Dans une récente revue publiée dans le Sciences et technologie de l’environnement Journal, les chercheurs ont présenté un aperçu des composés d’ammonium quaternaire (QAC), soulignant leurs préoccupations environnementales et de santé humaine.
Étude: Composés d’ammonium quaternaire : une classe chimique de préoccupation émergente. Crédit d’image : asiandelight/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Les CAQ sont des produits chimiques présents dans un large éventail de produits, y compris les conservateurs, les antimicrobiens, les désinfectants, les assainisseurs, les désodorisants, les pesticides, les herbicides, les laques pour les cheveux, les nettoyants pour les mains, les lotions, les nettoyants pour le corps et les lingettes.
L’utilisation des produits QAC a particulièrement augmenté lors de l’épidémie de coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), principalement en raison de leurs propriétés antimicrobiennes et de l’interdiction des ingrédients actifs tels que le triclosan dans les nettoyants corporels imposée par le United States Food and Drug Administration (US FDA) en 2016.
Une exposition accrue au CAQ a de multiples effets sur l’écosystème et le bien-être humain, ce qui pourrait éclairer l’élaboration des politiques et encourager l’utilisation d’alternatives plus sûres après avoir évalué leurs rapports risques-avantages.
À propos de l’examen
Dans la présente revue, les chercheurs ont résumé les données existantes sur les CAQ, y compris leurs sources, leurs propriétés, leur pharmacodynamie, leur pharmacocinétique et leurs effets sur l’environnement et les humains.
Introduction aux CAQ : sources et propriétés
Compte tenu du large éventail d’applications, l’exposition aux CAQ est courante et leurs effets doivent être évalués. Les produits QAC, tels que les nettoyants, les distributeurs, les soins personnels, les meubles, les vêtements et leur utilisation dans divers environnements tels que les maisons, les bureaux, les écoles, les hôpitaux et les services alimentaires, facilitent l’exposition humaine via l’ingestion de poussière contaminée, l’inhalation de QAC en aérosol et les produits dermatologiques. absorption.
Les sources environnementales de CAQ comprennent les eaux usées, les biosolides, l’eau, le sol, les sédiments et les aliments. Un individu peut être exposé au CAQ en touchant des surfaces dures désinfectées, un contact involontaire main-bouche (permettant l’ingestion de CAQ dans la poussière et les résidus de surface) ou l’absorption cutanée des CAQ présents sur la main suite à un contact surface à main.
La faible hydrophobicité et la solubilité élevée dans l’eau permettent aux CAQ d’être présents en abondance dans les systèmes d’eaux usées et dans l’eau, et les charges positives sur les CAQ facilitent l’absorption par les solides anioniques tels que les composés minéraux argileux qui sont présents en abondance dans les sédiments et le sol.
De plus, la faible volatilité du CAQ réduit les pertes par volatilisation des surfaces intérieures, permettant la persistance du CAQ.
Les charges positives permanentes et la sorption en phase non aqueuse augmentent la demi-vie des CAQ, en particulier ceux avec des chaînes latérales plus longues, dans le sol.
De plus, les CAQ peuvent se diviser en plusieurs couches de films organiques minces sur les surfaces intérieures pour être protégées des processus oxydatifs hétérogènes rapides.
Effets néfastes des CAQ sur la santé humaine et environnementale
L’exposition au CAQ peut entraîner des effets toxicologiques aigus et chroniques chez les organismes aquatiques vulnérables tels que les algues d’eau douce et marines/estuariennes, Daphnie magnaet larvaire Chironomus tentans (moucheron d’eau douce), Pimephales promelas (un tête-de-boule), et Brachydanio rerio (poisson zèbre).
Chez l’homme, une exposition excessive aux CAQ a plusieurs effets cutanés, respiratoires, reproductifs, métaboliques et immunologiques. De plus, les CAQ peuvent altérer la fonction mitochondriale.
En ce qui concerne les microbes, les concentrations sublétales de CAQ améliorent la résistance antimicrobienne chez Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginosaet Salmonelle espèces par transfert horizontal de gènes et mutations, augmentant la production de lipides et améliorant l’activité de caractéristiques intrinsèques telles que les spores.
L’exposition orale aux CAQ, où ils ont une biodisponibilité modérée, les soumet à un métabolisme de premier passage.
Les composés QAC forment des complexes avec les acides biliaires via l’appariement d’ions et sont activement transportés vers divers tissus du corps par l’intermédiaire de transporteurs de cations organiques, de p-glycoprotéines et de transporteurs de thiamine. Par la suite, les CAQ sont éliminés par voie fécale (la voie principale).
Après inhalation, les CAQ pénètrent dans les poumons, qui ont une biodisponibilité élevée, contournent le métabolisme de premier passage hépatique et pénètrent dans la circulation systémique. Dans le sang, les CAQ sont liés aux protéines plasmatiques et ont de courtes demi-vies en raison de la répartition des CAQ dans les tissus du cœur, des reins, de la rate et des poumons.
Dans le foie, les composés CAQ sont oxydés par les enzymes du cytochrome P450 (CYP) et subissent une bêta-oxydation. Suite à la circulation systémique dans le sang et à la filtration et à la sécrétion rénales, les CAQ sont éliminés en petites quantités dans les urines.
L’exposition au CAQ peut provoquer une irritation cutanée, une inflammation, une corrosion et des brûlures. L’exposition aux CAQ dans les produits de nettoyage et de désinfection peut augmenter les niveaux de cytokines inflammatoires dans les poumons et entraîner un asthme lié au travail. De plus, l’exposition au CAQ peut augmenter les risques de développement de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC).
Dans les études animales, l’exposition au CAQ était immunosuppressive et réduisait les signes cliniques d’auto-immunité.
Concernant le système reproducteur, l’exposition au CAQ peut entraîner l’infertilité, antagoniser les effets des œstrogènes, diminuer l’ovulation et augmenter les pertes post-implantation chez les femmes. Chez les hommes, le CAQ peut diminuer le nombre et la motilité des spermatozoïdes.
De plus, les CAQ inhibent la synthèse du cholestérol et la phosphorylation oxydative mitochondriale. L’exposition au CAQ peut également altérer le développement embryonnaire, entraîner des anomalies du tube neural et augmenter la mort embryonnaire.
Cependant, les effets ovicides, spermicides, embryocides et ovicides n’ont pas été rapportés chez la souris et doivent être étudiés chez l’homme.
Conclusion
D’après les conclusions de l’examen, les composés du CAQ, présents dans une grande variété de produits utilisés régulièrement, peuvent nuire à l’écosystème et aux humains.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires avec des évaluations complètes des CAQ pour améliorer notre compréhension des CAQ, éclairer l’élaboration des politiques et réévaluer et/ou réviser les réglementations, en tenant compte des conséquences probables de l’utilisation des CAQ.
