بوتيل هيدروكسي تولوين

هيدروكسي تولوين بوتيل ( BHT )، المعروف أيضًا باسم ثنائي بوتيل هيدروكسي تولوين ، هو مركب عضوي محب للدهون ، مشتق كيميائيًا من الفينول ، ويُستخدم على نطاق واسع كمادة حافظة للأغذية في مختلف أنحاء العالم نظرًا لخصائصه المضادة للأكسدة . ^{[ 7 ]} يُستخدم BHT على نطاق واسع لمنع الأكسدة الناتجة عن الجذور الحرة في السوائل (مثل الوقود والزيوت) والمواد الأخرى، وتسمح اللوائح التي تشرف عليها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) - والتي تعتبر BHT "معترفًا به عمومًا على أنه آمن " - بإضافة كميات صغيرة منه إلى الأطعمة .

مع ذلك، ووفقًا لمجموعة العمل البيئية التي تُجري تحليلات مستقلة وتجمع أبحاثًا مُحكّمة، فقد أظهرت دراسات متعددة أن مادة BHT تُسبب تلفًا للخلايا من خلال إنتاج نواتج أيضية والإجهاد التأكسدي (Xu et al., 2021). وهذه آليات مرتبطة بعدد من الأمراض، بما في ذلك السرطان. لا تُصنّف مادة BHT ضمن المواد المسرطنة، ولكن بعض البيانات تُشير إلى أنها تُسبب السرطان في الحيوانات. في دراسات الجرعات العالية على الحيوانات، رُبطت هذه المادة بتسمم الكبد، وتحفيز نمو الأورام في الكبد والمثانة والرئتين (Liu & Mabury, 2020; Xu et al., 2021). كما ثبت أن مادة BHT تُسبب آثارًا على النمو وتغيرات في الغدة الدرقية لدى الحيوانات، مما يُشير إلى أنها قد تُعطّل الإشارات الهرمونية (الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية، 2012).

في بعض سيناريوهات التعرض العالي، لاحظت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية أن تناول الأطفال لمادة BHT في النظام الغذائي قد يتجاوز الكمية اليومية المقبولة، أو ADI.

تستطيع العوالق النباتية ، بما في ذلك الطحالب الخضراء من نوع بوتريوكوكوس براوني ، بالإضافة إلى ثلاثة أنواع مختلفة من البكتيريا الزرقاء ( سيليندروسبيرموبسيس راسيبورسكي ، وميكروسيستيس إيروجينوزا، وأوسيلاتوريا ) ، إنتاج مادة بوتيل هيدروكسي تولوين (BHT) كمنتج طبيعي . ^{[ 8 ]} كما تنتج فاكهة الليتشي مادة بوتيل هيدروكسي تولوين (BHT) في غلافها الخارجي . ^{[ 9 ]}

تنتج العديد من الفطريات (مثل Aspergillus conicus ) التي تعيش في الزيتون مادة BHT. وتُنتج هذه الفطريات مركبات عضوية متطايرة مثل BHT والكريزول أثناء تخزين الزيتون في انتظار عصره. ^{[ 10 ]}

تم الكشف عنه في النباتات العليا والحشرات العاشبة، ولكن ليس من الواضح ما إذا كان BHT ينتج عن النبات أو الحشرة أو كائن حي آخر يعيش في ارتباط وثيق. ^{[ 11 ]}

يتصرف هذا المركب كبديل اصطناعي لفيتامين هـ ، حيث يعمل بشكل أساسي كعامل مُنهي يُثبط الأكسدة الذاتية ، وهي عملية تتعرض فيها المركبات العضوية غير المشبعة (عادةً) لهجوم الأكسجين الجوي. يُوقف BHT هذا التفاعل التحفيزي الذاتي عن طريق تحويل جذور البيروكسي إلى هيدروبيروكسيدات. ويؤدي هذه الوظيفة عن طريق التبرع بذرة هيدروجين.

RO ₂ • + ArOH → ROOH + ArO •

RO ₂ • + ArO• → نواتج غير جذرية

حيث R هي مجموعة ألكيل أو أريل ، وArOH هي BHT أو مضادات الأكسدة الفينولية ذات الصلة. يستهلك كل جزيء BHT جذرين بيروكسي. ^{[ 13 ] [ 14 ]} تعمل مجموعات الألكيل المانحة للإلكترونات في الموضعين أورثو وبارا من BHT على زيادة كثافة الإلكترونات في مجموعة الهيدروكسيل الفينولية من خلال التأثير الحثي وتأثير فرط الاقتران، ^{[ 15 ]} مما يقلل من طاقة تفكك الرابطة لمجموعة الهيدروكسيل الفينولية، ويعزز تفاعلها مع الجذور الحرة للدهون. في الوقت نفسه، يتم تثبيت جذر الفينوكسي الناتج عن BHT بسبب عدم تمركز الإلكترونات غير المزدوجة حول الحلقة العطرية ^{[ 15 ] [ 16 ]} وتأثير الإعاقة الفراغية لمجموعات ثالثي بوتيل في الموضع أورثو . ^{[ 17 ] [ 18 ]} يُعدّ الإيزوبيوتين أحد نواتج التحلل المحتملة الناتجة عن أكسدة BHT، وتشير الدراسات الحاسوبية إلى وجود آليتين محتملتين لتكوين الإيزوبيوتين، حيث يُرجّح أن تؤدي مسارات إضافة مجموعة الهيدروكسيل (OH) في الموقع C2 من BHT إلى تكوين الإيزوبيوتين أكثر من مسارات انتزاع الهيدروجين من مجموعة ثالثي البوتيل. ^{[ 19 ]}

يُدرج بنك بيانات المواد الخطرة التابع للمعاهد الوطنية للصحة مادة BHT ضمن عدة فئات في الفهارس وقواعد البيانات، مثل المضافات الغذائية، ومكونات المنتجات المنزلية، والمضافات الصناعية، ومكونات منتجات العناية الشخصية ومستحضرات التجميل، ومكونات المبيدات الحشرية، ومكونات البلاستيك والمطاط، والأبحاث الطبية والبيطرية. ^{[ 20 ]}

مستحضرات التجميل

يقيد الاتحاد الأوروبي استخدام مادة BHT في غسول الفم بتركيز 0.001%، وفي معجون الأسنان بتركيز 0.01%، وبنسبة 0.8% في مستحضرات التجميل الأخرى. ^{[ 40 ]}

على غرار العديد من مضادات الأكسدة الفينولية ذات الصلة الوثيقة ، يتميز BHT بانخفاض سميته الحادة ^{[ 5 ]} (على سبيل المثال، يبلغ تركيز LD50 لنظير BHT منزوع الميثيل، 2،6-ثنائي-ثالثي-بوتيل فينول، أكثر _من 9 غ / كغ [ ^{12 ] )} . تصنف إدارة الغذاء والدواء الأمريكية BHT كمادة حافظة للأغذية معترف بها عمومًا بأنها آمنة (GRAS) عند استخدامها بطريقة معتمدة. ^{[ 41 ] [ 42 ]} في عام 1979، قرر المعهد الوطني للسرطان أن BHT غير مسرطن في نموذج الفئران . ^{[ 22 ]} ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى وجود سبب للقلق (انظر أدناه). 

ناقشت منظمة الصحة العالمية في تقرير صدر عام 1986 وجود صلة محتملة بين مادة BHT وخطر الإصابة بالسرطان، وخلصت إلى وجود أدلة محدودة على قدرتها على التسبب بالسرطان استنادًا إلى الدراسات التي أُجريت على الحيوانات. ^{[ 43 ]} وأشارت دراسات بحثية أولية أُجريت في الفترة من السبعينيات إلى التسعينيات إلى احتمالية زيادة خطر الإصابة بالسرطان، واحتمالية انخفاضه في مجال الأورام. ^{[ 44 ]} وحتى في ذلك الوقت، كان من المُسلّم به زيادة خطر الإصابة بالسرطان. وأشار تقرير مراجعة نُشر عام 2002 إلى أن مادة BHT أظهرت تأثيرات مضادة للسرطان، أو لم تُظهر أي تأثير، أو أظهرت تأثيرات مُحفزة للأورام، وذلك تبعًا لنوع الحيوان والعضو المستهدف. ^{[ 44 ]} ونظرًا لهذا الغموض، يُصنّف مركز العلوم في المصلحة العامة مادة BHT ضمن المواد التي يُنصح بتجنبها، ويوصي بتجنبها. ^{[ 45 ]}

من مجموعة العمل البيئي (EWG): "يؤدي تحلل مادة BHT في الجسم إلى نواتج أيضية ينتج عنها وسائط تفاعلية قد تشكل مخاطر على صحة الإنسان. وبينما تم التعرف على سمية BHT للخلايا منذ فترة طويلة، فقد أوضحت الدراسات الحديثة التي نُشرت بعد تقييماتها التنظيمية الرئيسية الآليات الدقيقة الكامنة وراء هذا الضرر الخلوي. ^{[ 46 ]}

تتأثر التأثيرات المحفزة للأورام لمركب BHT بشكل رئيسي بإنتاج مستقلبات مثيلة الكينون مثل BHT-QM (Xu et al., 2021). تتميز هذه المستقلبات بخاصية محبة الإلكترونات، مما يعني أنها ترتبط جيدًا بالبروتينات الخلوية والحمض النووي (Lanigan and Yamarik, 2002). ^{[ 47 ]}

على غرار BHA، يتسبب إنتاج مستقلباته في الإجهاد التأكسدي وتلف الحمض النووي وموت الخلايا (كاسترو وآخرون، 2017). ورغم أن الوكالة الدولية لأبحاث السرطان لا تعتبر BHT مادة مسرطنة، إلا أن آلياته مرتبطة بالتسرطن. ^{[ 48 ]}

ربطت دراسات أجريت على الحيوانات بجرعات عالية التعرض لمادة BHT بتسمم الكبد، واضطراب الغدد الصماء، وتحفيز نمو الأورام في الكبد والمثانة والرئتين (ليو ومابوري 2020؛ شو وآخرون، 2021). وأظهرت دراسات أجريت على الفئران عن طريق الفم تلفًا كلويًا وكبديًا عند تناول جرعات حادة تتراوح بين 0.5 و1.0 غ/كغ (لانيغان وياماريك 2002). كما رُبط التعرض شبه الحاد بجرعات أقل بتسمم الكبد لدى الفئران (مون وآخرون، 1987). ^{[ 49 ]}

تم العثور على BHT في دم الحبل السري البشري (Du et al., 2019)، وحليب الثدي (Zhang et al., 2020)، والمصل (Liu & Mabury 2018)، والبول (Liu & Mabury 2018) والأنسجة الدهنية (Collings & Sharratt، 1970). ^{[ 50 ]}

وجدت دراسة التعرض التي أجريت في عام 2019 أن سكان الولايات المتحدة لديهم بعض من أعلى مستويات BHT مقارنة بالدول الأخرى، حيث تجاوزت أعلى مستويات التعرض الحد اليومي المقبول (وانغ وكانان، 2019). ^{[ 51 ]}

• كيمياء المواد الحافظة للأغذية BHA وBHT
• دليل مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) المختصر للمخاطر الكيميائية