Acrylamide

L'acrylamideou 2-propénamide (amideacrylique) est uncomposé organiquedeformule bruteC3H5NO.
L'acrylamide est une substanceCMR(cancérogène,mutagèneetreprotoxique). Il est classé parmi lescomposés du groupe 2A (agents probablement cancérogènes)selon la classification duCIRC.
Il est considéré par l'OMScomme présentant un risque pour lasantéhumaineet fait partie de laListe EPA des substances extrêmement dangereuses. Il se forme spontanément lors de la cuisson (four,friture,rôtissage, etc.) à haute température (supérieure à120°C) d'aliments riches englucides(amidon,sucres) et enprotéines.
L'acrylamide est utilisé en industrie dans la synthèse de polymères : les polyacrylamides. Ces derniers peuvent être utilisés comme liant,épaississantou floculant dans le ciment, les emballages alimentaires et les produits de plastique employés en laboratoire ou même dans la préparation de pesticides et de cosmétiques.
De l'acrylamide peut être produit dans les légumes et l'environnement par dégradation du polyacrylamide, sous l'action de la lumière ou de la chaleur.
La formation de l'acrylamide dépend de latempératurede cuisson, de la teneur en eau de l'environnement de cuisson et du contenu en glucides et protéines des aliments. L'acrylamide serait le plus souvent synthétisé à partir de deux précurseurs ; l'asparagine(unacide aminé), quand il entre enréactionavec un autre précurseur qui est un sucre (comme leglucose), suivant une réaction dite «réaction de Maillard», du nom du chimiste français qui l'a identifiée pour la première fois. C'est justement cette réaction qui donne aux aliments frits leur goût, leur consistance et leur couleur brune si caractéristiques.
Les aliments les plus concernés par cette formation seraient d'abord les produits à base decéréaleset depommes de terre(tels que leschipsou lesfrites), lespainset pâtisseries et généralement tous les produits soumis à des températures élevées comme lecaféou lesamandesgrillées lors de latorréfaction. On sait depuis quelques années que de l'acrylamide apparaît « spontanément » lors de la cuisson de certains aliments à plus de120°C.
En 2002, des experts de l'organisation mondiale de la santé(OMS) se sont inquiétés du constat que deslégumescuits présentaient eux aussi des niveaux significatifs et préoccupants d'acrylamide. Une explication à ce fait pourrait être l'apparition d'acrylamide issu de la dégradation naturelle du polyacrylamide utilisé comme agent épaississant de certaines formules commerciales d'herbicides (Roundup). Ce produit étant abondamment utilisé comme additif auglyphosatedans le Roundup, lequel est très utilisé sur la plupart descultures transgéniques, il est source de préoccupation pourécotoxicologueset toxicologues.
Cependant, l'American Cancer Societyestime que l'acrylamide présent dans l'alimentation n'est probablement pas associé à un risque de développer un cancer, au moins pour les cancers les plus communs.
En 2015, l’Autorité européenne de sécurité des aliments(EFSA) a conclu que l’acrylamide dans les aliments« accroît potentiellement le risque de développement d’un cancer pour les consommateurs de tous les groupes d’âge» ». Un rapport publié par SumOfUs, organisation internationale d’alerte sur la consommation, révèle que les taux d’acrylamide dans de nombreux produits alimentaires sont très supérieurs aux recommandations. C’est ainsi qu’il a été détecté dans du café instantané vendu enBelgiqueun taux d'acrylamide42 foisplus élevé que la recommandation officielle.
La consommation quotidienne de la nourriture contaminée par l'acrylamide est estimée à 1µg/kgmasse corporelle /jour pour la population générale et à 4µg/kgmasse corporelle /jour pour les gros consommateurs.
En abaissant lepHdans les chips demaïsou les frites par l'addition d'acide citriqueavant de les mettre au four, le niveau d'acrylamide est réduit (jusqu'à 80 %). La solution d'acide citrique ou d'acide acétiquearrive à extraire les précurseurs de la pomme de terre.
En 2002, alors que les données d'exposition manquaient, laCommission européennea entamé un recueil des données d'occurrence de taux d'acrylamide dans les aliments, tâche ensuite confiée à l'Autorité européenne de sécurité des aliments(AESA) en 2006, en collaboration avec les États membres.
La substance est considérée comme pouvant avoir des effets sur lesystème nerveux, en entraînant des lésions dusystème nerveux périphérique.
Une étude, financée par l'UEa montré une association positive entre un taux élevé d'acrylamide dans le sang et le développement ducancer du sein. Les auteurs soulignent le fait que leur étude ne prouve pas l'existence d'un lien direct entre l'acrylamide présent dans les aliments et le cancer, mais ils évoquent toutefois cette possibilité, qui doit être confirmée par des travaux plus approfondis.
Cinétique environnementale et comportement :
Dans plusieurs pays, en vue de maintenir une limite de0,25μg ld'acrylamide dans l'eau potable, la concentration de monomère d'acrylamide dans le polyacrylamide utilisé pour le traitement d'eau est limitée à 0,05 % (0,5g/kg). Si le polyacrylamide est utilisé pour l'emballage des aliments, la concentration est limitée à 0,2 % (2g/kg).
Unadulteconsommerait en moyenne 0,4μg(millionième de gramme) d'acrylamide par kilogramme de masse corporelle chaque jour. Sans certitudes, les chercheurs conseillent toutefois d'en diminuer la quantité ingérée.
Pour cela, il est recommandé de :
Nota : la lécithine contenue dans lesojaou le jaune de l'œuf réduirait la formation d'acrylamide dans une recette.
Pour les pommes de terre :
Pour le café, on constate de forte variation(UnArabicabrésilien a été mesuré à 131µg/kget23µg/Lalors qu'unRobustaivoirien contenait environ 2 191µg/kget390µg/L), néanmoins on peut retenir :
La Confédération des industries agroalimentaires (CIAA) a publié et met à jour périodiquement une «Acrylamide Toolbox» (boîte à outils), à partir des connaissances disponibles, pour aider l'industrie alimentaire à volontairement réduire les taux d'acrylamide des aliments.
L'acrylamide a d'abord été identifié comme toxique chimique industriel très réactif, notamment présent dans la fumée dutabac. Laneurotoxicitéde l'acrylamide chez l'humain a été révélée via des cas d'expositions accidentelles ou professionnelles à des taux élevés de ce produit. L'acrylamide est par ailleurs un carcinogène et reprotoxique connu (sur l'animal de laboratoire). Les données le concernant relèvent pour partie du secret d'affaire («trade secrets») aux États-Unis, ce qui pourrait freiner son évaluationécotoxicologiqueet en matière desanté environnementale.
Des chercheurs suédois, en2002, ont les premiers montré sa présence dans l'alimentation humaine.
L'ex-Comité scientifique de l'alimentation humaine (CSAH) a émis un avis sur l'acrylamide en 2002, puis une1étude a été publiée sur l'acrylamide dans les aliments. D'autres études ont été financées par l'UE.
L'acrylamide est l'un des produits à risque étudiés par le groupe scientifique sur lescontaminantsde lachaîne alimentaire(CONTAM) de l'Autorité européenne de sécurité des aliments(AESA), après avoir fait l'objet d'un rapport du Comité mixteFAO/OMSd'experts des additifs alimentaires.
Une étude récente (des universités deReadinget deLeeds) a confirmé que les processus industriels actuels (trempage de la frite dans du glucose avant cuisson) entrainent bien la formation d'acrylamide à l'intérieur des frites, et que les pommes de terre traitées avec du glucose après avoir été portées à des températures élevées « produisent » bien de l'acrylamide, le phénomène ayant même été modélisé (prédiction possible du taux d'acrylamide selon les modalités de préparation des frites). Cependant, selon laFood Standards Agency(FSA), l'effet cancérigène de l'acrylamide, aux doses où il est présent dans les aliments doit encore être démontré. La FSA a lancé plusieurs études sur la formation d'acrylamide et les moyens de la réduire dans les aliments. Une des pistes étudiées est la réduction en amont des précurseurs (asparagineet sucres réducteurs libres) de l'acrylamide.
Concernant l'acrylamide trouvé dans les légumes, on a montré en laboratoire dès le milieu et la fin des années 1990 que le glyphosate interagit avec lepolyacrylamideen le rendant plus soluble; la combinaison des deux produits facilitant leur pénétration dans les végétaux traités. Il a été récemment montré, d'autre part que la chaleur et lalumièrecontribuent à libérer de l'acrylamide à partir du polyacrylamide. La prudence été conseillée par les biologistes en matière de mélange de ces deux molécules.
L'acrylamide est rapidement absorbé et distribué dans le corps de l'animal et concentré dans le sang avec une demi-vie de deux heures. L'acrylamide est biotransformé par conjugaison auglutathionavant sa dégradation. Les métabolites excrétés dans l'urine ne sont pas toxiques et représentent 90 % d'acrylamide absorbé. 
En 2004, une étude a démontré qu'environ deux heures après avoir consommé des « croustilles de pomme de terre » contenant938± 1μgd'acrylamide, 4,5 % d'acrylamide sont retrouvés dans l'urine (étude sur trois hommes et trois femmes).
La formation de l'acrylamide dans la nourriture n'est pas distribuée de façon homogène mais largement en surface. Pour cette raison, toute la portion de la nourriture doit être homogénéisée avant d'échantillonner pour l'extraction et l'analyse. 
La plupart des méthodes utilisent l'acrylamide isotopique, 2H3-AA ou 13C3-AA, commestandard interne. Le standard interne est ajouté avant l'extraction.
L'extraction de l'acrylamide à l'eau froide dans un rapport de 1:10 est très rapide en quelques minutes pour des échantillons hydrophiles comme les céréales, les pommes de terre. Si l'échantillon contient une matrice grasse (chocolat,beurre d'arachide, etc.), il faut l'extraire avec unsolvant non polairepour enlever laphaselipide.
L'extraction ausolvant organiqueest une méthode alternative à l'extraction à l'eau. L'acétonitrile, leméthanol, lepropanol, le mélange d'éthanol/dichlorométhane, etc. sont des exemples de solvants organiques polaires qui ont été utilisés pour extraire l'acrylamide de la nourriture. Toutefois, une hydratation de la nourriture est nécessaire pour assurer une extraction efficace.
L'acrylamide est dérivé en2,3-dibromopropionamidepour une meilleure sensibilité. Labromationde l'acrylamide se fait à5°Cpendant une nuit. Le dérivé bromé est extrait dans l'acétate d'éthyleet séché avec dusulfate de sodiumpuis concentré par évaporation du solvant.
L'analyse parchromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS)directement sans dérivation a donné des résultats plus élevés à cause de l'acrylamide formée lors de l'analyse. La formation de l'acrylamide supplémentaire est causée par la présence du précurseur de l'acrylamide.
L'analyse par GC-MS avec dérivation peut donner unelimite de quantification(LOQ) jusqu'à 5µg/kg.
L'acrylamide est un faiblechromophoreUV. Lachromatographie en phase liquideparUV(LC-UV) est idéale pour l'analyse de la nourriture qui a un niveau élevé en acrylamide comme les nouilles instantanées et les produits de pomme de terre. La LC-UV est aussi utilisée pour analyser les résidus d'acrylamide dans lepolyacrylamide, dans le sol ou dans d'autres échantillons environnementaux.
En LC-MS/MS parélectronébuliseur, un nettoyage de l'extrait aqueux à l'aide d'une cartouche SPE est nécessaire pour enlever les interférences. Trois principaux pics sont observés : m/z 72 (ion moléculaire), m/z 55 (perte de NH3) et m/z 27 (perte de NH3et de C=O). Le pic le plus intense, l'ion m/z 55, est utilisé pour la quantification. Pour l'identification, le spectre de l'échantillon est comparé avec celui du standard à uneénergie d'ionisationde10eVet de20eV. Lalimite de détection(LOD) peut descendre jusqu'à 3µg/kget lalimite de quantification(LOQ), jusqu'à 10µg/kg. Le domaine delinéaritéest de10–10 000µg/kg.