Le Southwest Research Institute (SwRI) a collaboré avec l'Environmental Protection Agency (EPA) pour caractériser la composition chimique de 81 articles ménagers courants. Les chercheurs ont également évalué le risque potentiel pour les utilisateurs.
L'exposition à des produits chimiques peut avoir des effets négatifs sur la santé, selon les Centers for Disease Control and Prevention. S'appuyant sur des recherches antérieures visant à identifier les produits chimiques présents dans les biens de consommation, le SwRI et l'EPA ont également analysé la manière dont des échantillons de caoutchouc, de plastique, de vêtements, de tissus d'ameublement et de tissus réagissaient à des facteurs environnementaux, tels qu'une voiture chaude ou le port.
L'étude, publiée dans le Sciences et technologies environnementales journal, examine quatre années de données capturées avec une chromatographie avancée, un dépistage des suspects, une analyse non ciblée et la méthode d'apprentissage automatique Highlight™ développée par SwRI. Au lieu de filtrer un échantillon par rapport à des composés connus individuels, cette méthode permet aux scientifiques d'identifier, de caractériser et d'évaluer une vaste bibliothèque de produits chimiques grâce à une analyse de dépistage des suspects. La méthode a identifié 88 795 caractéristiques chimiques uniques et 1 883 groupes de composés provenant de 13 lots analytiques.
« Highlight exploite des algorithmes d'apprentissage automatique pour une correspondance rapide de modèles, ce qui a accéléré le flux de travail », a déclaré William Watson, ingénieur de recherche à la division des systèmes intelligents du SwRI et auteur principal de l'étude.
Un autre objectif de l’étude était de faire progresser le domaine de l’expomique, qui explore l’impact d’une vie entière d’exposition à des produits chimiques provenant de l’environnement, de l’alimentation, du mode de vie et d’autres sources sur la santé humaine. La caractérisation des produits chimiques présents dans les articles ménagers et des sources courantes d'exposition peut faciliter les futurs efforts de biosurveillance.
Les produits de consommation ne sont pas uniquement constitués d’un seul produit chimique. Considérez-le comme un mélange de produits chimiques apparentés. Nous voulions déterminer si les produits chimiques présents dans les échantillons étaient « émissables » ou « extractibles » pour comprendre l'ampleur et la probabilité de l'exposition humaine aux produits chimiques.
Dr Kristin Favela, scientifique à la division de chimie et de génie chimique du SwRI
SwRI a exposé des échantillons de vêtements, de tissus d'ameublement, de tissus, de caoutchouc et de plastiques à deux réglages de chaleur et forces de solvant différents. Les chercheurs voulaient déterminer si les échantillons testés émettraient des vapeurs chimiques qui pourraient être inhalées dans un environnement intérieur, comme une voiture chaude, ou si elles étaient portées. L’étude a également exploré la possibilité d’extraire des produits chimiques pour mieux comprendre les risques d’exposition réels, par exemple lorsqu’un enfant mâche un article ménager.
« En plus de contribuer à faire progresser notre compréhension du risque que représente l'exposition aux produits chimiques pour le public, cette étude démontre également notre capacité à utiliser l'apprentissage automatique et à mettre en évidence les résultats pour analyser et comprendre rétrospectivement des ensembles de données plus anciens », a déclaré Watson.
À l'aide du programme de prévision de la toxicité de l'EPA, ToxCast, l'équipe a effectué une analyse et une interprétation supplémentaires pour prédire le risque en fonction de l'exposition humaine et des données d'activité biologique disponibles. Parmi les 88 produits chimiques confirmés qui étaient à la fois extractibles et émissables, 66 disposaient de données ToxCast, et la majorité des données des tests in vitro ToxCast (92 %, une moyenne de 441 tests par produit chimique) n'indiquaient aucune activité dépendant de la concentration. Aucune donnée n'était disponible pour les 22 autres produits chimiques. Cependant, à une concentration plus élevée, l'antioxydant synthétique BKF, qui peut être utilisé pour stabiliser les plastiques et les caoutchoucs, a montré des effets néfastes lorsque l'exposition atteignait 42,3 mg/kg/jour. La recherche pourrait contribuer à faire progresser un modèle de dépistage capable de prédire l’activité des émissions des articles ménagers.
