Используя такие продукты, как мыло, шампунь, лосьон для тела, зубную пасту и косметику, средний потребитель может подвергаться воздействию десятков химических веществ каждый день. Однако нелегко точно знать, что входит в состав многих потребительских товаров или какие потенциальные риски они представляют, по отдельности или в сочетании.
Докторант и профессор Школы информационных наук Университета Иллинойса используют информатический подход, чтобы помочь расставить приоритеты в химических комбинациях для дальнейшего тестирования, определяя преобладание отдельных ингредиентов и их наиболее вероятных комбинаций в потребительских товарах.
Докторант Генри Габб и профессор Кэтрин Блейк опубликовали результаты первого этапа своей работы в журнале Environmental Health Perspectives, Национальном институте наук о гигиене окружающей среды, входящем в Национальные институты здравоохранения.
Сейчас люди подвергаются воздействию значительно более высоких уровней химикатов, чем в прошлом, из многих источников, включая потребительские товары.
"По сути, мы являемся подопытными в неконтролируемом биохимическом эксперименте. Это стало приемлемым или, возможно, игнорируемым компромиссом жизни в современном обществе," Габб сказал.
Чтобы идентифицировать химические вещества, присутствующие в потребительских товарах, Габб использовала программу веб-скрапинга, чтобы собрать названия продуктов, категории и списки ингредиентов с интернет-сайтов розничной торговли, таких как аптека.ком. Созданная им база данных включает около 39 000 наименований продуктов и более 32 000 наименований ингредиентов.
Получив информацию об ингредиентах потребительских товаров, он должен был решить проблему химической синонимии – использования разных названий для одного и того же вещества.
"Одно и то же химическое вещество может появляться на этикетках нескольких продуктов под разными названиями. Если вы не можете разрешить их до уникального химического вещества, вы действительно не знаете, что считаете," Габб сказал. Например, согласно базе данных PubChem Compound из Национальной медицинской библиотеки, масло грушанки – это еще одно название метилсалицилата, подозреваемого в нарушении эндокринной системы.
Габб и Блейк определили 55 химических веществ, потенциально вызывающих нарушения эндокринной системы и связанных с астмой, из предыдущего исследования, в котором использовался анализ газовой хроматографии-масс-спектрометрии для измерения уровней этих химических веществ в потребительских товарах. Они обнаружили, что 30 процентов продуктов в их базе данных содержат по крайней мере одно из 55 целевых химических веществ, а 13 процентов содержат более одного.
Подход информатики позволяет исследователям изучать гораздо больше продуктов и обнаруживать гораздо больше химикатов, чем подход газовой хроматографии-масс-спектрометрии, который, среди прочего, ограничен временем, необходимым для подготовки образцов и проведения экспериментов. Однако подход информатики ограничен тем, что фактически указано на этикетках продуктов, которые не всегда являются полными. Газовая хроматография-масс-спектрометрия может идентифицировать химические вещества, которые не указаны на этикетке продукта или даже в составе продукта, например: "химические вещества, выщелачиваемые из упаковки продукта, продукты разложения или другие примеси," Габб сказал. Исследователи заявили, что эти два подхода следует рассматривать как взаимодополняющие.
Первоначальный информационный анализ рассматривал химические комбинации в одном и том же продукте, но комбинированное воздействие также происходит, когда несколько продуктов используются в заданный период времени.
"Эта работа представляет собой еще один фрагмент головоломки, связанной с воздействием окружающей среды, и, в отличие от нашего генетического материала, мы можем легко изменить использование продукта," Блейк сказал. "Сочетание генетической предрасположенности и индивидуального кумулятивного воздействия – не только к другим химическим веществам в потребительских товарах, но и из других источников, таких как качество воздуха, – позволяет людям принимать информированные решения об изменении факторов, которые напрямую влияют на их здоровье."
Габб и Блейк надеются, что их подход к информатике поможет расставить приоритеты при тестировании на основе вероятности обнаружения. Они приступили к следующему этапу своих исследований, в котором они расширят свой анализ с 55 целевых химических веществ на первом этапе проекта, чтобы рассмотреть тысячи химических веществ на втором этапе.
Они также будут изучать комбинации химических веществ из нескольких продуктов на основе фактического использования потребителями, а не рассматривать продукты по отдельности. Они будут использовать набор данных о моделях использования потребителями с подробным описанием того, какие продукты используются и как часто. Эти данные могут сказать исследователям, какие химические вещества и комбинации химических веществ подвергаются потребителям в течение обычного дня или недели.
Исследователи могут дополнительно расставить приоритеты, какие химические вещества следует изучить, также учитывая удержание или способ использования продукта. Например, шампунь и мыло сразу смываются с тела, а лосьон остается на теле. Зубная паста и другие продукты, которые контактируют со слизистыми оболочками, скорее всего, приведут к большему поглощению химикатов, чем продукты для волос.
Анализ Габб и Блейк также показывает, насколько сложно потребителям решить, какие продукты использовать, а какие избегать. Производители не обязаны раскрывать ингредиенты, которые создают аромат и аромат в их продуктах, если эти смеси считаются патентованными. В таких случаях на этикетке будет указано "аромат" или "вкус" а не конкретные ингредиенты. С другой стороны, на этикетке могут быть указаны химические вещества, влияющие на аромат, но не должно использоваться слово "аромат," заставляет потребителя поверить в то, что он покупает продукт без отдушек. Это, в дополнение к химической синонимии, дает основания для внесения поправок в Закон о добросовестной упаковке и маркировке для стандартизации номенклатуры ингредиентов, по крайней мере, для ингредиентов, которые предположительно являются вредными, сказал Габб.
Габб подчеркнула, что в исследовании изучается наличие потенциально вредных химикатов (как определено различными авторитетными источниками, такими как EPA и NIH) в потребительских товарах, но при этом не делается никаких оценочных суждений относительно безопасности самих химикатов. Его ближайшая цель – просто помочь токсикологам лучше определить, какие химические вещества и химические комбинации должны подвергаться совокупной оценке риска.