Ethylene oxide là gì? EO tác hại như thế nào đến sức khỏe?

Ethylene Oxide là một hợp chất được sử dụng làm sản phẩm khử trùng, hun trùng rất hiệu quả dành cho sản phẩm nông sản, thực phẩm. Tuy nhiên, thị trường các nước ở Châu Âu, Canada và Mỹ, thực phẩm được khử trùng bằng Ethylene Oxide là không được phép.

1. Ethylene Oxide là gì?

Ethylene Oxide (EO) có công thức hóa học là C2H4O. Mã hàng hóa là CAS No: 75-21-8. EO là một hợp chất hữu cơ thường được tìm thấy ở dạng khí không màu và rất dễ cháy. Ethylene Oxide còn có các tên gọi khác như Alkene Oxide, DimEthylene Oxide, EO, ETO, Oxane, Dihydroxirene, Oxacyclopropane, Oxirane.

Nhờ có khả năng phá hủy DNA nên Ethylene Oxide được sử dụng phổ biến như một chất khử trùng hiệu quả. Ethylene Oxide có tính xuyên thấu tốt, thẩm thấu xuyên qua các chất liệu như giấy, nhựa, vải. Nhưng vì thế mà nó cũng có thể tiềm ẩn nguy cơ gây ung thư, đột biến gen khi tiếp xúc thường xuyên. Do nhiều lo ngại về vấn đề sức khỏe do Ethylene Oxide gây ra trên người, nên Cơ quan quản lý thực phẩm Mỹ và châu Âu cũng có nhiều khuyến cáo về chất này.

Ethylene Oxide (EO) có công thức hóa học là C2H4O

2. Ứng dụng và mục đích sử dụng của Ethylene Oxide

Ethylene Oxide trên thực tế vô cùng phổ biến, đặc biệt trong các ngành y tế và thực phẩm.

a. Sử dụng Ethylene Oxide để khử trùng

Trong số các ứng dụng của EtO thì ứng dụng làm chất tiệt trùng là phổ biến hơn cả.

Khí Ethylene Oxide (còn được gọi là EtO) có khả năng khử hầu như tất cả các virus, vi khuẩn và nấm, ngăn cản chúng tái tạo, được sử dụng rộng rãi như một tác nhân để tiệt trùng vật tư dụng cụ trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khỏe, sản xuất dược phẩm và thú y.

Ngoài ra, EO còn được sử dụng làm sản phẩm khử trùng, hun trùng có hiệu quả cao, được phép sử dụng ở nhiều quốc gia cho mục đích kiểm soát côn trùng trong một số sản phẩm nông sản, khử khuẩn các nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm cần được bảo quản, tích trữ lâu dài (đặc biệt cho gia vị và các loại thảo mộc như ớt bột, tiêu, quế... trước yêu cầu luôn cần kiểm tra thường xuyên vi khuẩn Salmonella).

b. Ethylene Oxide dùng để sản xuất hóa chất gia dụng, công nghiệp

EO được sử dụng chủ yếu làm hoá chất trung gian trong sản xuất ethylene glycol (chất chống đông), hàng dệt, chất tẩy rửa, bọt polyurethane, dung môi, thuốc, chất kết dính, nguyên liệu cho sản xuất nhựa Polyethylene terephthalate (PET).

Một lượng nhỏ của Ethylene Oxide được sử dụng trong thuốc trừ sâu diệt côn trùng.

Sử dụng Ethylene Oxide để khử trùng

3. Tính chất các dạng chuyển hoá từ EO

Với cấu trúc dạng vòng linh hoạt, sau khi tiếp xúc với thực phẩm, hợp chất EO dễ dàng tạo thành các chất chuyển hoá với sự có mặt của các phân tử nước, ion clorua và bromua như ethylene glycol, 2-chloroethanol (2-CE) và 2-bromoetanol tương ứng. Quá trình này có thể xảy ra ngay khi hun trùng hoặc trong quá trình suốt quá trình sản xuất và chế biến nguyên liệu hoặc.

Đối với 2-CE, sản phẩm phân huỷ của EO, hiện chưa có đủ bằng chứng nào về đặc điểm gây ung thư của 2-CE. Tuy nhiên, vẫn có nhiều thí nghiệm cho thấy khả năng gây độc ở gen. Theo Viện Đánh giá Rủi ro Liên bang Đức - BfR (Bund Institut für Risiko Bewertung), ngày 20 tháng 11 năm 2020, đưa ra quan điểm đánh giá rủi ro từ 2-CE tương đương từ EO nhằm xem đây như một biện pháp phòng ngừa. Thực phẩm cùng với đó cũng có thể được phân loại là không an toàn dựa trên kết quả của 2-CE.

Vì vậy ở châu Âu, EO được xếp loại là một sản phẩm thuốc trừ sâu bị cấm. Việc sử dụng EO để khử trùng thực phẩm là không được phép; EO được phân loại trong nhóm 1B tương ứng về khả năng gây ung thư gây đột biến và độc tính sinh sản, và ở loại 3 về độc tính cấp tính, theo quy định Reg. 1223/2009/EC của Hội đồng châu Âu.

Tính chất các dạng chuyển hoá từ EO

4. Con đường tiếp xúc với EtO

Có hai con đường tiếp xúc với EtO chủ yếu là qua đường không khí (hít vào) và ăn uống (thực phẩm, đồ uống). Ngoài ra, có thể tiếp xúc trực tiếp với khí EtO nếu là công nhân làm việc trực tiếp với loại khí này.

Vì Ethylene Oxide rất dễ nổ và dễ phản ứng, thiết bị được sử dụng để chế biến nó thường bao gồm các hệ thống khép kín và tự động hóa cao, giúp giảm nguy cơ phơi nhiễm nghề nghiệp. Bất chấp những biện pháp phòng ngừa này, công nhân và những người sống gần các cơ sở công nghiệp sản xuất hoặc sử dụng Ethylene Oxide có thể tiếp xúc với nó thông qua khí thải công nghiệp không được kiểm soát.

Người dân nói chung cũng có thể tiếp xúc với khói thuốc lá và sử dụng các sản phẩm đã được khử trùng bằng Ethylene Oxide như các sản phẩm y tế, mỹ phẩm, thực phẩm (hầu hết các thực phẩm dạng chế biến sẵn, các thực phẩm cần bảo quản lâu ngày, các thực phẩm không kiểm soát lượng thuốc trừ sâu, hóa chất sử dụng…)

5. Nhóm đối tượng dễ tiếp xúc với EtO nhất

Những người lao động có nguy cơ tiếp xúc với Ethylene Oxide bao gồm:

• Công nhân trong các nhà máy sử dụng EtO để sản xuất dung môi, chất chống đông, hàng dệt, chất tẩy rửa, keo bọt nở polyurethane.
• Công nhân nhà máy làm việc trong các nhà máy sản xuất EtO.
• Nông dân dùng Ethylene Oxide trong nông nghiệp để kiểm soát côn trùng, sâu bọ, hạn chế tối đa thiệt hại mùa màng.
• Nhân viên bệnh viện sử dụng EtO để khử trùng thiết bị và vật tư y tế.

6. Ethylene Oxide gây ra những tác hại đến sức khỏe

Theo FSAI, Ethylene Oxide được Cơ quan Hóa chất châu Âu (ECHA) phân loại là chất gây đột biến, chất gây ung thư và chất độc hại gây vô sinh. Cũng theo Foodwatch, không có định lượng mức độ nào của việc phơi nhiễm với Ethylene Oxide có thể gây nguy cơ với sức khỏe con người, cho nên cần cấm sử dụng hóa chất này trong thực phẩm ở bất kỳ nồng độ nào có thể phát hiện được.

Việc tiêu thụ thực phẩm có chứa Ethylene Oxide không gây nguy hiểm cấp tính cho sức khỏe nhưng sẽ làm tăng nguy cơ gây hại sức khỏe nếu tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm Ethylene Oxide trong một thời gian dài. EPA Hoa Kỳ xếp Ethylene Oxide vào nhóm các chất có thể gây Ung thư nếu phơi nhiễm theo đường hít vào. Cũng theo cơ quan này, tiếp xúc lâu dài với EtO có thể gây ra một số bệnh lý, trong đó có ung thư.

Tác hại của Ethylene Oxide tới sức khỏe

a. Ngộ độc cấp tính do phơi nhiễm Ethylene Oxide

Việc công nhân hít phải Ethylene Oxide ở hàm lượng cao có thể dẫn tới phản ứng cấp tính như: buồn nôn, nôn mửa, rối loạn thần kinh, viêm phế quản, phù phổi, và khí phế thũng.

Tiếp xúc da hoặc mắt với dung dịch Ethylene Oxide gây kích ứng da và mắt ở người.

Các thử nghiệm liên quan đến sự phơi nhiễm cấp tính của động vật cho thấy Ethylene Oxide có độc tính cấp tính cao nếu Hít phải.

b. Các vấn đề sức khỏe mạn tính (không kể ung thư) do Ethylene Oxide

Các vấn đề chính quan sát được ở những công nhân tiếp xúc với Ethylene Oxide ở mức thấp trong vài năm là kích ứng mắt, da, đường hô hấp và ảnh hưởng đến hệ thần kinh (ví dụ: nhức đầu, buồn nôn, mất trí nhớ, tê dại).

EPA chưa thiết lập Liều lượng tham chiếu (RfD) hoặc Nồng độ tham chiếu (RfC) cho Ethylene Oxide.

Cơ quan Bảo vệ Môi trường California (CalEPA) đã thiết lập mức phơi nhiễm tham chiếu qua đường hô hấp mãn tính mức 0,03 miligam/mét khối (mg/m3) (18 phần tỷ [ppb]) đối với Ethylene Oxide dựa trên ảnh hưởng đến hệ thần kinh ở chuột. Mức phơi nhiễm tham chiếu CalEPA là nồng độ bằng hoặc thấp hơn mức bất lợi không có khả năng xảy ra ảnh hưởng đến sức khỏe. Nó không phải là một công cụ ước tính rủi ro trực tiếp, mà là một điểm tham chiếu để đánh giá các tác động tiềm ẩn. Ở mức phơi nhiễm suốt đời ngày càng lớn hơn mức phơi nhiễm tham chiếu, khả năng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tăng lên.

ATSDR đã thiết lập mức nguy cơ tối thiểu khi hít phải (MRL) trung bình là 0,2 mg/m3 (0,09 phần triệu [ppm]) dựa trên mức độ phơi nhiễm dưới đây có liên quan đến tác động lên thận ở chuột. MRL là ước tính của con người tiếp xúc hàng ngày với một chất độc hại có thể không có nguy cơ ung thư bất lợi đáng kể ảnh hưởng đến sức khỏe trong một thời gian tiếp xúc cụ thể. Khoảng thời gian tiếp xúc cho một MRL trung gian là từ hai vài tuần đến một năm.

c. Tác động Ethylene Oxide lên cơ quan sinh sản

Một số bằng chứng cho thấy việc hít phải tiếp xúc với Ethylene Oxide có thể làm tăng tỷ lệ sẩy thai ở lao động nữ.

Các tác động sinh sản khác nhau đã được ghi nhận trong các nghiên cứu về phơi nhiễm qua đường hô hấp của động vật, bao gồm cả việc giảm số lượng vị trí cấy ghép, giảm trọng lượng tinh hoàn và nồng độ tinh trùng, và thoái hóa tinh hoàn.

d. Những vấn đề ung thư liên quan tới Ethylene Oxide

Các nghiên cứu về nghề nghiệp của con người đã cho thấy ung thư bạch huyết và ung thư vú ở phụ nữ người lao động phơi nhiễm với Ethylene Oxide thường xuyên có xu hướng gia tăng.

Ethylene Oxide đã được chứng minh là gây ung thư bạch huyết và các khối u ở não, phổi, mô liên kết, tử cung, và tuyến vú ở động vật tiếp xúc với Ethylene Oxide qua đường hô hấp.

EPA đã kết luận rằng Ethylene Oxide là chất gây ung thư cho con người khi tiếp xúc qua đường hô hấp.

EPA cũng kết luận thêm rằng oxy các bằng chứng nghiên cứu ủng hộ mô hình gây đột biến gen của Ethylene Oxide.

EPA sử dụng các mô hình toán học, dựa trên các nghiên cứu trên người và động vật, để ước tính xác suất của một người phát triển ung thư do hít thở không khí có chứa một nồng độ xác định của một chất hóa học.

EPA đã tính toán một Đơn vị hít vào ước tính nguy cơ ung thư là 3 × 10-3 μg/m3 (6 × 10-3 mỗi ppb) Ethylene Oxide đối với cả loại bệnh ung thư kết hợp (ung thư bạch huyết và, ở phụ nữ, ung thư vú).

EPA ước tính rằng nếu một người liên tục hít thở không khí có chứa Ethylene Oxide ở mức trung bình là 2 × 10-4 μg/m3 (1 × 10-4 ppb) trong suốt cuộc đời, người đó về mặt lý thuyết sẽ không có nguy cơ phát triển ung thư tăng lên hơn một phần triệu do kết quả trực tiếp của việc hít thở không khí có chứa hóa chất này.

Tương tự, EPA ước tính rằng việc hít thở liên tục trong suốt cuộc đời với không khí có chứa 2 × 10-3 μg/m3 (1 × 10-3 ppb) Ethylene oxide sẽ không làm tăng quá 1 phần 100,000 khả năng phát triển ung thư, tương tự với không khí có chứa 2 × 10-2 μg/m3 (1 × 10-2 ppb) Ethylene Oxide tỷ lệ này không lớn hơn một phần mười nghìn.

7. Việc sử dụng EO để khử trùng thực phẩm là không được phép ở châu Âu

Trong năm 2021, Cơ quan An toàn thực phẩm Ireland (FSAI) thông báo quyết định thu hồi một số lô mì Hảo Hảo và miến Good do Công ty Acecook Việt Nam sản xuất vì có chứa chất Ethylene Oxide.

Đã có hơn 500 báo cáo trên khắp EU trong Hệ thống cảnh báo nhanh đối với mặt hàng thực phẩm - RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) về ô nhiễm EO trong thực phẩm vào năm 2020.

Ở Bỉ đã báo động về dư lượng thuốc trừ sâu trong các lô hạt mè từ Ấn Độ, dư lượng trái phép EO trong các lô khác nhau ở mức lên tới 186 mg/kg. Hầu hết các nước châu Âu đã bị ảnh hưởng.

Ủy ban châu Âu đã tăng cường kiểm tra hạt mè từ Ấn Độ vào tháng 10 năm 2020, đưa ra các quy định yêu cầu phải được kiểm tra và chứng nhận chính thức trước khi xuất khẩu sang EU, đồng thời yêu cầu tăng cường kiểm tra tại các chốt kiểm soát biên giới đối với tất cả các lô hàng tại biên giới EU. Các sản phẩm khác bị rút khỏi thị trường EU bao gồm hỗn hợp gia vị, bánh mì nhiều hạt, granola, dầu mè, nước sốt salad mè, bánh quy giòn, nghệ xay, bánh mì, các sản phẩm bánh ngọt, bột gừng và sô cô la với hạt mè.

Thu hồi một số lô mì Hảo Hảo và miến Good do Công ty Acecook Việt Nam sản xuất vì có chứa chất Ethylene Oxide

8. Các quy định và hướng dẫn

Ở Canada, nồng độ cho phép của EO trong quá trình hun trùng được đặt ở mức 500 mg/L và dư lượng của 2-CE được giới hạn ở mức 1500 mg/kg. Vào năm 2017, hợp chất đã được quyết định thay đổi phân loại từ trong nhóm phụ gia thành nhóm thuốc trừ sâu. Ngày nay, Hoa Kỳ và Canada đã đưa ra ngưỡng quy định mức dư lượng tối đa - Maximum Residue Levels (MRLs) cho EO và 2-CE trong gia vị, các loại thảo mộc khô, rau khô và hạt có dầu (kể cả hạt vừng) ở mức 7 và 940 ppm, tương ứng. Riêng đối với quả óc chó được quy định bổ sung với ngưỡng cho phép ở mức 50 ppm tại thị trường Mỹ.

Theo quy định các nước châu Âu, MRLs đề xuất đưa ra chung cho hai thành phần: “Tổng của EO và 2-CE được quy về EO”. MRLs cho EO (tổng) được đặt ở mức đối với trà, cacao và gia vị đã được hạ xuống 0,1 mg/kg; MRLs đối với các loại hạt, quả có dầu và hạt có dầu giảm xuống còn 0,05 mg/kg, và đối với trái cây, rau, cây đường, nấm và đậu, chúng được giảm xuống 0,02 mg/kg. MRLs đối với ngũ cốc và các sản phẩm có nguồn gốc động vật được giữ ở mức 0,02 mg/kg. Đối với các sản phẩm trồng trọt, MRLs mới được đặt ở mức 0,05 mg/kg.

Vinalab.org.vn tổng hợp.