Laut einer Studie können Stofftiere kurzkettige PFAS in den Speichel abgeben

Ein auf Speichel basierender Test zeigt, wie Plüschspielzeuge die PFAS-Exposition von Kleinkindern erhöhen können, und zeigt gleichzeitig, warum ein einfaches Abspülen keine garantierte Lösung darstellt.

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Eine aktuelle Studie in der Zeitschrift für Expositionswissenschaft und Umweltepidemiologie quantifizierte die speichelvermittelte PFAS-Migration aus Stoffspielzeugen und bewertete einen standardisierten Wasserspülschritt als mögliche Maßnahme zur Expositionsminderung.

Die Allgegenwärtigkeit von PFAS und ihre Auswirkungen auf gefährdete Bevölkerungsgruppen

PFAS sind eine vielfältige Gruppe synthetischer fluorierter Verbindungen, die seit den 1950er Jahren aufgrund ihrer hydrophoben und lipophoben Eigenschaften weit verbreitet sind. Ihre chemische, thermische und biologische Beständigkeit wird auf die starke Kohlenstoff-Fluor-Bindung zurückgeführt, was zu ihrer Einstufung als „ewige Chemikalien“ führt.

Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung und das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (OECD/UNEP) listen über 4.700 PFAS auf, wobei breitere Definitionen Zehntausende umfassen, was den Verbleib in der Umwelt und die toxikologische Bewertung erschwert. Die umfassende Nutzung hat zu einer globalen Verbreitung über Umweltmatrizen und abgelegene Regionen geführt.

Die Exposition des Menschen erfolgt allgegenwärtig über Wasser, Nahrung, Luft, Staub und Konsumgüter. Viele alte PFAS binden Serumproteine ​​und werden renal reabsorbiert, was zu mehrjährigen Halbwertszeiten führt. Die Immunsuppression ist die empfindlichste Nebenwirkung im Zusammenhang mit der PFAS-Exposition, mit weiteren Assoziationen wie Dyslipidämie, veränderten Leberenzymen, verringertem Geburtsgewicht und einem erhöhten Risiko für Nieren- und Hodenkrebs bei höheren Expositionsniveaus.

PFAS sind bei über 96 % der Jugendlichen und Erwachsenen in den USA nachweisbar, mit einer Anhäufung im frühen Leben durch mütterliche Übertragung. Daten zur Exposition im frühen Leben und zu gesundheitlichen Auswirkungen sind jedoch nach wie vor kaum verstanden. Säuglinge und Kleinkinder sind aufgrund höherer Aufnahme, vorzeitiger Ausscheidung und häufigem Mundschluckverhalten besonders gefährdet.

Während Textilien und Kinderprodukte anerkannte PFAS-Quellen sind, liegen Daten zur Migration und Bioverfügbarkeit von kleinkindspezifischen Artikeln, beispielsweise Spielzeug und Bettdecken, nur spärlich vor. Das Ausmaß, in dem diese Produkte zur inneren Belastung durch Speichelmobilisierung während des Mundes beitragen, ist nicht genau definiert, was eine erhebliche Forschungslücke darstellt.

Um die PFAS-Exposition im frühen Leben genau zu quantifizieren, sind Migrationsstudien erforderlich, die das Mundverhalten von Säuglingen in der realen Welt widerspiegeln. Die Anwendung speichelbasierter Migrationsprotokolle auf Säuglingsprodukte ist selten, was den Bedarf an neuen Daten zur Risikobewertung unterstreicht.

Bewertung der PFAS-Migration von Spielzeug zu Kindern

Ausgewählt wurden 18 Stofftiere für Säuglinge und Kleinkinder im Alter von 0–3 Jahren, die eine Produktpalette auf dem europäischen Markt repräsentieren. Die Probenahme konzentrierte sich auf Spielzeugbereiche, die von Kindern am wahrscheinlichsten in den Mund genommen werden, wie Ohren, Flügel und Extremitäten, um die orale Exposition zu beurteilen. Um eine Kontamination zu verhindern, wurden alle Spielzeuge mit PFAS-freien Handschuhen angefasst, in saubere Folie eingewickelt und bis zur Analyse isoliert aufbewahrt.

Um das Mundverhalten von Säuglingen zu simulieren, wurden 10 cm2 große Stücke Spielzeugstoff in 10 ml künstlichem Speichel bei pH 6,5 inkubiert, vor der Verwendung bei 4 °C gelagert und 30 Minuten lang bei 37 °C unter orbitaler Bewegung inkubiert. Nach der Inkubation wurde der Speichel extrahiert und für die Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie-Analyse (LC-MS/MS) vorbereitet.

Um das Waschen als Strategie zur Expositionsminderung zu bewerten, wurden Stoffproben eine Stunde lang in Wasserflaschen bei 30 °C ohne Waschmittel geschüttelt, an der Luft getrocknet und dann unter Verwendung des gleichen Migrations- und Extraktionsprotokolls wie die ungewaschenen Kontrollen verarbeitet.

Die PFAS-Analyse wurde mittels LC-MS/MS mit einem binären Gradienten und Elektrospray-Ionisation im negativen Modus durchgeführt. Die Quantifizierung beruhte auf der Überwachung mehrerer Reaktionen (MRM).

PFAS in Stofftieren nachgewiesen, aber das Waschen hat unterschiedliche Auswirkungen auf die chemische Freisetzung

In allen Stofftierproben wurden PFAS nachgewiesen, allerdings variierten Art und Konzentration stark. Kurzkettige Carbonsäuren, insbesondere Perfluorbuttersäure (PFBA), Perfluorpentansäure (PFPeA) und Perfluorhexansäure (PFHxA), waren am häufigsten, wobei PFHxA in jeder Probe gefunden wurde und die größte Variation aufwies.

Perfluorheptansulfonsäure (PFHpS) wurde ebenfalls durchweg identifiziert, oft in höheren Konzentrationen als andere Sulfonate. Einige PFAS, wie Perfluorheptansäure (PFHpA) und Perfluoroctansäure (PFOA), wurden häufig nachgewiesen, trugen jedoch nur minimal zur gesamten PFAS-Belastung bei. Andere, wie Perfluornonansäure (PFNA) und Perfluordecansäure (PFDA), traten häufig, aber in geringen Konzentrationen auf. Im Gegensatz dazu wurde Perfluorbutansulfonsäure (PFBS) seltener nachgewiesen, während Perfluordodecansäure (PFDoDA) in mehr als der Hälfte der Proben nachgewiesen wurde; beide traten in geringen Konzentrationen auf. Die meisten Spielzeuge wiesen niedrige bis mäßige PFAS-Werte auf, einige wiesen jedoch viel höhere Konzentrationen auf, hauptsächlich aufgrund von PFHxA.

Die geschätzte PFAS-Aufnahme für Kinder, die Stoffspielzeug in den Mund nehmen, hing sowohl von der Verbindung als auch vom spezifischen Spielzeug ab. PFHxA trug am meisten zur wöchentlichen Aufnahme bei, insbesondere in Spielzeugen mit erhöhtem PFAS-Gehalt. PFHpS war in einigen Spielzeugen ein wesentlicher Faktor und überstieg gelegentlich 1,0 ng pro Kilogramm Körpergewicht pro Woche, während PFBA und PFPeA typischerweise zu geringeren Aufnahmemengen führten.

Längerkettige PFAS, darunter PFNA, PFDA und PFDoDA, wurden häufig nachgewiesen, ihre geringen Konzentrationen hatten jedoch kaum Auswirkungen auf die Gesamtaufnahme. Gelegentlich überstieg die wöchentliche Gesamtaufnahme von PFAS 10 ng/kg Körpergewicht. Für die vier PFAS, die von der Gruppe der tolerierbaren wöchentlichen Aufnahmemengen der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit abgedeckt werden, nämlich Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), PFOA, Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS) und PFNA, blieb die geschätzte kombinierte Aufnahme jedoch unter dem Schwellenwert von 4,4 ng/kg Körpergewicht pro Woche.

Bei den meisten Spielzeugen und PFAS überschritt die Expositionsmarge (MOE) den Screening-Referenzwert von 100, was darauf hindeutet, dass unter den modellierten Expositionsannahmen der Studie keine nennenswerten gesundheitlichen Bedenken bestehen. Einige Spielzeuge mit erhöhtem PFHxA wiesen MOEs unter 100 auf, was auf einen geringeren Sicherheitsspielraum hinweist, der hauptsächlich auf die PFHxA-Migration und, bei kombinierter Exposition, in geringerem Maße auf PFHpS zurückzuführen ist. Insgesamt wiesen die meisten Spielzeuge modellierte MOEs auf, die über dem Referenzwert lagen, obwohl diejenigen mit erheblicher PFHxA-Migration möglicherweise eine genauere Überwachung erfordern. Schätzungen der umgekehrten Dosimetrie deuteten auch darauf hin, dass Spielzeug einen nicht zu vernachlässigenden relativen Beitrag zur Exposition gegenüber einigen Verbindungen leisten könnte, diese Ergebnisse waren jedoch kein Maß für die tatsächliche kumulative Exposition.

Waschen reduzierte im Allgemeinen die PFAS-Migration aus Stoffspielzeugen und könnte PFHxA in vielen Spielzeugen und PFOS in allen Spielzeugen unter den angegebenen Wert senken. Das Ausmaß der Reduzierung variierte je nach PFAS-Typ und Spielzeug. Bei den meisten Spielzeugen war nach dem Waschen ein deutlicher Rückgang des PFAS-Gehalts zu verzeichnen, einige wenige zeigten jedoch kaum Veränderungen oder sogar eine erhöhte Migration bestimmter Verbindungen, insbesondere PFBA und PFPeA. Trotz dieser Ausnahmen fiel kein MOEs nach dem Waschen unter 100, obwohl dieser Befund auf Screening-Ebene kein tatsächliches Gesundheitsrisiko oder Produktsicherheit belegt.

Stofftiere können zur PFAS-Exposition im frühen Leben beitragen, mit gemischten Ergebnissen beim Waschen

Die aktuelle Studie zeigt, dass kommerzielle Stofftiere PFAS unter Bedingungen freisetzen können, die für das Mundverhalten von Kindern relevant sind, wobei kurzkettige PFAS, insbesondere PFHxA, die Migrationsprofile dominieren. Während die geschätzten Aufnahmemengen für die vier von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bewerteten PFAS unter der tolerierbaren wöchentlichen Aufnahmemenge der EFSA-Gruppe blieben, ist die Exposition gegenüber neu auftretenden kurzkettigen PFAS weniger sicher und erfordert weitere Untersuchungen.

Das Waschen verringerte die Freisetzung der meisten Ziel-PFAS bei den meisten Spielzeugen, war jedoch nicht einheitlich wirksam, was die Notwendigkeit einer verbindungsspezifischen Risikobewertung unterstreicht. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Speichelsimulationsmigrationstests und Expositionsmodellen für die Identifizierung vorrangiger Chemikalien und Produkte im Risikomanagement im frühen Lebensalter. Die Ergebnisse basierten auf künstlichem Speichel, 18 Produkten und einer Spülbedingung ohne Reinigungsmittel; In der Studie wurden weder polymeres PFAS, Gesamtfluor noch die tatsächliche PFAS-Exposition von Kindern gemessen.

Quellen: