Nuove tecnologie per individuare sostanze chimiche cancerogene nascoste negli alimenti

Gli scienziati hanno identificato sostanze chimiche potenzialmente cancerogene nascoste in molti alimenti di uso quotidiano, soprattutto in quelli sottoposti a metodi di cottura ad alte temperature come grigliatura, arrostimento, affumicatura e frittura. Questi composti, noti come IPA (idrocarburi policiclici aromatici), possono formarsi durante la cottura o entrare negli alimenti a causa di contaminazione, sollevando preoccupazioni circa i rischi per la salute a lungo termine.

Un nuovo test ad alta velocità per la sicurezza alimentare potrebbe semplificare notevolmente l’individuazione di sostanze chimiche cancerogene nascoste negli alimenti grigliati e trasformati.

Sempre più persone prestano molta attenzione a ciò che mangiano, spesso monitorando le calorie, facendo esercizio fisico quotidianamente e riempiendo i loro piatti con alimenti che sembrano naturalmente sani, come frutta e verdura. Eppure, anche gli alimenti nutrienti possono nascondere potenziali contaminanti chimici. Alcuni agenti contaminanti possono provenire dall’ambiente, mentre altri possono formarsi durante metodi di cottura ad alte temperature come riscaldamento, affumicatura, grigliatura, arrostimento e frittura.

Tra i composti che destano preoccupazione figurano gli idrocarburi policiclici aromatici, o IPA (composti organici idrofobici costituiti da più anelli aromatici fusi). Alcuni IPA sono noti per il loro potenziale cancerogeno, il che rende i test alimentari affidabili una parte importante della tutela della salute pubblica.

Rilevare gli IPA negli alimenti non è semplice. I metodi di estrazione convenzionali, come l’estrazione in fase solida, l’estrazione liquido-liquido e l’estrazione con solvente accelerata, possono essere economici, ma spesso richiedono una lunga preparazione, un notevole impiego di manodopera e procedure ad alta intensità chimica che non sono ideali né per i lavoratori né per l’ambiente.

Per risolvere questi problemi, gli scienziati si sono rivolti a un metodo semplificato noto come QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe). Questo approccio è progettato per velocizzare la preparazione dei campioni, ridurre l’uso di sostanze chimiche, migliorare i tassi di recupero e rendere più pratici i test per la rilevazione di contaminanti negli alimenti, da utilizzare per i controlli di sicurezza di routine.

In uno studio del 2025, i ricercatori del Dipartimento di Scienze Alimentari e Biotecnologie dell’Università Nazionale di Scienza e Tecnologia di Seoul, guidati dal Professor Joon-Goo Lee, hanno utilizzato QuEChERS per misurare otto IPA (Benzo[a]antracene, Crisene, Benzo[b]fluorantene, Benzo[k]fluorantene, Benzo[a]pirene, Indeno[1,2,3-cd]pirene, Dibenz[a,h]antracene e Benzo[g,h,i]perilene) negli alimenti. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Food Science and Biotechnology.

Il team ha utilizzato l’acetonitrile per estrarre gli IPA da campioni alimentari, quindi ha testato diverse strategie di purificazione che prevedevano diverse combinazioni di adsorbenti. Il metodo è stato validato su diverse matrici alimentari, dimostrando prestazioni elevate. Le curve di calibrazione per tutti gli otto IPA presentavano valori di R2 superiori a 0,99, indicando un sistema di misurazione altamente lineare e affidabile.

Ulteriori analisi mediante gascromatografia e spettrometria di massa hanno mostrato che i limiti di rilevamento erano compresi tra 0,006 e 0,035 µg/kg, mentre i limiti di quantificazione erano compresi tra 0,019 e 0,133 µg/kg. Anche i tassi di recupero sono risultati elevati, compresi tra l’86,3 e il 109,6% a 5 µg/kg, tra l’87,7 e il 100,1% a 10 µg/kg e tra l’89,6 e il 102,9% a 20 µg/kg. I valori di precisione sono rimasti compresi tra lo 0,4 e il 6,9% in tutte le matrici alimentari testate.

Lo studio ha inoltre riportato che, tra gli alimenti analizzati, i livelli più elevati di IPA (idrocarburi policiclici aromatici) sono stati riscontrati nell’olio di soia, seguito dalla carne d’anatra e dall’olio di colza.

Il professor Lee spiega: “Questo metodo non solo semplifica il processo analitico, ma dimostra anche un’elevata efficienza di rilevamento rispetto ai metodi convenzionali. Può essere applicato a un’ampia gamma di matrici alimentari.”

Gli IPA (idrocarburi policiclici aromatici) possono formarsi quando gli alimenti sono esposti ad alte temperature o al fumo. Secondo il National Cancer Institute, gli IPA possono svilupparsi quando il grasso e i succhi della carne gocciolano su una superficie calda o su una fiamma libera, creando fumo che deposita questi composti sul cibo. Gli IPA possono anche formarsi durante il fumo e possono essere presenti in fonti come il fumo di sigaretta e i gas di scarico delle automobili.

L’NCI (National Cancer Institute) osserva che gli IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e i composti correlati derivanti dalla cottura ad alte temperature hanno causato il cancro negli studi sugli animali, sebbene gli studi sulla popolazione umana non abbiano stabilito un legame definitivo tra l’esposizione a carni cotte e il cancro. Questa incertezza è uno dei motivi per cui strumenti di misurazione più accurati sono preziosi. Test più precisi possono aiutare gli enti regolatori, i ricercatori e le aziende alimentari a capire dove si verifica la contaminazione e come può essere ridotta.

A partire dallo studio di SeoulTech, altri ricercatori hanno continuato a perfezionare i metodi basati su QuEChERS per il rilevamento degli IPA. Uno studio del 2025 pubblicato su Foods ha sviluppato un metodo QuEChERS modificato con una fase di congelamento e lo ha applicato  a 302 campioni di alimenti al dettaglio. Tale lavoro ha rilevato la più alta concentrazione di quattro IPA prioritari nel Kezuribushi, un prodotto a base di pesce affumicato ed essiccato, e ha identificato le zampe di pollo grigliate come una possibile fonte di rischio per la salute, sulla base dell’approccio del margine di esposizione dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA).

Un altro studio del 2025 si è concentrato sui cereali e sui prodotti a base di cereali. I ricercatori hanno sviluppato un metodo QuEChERS modificato utilizzando la purificazione Z Sep⁺ e la gascromatografia con spettrometria di massa tandem. In 96 campioni di cereali e 18 prodotti a base di cereali provenienti dal mercato rumeno, il crisene è stato quantificato solo nel 17% dei campioni di cereali, mentre nessun IPA è stato quantificato nei prodotti derivati.

Nel complesso, questi nuovi risultati suggeriscono che gli approcci basati su QuEChERS stanno diventando sempre più utili per diverse categorie di alimenti, dagli oli e dalle carni ai prodotti affumicati e ai cereali. Dimostrano inoltre perché i test specifici per gli alimenti siano importanti, dato che i livelli di IPA possono variare notevolmente a seconda degli ingredienti, della lavorazione, dei metodi di cottura e dell’esposizione ambientale.

Test alimentari più sicuri e laboratori più puliti.

Per l’industria alimentare, un metodo di analisi degli IPA più rapido ed efficiente potrebbe migliorare la gestione della sicurezza, facilitando l’ispezione dei prodotti prima che raggiungano i consumatori. Questo approccio potrebbe inoltre ridurre i costi e migliorare le condizioni di lavoro, snellendo le procedure che richiedono molto tempo e limitando l’uso di sostanze chimiche pericolose.

“La nostra ricerca può migliorare la salute pubblica fornendo alimenti sicuri. Inoltre, riduce l’uso e l’emissione di sostanze chimiche pericolose nelle analisi di laboratorio”, conclude il professor Lee.

Il messaggio più generale è chiaro: i test per la sicurezza alimentare stanno diventando più rapidi, più puliti e più precisi. Migliorando i metodi con cui gli scienziati rilevano gli IPA (idrocarburi policiclici aromatici), tecniche come QuEChERS potrebbero contribuire a identificare i contaminanti nascosti, supportare una produzione alimentare più sicura e ridurre gli sprechi chimici in laboratorio.

Jeong J, Koo M, Lee JG. QuEChERS method development for the GC-MS analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in food. Food Sci Biotechnol. 2025 Jun 5;34(12):2749-2761. doi: 10.1007/s10068-025-01910-2. PMID: 40655279; PMCID: PMC12240884