Frontiers in Microbiology

Aminy biogenne (BA) są związkami azotowymi o małej masie cząsteczkowej i są niezbędne w niskich stężeniach dla naturalnych funkcji metabolicznych i fizjologicznych u zwierząt, roślin i mikroorganizmów. Histamina, putrescyna, kadaweryna, tyramina, tryptamina, 2-fenyloetyloamina, spermina i spermidyna są najważniejszymi BA w żywności, w której powstają głównie w wyniku mikrobiologicznej dekarboksylacji aminokwasów. Na produkcję BA w żywności wpływa wiele czynników, w tym parametry fizykochemiczne żywności (NaCl, pH i temperatura dojrzewania), warunki przechowywania i dystrybucji, procesy i praktyki produkcyjne, obecność mikroorganizmów dekarboksylazododatnich, jakość surowca oraz dostępność wolnych aminokwasów (Linares i in., 2012). Niemniej jednak, spożycie żywności lub napojów zawierających duże ilości tych związków może wywołać efekty toksyczne, takie jak nadciśnienie, kołatanie serca, ból głowy, nudności, biegunka, zaczerwienienie i zlokalizowany stan zapalny; w skrajnych przypadkach zatrucie może mieć skutek śmiertelny. Stopień zatrucia BA zależy od ilości i rodzaju spożytego BA oraz od prawidłowego funkcjonowania układu detoksykacji. W rzeczywistości, po spożyciu żywności, niewielkie ilości BA są powszechnie metabolizowane w jelitach człowieka do fizjologicznie mniej aktywnych form poprzez aktywność enzymów utleniających aminy, oksydazy monoaminowej i oksydazy diaminowej. Trudno jest zatem ustalić toksyczny poziom spożytego BA, ponieważ zależy on od indywidualnej wrażliwości i stanu zdrowia konsumentów. Ponadto nieprawidłowe funkcjonowanie lub obniżona aktywność oksydazy aminowej może skutkować wysokim poziomem BA we krwi, natomiast osoby przyjmujące leki z inhibitorem aminooksydazy i/lub alkohol wykazują interakcje z systemem detoksykacji.

Wśród zatruć związanych z BA znajduje się „zatrucie Scombroidem” spowodowane histaminą, która jest jedynym BA z limitami regulacyjnymi, ustalonymi przez Komisję Europejską, do maksymalnie 200 mg/kg w świeżych rybach i 400 mg/kg w produktach rybołówstwa poddanych obróbce poprzez dojrzewanie enzymatyczne w solance (Visciano i in., 2012, 2014). Kolejnym po rybach produktem spożywczym, w którym najczęściej dochodzi do zatruć tyraminą, tzw. reakcji serowej, związanej z jej wysoką zawartością w serach dojrzewających, są sery (Schirone i in., 2012). Inne potencjalnie BA, zwłaszcza histamina i putrescyna, są również obecne w żywności fermentowanej na bazie mleka (Linares i in., 2012).

Co więcej, w napojach fermentowanych, takich jak wino, bardzo trudno jest zminimalizować zawartość BA, które są produkowane głównie poprzez dekarboksylację aminokwasów przez drożdże podczas fermentacji i/lub bakterie kwasu mlekowego podczas fermentacji malolaktycznej. W szczególności rocznik, odmiana winogron, region geograficzny oraz metody winifikacji, takie jak maceracja skórki winogron, to niektóre ze zmiennych, które mogą prowadzić do wzrostu zawartości aminokwasów prekursorowych, a następnie BA w winie (Smit i in., 2012). Ostatnio, niektóre szczepy Lactobacillus plantarum wyizolowane z wina i innych źródeł enologicznych były testowane pod kątem ich zdolności do degradacji BA. Dwa szczepy wybrano ze względu na ich potencjalną zdolność do redukcji BA w winie (putrescyny i tyraminy) oraz do zaprojektowania malolaktycznych kultur starterowych (Capozzi i in., 2012).

Pośród podejść przydatnych do kontroli powstawania BA, takich jak ograniczenie wzrostu mikroorganizmów poprzez chłodzenie i zamrażanie lub ciśnienia hydrostatyczne, napromieniowanie, pakowanie w kontrolowanej atmosferze lub stosowanie dodatków do żywności, itp, stosowanie wyselekcjonowanych kultur starterowych wolnych od potencjału tworzenia BA, zostało zaproponowane jako jeden z najlepszych środków technologicznych do kontroli aminogenezy podczas produkcji tradycyjnych kiełbas (Latorre-Moratalla i in., 2012). W rzeczywistości w tradycyjnych suchych kiełbasach wysoka zawartość BA może być wytwarzana przez różne grupy drobnoustrojów, takie jak bakterie kwasu mlekowego i enterokoki, ale także przez gronkowce i pałeczki (Bermúdez i in., 2012).

Pośród spożywczych BA, poliaminy są wszechobecnymi substancjami uważanymi za bioregulatory licznych funkcji komórek i są zaangażowane w naprawę tkanek oraz w sygnalizację wewnątrzkomórkową. Pomimo wielu funkcji biologicznych przypisywanych poliaminom, wysokie poziomy tych związków w środkach spożywczych mogą mieć działanie toksyczne; nie ustalono jednak dotychczas bezpiecznego poziomu spożycia poliamin w diecie. Poliamina agmatyna, pochodna argininy, jest obecna na wysokich poziomach w napojach alkoholowych, takich jak wino, piwo, sake (Galgano et al., 2012).

Artykuły w niniejszym eBooku dotyczą różnych kwestii związanych z jakościową i ilościową obecnością BA w serach, suchych kiełbasach, winie i rybach. Opisano również możliwą inaktywację i wymiatanie tych związków przez procesy technologiczne oraz aktywność aminooksydazy niektórych mikroorganizmów.

Oświadczenie o konflikcie interesów

Autorzy oświadczają, że badania zostały przeprowadzone przy braku jakichkolwiek komercyjnych lub finansowych powiązań, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.

.