Biogeni amini

Question 1

U kojim uvjetima nastaju biogeni amini?

Answer 1

Uvjeti koji pogoduju nastanku biogenih amina (BA):
* Temperatura – kod viših temp. je zamijećen porast konc. BA u namirnicama (20 – 37°C optimalna za nastanak BA), dok je kod nižih temp. smanjena njihova kumulacija u namirnicama zbog inhibicije enzimskog rasta i redukcije enzimske aktivnosti (produkcija opada ispod 5°C i iznad 40°C).
* Ph – Kiseli pH inhibira rast mikroorganizama. Također niski pH utječe na enzimsku aktivnost jer MO proizvode dekarboksilazu kao dio obrambenog mehanizma na kiselost
* Drugi čimbenici – npr. NaCl ima dvojak utjecaj na aktivnost dekarboksilaza tako što na pojedine MO djeluje inhibicijski ili stimulirajući kod visokih koncentracija.

Question 2

U kojim procesima nastaju biogeni amini?

Answer 2

Procesi koji rezultiraju pojavom BA u hrani:
* Nastanak u sirovim materijalima
* Procesi kvarenja
* Procesi i postupci fermentacije
* Formiranje u probavnom sustavu

• Nastanak u sirovim materijalima -> BA prisutni u fermentiranim namirnicama mogu se u značajnim količinama naći i u sirovom higijenski kvalitetnom materijalu, npr.:
  o Putrescin – meso, riba, mlijeko, voće
  o Histamin – fiziološke koncentracije u krvi i iznutricama (krvavice)
• Procesi kvarenja -> MO kvarenja mogu znatno doprinijeti nastanku BA u fermentiranoj hrani, iako hrana nije pokvarena. Razina BA (indeks kvalitete) –> kriterij procjene higijenske kvalitete i svježine određenih namirnica (riba, mesni proizvodi).
• Procesi i postupci fermentacije -> pojedine bakterije uključene u procese fermentacije pogoduju nastanku BA u hrani:
  o Proces mliječno kisele fermentacije -> dolazi do konverzije ugljikohidrata u mliječnu kiselinu djelovanje bakterija mliječne kiseline što je poželjno u proizvodnji kobasičarskih proizvoda, sireva, kruha od kiselog tijesta, fermentaciji malične kiseline u mliječnu u vinima … -> mogućnost produkcije BA

o Alkoholno vrenje se ne povezuje s produkcijom BA
* Formiranje u probavnom sustavu -> pored ingestije BA sa hranom postoji mogućnost njihove produkcije u intestinalnom traktu djelovanjem MO prisutnih u crijevima ili u hrani

Question 3

Podjela biogenih amina po kemijskoj strukturi (navedi preimjere)

Answer 3

BA su organske baze male molekulske mase koje nastaju u metaboličkim procesima u životinja, biljaka i MO. Prema kemijskoj strukturi dijele se na: alifatske (putrescin, spermin, spermidin, agmatin, kadaverin), aromatske (tiramin, fenilietilamin) i heterocikličke (histamin, triptamin).

Question 4

Putevi detoksikacije biogenih amina

Answer 4

Detoksikacija se odvija se u intestinalnom traktu. Detoksikacijski sustav je sposoban metabolizirati BA unijete normalnom prehranom preko:
- Monoamin i diamin oksidaze (MAO, DAO) –> prisutni u crijevnom epitelu.
- N-metil transferaze
- Reakcije konjugacija

Question 5

Navedite metaboličke pretvorbe histidina.

Answer 5

Metaboličke pretvorbe histidina:
* Deaminacija u uronsku kiselinu –> temeljni put u normalnim fiziološkim uvjetima
* Dekarboksilacija histidina u histamin –> može prevladavati u određenim okolnostima, npr. bakterijska kontaminacija

Question 6

Objasnite značaj spermina i spermidina u neonatalnom razvoju

Answer 6

Humano mlijeko ima relativno visoke koncentracije poliamina (spermina i spermidina), a niže konc. putrescina. No postoje velike individualne razlike. Tijekom prvog tjedna dolazi do porasta u konc. BA, maksimum se postiže 1-2 tjedna od poroda, a smanjenje konc. do 4. mjeseca laktacije.

Postoji pretpostavka o protektivnoj ulozi spermina i spermidina u neonatalnom razvoju kod alimentarnih alergija u smislu da smanjuju mukoznu propusnosti za antigene.

Question 7

Mogući indikator kvarenja u govedini i piletini je prisutnost _________________.

Answer 7

Mogući indikator kvarenja u govedini i piletini je prisutnost ___KADAVERINA___.

Question 8

Toksičnost bigenih amina.

Answer 8

Farmakološka aktivnost: histamin i tiramin su više aktivni nego putrescin i kadaverin.

Štetni učinci BA se manifestiraju kao: hipertenzija/hipotenzija, bradikardija/tahikardija, ukočenost čeljusti, pareza ekstremiteta. Pojedini amini djeluju kao potencijatori toksičnosti drugih. Ulaze u reakcije s nitritima i tvore kancerogene nitrozamine.

Question 9

Navedi prekursore i enzime putrescina i kadaverina.

Answer 9

Kadaverin – prekursor je lizin, a enzim lizin dekarboksilaza
Putrescin – prekursori su ornitin, agmatin, a enzimi ornitin dekarboksilaza i agmatinaza

Question 10

Koja je fiziološka uloga biogenih amina u organizmu?

Answer 10

• pojedini POLIAMINI (putrescin, spermin, spermidin i kadaverin) su neophodne komponente žive stanice (uloga u rastu i diferencijaciji stanice i održavanju metaboličkih aktivnosti)
• mogu se sintetizirati ‘na mjestu uključnosti u fiziološke procese
• povezanost s rastom tumora (povećana sinteza poliamina potrebna za rast neoplazmi)

Question 11

Objasnite prisutnost histamina u hrani: u kojoj vrsti namirnica i zašto?

Answer 11

Histamin je prisutan u namirnicama životinjskog porijekla. Primjerice u ribama su pronađene velike količine endogenog histidina, gdje tvorba histamina primarno nastaje uslijed mikrobne aktivnosti. Uglavnom je riječ o ribama iz porodice Scombroidae (skuša, srela, tuna i srodne ribe). Histidin koji je prisutan u ribama može ići u dvije biotransformacije: deaminacija u urokansku kiselinu te dekarboksilacija u histamin.

Sir, uz ribu, najčešće povezan s
histaminskim trovanjima

Kod zdravih osoba, histamin iz hrane se razgrađuje enzimom diamin oksidazom (DAO).