Heterocyclic Amines (HCAs) dan Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)

Molekul

     Heterocyclic Amines (HCAs) dan Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) adalah senyawa kimia yang dapat ditemukan di lingkungan serta pada beberapa jenis makanan tertentu (Helmus et al., 2013). Pada makanan, zat ini terbentuk ketika daging, seperti daging sapi, daging babi, ikan, atau ayam dimasak dengan suhu tinggi seperti halnya pembakaran (Cross & Sinha, 2004). Pemanasan dengan suhu tinggi menyebabkan kreatin atau kreatinin, asam amino, dan karbohidrat berubah menjadi HCAs (Jägerstad et al., 1991). PAHs terbetuk ketika lemak dan cairan dari daging dipanggang secara langsung pada permukaan yang panas, proses tersebut akan menghasilkan api dan asap. Asap yang mengandung PAHs kemudian menempel pada permukaan daging. PAHs juga dapat terbentuk selama proses pengawetan makanan, misalnya pengasapan (Cross & Sinha, 2004). Pada pengujian menggunakan hewan coba, PAHs dan HCAs menunjukkan sifat karsinogen (Wakabayashi et al., 1992). Pada manusia, PAHs dan HCA secara inkonsisten dikaitkan dengan berbagai jenis kanker termasuk kanker kolorektal (Olberding, 2012). Oleh karena tidak terdapat metabolit dari PAHs dan HCAs, beberapa metode pengganti telah diusulkan untuk mengukur paparan kedua zat kimia tersebut. Tingkat kematangan daging, secara inkonsisten dikaitkan dengan kejadian kanker kolorektal (Kampman et al., 1999). Tiga studi menunjukkan korelasi positif antara tingkat kematangan dengan kejadian kanker kolorektal, sementara studi lain hanya menunjukkan sedikit atau tidak ada hubungan antara kematangan dengan kejadian kanker kolorektal (Murtaugh et al., 2005).

     PAHs juga ditemukan pada hasil pembakaran tembakau dan bahan bakar fosil. Pada makanan, pembentukan PAHs dan HCAs ditentukan oleh jenis daging, metode pemanasan, dan tingkat kematangan (rare, medium, dan well done). Pada pemanasan dengan suhu 300 ⁰F (dipanggang atau digoreng secara langsung) cenderung menghasilkan PAHs dan HCAs dengan kadar lebih tinggi. Metode memasak dengan pengasapan berperan dalam pembentukan PAHs (Jägerstad & Skog, 2005). Senyawa ini diaktifkan secara metabolik di dalam sel oleh enzim cytochrome P450 dan/atau peroksidase menjadi senyawa intermediate yang dapat menyebabkan kerusakan DNA. PAHs menginduksi tumor pada berbagai jaringan tikus dan manusia (LaVoie et al., 1993). Pada studi menggunakan model uji hewan coba, HCAs menginduksi tumor payudara, usus besar, hati, kulit, paru-paru, prostat, dan organ lain (Shirai, 1997).

     Studi populasi belum dapat menggambarkan hubungan yang definitif antara paparan PAHs dan HCAs dari proses pengolahan daging dengan kanker pada manusia. Hal ini disebabkan karena sulitnya menentukan tingkat paparan PAHs dan/atau HCAs dari daging yang telah dimasak. Variasi individu pada aktivitas enzim yang memetabolisme PAHs dan HCAs dapat memberikan hasil yang berbeda terhadap paparan zat tersebut. Pada tahun 2015, para ahli yang tergabung dalam panel independen yang diprakarsai oleh International Agency for Research on Cancer (IARC) menetapkan konsumsi daging merah sebagai “mungkin bersifat karsinogen pada manusia” (Grup 2A) berdasarkan data dari studi epidemiologis dan studi in vivo. Pada studi yang dilakukan oleh Helmus et al., tingkat kematangan daging berwarna kecoklatan hingga well done berhubungan dengan peningkatan risiko kanker kolorektal (odds ratio = 2.24, 95% CI = 1.40 – 3.60; odds ratio = 2.37, 95% CI = 1.24 – 4.51).

Jenis-Jenis Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs),
sumber: researchgate.net

     Beberapa cara dapat dilakukan untuk mengurangi pembentukan PAHs dan HCAs, meskipun tidak ada guideline spesifik mengenai konsumsi kedua zat tersebut. Langkah-langkah tersebut antara lain dengan menghindari paparan langsung daging dengan api atau permukaan logam yang panas selama proses pemasakan dan mengurangi lama waktu memasak (khususnya pada temperature tinggi) dapat menurunkan pembentukan PAHs dan HCAs (Knize & Felton, 2005). Menggunakan microwave untuk memasak daging sebelum dipanaskan dengan suhu tinggi dapat menurunkan pembentukan HCAs dengan mengurangi lama kontak daging dengan suhu tinggi ketika memasak. Membalik daging secara terus menerus ketika memasak pada permukaan dengan suhu tinggi dapat menurunkan pembetukan HCAs dibandingkan dengan hanya membiarkannya pada sumber panas. Membuang bagian yang gosong atau berwarna hitam pada daging yang telah dimasak dapat menurunkan paparan HCAs dan PAHs (Knize & Felton, 2005).

Edit: 10 Aug 2019

Referensi:

• Canzian F, Ushijima T, Serikawa T, Wakabayashi K, Sugimura T, et al. Instability of microsatellites in rat colon tumors induced by heterocyclic amines. Cancer Res. 1994;54:6315–6317.
• Cross AJ, Sinha R. Meat-related mutagens/carcinogens in the etiology of colorectal cancer. Environ Mol Mutagen. 2004;44:44–55.
• Helmus DS, Thompson CL, Zelenskiy S, Tucker TC, Li L. Red meat-derived heterocyclic amines increase risk of colon cancer: a population-based case-control study. Nutr Cancer. 2013;65(8):1141-50.Jagerstad M, Skog K, Grivas S, Olsson K. Formation of heterocyclic amines using model systems. Mutat Res. 1991;259:219–233.
• Jägerstad M, Skog K. Genotoxicity of heat-processed foods. Mutation Research 2005; 574(1–2):156–172.
• Kampman E, Slattery ML, Bigler J, Leppert M, Samowitz W, et al. Meat consumption, genetic susceptibility, and colon cancer risk: a United States multicenter case-control study. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 1999;8:15–24.
• Knize MG, Felton JS. Formation and human risk of carcinogenic heterocyclic amines formed from natural precursors in meat. Nutrition Reviews 2005; 63(5):158–165.
• LaVoie,E.J., He,Z.-M., Meegalla,R.L. and Weyand,E.H. (1993) Exceptional tumor-initiating activity of 4-fluorobenzo[j]fluoranthene on mouse skin: comparison with benzo(j)fluoranthene, 10-fluoro-benzo(j)fluoranthene, benzo(a)pyrene, dibenzo(a,l)pyrene and 7,12-dimethylbenz(a)anthracene. Cancer Lett., 70, 7–14.
• Murtaugh MA, Sweeney C, Ma KN, Caan BJ, Slattery ML. The CYP1A1 genotype may alter the association of meat consumption patterns and preparation with the risk of colorectal cancer in men and women. J Nutr. 2005;135:179–186.
• Ollberding N, Wilkens L, Henderson B, Kolonel L, Le Marchand L. Meat consumption, heterocyclic amines and colorectal cancer risk: the multiethnic cohort study. Int J Cancer. 2012;131:E1125–E1133.
• Shirai T, Tamano S, Sano M, Masui T, Hasegawa R, et al. Carcinogenicity of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) in rats: dose-response studies. Princess Takamatsu Symp. 1995;23:232–239.
• Wakabayashi K, Nagao M, Esumi H, Sugimura T. Food-derived mutagens and carcinogens. Cancer Res. 1992;52(Suppl):2092S–2098S.