Wwa – co to za skrót i co oznacza?

Skrót WWA oznacza wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne – dużą grupę związków chemicznych, które powstają głównie podczas niecałkowitego spalania materii organicznej i mają udowodnione działanie rakotwórcze. Spotykasz je w dymie tytoniowym, smogu i żywności grillowanej lub wędzonej, a ich ekspozycja może prowadzić do mutacji DNA i rozwoju nowotworów. Jeśli chcesz zrozumieć, skąd biorą się WWA, jak wpływają na organizm i jak zmniejszyć kontakt z tymi związkami, przeczytaj dalszą część artykułu.

Co oznacza skrót WWA?

Skrót WWA rozwija się jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. To obszerna grupa związków organicznych zbudowanych wyłącznie z atomów węgla i wodoru, w której każda cząsteczka ma co najmniej dwa skondensowane pierścienie aromatyczne. W literaturze można spotkać też angielski odpowiednik PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons), ale w polskich normach i opracowaniach technicznych funkcjonuje właśnie skrót WWA.

Do tej grupy zalicza się ponad 200 związków, o różnej toksyczności i różnej liczbie pierścieni – od tzw. małych WWA (do sześciu pierścieni) po duże, które są bardziej trwałe i gorzej degradowane w środowisku. Wspólna cecha to silnie hydrofobowy charakter oraz dobra rozpuszczalność w tłuszczach i rozpuszczalnikach organicznych, co sprzyja kumulacji w tkance tłuszczowej ludzi i zwierząt.

Najlepiej poznanym przedstawicielem grupy WWA jest benzo(a)piren, dla którego w Unii Europejskiej ustalono normę w powietrzu – do 1 ng/m³ w skali roku.

Jak powstają wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne?

WWA powstają wtedy, gdy spalanie materii organicznej nie przebiega do końca. Chodzi o sytuacje, w których brakuje tlenu, temperatura jest zbyt wysoka lub zbyt niska, a proces spalania jest „brudny”. Związki te pojawiają się w spalinach, dymie, sadzy i osadach powstających na skutek takiego niepełnego spalania.

Źródła powstawania WWA dzieli się na naturalne i wynikające z działalności człowieka. Pożary lasów, wybuchy wulkanów czy procesy hydrotermiczne zawsze generowały pewną ilość tych związków, ale obecnie dominują źródła antropogeniczne – spalanie paliw kopalnych, intensywny transport, przemysł ciężki, piece domowe czy niekontrolowane spalanie odpadów.

Jak grillowanie wpływa na powstawanie WWA?

Grill i ruszt to jedno z najważniejszych „domowych” źródeł WWA. W czasie grillowania tłuszcz z mięsa topi się i kapie na rozżarzony węgiel lub drewno. W wysokiej temperaturze zachodzi piroliza tłuszczu – w jej trakcie powstają liczne produkty uboczne, w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Dym, który unosi się z żaru, niesie te związki wprost na powierzchnię jedzenia.

Szacuje się, że w mocno zwęglonym mięsie może się pojawić nawet do 20 μg WWA na 1 kg produktu. Najwięcej związków tworzy się na początku palenia, gdy widoczny jest otwarty płomień i żar intensywnie dymi. Im bliżej mięso leży rozżarzonego paliwa, tym mniej czasu ma dym na rozproszenie i tym większa ilość WWA osiada na potrawie.

Jakie inne procesy generują WWA?

Grill to tylko część problemu. WWA powstają szeroko w środowisku wszędzie tam, gdzie spala się paliwa lub inne materiały organiczne w nieoptymalnych warunkach. Duże ilości powstają w elektrowniach i elektrociepłowniach opalanych węglem, podczas produkcji koksu, w rafineriach czy hutach, a także w czasie spalania odpadów domowych. Znaczący udział ma też transport samochodowy – zwłaszcza w gęsto zabudowanych obszarach miejskich, w których stężenia wybranych WWA w powietrzu są wyraźnie wyższe niż na terenach wiejskich.

Źródłem ekspozycji bywa także dym tytoniowy – jeden papieros może zawierać od 20 do 40 ng benzo(a)pirenu. W rolnictwie emisję zwiększa wypalanie słomy i ściernisk, bo tam również dochodzi do niecałkowitego spalania materii organicznej. Osady WWA potem trafiają do gleby i wód, skąd mogą przedostać się dalej do łańcucha pokarmowego.

Jak WWA dostają się do organizmu?

Drogi narażenia są trzy: przewód pokarmowy, układ oddechowy i skóra. U osób niepalących decydującą rolę odgrywa jedzenie – Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że około 99% narażenia na WWA wynika z konsumpcji żywności, z czego największy udział mają potrawy grillowane, wędzone, smażone i pieczone nad otwartym ogniem.

WWA są dobrze wchłaniane z przewodu pokarmowego, zwłaszcza jeśli dieta jest bogata w tłuszcz, który ułatwia rozpuszczanie się cząsteczek i ich transport. Z krwiobiegu przechodzą one m.in. do tkanki tłuszczowej, wątroby i nerek, gdzie mogą się czasowo kumulować. Część dawki wchłaniamy też przez drogi oddechowe, wdychając smog, dym papierosowy czy opary z procesów przemysłowych.

U mieszkańca silnie zanieczyszczonego miasta roczna dawka wdychanego benzo(a)pirenu bywa porównywana do wypalenia kilku tysięcy papierosów w ciągu roku.

Trzecia droga – kontakt przez skórę – dotyczy przede wszystkim osób pracujących z olejami, smołą, asfaltem czy w przemyśle koksowniczym. Związki te mogą wówczas przenikać przez naskórek, zwłaszcza gdy ochrona osobista jest niewystarczająca.

Jak WWA wpływają na zdrowie?

Same cząsteczki WWA są stosunkowo mało toksyczne w ostrym kontakcie. Problem zaczyna się wtedy, gdy organizm przekształca je w reaktywne metabolity. Proces ten zachodzi głównie w wątrobie i bierze w nim udział enzymatyczny układ mikrosomalny, w tym cytochrom P450. To właśnie jego działanie przekształca WWA w epoksydy i dihydrodiole, które łatwo reagują z DNA i białkami komórkowymi.

Reaktywne metabolity mogą tworzyć trwałe addukty z kwasami nukleinowymi, lipidami i białkami błon komórkowych. Z takiej reakcji wynikają zmiany w strukturze materiału genetycznego – niektóre z nich organizm potrafi naprawić, inne zostają utrwalone i z czasem zwiększają ryzyko przemiany nowotworowej lub wad rozwojowych płodu.

Jaką rolę odgrywa gen p53?

Jednym z najważniejszych celów działania reaktywnych metabolitów WWA jest gen p53. Ten fragment DNA pełni funkcję „strażnika” cyklu komórkowego – kontroluje podziały komórek, naprawę uszkodzeń materiału genetycznego i inicjuje śmierć komórek z nieodwracalnymi zmianami. Kiedy na skutek ekspozycji na WWA dochodzi do mutacji w tym genie, komórki z uszkodzonym DNA przestają być efektywnie eliminowane.

Badania wykazały m.in. charakterystyczne zamiany zasad (guanina na tyminę) w genie p53 w guzach płuca u palaczy. Tego typu mutacje uznaje się za istotny etap rozwoju nowotworów związanych z długotrwałą ekspozycją na WWA, zarówno w układzie oddechowym, jak i w innych tkankach.

Jakie choroby są związane z ekspozycją na WWA?

Najlepiej opisanym skutkiem długotrwałego narażenia na WWA jest wzrost ryzyka nowotworów. Badania na zwierzętach i w populacjach ludzi wskazują na związek z rakiem płuca (przy inhalacji zanieczyszczonego powietrza), rakiem żołądka (przy wysokiej zawartości WWA w żywności) oraz rakiem skóry, kiedy związki te stale kontaktują się z naskórkiem. U kobiet obserwuje się także zależność między wysokim poziomem kompleksów WWA-DNA a większym prawdopodobieństwem wystąpienia raka piersi.

Toksyczność przewlekła nie ogranicza się tylko do nowotworów. Ekspozycja może prowadzić do częstszych infekcji górnych dróg oddechowych, zaostrzenia astmy i alergii, przyspieszonego pogarszania się funkcji poznawczych czy problemów z płodnością u mężczyzn. Opisywane są również niekorzystne skutki dla ciąży – niska masa urodzeniowa, wady rozwojowe serca, gorszy rozwój intelektualny i zaburzenia zachowania u dzieci narażonych jeszcze w życiu płodowym.

Jak ograniczyć kontakt z WWA na co dzień?

Całkowite wyeliminowanie WWA z otoczenia jest nierealne, bo są one obecne zarówno w środowisku, jak i w żywności. Można jednak znacząco zmniejszyć dawkę przyjmowaną każdego dnia, modyfikując kilka nawyków. Największy efekt dają zmiany w sposobie przygotowywania jedzenia, rzucenie palenia i redukcja ekspozycji na dym oraz smog.

W żywności szczególnie dużo WWA pojawia się w mięsie grillowanym, wędzonym i mocno smażonym, a także w niektórych olejach roślinnych, kawie, herbacie i produktach zbożowych prażonych w wysokiej temperaturze. Ograniczenie spożycia tego typu produktów, zwłaszcza w mocno przypieczonej postaci, może wyraźnie obniżyć narażenie.

Jak grillować, żeby było bezpieczniej?

Sezonowy grill nie musi oznaczać dużej dawki WWA, jeśli wprowadzisz kilka prostych zasad. Najważniejsze jest przerwanie kontaktu tłuszczu z płomieniem – to właśnie krople tłuszczu spalane na rozżarzonym węglu są głównym generatorem tych związków. Dopiero ich dym i sadza przenoszą się na powierzchnię potrawy.

Warto wykorzystać specjalne tacki, ruszty z pośrednim ogrzewaniem lub urządzenia, w których tłuszcz ścieka do oddzielnego pojemnika. Dobrze sprawdza się też grill gazowy, w którym paliwo spala się prawie całkowicie i daje znacznie mniej dymu niż klasyczny węgiel. Duże znaczenie ma również wentylacja – otwarty, przewiewny teren ogranicza stężenie WWA wokół rusztu.

Jak mogą pomóc marynaty?

Przed obróbką mięsa warto sięgnąć po marynaty bogate w naturalne przeciwutleniacze. Czosnek, cebula, zioła, przyprawy korzenne czy soki cytrusowe nie tylko poprawiają smak, lecz także mogą częściowo hamować tworzenie się WWA podczas smażenia lub pieczenia. Dobrze przygotowana marynata pomaga utrzymać wilgotność mięsa, ogranicza wyciek tłuszczu i zmniejsza intensywność jego spalania na powierzchni paliwa.

Dobrym zabiegiem jest także usunięcie skóry z drobiu przed grillowaniem i unikanie dopiekania mięsa do czarnej, zwęglonej skórki. Im mocniej przypieczona powierzchnia, tym większa szansa, że zawiera wysoką koncentrację wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

Jakie są normy prawne dla WWA w żywności?

Na terenie Unii Europejskiej zawartość WWA w żywności regulują akty prawne, w tym Rozporządzenie Komisji (UE) nr 835/2011. Dokument ten określa maksymalne dopuszczalne poziomy benzo(a)pirenu oraz sumy wybranych WWA (m.in. benzo(a)antracenu, benzo(b)fluorantenu i chryzenu) w różnych grupach produktów.

Dla wędzonych mięs i produktów mięsnych limit benzo(a)pirenu wynosi 2,0 μg/kg, a dla sumy czterech wymienionych związków – 12 μg/kg. Dla wędzonych ryb i przetworów rybnych obowiązują takie same wartości. Bardziej rygorystyczne normy dotyczą żywności niemowląt i małych dzieci, gdzie dopuszczalne stężenia ustawiono na poziomie 1 μg/kg zarówno dla benzo(a)pirenu, jak i dla sumy czterech wskaźnikowych WWA.

Jak jeszcze zmniejszyć narażenie na WWA?

Duży efekt daje rezygnacja z palenia papierosów – to ogranicza zarówno dawkę WWA wchłanianą bezpośrednio przez płuca, jak i ekspozycję osób z otoczenia na dym boczny. W diecie można częściej wybierać potrawy gotowane w wodzie, na parze lub pieczone w piekarniku elektrycznym przy umiarkowanej temperaturze zamiast opalania nad płomieniem.

W przypadku produktów wędzonych pomocne bywa ich krótkie opłukanie przed spożyciem, co w niektórych badaniach obniżało zawartość części WWA na powierzchni. Warto też zwracać uwagę na jakość tłuszczów – rafinowane oleje roślinne mogą zawierać pewne ilości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, jeśli proces technologiczny przebiegał w bardzo wysokich temperaturach.

Największy realny zysk dają trzy działania: rzucenie palenia, rzadsze jedzenie silnie grillowanych i wędzonych potraw oraz spokojne, równomierne pieczenie zamiast przypalania nad ogniem.

Na skalę populacyjną ważne są także rozwiązania systemowe – ograniczanie spalania węgla w domowych piecach, redukcja ruchu samochodowego w centrach miast i poprawa jakości powietrza. Dla pojedynczej osoby największe znaczenie ma jednak to, co codziennie trafia na talerz i jak przebiega proces obróbki termicznej jedzenia.