ガソリン添加剤MTBE/ETBEの健康リスクと治療法(化学物質/産業毒素)

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MTBE/ETBEの毒性と暴露経路

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概要

ガソリン添加剤 MTBE、ETBE

MTBEおよびETBEは、オクタン価を増加させるためのガソリン添加剤。ハイオクガソリンの添加剤として用いられる。

いくつかの代謝を経ることで、MTBEのバイオマーカーである2-ヒドロキシイソ酪酸(2-HIBA)が生成される。

暴露経路

MTBE、ETBEへの曝露は、地下水汚染、ガソリンまたはその蒸気、排気ガスの吸入または皮膚曝露が原因である可能性が高い。

最も高い可能性は、ガソリン添加剤への暴露。ガソリンスタンドでMTBEのガソリンが溢れたり漏れたりすると、大量の地下水を汚染する。

また、MTBE、ETBEは揮発性のため、給油中に皮膚から吸収したり、排気ガスの暴露によりドライバーが吸入する可能性がある。

MTBE

MTBE (Methyl tert-Butyl Ether ) /メチル-タート(ターシャリ)-ブチル-エーテル

https://ja.wikipedia.org/wiki/メチルtert-ブチルエーテル

地下水汚染

MTBEは屋外では他の化合物に素早く分解され4時間で半分が消失する。しかし地面に浸透した場合、より深い土壌に浸透し長い期間地下水にとどまり汚染する可能性がある。

アメリカでは地下水を飲用する町がところどころにあり、老朽化したガソリンスタンドのガソリンタンクからの漏洩が地下水へと混入したことが問題となったことで、2014年以降、ガソリンへのMTBE添加が禁止されるようになった。

日本ではMTBEの生産が2001年に中止され、MTBEの地下水汚染は顕在化していないと判断されている。

都市や高速道路でも、MTBEは少量が暴露源として存在する可能性がある。

http://savethewater.org/2017/06/19/groundwater-contamination-due-mtbe/

ETBE

ETBE (Ethyl tert-Butyl ether) /エチル-タート(ターシャリ)-ブチル-エーテル

https://ja.wikipedia.org/wiki/エチルtert-ブチルエーテル

 

ETBEは、バイオエタノール(エタノールとイソブテン)から合成される化学物質。

日本では二酸化炭素排出量の削減を目的として2007年からガソリンに混合されて利用するようになった。

職業暴露

ガソリンスタンド作業員のETBEへの平均暴露は、0.08ppm

これは、ACGIHが推奨するTLV-TWA 5 ppmのしきい値制限を大きく下回る。

Exposure assessment of ETBE in gas station workers and gasoline tanker truck drivers. - PubMed - NCBI
J Occup Health. 2011;53(6):423-31. Epub 2011 Oct 13. Research Support, Non-U.S. Gov't
ETBEの将来的潜在リスク

バイオエタノールから合成されるETBEは、ETBEは基本的には毒性の弱い物質だが、性別、加齢、代謝酵素などの遺伝的差異によって大きく影響され、個人の感受性の差は10倍以上に達する。

バイオエタノールの需要拡大とともに世界的に使用されようとしているが、ETBEの安全性評価はまだ十分とは言えず、今後世界的な問題となる潜在的な可能性がある。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejc/66/1/66_1_66/_pdf

検査指標

2-ヒドロキシイソ酪酸(2-HIBA)

2-ヒドロキシイソ酪酸(2-HIBA)2-Hydroxyisobutyric Acid (2HIBA)は、MTBE、ETBEの代謝物でありMTBEおよびETBE両方の暴露のバイオマーカーとして用いられる。

MTBEおよびETBEは体内で急速に代謝されるため、暴露後1~2日以内にテストを実施する必要がある。

MTBE蒸気を吸い込んだ場合、MTBEの代謝物であるTBAは肺を介してはほとんど排出されず体内に分布する。

健康リスク

吐き気、めまい、立ちくらみ、頭痛、鼻や喉への刺激、腎臓の損傷、白血球数の低下、

動物実験で、肝臓、腎不全、中枢神経系、末梢神経への毒性、がんを引き起こすことが実証されており、遺伝性疾患では非常に高い値が報告されている。

Vapor intrusion risk of fuel ether oxygenates methyl tert-butyl ether (MTBE), tert-amyl methyl ether (TAME) and ethyl tert-butyl ether (ETBE): A mo... - PubMed - NCBI
J Hazard Mater. 2017 Jun 15;332:10-18. doi: 10.1016/j.jhazmat.2017.02.057. Epub 2017 Feb 28.

MTBEおよびETBEの代謝産物は同じ化合物であるため、ETBEにも同様に毒性がある。

Physiologically based pharmacokinetic model for ethyl tertiary‐butyl ether and tertiary‐butyl alcohol in rats: Contribution of binding to α2u–globulin in male rats and high‐exposure nonlinear kinetics to toxicity and cancer outcomes
In cancer bioassays, inhalation, but not drinking water exposure to ethyl tertiary‐butyl ether (ETBE), caused liver tumors in male rats, while tertiary‐butyl al...
男性での高いETBE毒性

ETBEの吸入暴露による毒性は、メスマウスよりもオスマウスにおいて白血球のDNAに酸化損傷などの障害を与えDNA鎖の断裂や染色体の異常を顕著に誘発する。

https://www.jniosh.johas.go.jp/publication/doc/srr/SRR-No42-4-5.pdf

ALDH2酵素欠損(お酒に弱い)

お酒の強さに影響を与える酵素として知られるアルデヒド脱水酵素(ALDH2)の欠損はETBEの遺伝毒性作用を大きく増強する。

Subchronic exposure to ethyl tertiary butyl ether resulting in genetic damage in Aldh2 knockout mice. - PubMed - NCBI
Toxicology. 2013 Sep 15;311(3):107-14. doi: 10.1016/j.tox.2013.06.005. Epub 2013 Jun 25. Research Support, Non-U.S. Gov't

https://www.jniosh.johas.go.jp/publication/doc/srr/SRR-No42-4-5.pdf

治療

MTBE・ETBE共通

汚染源の地下水を飲むことを避ける。

確率的には高くない。

サウナ療法
ナイアシン補充療法
グルタチオン補充療法

経口、静脈投与、経皮、N-アセチル-システイン

グルタチオンを増やす8つの戦略

ETBE

SIRT3

SIRT3の過剰発現は、ALDH2アセチル化を減少させることで、エタノール消費に役割を果たす可能性がある。

Forever young: SIRT3 a shield against mitochondrial meltdown, aging, and neurodegeneration
Caloric restriction (CR), fasting, and exercise have long been recognized for their neuroprotective and lifespan-extending properties; however, the underlying m...
スルフォラファン

アブラナ科野菜に含まれるスルフォラファンは、重要な解毒酵素であるヒト唾液アルデヒドデヒドロゲナーゼ(hsALDH)に結合し、アセトアルデヒド毒性に対する保護効果を示す。

スルフォラファンは、ALDHの誘導脳のみならず、NQO1、Nrf2を介して、ALDH多形の個人のアルコール不耐症を改善する可能性がある。

Activation of Human Salivary Aldehyde Dehydrogenase by Sulforaphane: Mechanism and Significance
Cruciferous vegetables contain the bio-active compound sulforaphane (SF) which has been reported to protect individuals against various diseases by a number of ...
Sulforaphane accelerates acetaldehyde metabolism by inducing aldehyde dehydrogenases: relevance to ethanol intolerance. - PubMed - NCBI
Alcohol Alcohol. 2013 Sep-Oct;48(5):526-34. doi: 10.1093/alcalc/agt063. Epub 2013 Jul 3. Research Support, Non-U.S. Gov't
モリブデン
Metabolism of molybdenum. - PubMed - NCBI
Met Ions Life Sci. 2013;12:503-28. doi: 10.1007/978-94-007-5561-1_15.
Essential AD2
Effects of "Essential AD2" Supplement on Blood Acetaldehyde Levels in Individuals Who Have Aldehyde Dehydrogenase (ALDH2) Deficiency. - PubMed - NCBI
Am J Ther. 2019 Sep/Oct;26(5):583-588. doi: 10.1097/MJT.0000000000000744. Clinical Trial

参考文献

What You Need to Know About Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE)
Free Consultation - Call (630) 527-1595 - Collins Law Firm is dedicated to providing our clients with legal services in Injury and Accident cases. What You Need...
ATSDR - Public Health Statement: Methyl tert-Butyl Ether (MTBE)
MTBE is the common name for a synthetic chemical called methyl tert-butyl ether.� It is a flammable liquid made from combinations of chemicals like isobutylen...
Toxicokinetics and acute effects of MTBE and ETBE in male volunteers. - PubMed - NCBI
Toxicol Lett. 1995 Dec;82-83:713-8. Research Support, Non-U.S. Gov't
https://www.greatplainslaboratory.com/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejc/66/1/66_1_66/_pdf
CiNii 論文 - エチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)への吸入暴露に関するリスク評価
エチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)への吸入暴露に関するリスク評価 牧野 良次 , 納屋 聖人 , 酒井 めぐ美 , 吉田 喜久雄 環境科学会誌 = Environmental science 25(3), 192-203, 2012-05-31

https://www.jniosh.johas.go.jp/publication/doc/srr/SRR-No42-4-5.pdf

Physiologically based pharmacokinetic model for ethyl tertiary‐butyl ether and tertiary‐butyl alcohol in rats: Contribution of binding to α2u–globulin in male rats and high‐exposure nonlinear kinetics to toxicity and cancer outcomes
In cancer bioassays, inhalation, but not drinking water exposure to ethyl tertiary‐butyl ether (ETBE), caused liver tumors in male rats, while tertiary‐butyl al...
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