食品や化粧品に含まれるシリカ粒子は化学的に反応する可能性があることが研究で判明

2023 年 8 月 21 日

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アダム・ハダジー著、スタンフォード大学

スタンフォード大学の新たな研究により、一般的な食品添加物であり人気の化粧品成分であるミネラルシリカが、長い間考えられていたように化学的に不活性な物質ではないことが明らかになりました。

新しい研究で説明されているように、研究者らはチオールと呼ばれる化合物を含む生体分子を含む水溶液に市販のシリカ粒子を入れました。 これらのチオール含有生体分子は、たとえば、ほとんどの細胞に含まれる重要な抗酸化物質であるグルタチオンの形で、自然界および人体の中に広く存在します。

シリカにさらされると、チオール生体分子は酸化還元化学反応を起こします。 電子が失われるこれらの反応は、分子の機能を劣化または変化させる可能性があり、健康上のリスクを引き起こす可能性があります。 たとえば、グルタチオンのレベルが低いと、体内の酸化ストレスが増加し、膜から DNA まであらゆる種類の細胞成分が損傷される可能性があります。

この研究結果は、特に日常製品におけるシリカの広範な使用を考慮すると、シリカの反応性についてさらなる研究の必要性を浮き彫りにしています。

「シリカ粒子は良性で不活性であると考えられていますが、私たちの研究結果は、シリカが実際には反応性であることを示しています」と、スタンフォード大学人文科学部化学科の博士研究員であり、この研究の筆頭著者であるYangjie Li氏は言う。これは8月17日に米国科学アカデミー紀要に掲載された。 「シリカ粒子への曝露が体内のグルタチオンやその他の重要な化合物を枯渇させる可能性があるかどうかについて、さらなる調査を奨励します。」

「私たちの研究結果は、シリカ粒子の継続的な使用に警鐘を鳴らしています」と、自然科学のマーガレット・ブレイク・ウィルバー教授でH&Sの化学教授でもある主著者のリチャード・ゼア氏は述べた。 「シリカが健康上のリスクであると言うのは時期尚早ですが、少なくともシリカは、特に食品に望ましくない化学物質を導入するという潜在的な問題を引き起こします。」

シリカ（ケイ素と酸素の化合物の別名）は、無色、無臭、無味の物質です。 シリカは葉物野菜などの食品中に自然に含まれますが、製造業者は、たとえばスープやコーヒークリーマーなどに固化防止剤として小さな砂状のシリカ粒子を添加することがよくあります。 現在、食品医薬品局は、食品に重量比 2% までのシリカ粒子を含有することを許可しています。

スキンケア製品を含む化粧品の場合、シリカは増量剤または吸収剤として、またはスクラブの研磨剤として機能します。 医療分野では、シリカ粒子は薬剤の送達や医療画像処理の目的でも重要な用途に使用されています。 これらの用途のために、シリカ粒子は、医薬品やその他の物質を差し込むことができる小さな穴または細孔を持つように製造されます。

この応用範囲を考慮して、Li と Zare は、化学的に不活性な物質としてのシリカの正統性を調査しようとしました。 リーには、日常の材料の推定特性を調査する経歴があります。 リーさんは博士論文の研究で、医薬品やその他の重要な材料を安定して保管するために長年信頼されてきたガラスが、特定の状況下でどのように触媒として機能し、化学反応を促進するかを研究しました。

「私たちは、いわゆる不活性物質が実際には不活性ではない可能性があることを以前に見てきました」とザレ氏は述べた。 「その話はシリカ粒子でも繰り返されるのかもしれない。」