MALATTIA POLMONARE CORRELATA agli AROMI

Esposizione a sostanze chimiche aromatizzanti

Cosa sono gli aromi?

Gli aromi sono spesso miscele complesse di sostanze naturali e artificiali. La Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti valuta gli ingredienti aromatizzanti per determinare se sono “generalmente riconosciuti come sicuri” (GRAS) da mangiare., Anche se sono sicuri da mangiare, questi ingredienti potrebbero comunque essere dannosi per respirare le forme e le quantità a cui i lavoratori dell’industria alimentare e chimica possono essere esposti. Data la complessità delle miscele di aromi e la mancanza di dati sanitari per molti dei materiali componenti, identificare i contributi relativi delle singole sostanze a causare malattie polmonari indotte da aromi è una sfida difficile., Come notato nell’avviso NIOSH: prevenire le malattie polmonari nei lavoratori che usano o producono aromi, l’industria degli aromi ha stimato che oltre mille ingredienti aromatizzanti hanno il potenziale per essere rischi respiratori a causa della possibile volatilità e proprietà irritanti (alfa, aldeidi e chetoni beta-insaturi, aldeidi alifatiche, acidi carbossilici alifatici, ammine alifatiche e tioli aromatici alifatici e solfuri).,

Diacetile

Il diacetile è una sostanza chimica che è stata trovata per essere un costituente volatile prominente nell’aroma del burro e nell’aria nella pianta del popcorn a microonde inizialmente studiata da NIOSH. Il diacetile inoltre è conosciuto come l’alfa-diketone, 2,3-butanedione, o dal suo numero chimico di (CAS) di servizio di Abstracts, 431-03-08. NIOSH ha pubblicato un documento completo che descrive diacetile e 2,3 pentanedione intitolato Criteri per uno standard raccomandato: Esposizione professionale a diacetile e 2,3-pentanedione.,

I lavoratori nella produzione di popcorn a microonde sono esposti a molti materiali oltre al diacetile. Pertanto, gli studi iniziali di NIOSH in un totale di sei piante di popcorn a microonde non sono stati in grado di determinare definitivamente se l’esposizione diacetilica ha contribuito alla malattia polmonare o era un marker per altre sostanze pericolose che hanno contribuito alla malattia. Tuttavia, gli studi NIOSH nella pianta iniziale hanno documentato una relazione tra l’esposizione cumulativa al vapore diacetilico nel tempo e la funzione polmonare anormale misurata dalla spirometria., Una maggiore esposizione cumulativa al diacetile in questa pianta è stata associata ad avere un livello inferiore di volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV 1), una misura importante della funzione polmonare. In tutte e sei le piante di popcorn a microonde studiate da NIOSH, lavorare come mixer di aromi di burro e olio di soia riscaldato era associato a una maggiore esposizione ai vapori diacetilici rispetto a lavorare in altre aree delle piante. Le persone che avevano mai lavorato come miscelatori avevano più sintomi al torace e una funzione polmonare più povera misurata con FEV 1 inferiore rispetto alle persone che non avevano mai lavorato come miscelatori., Le persone che avevano lavorato come miscelatori per più di 12 mesi avevano più mancanza di respiro con sforzo e FEV 1 inferiore rispetto alle persone che avevano lavorato come miscelatori per meno di 12 mesi.

Studi successivi hanno contribuito a chiarire il ruolo del diacetile nella tossicità delle sostanze. Studi tossicologici hanno dimostrato che i vapori degli aromi di burro riscaldati possono causare danni alle vie respiratorie negli animali (Hubbs et al. 2002External)., Studi su ratti e topi dimostrano che le cellule che rivestono le vie aeree possono essere danneggiate inalando vapori diacetilici come esposizione a un singolo agente in studi sia acuti che sub-cronici (Hubbs et al. 2008 Esterno, Morgan et al. 2008External). Nei topi, l’aspirazione di diacetile da solo ha causato un modello di lesione che replica alcune delle caratteristiche della bronchiolite obliterativa umana (Morgan et al. 2008External). Inoltre, inalando diacetile o l’aroma correlato, 2,3-pentanedione può causare una condizione obliterativa simile alla bronchiolite nei ratti (Morgan et al. 2016External).,

Inoltre, il diacetile reagisce con le proteine e un recente studio che dimostra cambiamenti sorprendenti nell’omeostasi proteica nelle vie aeree di topi esposti a diacetile implica fortemente il danno proteico nell’epitelio delle vie aeree come meccanismo per la lesione delle vie aeree indotta da diacetile (Hubbs et al. 2016External). Studi di dosimetria indicano che a una determinata concentrazione di esposizione, una concentrazione molto maggiore di diacetile può raggiungere il polmone profondo degli esseri umani rispetto al polmone profondo dei ratti (Gloede et al. 2011 Esterno, Morris e Hubbs. 2009External)., Questi risultati supportano l’ipotesi che i vapori diacetilici siano un pericolo di inalazione sul posto di lavoro. Inoltre, i lavoratori chimici in un impianto che produceva diacetile e lavoratori del caffè esposti al diacetile hanno sviluppato lo stesso tipo di malattia polmonare dei lavoratori del popcorn a microonde (van Rooy et al. 2007 e 2009). I lavoratori chimici avevano esposizioni meno complicate rispetto ai lavoratori del popcorn a microonde. Nel complesso, le prove attuali indicano il diacetile come un agente che può causare malattie polmonari correlate agli aromi.,

2,3-Pentanedione

L’alfa-dicketone, 2,3-pentanedione, ha ricevuto l’attenzione come sostituto aromatizzante per diacetile. È anche conosciuto come acetil propionile o con il numero CAS 600-14-6. È strutturalmente molto simile al diacetile poiché il 2,3-pentanedione è un alfa-dicetone a 5 atomi di carbonio e il diacetile è un alfa-dicetone a 4 atomi di carbonio. Recenti studi meccanicistici implicano il gruppo funzionale alfa-diketone nella tossicità delle vie aeree del diacetile (Morgan et al. 2016External, Hubbs et al. 2016External).

I rapporti di tossicità 2,3-pentanedione sono stati pubblicati per la prima volta nel 2010 (Hubbs et al., 2010aExternal, Morgan et al. 2010). Una pubblicazione completa di follow – up ha dimostrato che le esposizioni acute per inalazione al 2,3-pentanedione causano danni epiteliali delle vie aeree simili al diacetile negli studi di laboratorio (Hubbs et al. 2012 esterno). In studi di inalazione più lunghi di 2 settimane nei ratti, i ricercatori del National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) hanno scoperto che esposizioni ripetute a 2,3-pentanedione o diacetile possono causare fibrosi delle vie aeree, inclusi cambiamenti obliterativi simili a bronchiolite, nei ratti (Morgan et al. 2016External)., Nello studio per inalazione acuta di 2,3-pentanedione, sono stati osservati cambiamenti nell’espressione genica nel cervello (Hubbs et al. 2012 esterno). Allo stesso modo, il diacetile può causare cambiamenti nell’espressione genica e altri marcatori di danno nel bulbo olfattivo del cervello del topo (Hubbs et al. 2016External).

Altri alfa-diketoni

Come gruppo, queste pubblicazioni sollevano preoccupazioni sul fatto che gli effetti tossicologici del diacetile possano essere condivisi con analoghi strutturali stretti utilizzati nella produzione alimentare come 2,3-esanedione e 2,3-eptanedione (Day et al. 2011 esterno)., L’alfa-dicetone 6-carbonio, 2,3-esanedione è meno chimicamente reattivo di diacetile o 2,3-pentanedione, e solo 2 dei ratti 12 avevano fibrosi bronchiale dopo un’esposizione per inalazione di 2 settimane a 2,3-esanedione (Morgan et al. 2016External).