قاتلی از جنس بنزن

در این مطلب قصد دارم به یکی از مشتقات بحث برانگیزترین ترکیبات شیمی آلی(بنزن ها) بپردازم.
بنزن به عنوان یک ترکیب آروماتیک با ویژگی های منحصر به فرد،اساسی ترین و پرکاربردترین ماده برای تولید طیف وسیعی از محصولات آلی است. یکی از مشتقات بنزن ها سدیم بنزوات می باشد.
سدیم بنزوات نمکی ازاسیدبنزوئیک محلول درآب با فرمول شیمیایی C7H5NaO2 میباشد.
میتوان آنرا از ترکیب هیدروکسید سدیم و اسید بنزوئیک تولید کرد.
با این که اسید بنزوئیک نگهدارنده موثرتری است اما معمولا از سدیم بنزوات به عنوان نگهدارنده غذایی استفاده می شود زیرا اسید بنزوئیک به خوبی در آب حل نمی شود.
سدیم بنزوات در محیط اسیدی از فعالیت باکتری ها و قارچ ها جلوگیری میکند بنابراین از این ماده درغذاهای اسیدی مثل چاشنی های سالاد (سرکه)، نوشابه های گازدارکه حاوی اسید کربنیک است، مرباها و آبمیوه ها که حاوی اسید سیتریک است ،ترشیجات که حاوی سرکه است و سس ها استفاده می شود. همچنین این ماده بعنوان دارو برای درمان افرادی که دچار اختلال در چرخه اوره هستند، بیماران اسکیزوفرنی، مبتلایان به مالتیپل اسکلروز(MS) و افسردگی بکار میرود.
غلظت مجاز استفاده ازاین نگهدارنده غذایی توسط FDA به 0٫1٪ وزنی اعلام شده است.
مکانیسم سدیم بنزوات بعنوان نگهدارنده غذا با جذب اسید بنزوئیک توسط سلول آغاز می شود. اگر PH سلول به مقادیر ۵ یا کمتر کاهش یابد فرایند تخمیر گلوکز توسط فسفوفروکتوکیناس تا ۹۵٪ کاهش می یابد.
با اینکه سدیم بنزوات کاربردهای زیادی دارد اما عوارض آن میتواند این ماده را به قاتلی از جنس بنزن تبدیل کند که به عوارض آن میپردازیم:
محققان معتقدند که سدیم بنزوات می تواند با دکربوکسیلاسیون به بنزن سمی و سرطان زا، به ویژه در ترکیب با ویتامین C(آسکوربیک اسید)، تبدیل شود و سپس به ترکیبی با سمیت، جهش زایی و تراتوژن بالا تبدیل شود. حرارت، نور و زمان نگهداری میتوانند بر نرخ تولید بنزن تاثیرگذار باشند[1]
همچنین گزارش هایی وجود دارد که سدیم بنزوات اثر ژنوتوکسیک ضعیفی دارد و آسیب DNA را در لنفوسیت های انسانی در شرایط آزمایشگاهی افزایش می دهد. این ترکیب بر سرعت تکرار تاثیری ندارد، اما سرعت میتوزی را کاهش میدهد[2]
همچنین اثرات جهش زا و ژنوتوکسیک نیز بر روی لنفوسیت های انسانی دیده شده است[3] علاوه بر این، تحقیقات نشان می دهد که سدیم بنزوات، استرس اکسیداتیو ایجاد می کند و تاثیر نامطلوبی بر سیستم ایمنی، کبد، کلیه ها و باروری دارد[4]
براساس نتایج طرح تحقیقاتی بین دو دانشگاه علوم پزشکی بیرجند و مشهد، مصرف سدیم بنزوات در زمان قبل و بعد از بارداری بر وزن جنین ها و رشد و نمو طبیعی اسکلت آنها موثر میباشد و میتواند باعث اختلال در رشد جنین گردد[5]
پروفسور پیتر پایپر در دانشگاه شفیلد انگلستان معتقد است که سدیم بنزوات به تنهایی می تواند به اجزای حیاتی DNA در میتوکندری سلول آسیب برساند و آن ها را غیرفعال کند. میتوکندری در سلول در تولید انرژی نقش دارد و اگر آسیب ببیند سلول مختل شده و ممکن است وارد آپوپتوز(گونه ای از مرگ سلولی) شود. بیماری های زیادی امروزه به آسیب DNA نسبت داده می شود مانند: پارکینسون و سایر بیماری های نابودی مغز و اعصاب (آلزایمر، هانتینگتون و …)[6, 7]
پروفسور جیم استیونسن از دانشگاه ساثمپتن که مقاله ای در سال ۲۰۰۷م برای آژانس استاندارد غذایی (FSA) در انگلیس منتشر کرد بیان کرد که برخی رنگ های مصنوعی هنگامی که با سدیم بنزوات همراه شود میتوانند با رفتار بیش فعالی در ارتباط باشد. با بررسی های بیشتر توسط FSA چنین بنظر میرسید که فقط رنگ های خاصی در این مشکل نقش دارند.[8]
اختلال بیش فعالی کمبود توجه(ADHD) عمدتا با علائم بیش فعالی، بی توجهی و تکانشگری همراه است. طی مطالعه ای نوشیدنی های حاوی مواد نگهدارنده بنزوات در ترکیب خود (45 میلی گرم در روز) به کودکان 3 ساله داده شد که پس از آن افزایش بیش فعالی را تجربه کردند. این رفتارها پس از خروج این ماده کاهش یافت[9, 10] همچنین سدیم بنزوات میتواند اثر تخریبی بر مخاط معده داشته باشد و بر فرآیندهای حافظه و اضطراب تاثیرگذار باشد. [11]
محققان طی مطالعه ای دریافتند که حیواناتی که با سدیم بنزوات درمان شده بودند، افزایش رفتارهای اضطرابی و اختلال در مهارت های حرکتی را تجربه کردند لذا پیشنهاد می کنند که این ممکن است به کاهش سطح گلیسین در بدن (که در نتیجه سم زدایی بنزوات مصرف می شود) و اختلال در فرآیندهای تحت تاثیر این اسید آمینه یا اختلال در سطح روی مرتبط باشد[12-15]
در نهایت به این نتیجه می رسیم که اگرچه سدیم بنزوات ترکیبی ایمن بنظر میرسد و کاربردهای زیادی دارد اما از مطالعات گسترده صورت گرفته درباره این ترکیب میتوان اینگونه بیان کرد که بطور تقریبی همواره مصرف آن در دوزهای بالا نامطلوب است و عوارض به همراه دارد.
منابع:
1.Piper, Joseph D, and Peter W Piper. “Benzoate and Sorbate Salts: A Systematic Review of the Potential Hazards of These Invaluable Preservatives and the Expanding Spectrum of Clinical Uses for Sodium Benzoate.” Comprehensive reviews in food science and food safety vol. 16,5 (2017): 868-880.
2.Zengin, N et al. “The evaluation of the genotoxicity of two food preservatives: sodium benzoate and potassium benzoate.” Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association vol. 49,4 (2011): 763-9.
3. Pongsavee, Malinee. “Effect of sodium benzoate preservative on micronucleus induction, chromosome break, and Ala40Thr superoxide dismutase gene mutation in lymphocytes.” BioMed research international vol. 2015 (2015): 103512.
4.Liguori, Ilaria et al. “Oxidative stress, aging, and diseases.” Clinical interventions in aging vol. 13 757-772. 26 Apr. 2018,
5.افشار محمد، معلم سیدعادل، حسن زاده طاهری محمدمهدی، شاهسون مرضیه، سوختانلو فرزانه، صالحی فاطمه. تاثیر مصرف طولانی مدت سدیم بنزوات در دوران قبل و حین بارداری بر روی شاخص های رشد جنین موش سوری نژاد Balb/C. مراقبت های نوین[Internet]. 1391؛9(3 (پیاپی 35)):173-180. Available from: https://sid.ir/paper/206029/fa
6.Ciraulo, Thomas S. "Cancer A Special Report The Hidden Science." (2007).
7.Piper, P W. “Yeast superoxide dismutase mutants reveal a pro-oxidant action of weak organic acid food preservatives.” Free radical biology & medicine vol. 27,11-12 (1999): 1219-27.
8.McCann, Donna et al. “Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blinded, placebo-controlled trial.” Lancet (London, England) vol. 370,9598 (2007): 1560-7.
9.McDougal, Emily et al. “Relationships between cognition and literacy in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: A systematic review and meta-analysis.” The British journal of developmental psychology vol. 40,1 (2022): 130-150.
10. Bateman, B et al. “The effects of a double blind, placebo controlled, artificial food colourings and benzoate preservative challenge on hyperactivity in a general population sample of preschool children.” Archives of disease in childhood vol. 89,6 (2004): 506-11.
11.Schaubschläger, W W et al. “Release of mediators from human gastric mucosa and blood in adverse reactions to benzoate.” International archives of allergy and applied immunology vol. 96,2 (1991): 97-101.
12.Kamel, Mervat M., and A. H. Razek. "Neurobehavioral alterations in male rats exposed to sodium benzoate." Life Sci. J 10 (2013): 722-726.
13. Noorafshan, Ali et al. “Sodium benzoate, a food preservative, induces anxiety and motor impairment in rats.” Neurosciences (Riyadh, Saudi Arabia) vol. 19,1 (2014): 24-8.
14.Olofinnade, Anthony Tope, Adejoke Yetunde Onaolapo, and Olakunle James Onaolapo. "Anxiogenic, memory-impairing, pro-oxidant and pro-inflammatory effects of sodium benzoate in the mouse brain." Dusunen Adam 34.1 (2021): 14-22.
15. Gaur, Himanshu et al. “Sodium benzoate induced developmental defects, oxidative stress and anxiety-like behaviour in zebrafish larva.” Biochemical and biophysical research communications vol. 502,3 (2018): 364-369.