exposition aux produits chimiques aromatisants

que sont les arômes?

Les arômes sont souvent des mélanges complexes de substances naturelles et artificielles. La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis évalue les ingrédients aromatisants pour déterminer s’ils sont « généralement reconnus comme sûrs” (GRAS) à consommer., Même s’ils sont sûrs à manger, ces ingrédients peuvent toujours être nocifs pour respirer sous les formes et les quantités auxquelles les travailleurs de l’industrie alimentaire et chimique peuvent être exposés. Compte tenu de la complexité des mélanges d’arômes et du manque de données sur la santé pour bon nombre des composants, il est difficile d’identifier les contributions relatives de substances individuelles à la cause des maladies pulmonaires induites par les arômes., Comme indiqué dans L’alerte NIOSH: prévention des maladies pulmonaires chez les travailleurs qui utilisent ou fabriquent des arômes, l’industrie des arômes a estimé que plus d’un millier d’ingrédients aromatisants peuvent présenter des risques respiratoires en raison de leur volatilité et de leurs propriétés irritantes (aldéhydes et cétones alpha, bêta-insaturés, aldéhydes aliphatiques, acides carboxyliques aliphatiques, amines aliphatiques et thiols et sulfures aromatiques aliphatiques).,

diacétyle

diacétyle est un produit chimique qui s’est avéré être un constituant Volatil important dans l’arôme du beurre et de l’air à l’usine de maïs soufflé à micro-ondes initialement étudié par NIOSH. Le diacétyle est également connu sous le nom d’alpha-dicétone, 2,3-butanedione, ou par son numéro de Chemical Abstracts Service (CAS), 431-03-08. Le NIOSH a publié un document complet décrivant le diacétyle et la 2,3 pentanedione intitulé Criteria for a Recommended Standard: Occupational Exposure to Diacetyl and 2,3-Pentanedione.,

Les travailleurs de la fabrication de maïs soufflé à micro-ondes sont exposés à de nombreux matériaux en plus du diacétyle. Ainsi, les études initiales du NIOSH dans un total de six usines de maïs soufflé à micro-ondes n’ont pas été en mesure de déterminer avec certitude si l’exposition au diacétyle contribuait à la maladie pulmonaire ou était un marqueur pour d’autres substances dangereuses qui contribuaient à la maladie. Pourtant, les études du NIOSH dans la plante initiale ont documenté une relation entre l’exposition cumulative à la vapeur de diacétyle au fil du temps et la fonction pulmonaire anormale mesurée par spirométrie., Une exposition cumulative plus élevée au diacétyle chez cette plante était associée à un niveau plus faible de volume expiratoire forcé en 1 seconde (VEV 1), une mesure importante de la fonction pulmonaire. Dans les six usines de maïs soufflé à micro-ondes étudiées par le NIOSH, le travail comme mélangeur d’arômes de beurre et d’huile de soja chauffée était associé à une exposition plus élevée à la vapeur de diacétyle que le travail dans d’autres zones des usines. Les personnes qui avaient déjà travaillé comme mélangeurs présentaient plus de symptômes thoraciques et une fonction pulmonaire plus faible mesurée par un VEF 1 inférieur que les personnes qui n’avaient jamais travaillé comme mélangeurs., Les personnes qui avaient travaillé comme mélangeurs pendant plus de 12 mois avaient plus d’essoufflement à l’effort et moins de FEV 1 que les personnes qui avaient travaillé comme mélangeurs pendant moins de 12 mois.

des études ultérieures ont permis de clarifier le rôle du diacétyle dans la toxicité de la substance. Des études toxicologiques ont montré que les vapeurs d’arômes de beurre chauffés peuvent endommager les voies respiratoires chez les animaux (Hubbs et al. 2002External)., Des études chez le rat et la souris démontrent que les cellules tapissant les voies respiratoires peuvent être endommagées par l’inhalation de vapeurs de diacétyle en tant qu’exposition à un seul agent dans les études aiguës et sub-chroniques (Hubbs et al. 2008external, Morgan et coll. 2008External). Chez la souris, l’aspiration du diacétyle seul a provoqué un schéma de blessure qui reproduit certaines des caractéristiques de la bronchiolite oblitérante humaine (Morgan et al. 2008External). En outre, l’inhalation de diacétyle ou de l’arôme associé, la 2,3-pentanedione peut provoquer une bronchiolite oblitérante chez le rat (Morgan et al. 2016External).,

de plus, le diacétyle réagit avec les protéines et une étude récente démontrant des changements frappants dans l’homéostasie des protéines dans les voies respiratoires de souris exposées au diacétyle implique fortement des dommages protéiques dans l’épithélium des voies respiratoires en tant que mécanisme de lésion des voies respiratoires induite par le diacétyle (Hubbs et al. 2016External). Les études de dosimétrie indiquent qu’à une concentration d’exposition donnée, une concentration beaucoup plus grande de diacétyle peut atteindre le poumon profond des humains que le poumon profond des rats (Gloede et al. 2011External, Morris et Hubbs. 2009External)., Ces résultats appuient l’hypothèse selon laquelle les vapeurs de diacétyle présentent un risque d’inhalation sur le lieu de travail. En outre, les travailleurs chimiques d’une usine de fabrication de diacétyle et de café exposés au diacétyle ont développé le même type de maladie pulmonaire que les travailleurs du maïs soufflé à micro-ondes (van Rooy et al. 2007 et 2009). Les travailleurs de la chimie avaient des expositions moins compliquées que les travailleurs du maïs soufflé au micro-ondes. Dans l’ensemble, les preuves actuelles indiquent que le diacétyle est un agent pouvant causer une maladie pulmonaire liée aux arômes.,

2,3-Pentanedione

l’alpha-dicétone, la 2,3-pentanedione, a fait l’objet d’une attention particulière en tant que substitut aromatisant du diacétyle. Il est également connu sous le nom d’acétyl propionyle ou par le numéro CAS 600-14-6. Il est structurellement très similaire au diacétyle puisque la 2,3-pentanedione est une Alpha-dicétone 5-carbone et le diacétyle est une alpha-dicétone 4-carbone. Des études mécanistiques récentes impliquent le groupe fonctionnel alpha-dicétone dans la toxicité des voies respiratoires du diacétyle (Morgan et al. 2016External, Hubbs et coll. 2016External).

Les rapports de toxicité de la 2,3-pentanedione ont été publiés pour la première fois en 2010 (Hubbs et al., 2010aexternal, Morgan et coll. 2010). Une publication complète de suivi a démontré que les expositions aiguës par inhalation à la 2,3-pentanedione causent des lésions épithéliales des voies respiratoires similaires au diacétyle dans les études de laboratoire (Hubbs et al. 2012External). Dans des études d’inhalation plus longues de 2 semaines chez le rat, des chercheurs du National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) ont constaté que des expositions répétées à la 2,3-pentanedione ou au diacétyle peuvent provoquer une fibrose des voies respiratoires, y compris des modifications oblitératives de type bronchiolite, chez le rat (Morgan et al. 2016External)., Dans l’étude sur l’inhalation aiguë de la 2,3-pentanedione, des changements dans l’expression des gènes ont été notés dans le cerveau (Hubbs et al. 2012External). De même, le diacétyle peut provoquer des changements dans l’expression des gènes et d’autres marqueurs de dommages dans le bulbe olfactif du cerveau de la souris (Hubbs et al. 2016External).

autres Alpha-dicétones

en tant que groupe, ces publications soulèvent des préoccupations selon lesquelles les effets toxicologiques du diacétyle pourraient être partagés avec des analogues structuraux proches utilisés dans la fabrication des aliments tels que la 2,3-hexanedione et la 2,3-heptanedione (Day et al. 2011External)., L’alpha-dicétone du carbone 6, l’hexanedione-2,3, est moins réactive chimiquement que le diacétyle ou la pentanedione-2,3, et seulement 2 rats sur 12 présentaient une fibrose bronchique après une exposition par inhalation de 2 semaines à l’hexanedione-2,3 (Morgan et al. 2016External).