Neobvyklé látky ve víně: histamin, tyramin, putrescin a další biogenní aminy a látky přirozeně se vyskytující ve víně

Jste citliví na víno?

Do popředí zájmu se v posledních letech dostávají látky, které se vyskytují ve víně, avšak u citlivých osob se mohou stát původci potravinových nesnášenlivostí či dokonce alergických reakcí. Látky obsažené ve víně, ať už přirozeně nebo dodané během vinifikace, mohou vyvolat celou paletu reakcí, např. kožní projevy od zarudnutí po vyrážku, průjem, zánět nosní sliznice, nadýmání či astma. Spouštěcí mechanismy těchto symptomů jsou však různé. Může se jednat o alergie na bílkoviny živočišného původu, které se používají při čiření vína, lipoproteiny nebo biogenní aminy. Podobné symptomy doprovází i přecitlivělost na siřičitany.

Biogenní a přírodní aminy

Aminy jsou organické dusíkaté látky, které podle toho, jak a kde vznikají, se dělí na přírodní a biogenní.

Přírodní aminy se tvoří v živých buňkách rostlin, živočichů a mikroorganismů v nízkých koncentracích. Tento typ syntézy je odborně označován jako de novo a takto vzniklé aminy hrají v činnosti buněk důležitou roli. Naproti tomu biogenní aminy (BA) pocházejí vždy z tzv. vnějších zdrojů a tvoří se během fermentace potravin a nápojů nebo při hnilobě organických materiálů působením bakteriálních enzymů (dekarboxylázy). Tyto enzymy štěpí volné aminokyseliny za vzniku biogenních aminů a oxidu uhličitého. Ve zvýšeném množství je proto najdeme ve zrajících sýrech, kysaném zelí, kvasu, pivu, na povrchu trvanlivých fermentovaných masných výrobků, v některých druzích zeleniny a v čokoládě. Příjem potravin obsahujících vysoké koncentrace biogenních aminů může představovat zdravotní riziko vzhledem k jejich přímému toxickému účinku a možným interakcím s některými léky.

Ve víně se biogenní aminy tvoří enzymatickou činností bakterií mléčného kvašení a jsou obecně považovány za nejvýznamnější příčinu nesnášenlivosti vína u některých citlivých jedinců.

Biogenní aminy ve víně

Neexistuje žádné pravidlo pro vývoj a přítomnost BA ve víně. Jejich hladina je ovlivňována několika faktory, zejména obsahem bílkovin a dusíkatých látek v hroznech, jejichž koncentrace se odvíjí od péče o půdu a hnojení, dále úrovní zralosti hroznů, odrůdami a způsobem výroby. Přičemž červená vína mají vyšší koncentrace BA než růžová nebo bílá vína.

Nejenže BA patří mezi ostře sledované látky z důvodu zdravotního rizika, ale jsou-li ve víně obsaženy ve zvýšeném množství, mají na něj i potenciálně negativní smyslový dopad. Při vysokých koncentracích (50–100 mg/l) mohou tyto sloučeniny snížit celkové aroma vína. V některých případech vinaři uvádějí, že postižená vína ztrácejí i své odrůdové vlastnosti. Vysoká koncentrace biogenních aminů (> 100 mg/l) ve víně může vést k tvorbě kovových, chlévských a živočišných nebo dokonce zahnívajících aromat.

Ve víně bylo zjištěno více než 20 druhů biogenních aminů. Mezi ty, které se vyskytují v největší míře, patří putrescin, histamin, tyramin a kadaverin. Další BA, které se ve víně nacházejí jen občas a v mnohem nižších koncentracích, zahrnují agmantin, ethylamin, ethanolamin, fenylethylamin, dimethylamin, spermin a spermidin.

Při výrobě vína je možné nízké hladiny BA v moštu vystopovat až do vinice; např. putrescin, ethanolamin a ethylamin byly detekovány již v hroznech v různě vysokých koncentracích v závislosti na odrůdě a ročníku. Během alkoholového kvašení téměř nedochází k tvorbě a zvyšování hladiny BA. Zvýšená koncentrace BA ve víně nad 10 mg/l souvisí s enzymatickým působením nežádoucích mléčných bakterií Lactobacillus, Leuconostoc a Pediococcus damnosus během spontánní malolaktické fermentace (jablečno-mléčného kvašení). Biogenní aminy mohou také vznikat během zrání vína, což je dáno přítomností zákalotvorných látek rozptýlených ve víně, popř. jsou produkovány "skrytými" populacemi mléčných baktérií (viz dále).

Lze zabránit tvorbě biogenních aminů ve víně?

Nejlepším způsobem je omezit růst „špatných“ mléčných bakterií Lactobacillus, Leuconostoc a Pediococcus, které velkou měrou přispívají k tvorbě BA ve víně. Oenococcus oeni je naopak prospěšná mléčná bakterie, která se vyskytuje přirozeně na slupkách hroznů ve vinohradu ve velmi nízkých a jen těžko detekovatelných hladinách. Během kvašení vína a zejména po jeho ukončení dojde k nárůstu populace této baktérie až 10⁶ buněk/ml. Vývoj Oenococcus oeni ve víně je žádoucí, neboť tato baktérie provádí malolaktickou fermentaci. Je proto často používána jako výchozí kultura pro lepší kontrolu počátku a trvání malolaktické fermentace. Komerční kmeny Oenococcus oeni jsou pečlivě sledovány a ty, které produkují nadměrné množství biogenních aminů a mají vysokou aktivitu enzymů dekarboxyláz, jsou eliminovány. Důležitou roli ve výskytu BA ve víně a jejich případné regulaci hraje pH vína, teplota, obsah alkoholu a SO₂. Dodatečně a jen do určité míry lze BA odstranit z vína při čiření bentonitem. To je částečně účinné při odstranění histaminu a omezeného množství putrescinu.

V poslední době se též hovoří o kmenech selektovaných kvasinek, které po ukončení alkoholového kvašení dokáží snížit obsah aminokyselin ve víně, které by se tak staly budoucím zdrojem BA v nastupující malolaktické fermentaci.

Můžeme si za ně sami?

K uspokojení poptávky spotřebitelů se vína vyrábějí méně kyselá než v minulosti. Je to dáno tím, že zrání hroznů se co nejvíce prodlužuje, aby se zlepšilo uvolňování antokyanů a fenolických sloučenin do vína a vzrostla koncentrace aromatických látek. Taková vína mají vyšší pH, jsou tedy zásaditější, což má vedlejší účinek. pH je totiž hlavní faktor, který přispívá k růstu bakterií a tím, jak se zvyšuje pH vína, zvyšuje se i počet a rozmanitost mikrobiálních populací ve víně. Malolaktické fermentace se proto účastní různorodé bakterie namísto samotného Oenococcus oeni, který se vyskytuje hojně ve vínech s nízkým pH okolo 3,5.

Velké množství mléčných bakterií přežívajících ve víně zvyšuje nejen hladinu BA, ale i riziko vzniku nežádoucích kmenů s účinnou enzymatickou výbavou, především dekarboxyláz. Bohužel přidaný SO₂ na konci malolaktické fermentace je u vín s vyšším pH méně účinný. Není výjimkou, že i několik měsíců po vinifikaci obsahuje víno početné populace mléčných baktérií. I když nerostou, jsou tyto skryté populace metabolicky aktivní a stále mohou produkovat histamin.

Histamin a histaminová nesnášenlivost

V našem těle je histamin nepostradatelný, neboť zajišťuje mnoho důležitých funkcí, např. ovlivňuje krevní tlak přímým účinkem na stahování cév, přenáší nervové vzruchy, řídí sekreci žaludečních kyselin a hlenů. Kromě toho se v biogenní formě vyskytuje i v potravinách a ve vyšším množství všude tam, kde dochází k fermentaci působením baktérií. Ve zvýšené míře je histamin přítomný též v kazících se potravinách a jeho obsah je dobrým indikátorem čerstvosti a nevhodného skladování především masa a ryb (tuňák, makrela, sleď a sardinka).

I přesto, že se jedná o přirozenou látku, její nahromadění a nedostatečné odbourávání ve střevní sliznici je pro lidské tělo toxické a může vyvolávat mírné až bouřlivé reakce o mnoha projevech, které se souborně nazývají histaminová nesnášenlivost.

Obecně platí, že hladiny histaminu ve víně nejsou dostatečně vysoké k tomu, aby způsobily problémy u většiny jedinců. Citlivost lidí je však individuální a hromadění histaminu v lidském těle a schopnost jeho odbourávání závisí na několika faktorech. Například acetaldehyd ve víně může stimulovat uvolňování dalšího histaminu, naopak etanol může zpomalovat enzymatické odbourávání histaminu v těle a způsobovat tak jeho hromadění. Ačkoliv histamin sám o sobě nemusí být v nízkých hladinách ještě toxický, přítomnost dalších BA v koncentracích až 5× vyšších, zejména putrescinu, kadaverinu a tyraminu, zvyšuje toxicitu histaminu. Tyto další BA totiž soutěží s histaminem o enzymy, které se starají o odbourávání BA.

Někteří lidé však nemusí být schopni přiměřeně metabolizovat ani nízké hladiny histaminu. Jeho nahromadění v těle může být důvodem bolestí hlavy a migrény, a protože přímo působí na hladké svalstvo, jeho vysoká koncentrace vede i k problémům s dýcháním (působí křeč svaloviny průdušek), snižuje krevní tlak, vyvolává kožní projevy (svědění, zarudnutí, otoky) a celou řadu menších zdravotních komplikací, které souvisí s jeho nedostatečným odbouráváním z těla. V krajním případě může být zasažen celý organismus a dochází k tzv. anafylaktickému šoku.

Nečekaný problém však může nastat i u zdravých jedinců, pokud se nárazovou konzumací vybraných potravin dostane do těla vyšší přísun histaminu a dalších BA, což může vést až k otravě. Například když budete měkký zrající sýr (zřejmě větší než malé množství) zapíjet červeným vínem. Což je přesně to, k čemu vás mnohé etikety nabádají, a na závěr hodokvasu si dopřejete třeba avokádo a čokoládový dort, které jsou bohaté na tyramin. Vysoké dávky BA dostanete do těla i při konzumaci tuňáka nebo makrely opět v kombinaci s vínem.

Limit pro obsah histaminu ve víně, který je zaveden v některých zemích EU, je 10 mg/l. V rámci české legislativy byly limity pro vybrané BA v rybách, sýrech, pivu a vínu platné do roku 2004. Dnes je platný pouze hygienický limit pro ryby a rybí výrobky ve výši 100 mg/kg (Nařízení komise ES č. 2073/2005). Koncentrace BA ve víně jsou však jen mírné ve srovnání s těmito látkami, které se tvoří ve zrajících sýrech (až 2 500 mg/kg) nebo fermentovaných uzeninách (až 600 mg/kg).

Co všechno ještě nevíme?

Existuje jen málo vědeckých důkazů a často jsou protichůdné, jedná-li se o zdravotní účinky mírných dávek BA zejména v červeném víně. Například pacienti, kteří trpěli bolestí hlavy způsobované fenyletylaminem, reagovali častěji na vína s nízkým obsahem tohoto BA, než když byl ve víně jeho obsah zvýšený. Další studie nenašly zřetelnou spojitost mezi obsahem BA ve víně a četností symptomů pro jejich nesnášenlivost. Taková zjištění vedou k domněnce, že ve víně se vyskytují i další sloučeniny, které nesnášenlivost vína způsobují.

Pravda je, že neznámých látek ve víně, které by mohly způsobovat alergické reakce, je určitě více, než si troufneme připustit. Z posledních výzkumů vyplývá, že v souvislosti s hledáním původců těžkých alergií na víno byli objeveni další dva významní viníci: enzym endochitináza 4A a lipoprotein, který je shodný s broskvovým lipoproteinem. Dalším, ale jen minoritním alergenem, je 24-kd bílkovina, která je shodná s třešňovou bílkovinou podobnou thaumatinu. Na tyto látky se přišlo shodou okolností tak, že lidé, kteří po konzumaci vína a hroznů trpěli vážnými alergickými symptomy včetně anafylaktického šoku, vykazovali stejné symptomy také na třešně a broskve.

Tyto nové alergenní látky byly poprvé zkoumány a prokázány ve Vino Novello a Vino Fragolino. Vino Novello je italskou alternativou Beaujolais nouveau; je to mladé, červené, ovocité víno vyráběné po celé Itálii a od Beaujolais se liší průběhem kvašení. Vino Fragolino je původem italské perlivé víno dříve vyráběné v okolí Benátek z hroznů hybridní odrůdy Isabella (Vitis vinifera × Vitis labrusca). Jeho výroba je ale dnes v EU oficiálně zakázána, tudíž je málo pravděpodobné, že na něj narazíte.

Literatura a další zajímavé čtení

• Anonym (2002). Biogenní aminy a polyaminy v potravinách. Informační centrum bezpečnosti potravin.
• Lázaro C. A. & Conte Jr. C. A. (2016). Application of Chromatograpic Methods for Identification of Biogenic Amines in Foods of Animal Origin: Innovative Analytical Tools for Safety Assessment. Kapitola v knize: Food Safety. str. 271–303.
• Konakovsky V., Focke M., Hoffmann-Sommergruber K., et al. (2011). Levels of histamine and other biogenic amines in high-quality red wines. Food Additives and Contaminants 28: 408–416.
• Kovacová-Hanusková E., Buday T., Gavliaková S., et al. (2015). Histamine, histamine intoxication and intolerance. Allergologia et immunopathologia 43: 498–506.
• Lonvaud-Funel A. (2001). Biogenic amines in wines: role of lactic acid bacteria. FEMS Microbiology Letters 199: 9–13.
• Pastorello E.A., Farioli L., Pravettoni V., et al. (2003). Identification of grape and wine allergens as an endochitinase 4, a lipid-transfer protein, and a thaumatin. Journal of Allergy and Clinical Immunology 111: 350–359.
• Zorníková G. (2012). Biogenní aminy v potravinách. www.chempoint.cz