stadnik, J. (2014). Significance of biogenic amines in fermented foods and methods of their control. Beneficial Microbes in Fermented and Functional Foods; Rai, VR, Bai, JA, Eds, 149-163.Stadnik, J., Kęska, P. (2018). Bioaktywne produkty proteolizy białek mięśniowych. Peptydy, aminokwasy, aminy biogenne. Przemysł Spożywczy, 72(03).

Tekst: prof. dr hab. Joanna Stadnik
Zakład Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością
Katedra Technologii Żywności Pochodzenia Zwierzęcego
Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii