Benzoesav, nátrium-benzoát
A benzoesav fehér, szilárd, kristályos anyag. Természetes forrásai egyes bogyós gyümölcsök. A benzoesavat és a nátrium-benzoátot tartósítószerként használják italok, gyümölcstermékek (lekvárok, dzsemek), kovászos pékáru és fűszerek gyártásakor. Hátrányuk, hogy mellékízt kölcsönözhetnek ezeknek az élelmiszereknek. Az ember számára a fő expozíciós források az élelmiszerek, mivel természetesen és mint adalékanyag is tartalmazzák a benzoesavat. Nincsenek az emberi egészségre bizonyítottan káros tulajdonságai, de feltételezik a neurotoxicitását, a légzőszervi toxicitását, illetve a bőr- és érzékszervi toxicitását.
aAnyag(csoport) neve, CAS szám, kémiai jellege, miből állítják elő
Név: Benzoesav, fenil-karbonsav, E 210 (Száma az élelmiszerek címkézéséről szóló EU rendelet alapján)
Angol név: Benzoic acid
Összegképlet: C7H6O2;(C6H5COOH)
CAS szám: 65-85-0
A benzoesavnak nincs kötelező EU-s besorolása, meghatározása a gyártó, importőr felelőssége.
R-mondatok:
R 22: Lenyelve ártalmas.
R 36: Szemizgató hatású.
S-mondatok:
S 23: Ne lélegezze be a gázát/füstjét/gőzét/permetét (a gyártó határozza meg pontosan).
S 24/25: Kerülni kell a bőrrel való érintkezést és szembe jutást.
Név: Na-benzoát, E 211 (Száma az élelmiszerek címkézéséről szóló EU rendelet alapján)
Angol név: Sodium benzoate
Összegképlet: NaC7H5O
CAS-szám: 532-32-1
S-mondatok:
S 2: Gyermekek számára hozzáférhetetlen helyen tartandó
S 22: Az anyag porát nem szabad belélegezni
S 24/25: Kerülni kell a bőrrel való érintkezést és szembe jutást
A benzoesav fehér, szilárd, kristályos anyag,100 °C-on kezd szublimálni. Vízben csak kis mértékben oldódik (2,9 g/liter 20 °C-on), vizes oldata gyengén savas kémhatású. Oldódik azonban etanolban, ill. nagyon kis mértékben benzolban és acetonban. Iparilag a toluol részleges oxidációjával állítják elő [1].
Természetes forrásai egyes bogyós gyümölcsök, de kimutatták állatokból is valamint kipufogógázokban (valószínűleg az üzemanyagban található toluol oxidációs terméke) [4], japán cigarettákból [5], norvég és svéd fakitermelő üzemek szennyvizében [6, 7], települési hulladékégető berendezések által termelt pernyéből [8], néhány fogkrémből [9], illetve dezodorból is [10]. Az elkerülés nehézkes, folyamatos kitettséggel szembesülünk.
A benzoesav keletkezik még más vegyületeket gyártó üzemekben is, mint köztitermék [11]. Egy 1998-as adat szerint a becsült globális termelési kapacitása 638 000 tonna évente, Európában az előállított mennyiség 60%-át fenollá alakítják, 30%-át kaprolaktám (nejlon szálak), 5%-át nátrium-benzoát és egyéb benzoátok gyártására használják fel. A legnagyobb termelők Hollandia (220 ezer t/év), Japán (140 ezer t/év) valamint az Egyesült Államok (125 ezer t/év) [12].
A nátrium-benzoát a benzoesav nátriumsója, a nátrum-hidroxid és a benzoesav reakciója során képződik. Fehér, kristályos por, olvadáspontja 300 °C felett van. A benzoesavval ellentétben nagyon jól oldódik vízben és nagyon jó nedvszívó 50%-os relatív páratartalom fölött. Oldódik etanolban, metanolban és etilén-glikolban. A száraz nátrium-benzoát súrlódás hatására elektromosan töltött lesz, és ha pora eloszlik a levegőben, robbanó elegyet képez [13]. Globális termelését 1997-ben mintegy 55 000-60 000 tonnára becsülték, a legnagyobb mennyiséget Hollandia, Észtország, az USA és Kína állítja elő [12].
bMire használják, miért és hol található meg közvetlen környezetünkben
A benzoesavat és a nátrium-benzoátot tartósítószerként használják italok, gyümölcstermékek (lekvárok, dzsemek), kovászos pékáru, és fűszerek gyártásakor. Hátrányuk, hogy mellékízt kölcsönözhetnek ezeknek az élelmiszereknek. Bár a benzoesav tartósítási célra megfelelőbb szer, nátrium-benzoátot gyakrabban használnak, hiszen mintegy 200-szor jobban oldódik vízben, mint a benzoesav. Mintegy 0,1% rendszerint elegendő ahhoz, hogy megőrizze a megfelelően előkészített (pH 4,5 alatt) termék tartósságát [14]. Nagy piaca van tartósítószerként az üdítőital-iparban a magas fruktóz tartalmú szénsavas üdítőitalok iránti magas keresletnek köszönhetően. A nátrium-benzoátot is széles körben használják savanyúságok, mártások, és a gyümölcslevek tartósítására [12]. Használják gyógyszerek tartósítására is (akár 1,0% koncentrációban folyékony gyógyszerekben), sőt takarmányokban is [29]. Talán a legnagyobb mértékű felhasználása (30-35%, kb. 15 000 tonna) adalékanyagként a gépjármű motorok fagyálló hűtőfolyadékaiként és egyéb vízi rendszerekben korrózió elleni céllal történik [15, 12]. Újabban műanyagok (pl. polipropilén) feljavítására alkalmazzák [16]. A benzoesav kozmetikai termékekben is felhasználható (krémekben és testápolókban, melyek pH-értéke 4 alatt van, legfeljebb 0,5%-os koncentrációban) [17].
cHogyan jut be szervezetünkbe
Az ember számára a fő expozíciós források az élelmiszerek, mivel természetesen és mint adalékanyag is tartalmazzák a benzoesavat és a nátrium-benzoátot [1]. Előfordulnak természetes úton számos élelmiszerben, illetve tejtermékben [2], pl.: tejben 6 mg/kg, joghurtban 12-41 mg/kg, sajtban 40 mg/kg, burgonyában, babban, gabonafélékben 0,2 mg/kg, szójalisztben valamint dióban 1,2–11 mg/kg [3].
dMilyen egészségkárosító hatásokkal rendelkezik, milyen adatok vannak erre
A toxikológiai vizsgálatok szerint a benzoesav belélegzés útján köhögést, torokfájást, bőrön keresztül felszívódva irritációt, égő, viszkető érzést okoz, szembe jutva irritációt és fájdalmat vált ki, lenyelve pedig hasi fájdalom, hányinger, hányás jelentkezhet akut tünetként [19]. Nincsenek az emberi egészségre bizonyítottan káros tulajdonságai, de feltételezik a neurotoxicitását, a légzőszervi toxicitását, illetve a bőr- és érzékszervi toxicitását [20].
A nátrium-benzoát a benzoesavhoz hasonló tüneteket okoz, belélegezve köhögést, bőrrel érintkezve múló kiütéseket, szembe kerülve irritációt, lenyelve hasi fájdalmat, hányingert, hányás válthat ki [21]. Nincs bizonyítottan rákkeltő tulajdonsága, de feltételezik a kardiovaszkuláris (szív- és érrendszeri) toxicitását, gyomor- bél- illetve májtoxicitását, vesetoxicitását, neurotoxicitását valamint a bőr- és érzékszervi toxicitását [22]. Az emberi szervezetben gyorsan lebomlik (metabolizálódik) és 24 órán belül kiürül.
Élesztősejteken végzett vizsgálatok szerint lehet, hogy a nátrium-benzoát önmagában károsítja a DNS-t és a mitokondriumot, az energia előállításban és raktározásban kulcsszerepet játszó sejtszervecskét, ami apoptózishoz, azaz aktív sejtelhaláshoz vezet. Ez a folyamat kapcsolatba hozható a Parkinson-kórral és idegrendszeri károsodásokhoz is vezethet [30].
A nátrium-benzoát és az egyéb benzoát alapú tartósítószerek (E 210-E 219) azofesték ételszínező anyagok jelenlétében [31] egyes vizsgálatok szerint hozzájárulhatnak gyermekeknél a hiperaktivitás kialakulásához. Egyes, jellemzően az édességekben és üdítőitalokban található azoételfestékeket (E 102, E 104, E 110, E 122, E 124 és E 129) külön jelölni kell a termékeken, miszerint azok gyermekeknél allergiát okozhatnak. A tartósítószert ért kritikák miatt a Coca Cola Light-ból 2008-ban kivonták [32] a nátrium-benzoátot.
Állatkísérletek során nem, embereknél azonban megfigyelték mindkét vegyület nagyon enyhe szenzibilizáló hatását. Benzoesavval végzett magas dózisú (>800 mg/testtömeg kg/nap) orális expozíció patkányoknál csökkent testtömeg-gyarapodást, májra illetve vesékre gyakorolt hatást, halálozást figyeltek meg. Egyik anyag sem bizonyult mutagénnek, illetve azt lehet kijelenteni, hogy mind a benzoesav, mind a nátrium-benzoát nagyon enyhe ismételt dózisú toxicitással bír [23].
Az US EPA szerint az anyagok besorolásuk szerint nem rákkeltőek, nem mutagének, toxicitásukat azonban feltételezik.
Üdítőitalokban problémát jelenthet a nátrium-benzoát és a hozzáadott C-vitamin (aszkorbinsav) együttes jelenléte, ugyanis egymással kölcsönhatásba léphetnek és belőlük rákkeltő benzol keletkezhet [18]. Vizsgálatok szerint ezen benzol mennyiség kevesebb, mint az a mennyiség, mely az emberek szervezetébe a levegőből jut be.
eMilyen környezeti kockázatokat hordoz
A benzoesav és a nátrium-, illetve káliumsói levegőbe kerülésével nem kell számolni, nem illékonyak. Könnyen lebomlanak metánná és széndioxiddá mind aerob, mind anaerob körülmények között. Nem halmozódnak fel a szervezetben. A vízi szervezetekre mérsékelten toxikusak [28].
fA kitettség és az egészségügyi kockázat mértéke milyen tényleges veszélyforrást jelent a lakosság számára
A benzil-alkohol, benzoesav és a nátrium-, illetve káliumsói egy kategóriába tartoznak az emberi egészség szempontjából, mivel gyorsan metabolizálódnak és 24 órán belül kiürülnek a szokásos utakon. Hasonló szisztemikus toxikus hatásokat figyeltek meg (pl. máj, vese) az esetükben. Az emberi egészéség szempontjából minden kitettségi mód előfordulhat, annak ellenére, hogy a benzoesav és a sói szilárdak, a benzil-alkohol pedig folyékony. A munkások számára főleg a belégzés és a bőrkontaktus, míg a fogyasztók számára az orális és dermális kitettség a jelentősebb.
A SIDS (Screening Information Data Set – A nagy mennyiségben gyártott vegyi anyagok információs adatelemeinek átvilágítása - az OECD létező vegyi anyagokkal foglalkozó programja) javaslata ugyanakkor az, hogy a vizsgált benzoátok a további munka szempontjából alacsony prioritást élvezzenek, mivel a benzoesav és a sói nagyon enyhe ismételt dózisú toxicitással rendelkeznek, a benzil-alkohol pedig enyhe ismételt dózisú toxicitású anyag [25].
gHogyan kerülhetjük el
Mivel a benzoesav természetesen is jelen van egyes gyümölcsökben (bogyós gyümölcsök), tejtermékekben, továbbá a kipufogógázokban, cigarettafüstben és még a fafeldolgozás során keletkező szennyvízben és az öntödei hulladékokban is, így az elkerülése nehézkes, folyamatos kitettséggel szembesülünk [1].
Általánosságban nem különösebben egészséges döntően mesterséges anyagokból álló üdítőitalokat és élelmiszereket fogyasztani.
hLéteznek-e kevésbé káros alternatívák, és melyek azok
A nátrium-benzoát helyett tartósításra használható a – jelenlegi álláspont szerint – ártalmatlan borkősav [27], valamint célszerű előnyben részesíteni a hőkezeléssel való tartósítást.
iVonatkozik-e rá valamilyen jogi szabályozás (betiltás, korlátozás), vagy van-e ilyen folyamatban
Az Európai Bizottság 2010/675/EU határozata értelmében a nátrium-benzoát nem használható biocid termékként [33].
Az Egyesült Államokban az élelmiszerekben megengedett legmagasabb koncentráció 0,1% (benzoesav), más országokban pedig 0,15-0,25% között változó érték [14]. Az Európai Bizottság által meghatározott felső határérték a benzoesavra és a nátrium-benzoátra 0,015-0,5% [24]. A nátrium-benzoát egyik veszélyességi besorolásban sem szerepel egyelőre [26].
A benzil-alkohol, benzoesav és a nátrium-, illetve kálium sói gyógyszerekben, kozmetikumokban és/vagy ételekben is használatosak. A fogyasztók kitettségét ilyen esetekben a specifikus szabályozási rendszerek (regionális és/vagy nemzeti) szavatolják a specifikus tanácsadótestületek (többek között: USA FDA - Élelmiszer- és Gyógyszerhivatal, WHO JECFA –FAO/WHO Közös Élelmiszeradalékanyag Szakértői Bizottsága, EU SCF - Élelmiszertudományi Bizottság stb.) engedélyezési/jóváhagyási procedúrái nyomán, beleértve a jóváhagyások, a veszélyes tulajdonságok és a tényleges kitettségek rendszeres újraértékelését. A termékjegyzékek információi alapján a nem specifikusan szabályozott használatok kiterjednek többféle termékre, mint pl. festékek, lakkok oldószerei, tisztító- és mosószerek, fotókemikáliák és fagyálló szerek [25].
Források
[1] http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/cicad26_rev_1.pdf
[2] Sieber et al., 1989, 1990
[3] http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/cicad26_rev_1.pdf
[4] Kawamura et al., 1985
[5] Sakuma et al., 1983
[6] Carlberg et al., 1986
[7] Lindström & Österberg, 1986
[8] Tong et al., 1984
[9] Sainio és Kanerva, 1995
[10] Rastogi et al., 1998
[11] Goodwin, 1976
[12] Srour, 1998
[13] Maki & Suzuki, 1985
[14] Chipley, 1983
[15] Scholz & Kortmann, 1991
[16] BFGoodrich Kalama Inc., 1999
[17] Wallhäusser, 1984
[18] http://www.foodnavigator-usa.com/Science-Nutrition/FDA-re-opens-probe-into-benzene-contamination-of-soft-drinks
[19] http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0103.htm
[20] http://www.scorecard.org/chemical-rofiles/summary.tcl?edf_substance_id=65-85-0#hazards
[21] http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1536.htm
[22] http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=532-32-1#hazards
[23] http://www.truthaboutcoaltar.com/aboutcoaltar.html
[24] http://www.inchem.org/documents/sids/sids/BENZOATES.pdf
[25] EC (1995) European Union Directive 95/2/CE from 20.02.1995 on food additives, colourants and sweeteners. European Commission.
[26] SIDS kezdő értékelő jelentése a benzoátokról: benzoesav, nátrium-benzoát, kálium-benzoát és benzil-alkohol Nagy mennyiségben gyártott vegyi anyagok információs adatelemeinek átvilágítása
[27] http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=532-32-1#hazards
[28] http://www.tudatosvásárló.hu/eszam/mutat/25
[29] Concise International Chemical Assessment Document 26. Benzoic acid and Sodium benzoate, WHO, 2000
[30] http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:172:0043:01:HU:HTML
[31] http://www.independent.co.uk/life-style/health-and-families/health-news/e211-revealed-evidence-highlights-new-fear-over-drinks-additive-450594.html és http://www.beveragedaily.com/Formulation/Fresh-health-fears-hit-benzoate-in-soft-drinks
[32] B Bateman, JO Warner, E Hutchinson “The Effects of a Double Blind, Placebo Controlled, Artificial Food Colourings and Benzoate Preservative Challenge on Hyperactivity in a General Population Sample of Pre-School Children”
jRákkeltő besorolások
Benzoesav és nátrium-benzoát
IARC karcinogén | - | |
---|---|---|
EU CMR | - | |
EPA karcinogén | - |
|
EU szabályozás | + |
Cosmetics Directive 76/768/EEC, |
SVHC lista | - | |
CAREX | - | |
UNEP PIC | - | |
USA TRI fejlődési vagy reprotoxikus, vagy európai PRTR-E-PER**: |
- | |
Stockholm POP | - | |
SIN lista | - | |
- | ||
Tudományos információ | - | |
Endokrin Diszraptor: EU-s lista, EPA Illionois, Colborn lista, Keith lista | - |
|
*The International Agency for Research on Cancer (IARC) is part of the World Health Organization. IARC's mission is to coordinate and conduct research on the causes of human cancer, the mechanisms of carcinogenesis, and to develop scientific strategies for cancer prevention and control. The Agency is involved in both epidemiological and laboratory research and disseminates scientific information.
** 194/2007. (VII. 25.) Korm. rendelet az Európai Szennyezőanyag-kibocsátási és -szállítási Nyilvántartás létrehozásáról, valamint a 91/689/EGK és a 96/61/EK tanácsi irányelv módosításáról szóló 166/2006/EK Európai Parlamenti és Tanácsi rendelethez (E-PRTR) kapcsolódó kormányrendeletek módosításáról
http://echa.europa.eu/chem_data/authorisation_process/candidate_list_table_en.asp
http://www.chemtrack.org/White/CMR.pdf
http://www.atsdr.cdc.gov/
http://www.carexcanada.ca/en/carcinogen_profiles_and_estimates/
http://www.mindfully.org/Pesticide/Banned-Severely-Restricted-EPA.htm
http://www.chem.unep.ch/pops/alts02.html
http://w3.chemsec.org/
http://www.etuc.org/a/7479
EDC-hez: http://www.womenlivingnaturally.com/articlepage.php?id=164
Keith lista: http://media.iupac.org/publications/pac/1998/pdf/7012x2319.pdf
Colborn lista: http://www.ourstolenfuture.org/basics/chemlist.htm
EU lista: http://ec.europa.eu/environment/docum/pdf/bkh_annex_01.pdf
Rendeletek
Cosmetics Directive 76/768/EEC, “List of preservatives which cosmetic products may contain”
Kozmetikumokról szóló 76/768/EGK irányelv, "Azon tartósítószerek listája, melyeket kozmetikai termékek tartalmazhatnak"
http://ec.europa.eu/food/fs/sc/sccp/out166_en.pdf
Alkoholmentes italok 150 mg/l
Alkoholos italok 200 mg/l
Dzsemek és zselék 500 mg/kg
Aszpik 500 mg/kg
A benzoesavat szájon át alkalmazandó gyógyszerekhez maximum 0,15%-ig lehet felhasználni, parenterális gyógyszerekben 0,17% a felső határ, míg a helyileg alkalmazandó készítményekben akár 0,2% is megengedett. A benzoesavat aktív összetevőként alkalmazzák a gombaellenes kenőcsökben szalicilsavval (3,0%) együtt 6,0%-ig. A nátrium-benzoát, benzoesavként kifejezve 0,5%-ig szerepelhet szájon át alkalmazandó gyógyszerekben, valamint parenterális gyógyszerekben és kozmetikumokban is.
Benzoesavra és nátrium-benzoátra nézve a JECFA, a Közös Élelmiszeradalékanyag Szakértői Bizottság (WHO, 1996) a megengedhető napi bevitel (ADI) értékét 0-5 mg/kg testtömegben határozta meg.
*The International Agency for Research on Cancer (IARC) is part of the World Health Organization. IARC's mission is to coordinate and conduct research on the causes of human cancer, the mechanisms of carcinogenesis, and to develop scientific strategies for cancer prevention and control. The Agency is involved in both epidemiological and laboratory research and disseminates scientific information.
**194/2007. (VII. 25.) korm. rendelet az Európai Szennyezőanyag-kibocsátási és -szállítási Nyilvántartás létrehozásáról, valamint a 91/689/EGK és a 96/61/EK tanácsi irányelv módosításáról szóló 166/2006/EK Európai Parlamenti és Tanácsi rendelethez (E-PRTR) kapcsolódó kormányrendeletek módosításáról
http://echa.europa.eu/chem_data/authorisation_process/candidate_list_table_en.asp
http://www.chemtrack.org/White/CMR.pdf
http://www.atsdr.cdc.gov/
http://www.carexcanada.ca/en/carcinogen_profiles_and_estimates/
http://www.mindfully.org/Pesticide/Banned-Severely-Restricted-EPA.htm
http://www.chem.unep.ch/pops/alts02.html
http://w3.chemsec.org/
http://www.etuc.org/a/7479
EDC-hez: http://www.womenlivingnaturally.com/articlepage.php?id=164
Keith-lista: http://media.iupac.org/publications/pac/1998/pdf/7012x2319.pdf
Colborn-lista: http://www.ourstolenfuture.org/basics/chemlist.htm
EU-lista: http://ec.europa.eu/environment/docum/pdf/bkh_annex_01.pdf