Frontiers in Microbiology

Biogeeniset amiinit (BA) ovat typpipitoisia yhdisteitä, joiden molekyylipaino on pieni, ja ne ovat pieninä pitoisuuksina välttämättömiä luonnollisille aineenvaihdunnallisille ja fysiologisille toiminnoille eläimissä, kasveissa ja mikro-organismeissa. Histamiini, putressiini, kadaveriini, tyramiini, tryptamiini, 2-fenyylietyyliamiini, spermiini ja spermidiini ovat tärkeimpiä BA:ita elintarvikkeissa, joissa niitä tuotetaan pääasiassa aminohappojen mikrobien dekarboksylaatiosta. BA:n tuotantoon elintarvikkeissa vaikuttavat monet tekijät, kuten elintarvikkeiden fysikaalis-kemialliset parametrit (NaCl, pH ja kypsymislämpötila), varastointi- ja jakeluolosuhteet, valmistusprosessit ja -käytännöt, dekarboksylaasipositiivisten mikro-organismien esiintyminen, raaka-aineen laatu ja vapaiden aminohappojen saatavuus (Linares et al., 2012). Suuria määriä näitä yhdisteitä sisältävien elintarvikkeiden tai juomien nauttiminen voi kuitenkin aiheuttaa myrkyllisiä vaikutuksia, kuten verenpainetautia, sydämentykytystä, päänsärkyä, pahoinvointia, ripulia, punoitusta ja paikallisia tulehduksia; ääritapauksissa myrkytys voi johtaa kuolemaan. BA-myrkytyksen aste riippuu nautitun BA:n määrästä ja tyypistä sekä detoksifikaatiojärjestelmän moitteettomasta toiminnasta. Itse asiassa ruoan nauttimisen jälkeen pienet määrät BA:ta metaboloituvat yleisesti ihmisen suolistossa fysiologisesti vähemmän aktiivisiksi muodoiksi amiinia hapettavien entsyymien, monoamiini- ja diamiinioksidaasien, toiminnan kautta. Nautitun BA:n myrkyllisyyttä on siis vaikea määrittää, koska se riippuu kuluttajien yksilöllisestä herkkyydestä ja terveydentilasta. Lisäksi amiinioksidaasin toimintahäiriö tai alentunut aktiivisuus voi johtaa korkeisiin BA:n pitoisuuksiin veressä, kun taas aminooksidaasin estäjää sisältäviä lääkkeitä ja/tai alkoholia käyttävillä ihmisillä on vuorovaikutusta detoksifikaatiojärjestelmän kanssa.

Ba:han liittyvistä myrkytyksistä mainittakoon histamiinin aiheuttama ”skombroidi-myrkytys”, joka on ainoa BA, jolla on Euroopan komission asettamat sääntelyn mukaiset raja-arvot, joiden mukaan tuoreessa kalassa saa olla korkeintaan 200 mg/kg, ja kalastustuotteissa, jotka on käsitelty entsyymillä kypsyttämällä suolavedessä, saa olla korkeintaan 400 mg/kg (Visciano ym., 2012, 2014). Kalan jälkeen juusto on seuraavaksi yleisin elintarvike, johon liittyy tyramiinimyrkytys, niin sanottu ”juustoreaktio”, joka liittyy sen suureen pitoisuuteen kypsytetyissä juustoissa (Schirone et al., 2012). Maitopohjaisissa käymisteitse valmistetuissa elintarvikkeissa on myös muita mahdollisia BA:ta, erityisesti histamiinia ja putressiinia (Linares et al., 2012).

Myös käymisteitse valmistetuissa juomissa, kuten viinissä, on hyvin vaikeaa minimoida BA:n pitoisuuksia, joita syntyy pääasiassa hiivojen käymisen aikana tapahtuvan aminohappojen dekarboksylaation ja/tai maitohappobakteerien malolaktisen käymisen aikana. Erityisesti vuosikerta, rypälelajike, maantieteellinen alue ja viininvalmistusmenetelmät, kuten rypäleiden kuoren maserointi, ovat joitakin muuttujia, jotka voivat johtaa esiasteina olevien aminohappojen lisääntymiseen ja sen seurauksena BA-pitoisuuden kasvuun viinissä (Smit et al., 2012). Äskettäin testattiin joidenkin viinistä ja muista viininvalmistuslähteistä eristettyjen Lactobacillus plantarum -kantojen kykyä hajottaa BA:ta. Kaksi kantaa valittiin niiden potentiaalisen kyvyn vuoksi vähentää BA:ta viinissä (putressiini ja tyramiini) ja suunnitella malolaktisia käynnistysviljelmiä (Capozzi et al., 2012).

Kaikki BA:n muodostumisen hallitsemiseksi käyttökelpoisia lähestymistapoja, kuten mikrobikasvun vähentäminen jäähdyttämällä ja jäädyttämällä tai hydrostaattisilla paineilla, säteilytyksellä, kontrolloidun ilmakehän pakkaamisella tai elintarvikelisäaineiden käyttämisellä, jne, valittujen starttiviljelmien käyttöä, jotka eivät voi muodostaa BA:ta, on ehdotettu yhdeksi parhaista teknologisista toimenpiteistä aminogeneesin hallitsemiseksi perinteisen makkaranvalmistuksen aikana (Latorre-Moratalla et al., 2012). Perinteisissä kuivamakkaroissa eri mikrobiryhmät, kuten maitohappobakteerit ja enterokokit, mutta myös stafylokokit ja bakteerit voivat tuottaa runsaasti BA:ta (Bermúdez et al., 2012).

Elintarvikkeiden BA:n joukossa polyamiinit ovat kaikkialla esiintyviä aineita, joita pidetään lukuisten solutoimintojen biosäätäjinä, ja ne osallistuvat kudosten korjaamiseen ja solunsisäiseen signalointiin. Vaikka monien biologisten toimintojen on katsottu liittyvän polyamiineihin, näiden yhdisteiden korkeilla pitoisuuksilla elintarvikkeissa voi olla toksikologisia vaikutuksia; turvallista tasoa polyamiinien saannille ruokavaliossa ei kuitenkaan ole vielä vahvistettu. Arginiinista johdettua polyamiiniagmatiinia esiintyy runsaasti alkoholijuomissa, kuten viinissä, oluessa ja sakessa (Galgano et al., 2012).

Tämän e-kirjan artikkeleissa käsitellään erilaisia kysymyksiä, jotka liittyvät BA:n laadulliseen ja määrälliseen esiintymiseen juustoissa, kuivamakkaroissa, viinissä ja kalassa. Lisäksi raportoidaan näiden yhdisteiden mahdollisesta inaktivoinnista ja puhdistamisesta teknologisilla prosesseilla ja joidenkin mikro-organismien amiinioksidaasiaktiivisuudesta.

Conflict of Interest Statement

Tekijät ilmoittavat, että tutkimus on tehty ilman kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdolliseksi eturistiriidaksi.

.