Risk assessment for infants exposed to furan from ready-to-eat thermally processed food products in Poland

• Autorzy: Minorczyk M. , Goralczyk K. , Strucinski P. , Hernik A. , Czaja K. , Lyczewska M. , Korcz W. , Starski A. , Ludwicki J. K.

Warianty tytułu

PL

Ocena ryzyka dla niemowląt narażonych na furan obecny w utrwalanych termicznie daniach gotowych do spożycia w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Thermal processes and long storage of food lead to reactions between reducing sugars and amino acids, or with ascorbic acid, carbohydrates or polyunsaturated fatty acids. As a result of these reactions, new compounds are created. One of these compounds having an adverse effect on human health is furan. Objective. The aim of this paper was to estimate the infants exposure to furan found in thermally processed jarred food products, as well as characterizing the risk by comparing the exposure to the reference dose (RfD) and calculating margins of exposure. Materials and methods. The material consisted of 301 samples of thermally processed food for infants taken from the Polish market in years 2008 – 2010. The samples included vegetable-meat, vegetables and fruit jarred meals for infants and young children in which the furan levels were analyzed by GC/MS technique. The exposure to furan has been assessed for the 3, 4, 6, 9 ,12 months old infants using different consumption scenarios. Results. The levels of furan ranged from <1 μg/kg (LOQ) to 166.9 μg/kg. The average furan concentration in all samples was 40.2 μg/kg. The estimated exposures, calculated with different nutrition scenarios, were in the range from 0.03 to 3.56 μg/kg bw/day and exceeded in some cases RfD set at level of 1 μg/kg bw/day. Margins of exposure (MOE) achieved values even below 300 for scenarios assuming higher consumption of vegetable and vegetable-meat products. Conclusions. The magnitude of exposure to furan present in ready-to-eat meals among Polish infants is similar to data reported previously in other European countries but slightly higher than indicated in the recent EFSA report. As for some cases the estimated intake exceeds the RfD, and MOE) values are much lower than 10000 indicating a potential health concern, it is necessary to continue monitoring of furan in jarred food and estimate of its intake by infants.

PL

Wprowadzenie. Procesy cieplne, a także długie przechowywanie żywności powodują, że zachodzą w niej reakcje pomiędzy aminokwasami i cukrami redukującymi, oraz procesy z udziałem kwasu askorbinowego, węglowodanów i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. W wyniku tych reakcji powstają nowe związki chemiczne. Jednym z tych związków, wykazujących niekorzystne działanie na zdrowie człowieka, jest furan. Cel badań. Celem pracy było oszacowanie wielkości narażenia niemowląt na furan występujący w utrwalanych termicznie przetworach, a także scharakteryzowanie ryzyka przez porównanie narażenia z wartością dawki referencyjnej (RfD) oraz obliczenie marginesów narażenia. Materiał i metody. Materiał do badań stanowiło 301 próbek przetworów dla niemowląt pobranych w latach 2008 – 2010 z obrotu handlowego na terenie całego kraju. Wśród próbek znajdowały się dania warzywno-mięsne, warzywne oraz owocowe przeznaczone dla niemowląt i małych dzieci, w których zawartość furanu oznaczano metodą GC/MS. Narażenie na furan szacowano dla niemowląt w wieku 3, 4, 6, 9 i 12 miesięcy wykorzystując różne scenariusze żywienia. Wyniki. Oznaczona zawartość furanu mieściła się w zakresie od <1 μg/kg (LOQ) do 166,9 μg/kg. Średnia zawartość furanu we wszystkich próbkach wynosiła 40,2 μg/kg. Oszacowana wielkość narażenia, przy założonych różnych scenariuszach żywienia, mieściła się w granicach 0,03 – 3,56 μg/kg m.c./dzień i przekraczała dla niektórych przypadków wartość RfD. Marginesy narażenia (MOE) wyniosły nawet poniżej 300 dla scenariuszy zakładających większe spożycie produktów warzywnych i warzywno-mięsnych. Wnioski. Oszacowana wielkość narażenia niemowląt w Polsce na furan pobierany z daniami gotowymi do spożycia jest zbliżona do wcześniejszych danych pochodzących z innych państw europejskich, lecz nieco wyższa od wyników najnowszego raportu EFSA. Biorąc pod uwagę, że w niektórych przypadkach oszacowane narażenie przekraczało wartość RfD (1 μg/kg m.c./dzień), a także fakt, że wartości MOE były znacznie mniejsze od 10000 wskazując na istnienie potencjalnego zagrożenia dla zdrowia, konieczne jest kontynuowanie badań monitorowych zawartości furanu w żywności dla niemowląt i szacowanie narażenia na ten związek.

Słowa kluczowe

EN

human nutrition; risk assessment; infant; furan; human exposure; exposure assessment; thermal process; food product; Poland

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2012
• Tom: 63
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.403-410,ref.

Twórcy

autor

Minorczyk M.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Goralczyk K.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Strucinski P.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Hernik A.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Czaja K.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Lyczewska M.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Korcz W.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, PolandDepartment of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

autor

Starski A.

• Department of Food Safety, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene in Warsaw, Warsaw, Poland

autor

Ludwicki J. K.

• Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, 00-791 Warsaw, Chocimska 24, Poland

Bibliografia

• 1. Byrns, M.C., Predecki, D.P., Peterson, L.A.: Characterization of nucleoside adducts of cis-2-butene-1,4-dial, areactive metabolite of furan. Chem. Res. Toxicol. 2002,15, 373–379.
• 2. Catrhew P., DiNovi M., Woodrow Setzer R.: Application of the margin of exposure (MoE) approach to substancesin food that are genotoxic and carcinogenic. Food Chem.Toxicol. 2010, 48, S69-S74.
• 3. Chen, L.J., Hecht, S.S., Peterson, L.A.: Identification of cis-2-butene-1,4-dial as a Microsomal Metabolite ofFuran. Chem. Res. Toxicol. 1995, 8, 903–906.
• 4. Crews C., Castle L.: A review of the occurrence, formation and analysis of furan in heat-processed foods. TrendsFood Sci. Techn. 2007, 18, 365-372.
• 5. EFSA: Report of the scientific panel on contaminants in the food chain on provisional findings on furan in food.EFSA Journal 2004, 137, 1-20 (Report published on 7November 2005 replaces the earlier version).
• 6. EFSA: Opinion of the Scientific Committee on a request from EFSA related to A Harmonised Approach for RiskAssessment of Substances Which are both Genotoxicand Carcinogenic. EFSA Journal 2005, 282, 1-31.
• 7. EFSA: Results on the monitoring of furan levels in food. EFSA Scientific Report of EFSA 2009, 304, 1-23.
• 8. EFSA: Scientific/Technical Report submitted to EFSA Consumer Exposure To Furan From Heat-processedFoods and Kitchen Air 2009, 1-65.
• 9. EFSA: Update on furan levels in food from monitoring years 2004-2010 and exposure assessment. EFSA Journal2011, 9(9), 2347.
• 10. EFSA: Statement on the applicability of the Margin of Exposure approach for the safety assessment of impuritieswhich are both genotoxic and carcinogenic in substancesadded to food/feed. EFSA Journal 2012, 10(3),2578.
• 11. EPA: Integrated Risk Information System, Furan 1989. Available from: <http://www.epa.gov/iris/subst/0056.htm>.
• 12. EPA: Supplemental Guidance for Assessing Susceptibility from Early-Life Exposure to Carcinogens 2005.Available from: <http://www.epa.gov/ttn/atw/childrens_supplement_final.pdf>.
• 13. Fan X.: Formation of furan from carbohydrates and ascorbic acid following exposure to ionizing radiationand thermal processing. J. Agric. Food Chem. 2005, 53,7826-7831.
• 14. Fan X., Huang L., Sokorai K.J.B.: Factors affecting thermally induced furan formation. J. Agric. Food Chem.2008; 56, 9490–9494.
• 15. Hasnip S., Crews C., Castle L.: Some factors affecting the formation of furan in heated foods. Food Addit. Contam.2006, 23, 219-227.
• 16. Heppner C.W., Schlatter J.R.: Data requirements for risk assessment of furan in food. Food Addit. Contam. 2007,24, Suppl. 1, 114-121.
• 17. International Agency for Research on Cancer (IARC): Dry cleaning, some chlorinated solvents and otherindustrial chemicals, monographs on the evaluation ofcarcinogenic risks to humans. IARC 1995, 83, 393-407.
• 18. JECFA: Summary report of the seventy-second meeting of JECFA. 2010, 1-16.
• 19. Jestoi M., Järvinen T., Järvenpää E., Tapanainen H., Virtanen S., Peltonen K.: Furan in the baby-food samplespurchased from the Finnish markets – Determination withSPME–GC–MS. Food Chem 2009, 117, 522-528.
• 20. Johnston W.R., Frey C.N.: The volatile constituents of roasted coffee. J. Am. Chem. Soc. 1938, 60, 1624-1627.
• 21. Limacher A., Kerler J., Conde-Petit B., Blank I.: Formation of furan and methylfuran from ascorbic acid inmodel systems and food. Food Addit. Contam. 2007, 24Suppl. 1, 122-135.
• 22. Limacher A., Kerler J., Davidek T., Schmalzried F., Blank I.: Formation of Furan and Methylfuran by Maillard-TypeReactions in Model Systems and Food. J. Agric. FoodChem. 2008, 56, 3639–3647.
• 23. Maga J.A.: Furans in food. CRC Cr. Rev. Food Sci. Nutr. 1979, 11, 355-400.
• 24. Minorczyk M., Starski A., Jędra M., Gawarska H., Sawilska- Rautenstrauch D.: Badania nad zawartością furanu w przetworach dla niemowląt i małych dzieci metodąchromatografii gazowej ze spektrometrią mas. RoczPanstw Zakl Hig 2011, 62, 283-288.
• 25. National Toxicology Program (NTP): Toxicology and carcinogenesis studies of Furan (CAS No. 110-00-9) in F344/N rats and B6C3Fl mice (gavage studies), NTP Technical Report No. 402. US Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Institutes of Health, Research Triangle Park, NC 1993.
• 26. Perez Locas C., Yaylayan V.A.: Origin and mechanistic pathways of formation of the parent furan-a food toxicant.J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 6830-6836.
• 27. Reinhard H., Sager F., Zimmermann H., Zoller O.: Furan in foods on the Swiss market – method and results.Mitteilungen aus Lebensmitteluntersuchung und Hygiene2004, 95, 532–535.
• 28. Senyuva H.Z., Gokmen V.: Potential of furan formation in hazelnuts during heat treatment. Food Addit. Contam.2007, 24, Suppl. 1, 136-142.
• 29. Starski A., Minorczyk M., Jędra M., Gawarska H., Sawilska- Rautenstrauch D., Karłowski K.: Zawartość furanuw produktach dla niemowląt i małych dzieci. W: Ocenanarażenia konsumentów na chemiczne i mikrobiologicznezanieczyszczenia żywności – programy realizowane wlatach 2004-2008. NIZP-PZH, Warszawa 2010, 119-133.
• 30. Stich H.F., Rosin M.P., Wu C.H., Powrie W.: Clastogenicity of furans found in food. Cancer Lett. 1981, 13,89–95.
• 31. UK COM: UK Committees on: Toxicity Mutagenicity Carcinogenicity of Chemicals in Food, ConsumerProducts and the Environment. Annual Report 2005.Available from: <http://www.iacom.org.uk/publications/documents/AnnualReport2005.pdf>.
• 32. US Food and Drug Administration: Determination of furan in foods. Exploratory data on furan in food. Individualfood products. 2004. Available from: <http://www.fda.gov/ohrms/dockets/ac/04/briefing/4045b2_10_furan%20method.pdf>
• 33. US Food and Drug Administration (US FDA): Exploratory data on furan in food: individual food products 2008. Available from: <http://www.fda.gov/Food/FoodSafety/ FoodContaminantsAdulteration/ChemicalContaminants/Furan/ucm078439.htm>.
• 34. US Food and Drug Administration (US FDA): An updated exposure assessment for furan from the consumptionof adult and baby foods 2007. Available from: <http://www.fda.gov/Food/FoodSafety/FoodContaminantsAdulteration/ChemicalContaminants/Furan/ucm110793.htm>.
• 35. Vitenskapskomiteen for mattrygghet: Risk assessment of furan exposure in the Norwegian population. NorwegianScientific Committee for Food Safety 2012. Availablefrom: <http://www.vkm.no/dav/7b023a9623.pdf>.
• 36. Yaylayan V.A.: Precursors, formation and determination of furan in food. J. Verbr. Lebensm. 2006, 1, 5-9.
• 37. Zalecenia dotyczące żywienia dzieci zdrowych w pierwszym roku życia. Zespół Ekspertów powołany przezKonsultanta Krajowego ds. Pediatrii. Available from:<http://www.standardy.pl/pediatria/2007/2/zaleceniadotyczace-zywienia-dzieci-zdrowych-w-pier>.
• 38. Zoeller O., Sager F., Reinhard H.: Furan in food: headspace method and product survey. Food Addit. Contam. 2007, 24 (S1), 91–107.