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Genetische Toxizität innenraumrelevanter C4-C9-Aldehyde: Aktueller Erkenntnisstand

 
: Hepfner, E.; Stahl, T.; Salthammer, T.; Mersch-Sundermann, V.

Umweltmedizin in Forschung und Praxis 10 (2005), No.1, pp.7-19
ISSN: 1430-8681
German
Journal Article
Fraunhofer WKI ()
aldehyde; Butanal; flüchtige organische Verbindung; VOC; Gentoxizität; Heptanal; Hexanal; Innenraumluft; Nonanal; Octanal; Pentanal; VOC; aldehyde; genotoxicity; indoor air; octanal; Volatile Organic Compound (VOC)

Abstract
Emissionen leichtflüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in die Innenraumluft wurden in den letzten Jahren zunehmend mit gesundheitlichen Beschwerden in Zusammenhang gebracht. Insbesondere in der Innenraumluft neuer Häuser oder nach Renovierungsarbeiten können VOC-Konzentrationen von mehreren Milligramm pro Kubikmeter (mg/m3) erreicht werden. VOC-Gemische können so über die Innenraumluft zu einer andauernden Exposition des Menschen führen. Die vorliegende Übersichtsarbeit beschäftigt sich mit der Toxizität, insbesondere der genetischen Toxizität leichtflüchtiger C4-C9- Aldehyde, von denen vor allem Hexanal und Nonanal, aber auch Butanal, Pentanal, Heptanal und Octanal in der Innenraumluft vorkommen. Quellen von C4-C9-Aldehyden sind neben Verbrennungsprozessen Tabakrauch (ETS), Oberflächenbeschichtungen, Bodenbeläge, Verlegehilfsstoffe, Holz und Holzwerkstoffe sowie verschiedene Haushaltsprodukte. Insgesamt sind nur wenige Daten zur Toxizität, Gentoxizität und Kanzerogenität der C4-C9-Aldehyde verfügbar. Eine gesundheitliche Bewertung sowie die toxikologisch begründete Festlegung von Richt- bzw. Grenzwerten konnte daher bisher nicht erfolgen. Die primär aus arbeitsmedizinischen Expositionen abgeleiteten NIKWerte (niedrigste interessierende Konzentrationen) für C4-C9- Aldehyde dienen lediglich als Wichtungsfaktoren bei Emissionsprüfungen von Baustoffen; ein toxikologisches Fundament fehlt. Abgesehen von positiven Ergebnissen bei der Untersuchung der unplanmäßigen DNA-Synthese (UDS), der HGPRT-Mutagenität und im Kometassay zeigten die bisher durchgeführten in-vitro- Studien keine DNA-schädigende Wirkung der C4-C9-Aldehyde. Die Ergebnisse sind jedoch widersprüchlich, zum Teil schwer zu bewerten und bedürfen der Ergänzung durch expositionsbezogene in-vivo-Studien. Generelle Zweifel sind anzumelden, ob die C4-C9- Aldehyde aufgrund ihrer niedrigen Siedepunkte überhaupt in invitro- Assays mit Bakterien und Zellkulturen untersucht werden können. Zur Vergleichbarkeit von Expositionsbestimmungen ist zudem eine Standardisierung der chemischen Probenahme- und Analyseverfahren unerlässlich, die bisher ebenfalls fehlt. Obwohl einige Studien zur genetischen Toxizität der C4-C9-Aldehyde vorliegen, ist eine valide Abschätzung des genetischen Risikos auf der Basis des derzeitigen Wissens nicht möglich. Hierzu sind weitere biologische Studien unabdingbar.

 

In recent years growing attention has been paid to health effects related to volatile organic compounds (VOC) in indoor air. Particularly indoor air of new buildings and after renovation is usually contaminated with several milligrams of VOC per cubic meter air (mg/m3). Therefore, it can be assumed that humans may be long-term exposed to complex VOC mixtures via indoor air. The present review is dealing with the toxicity, especially with the genotoxicity of C4-C9 aldehydes. Particularly hexanal and nonanal, but also butanal, pentanal, heptanal and octanal are found in indoor air. Sources of C4-C9-aldehydes are burning processes, environmental tobacco smoke (ETS), surface coatings, floor coverings, laying materials, wood and wood-based materials, various consumer products etc. Data on the toxicity, genotoxicity and carcinogenicity of C4-C9- aldehydes are either scarce or unavailable. Therefore, from the toxicological point of view an evaluation of health effects and derivation of threshold values for C4-C9-aldehydes is quite impossible. LCI values, which have been derived on the basis of occupational exposure levels, are considered as orientation values for the assessment of VOC emissions from building products, but lacking any toxicological basis. Except for studies dealing with unscheduled DNA synthesis (UDS), HGPRT mutagenicity and induction of DNA damage in the Comet assay most of the in vitro studies on the genotoxicity of C4-C9-aldehydes exhibited no reactivity. Altogether, the published studies are contradictory, difficult to evaluate and need completion by exposure-controlled in vivo (animal) studies. However, because of the low boiling point of C4-C9-aldehydes it is questionable whether in vitro studies using bacteria or cell cultures are suitable to investigate the genotoxicity of VOC in principle. Furthermore, to determine comparable exposure levels it is necessary to use standardized sampling techniques and measurement procedures. Even though there are some studies available on the genotoxicity of C4-C9-aldehydes the present state of knowledge does not allow genetic risk estimation. For this, further biological studies are inalienable.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-35780.html