exposición a sustancias químicas aromatizantes

¿qué son los saborizantes?

los saborizantes son a menudo mezclas complejas de sustancias naturales y artificiales. La administración de alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) evalúa los ingredientes saborizantes para determinar si son «generalmente reconocidos como seguros» (GRAS, por sus siglas en inglés) para ser consumidos., Incluso si son seguros para comer, estos ingredientes aún pueden ser dañinos para respirar en las formas y cantidades a las que los trabajadores de la industria alimentaria y química pueden estar expuestos. Dada la complejidad de las mezclas de saborizantes y la falta de datos de salud para muchos de los materiales componentes, identificar las contribuciones relativas de las sustancias individuales a la causa de la enfermedad pulmonar inducida por saborizantes es un desafío difícil., Como se señaló en la alerta de NIOSH: prevención de enfermedades pulmonares en trabajadores que usan o producen saborizantes, la industria de los saborizantes ha estimado que más de mil ingredientes aromatizantes tienen el potencial de ser peligrosos para las vías respiratorias debido a la posible volatilidad y las propiedades irritantes (aldehídos y cetonas alfa, beta insaturados, aldehídos alifáticos, ácidos carboxílicos alifáticos, aminas alifáticas y tioles y sulfuros aromáticos alifáticos).,

diacetil

El diacetil es un químico que se encontró como un componente Volátil prominente en el saborizante de mantequilla y el aire en la planta de palomitas de maíz de microondas investigada inicialmente por NIOSH. El diacetil también se conoce como Alfa-diketona, 2,3-butanodiona, o por su número de Chemical Abstracts Service (CAS), 431-03-08. NIOSH ha publicado un documento completo que describe el diacetil y la 2,3 pentanodiona titulado criterios para un estándar recomendado: exposición ocupacional al diacetil y la 2,3-Pentanodiona.,

Los Trabajadores de la fabricación de palomitas de maíz en microondas están expuestos a muchos materiales además del diacetil. Por lo tanto, los estudios iniciales de NIOSH en un total de seis plantas de palomitas de maíz de microondas no pudieron determinar definitivamente si la exposición al diacetilo contribuyó a la enfermedad pulmonar o fue un marcador de otras sustancias peligrosas que contribuyeron a la enfermedad. Sin embargo, los estudios de NIOSH en la planta inicial documentaron una relación entre la exposición acumulada al vapor de diacetil a lo largo del tiempo y la función pulmonar anormal medida por espirometría., La mayor exposición acumulada al diacetil en esta planta se asoció con un menor nivel de volumen espiratorio forzado en 1 segundo (FEV 1), una medida importante de la función pulmonar. En las seis plantas de palomitas de maíz de microondas estudiadas por NIOSH, trabajar como un mezclador de saborizantes de mantequilla y aceite de soja caliente se asoció con una mayor exposición al vapor de diacetil que trabajar en otras áreas de las plantas. Las personas que alguna vez habían trabajado como mezcladores tenían más síntomas en el pecho y una función pulmonar más pobre, medida por un FEV 1 más bajo que las personas que nunca habían trabajado como mezcladores., Las personas que habían trabajado como mezcladores durante más de 12 meses tenían más dificultad para respirar con el esfuerzo y un FEV 1 más bajo que las personas que habían trabajado como mezcladores durante menos de 12 meses.

Los estudios posteriores han ayudado a aclarar el papel del diacetil en la toxicidad de las sustancias. Los estudios toxicológicos han demostrado que los vapores de los saborizantes de mantequilla calentados pueden causar daño a las vías respiratorias en animales (Hubbs et al. 2002External)., Los estudios en ratas y ratones demuestran que las células que recubren las vías respiratorias pueden dañarse al inhalar vapores de diacetilo como exposición a un solo agente en estudios agudos y subcrónicos (Hubbs et al. 2008external, Morgan et al. 2008External). En ratones, la aspiración de diacetil solo causó un patrón de lesión que replica algunas de las características de la bronquiolitis obliterativa humana (Morgan et al. 2008External). Además, inhalar ya sea diacetil o el saborizante relacionado, la 2,3-pentanodiona puede causar una condición similar a la bronquiolitis obliterante en ratas (Morgan et al. 2016External).,

Además, el diacetil reacciona con proteínas y un estudio reciente que demuestra cambios sorprendentes en la homeostasis de proteínas en las vías respiratorias de ratones expuestos al diacetil implica fuertemente el daño proteico en el epitelio de las vías respiratorias como el mecanismo para la lesión de las vías respiratorias inducida por diacetil (Hubbs et al. 2016External). Los estudios de dosimetría indican que a una concentración de exposición dada, una concentración mucho mayor de diacetil puede alcanzar el pulmón profundo de los seres humanos que alcanza el pulmón profundo de las ratas (Gloede et al. 2011external, Morris y Hubbs. 2009External)., Estos hallazgos apoyan la hipótesis de que los vapores de diacetil son un peligro por inhalación en el lugar de trabajo. Además, los trabajadores químicos en una planta que fabricaba diacetil y trabajadores del café expuestos al diacetil desarrollaron el mismo tipo de enfermedad pulmonar que los trabajadores de palomitas de maíz de microondas (van Rooy et al. 2007 y 2009). Los trabajadores químicos tenían exposiciones menos complicadas que los trabajadores de palomitas de maíz de microondas. En general, la evidencia actual apunta al diacetil como un agente que puede causar enfermedades pulmonares relacionadas con saborizantes.,

2,3-Pentanodiona

la Alfa-diketona, 2,3-pentanodiona, ha recibido atención como un sustituto aromatizante para el diacetil. También se conoce como acetil propionilo o por el número CAS 600-14-6. Es estructuralmente muy similar al diacetil ya que la 2,3-pentanodiona es una Alfa-diketona de 5 carbonos y el diacetil es una Alfa-diketona de 4 carbonos. Estudios mecanísticos recientes implican al grupo funcional Alfa-diketona en la toxicidad de las vías respiratorias del diacetilo (Morgan et al. 2016external, Hubbs et al. 2016External).

Los informes de toxicidad por 2,3-pentanodiona se publicaron por primera vez en 2010 (Hubbs et al., 2010aexternal, Morgan et al. 2010). Una publicación completa de seguimiento demostró que las exposiciones inhalatorias agudas a la 2,3-pentanodiona causan daño epitelial en las vías respiratorias que es similar al diacetil en estudios de laboratorio (Hubbs et al. 2012External). En estudios de inhalación más largos de 2 semanas en ratas, investigadores del Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental (NIEHS) encontraron que la exposición repetida a 2,3-pentanediona o diacetil puede causar fibrosis en las vías respiratorias, incluidos cambios similares a la bronquiolitis obliterante, en ratas (Morgan et al. 2016External)., En el estudio de inhalación aguda de 2,3-pentanediona, se observaron cambios en la expresión génica en el cerebro (Hubbs et al. 2012External). Del mismo modo, el diacetil puede causar cambios en la expresión génica y otros marcadores de daño en el bulbo olfativo del cerebro del ratón (Hubbs et al. 2016External).

otras Alfa-diketonas

como grupo, estas publicaciones plantean la preocupación de que los efectos toxicológicos del diacetil puedan compartirse con análogos estructurales cercanos utilizados en la fabricación de alimentos, como la 2,3-hexanodiona y la 2,3-heptanodiona (Day et al. 2011External)., La Alfa-dicetona de 6 carbonos, 2,3-hexanodiona es menos reactiva químicamente que la diacetil o la 2,3-pentanodiona, y solo 2 de 12 ratas tuvieron fibrosis bronquial después de una exposición inhalatoria de 2 semanas a la 2,3-hexanodiona (Morgan et al. 2016External).