香味化学物質への暴露

香料とは何ですか?

香料は、しばしば天然物質と人工物質の複雑な混合物である。 米国食品医薬品局(FDA)は、香味成分を評価して、それらが食べられるべき”一般に安全であると認識されている”(GRAS)かどうかを判断します。, たとえ彼らが食べても安全であっても、これらの成分は、食品および化学産業の労働者が暴露される可能性のある形態および量で呼吸するのに有害 香味混mixturesの複雑さ、および構成材料の多くの健康データの欠如を考えると、香味誘発性肺疾患を引き起こす個々の物質の相対的な寄与を特定することは困難な課題である。, NIOSH Alert:Preventing Lung Disease香味料を使用または製造する労働者において、香味産業は、揮発性および刺激性特性(α、β-不飽和アルデヒドおよびケトン、脂肪族アルデヒド、脂肪族カルボン酸、脂肪族アミンおよび脂肪族芳香族チオールおよび硫化物)のために、千以上の香味成分が呼吸障害になる可能性があると推定している。,

ジアセチル

ジアセチルは、最初にNIOSHによって調査されたマイクロ波ポップコーン工場でバター香料および空気中の顕著な揮発性成分であることが Diacetylは別名アルファジケトン、2,3ブタンジオン、または化学要約サービス(CAS)数、431-03-08によってです。 NIOSHは、ジアセチルおよび2,3-ペンタンジオンに関する包括的な文書を出版しており、推奨される基準の基準と題されています:ジアセチルおよび2,3-ペンタンジオンへの職業暴露。,

マイクロ波ポップコーン製造の労働者は、ジアセチル以外の多くの材料にさらされています。 したがって、六つのマイクロ波ポップコーン植物の合計でNIOSHの最初の研究は間違いなくジアセチル曝露が肺疾患に寄与したか、病気に貢献した他の有害物質のマーカーであったかどうかを決定することができませんでした。 それでも、最初の植物のNIOSHの調査は肺活量測定によって測定されるようにdiacetyl蒸気への累積露出と異常な肺機能を持っていること間の関係をそのうちに文書化しました。, この植物におけるジアセチルへの高い累積暴露は、肺機能の重要な尺度である1秒(FEV1)における強制呼気量の低いレベルを有することと関連して NIOSHによって研究されたすべての六つのマイクロ波ポップコーン植物にわたって、バター香料と加熱大豆油のミキサーとして働くことは、植物の他の分野で働くよりもジアセチル蒸気へのより高い暴露と関連していた。 これまでミキサーとして働いたことのない人よりも低いFEV1によって測定されるように、ミキサーとして働いたことのない人よりも、より多くの胸部症状, 12ヶ月以上ミキサーとして働いていた人々は、運動と低FEV1未満12ヶ月のミキサーとして働いていた人々よりも多くの息切れを持っていた。

その後の研究は、物質毒性におけるジアセチルの役割を明らかにするのに役立っている。 毒性学的研究は、加熱されたバター香料からの蒸気が動物の気道に損傷を引き起こす可能性があることを示している(Hubbs et al. 2002年)。, ラットおよびマウスの両方での研究は、急性および亜慢性試験の両方において、単剤曝露としてジアセチル蒸気を吸入することによって気道を覆 2008external,Morgan et al. 2008年)。 マウスにおいて、ジアセチル単独の吸引は、ヒト閉塞性細気管支炎の特徴のいくつかを複製する傷害のパターンを引き起こした(Morgan et al. 2008年)。 さらに、ジアセチルまたは関連香料のいずれかを吸入すると、2,3-ペンタンジオンは、ラットにおいて閉塞性細気管支炎様状態を引き起こす可能性がある(Morgan et al. 2016年より放送開始)。,

さらに、ジアセチルはタンパク質と反応し、ジアセチル曝露マウスの気道におけるタンパク質恒常性の著しい変化を示す最近の研究は、ジアセチル誘発気道損傷のメカニズムとして気道上皮におけるタンパク質損傷を強く関与させる(Hubbs et al. 2016年より放送開始)。 線量測定研究は、所与の曝露濃度において、ラットの深部肺に達するよりもはるかに高い濃度のジアセチルがヒトの深部肺に達することができることを示している(Gloede et al. 2011年、モリスとハブス。 2009年)。, これらの知見は、ジアセチル蒸気が職場における吸入の危険であるという仮説を支持する。 また、ジアセチルを製造した工場の化学労働者およびジアセチルに曝されたコーヒー労働者は、マイクロ波ポップコーン労働者と同じタイプの肺疾患を発 2007年および2009年)。 化学労働者は、マイクロ波ポップコーン労働者よりも複雑な暴露が少なかった。 全体的に、現在の証拠は、香味関連肺疾患を引き起こす可能性がある一つの薬剤としてジアセチルを指しています。,

2,3-ペンタンジオン

α-ジケトン、2,3-ペンタンジオンは、ジアセチルの香味代替品として注目を集めています。 それは別名アセチルのpropionylまたはCAS数600-14-6によってです。 それは2,3pentanedioneが5カーボンアルファジケトンであり、diacetylが4カーボンアルファジケトンであるのでジアセチルに構造的に非常に類似しています。 最近の機械論的研究は、ジアセチルの気道毒性におけるα-ジケトン官能基を関与させる(Morgan et al. 2016external,Hubbs et al. 2016年より放送開始)。

2,3-ペンタンジオン毒性の報告は、2010年に最初に出版された(Hubbs et al., 2010aExternal,Morgan et al. 2010). フォローアップの完全な長さの出版物は、2,3-ペンタンジオンへの急性吸入曝露が、実験室での研究においてジアセチルに類似している気道上皮損傷を引き起こすことを実証した(Hubbs et al. 2012年、アイドルグループ” ラットにおけるより長い2週間の吸入研究では、国立環境衛生科学研究所(NIEHS)の研究者らは、2,3-ペンタンジオンまたはジアセチルのいずれかへの反 2016年より放送開始)。, 2,3-ペンタンジオンの急性吸入研究では、遺伝子発現の変化が脳内で認められた(Hubbs et al. 2012年、アイドルグループ” 同様に、ジアセチルは、マウス脳の嗅球における遺伝子発現および他の損傷マーカーの変化を引き起こし得る(Hubbs et al. 2016年より放送開始)。

その他のΑ-ジケトン

グループとして、これらの出版物は、ジアセチルの毒性学的効果が、2,3-ヘキサンジオンおよび2,3-ヘプタンジオンのような食品製造に使用される近い構造類似体と共有され得るという懸念を提起する(Day et al. 2011年)。, 6-炭素α-ジケトン、2,3-ヘキサンジオンは、ジアセチルまたは2,3-ペンタンジオンよりも化学的に反応性が低く、2の12ラットのみが2週間吸入暴露した後、2,3-ヘキサンジオンに気管支線維症を有していた(Morgan et al. 2016年より放送開始)。