Phenoxyethanol - Převratný konzervant nebo klasická chemie?
Phenoxyethanol, česky fenoxyethanol, je kosmetický konzervant vyskytující se v drtivé většině konvenční kosmetiky. Jde o aromatický ether s alkoholovou funkcí, kde alkoholy jsou soubor látek s -OH skupinou. Do popředí se dostal ale až v posledních letech, kdy prakticky nahradil parabeny, jakožto „méně závadná varianta“.
Jak se ale v článku dočtete, jedná se spíše o vyhánění čerta ďáblem.
Již víme, parabeny nejsou žádná zlatíčka. Způsobují oxidativní stres v buňkách (který ničí tkáně skrz oxidaci proteinů, lipidů a genetické informace, což může vést ke vzniku rakoviny, diabetu, kardiovaskulárních chorob atd.1), dysfunkci mitochondrií (může vést k neurologickým poruchám2) a jsou to prokázané hormonální disruptory, z důvodu stejné afinity („přitažlivosti“) ke stejným receptorům jako estrogeny, androgeny, progesteron a další (nejen) pohlavní hormony.3,4,5 Člověk by si tedy myslel, že produkty označené jako paraben-free nejsou škodlivé. Bohužel opak je pravdou. Tato kosmetika často obsahuje stejně nebo více škodlivé látky.
Navíc označení „paraben free“ není registrované v Evropské unii, takže producenti kosmetiky vůbec nemusí parabeny z kosmetiky odstranit.6
Fenoxyethanol se začal používat jako náhradník díky tomu, že působí proti velké řadě bakterií, stejně tak proti kvasinkám. Jeho hlavní prezentovanou výhodou oproti ostatním konzervantům (methylisothiazolinone, iodopropynyl butylcarbamate, ethylhexylglycerin a methyl paraben) by totiž měl mít menší negativní účinek na přirozené bakterie přebývající na kůži.7 Menší, ale neznamená žádný. Navíc se později ukázalo, že se jedná o alergen způsobující svědivou vyrážku, zarudnutí kůže či jiné dermální obtíže.8,9,10,11
Studie ze Spojených států ukazuje, jak v produktech, které se často označují jako „hypoalergenní“, „doporučovaný pediatry/dermatology“ či „neparfémováno“, byl nalezen vždy alespoň jeden alergen (často ale mnohem více), z nichž nejčastěji byl zastoupen právě i fenoxyethanol.12
The dose makes the poison
Fenoxyethanol se používá nejen v kosmetických produktech, ale i v lécích, vakcínách, lihových fixách, fungicidech, lokálních antiseptikách, čistících prostředcích, a také v nejvíce diskutované kosmetice pro děti. S tímto konzervantem se můžeme setkat velmi často, což může způsobit vyšší koncentraci fenoxyethanolu v těle a zapříčinit jeho nežádoucí účinky na organismus, a to i přes to, že je povolený pouze do 1 % celkového obsahu kosmetického produktu. I sama Evropská komise totiž ve svém stanovisku uvádí, že nebere v potaz jiné zdroje fenoxyethanolu než z kosmetiky,13 což již samo o sobě vyvolává pochybnosti nad správností evaluace této látky obsažené hojně i mimo kosmetiku. Mimo jiné, fenoxyethanol se používá i při syntéze plastů a léčiv, slouží také jako složka lepidel. Důležité je upozornit ale i na to, že se přirozeně vyskytuje (pouze jako stopový prvek) v zeleném čaji.14 Tento argument rádi používají někteří výrobci, snažící se přesvědčit zákazníky, že fenoxyethanol je přírodní konzervant, protože se nachází i v přírodě. Jak jsme zmínili „The dose makes the poison“, nehledě na to, že pro kosmetické účely se tento konzervant vyrábí synteticky.
Proč se tedy používá jako „nezávadná alternativa“, kterou očividně není? Pojďme si tuto záhadnou molekulu trochu přiblížit.
Mechanismus účinku
Baktericidní účinek fenoxyethanolu byl zkoumán na bakterii Escherichia coli, kde vědci (Gilbert a spol.) zjistili, že zabraňuje bakterii se množit a vypíná důležitý enzym, který je v organismu součástí výroby glukózy, lipidů a proteinů (neboli zamezuje oxidativní fosforylaci a také inhibuje malát dehydrogenázu, tedy enzym, který je důležitou součástí mnohých metabolických cest v organismu, např. biosyntéza aminokyselin a mastných kyselin, tvorba glukózy atd.). Hlavní místo účinku fenoxyethanolu je na buněčné membráně, kde způsobuje zvýšenou průchodnost pro draselné ionty. Výsledným efektem je zastavená syntéza genetické informace (DNA a RNA) životně důležitá pro syntézu proteinů (tedy i enzymů), které jsou potřeba ke správnému fungování organismu.15
Můžeme tedy jen spekulovat, jaké fenoxyethanol může mít účinky na lidské buňky, které mají buněčnou stěnu složenou z podobných molekul jako má bakterie…
Problém č. 2 - Reaktivita a příprava
Fenoxyethanol se připravuje reakcí ethylenoxidu (známý karcinogen16)a fenolu (odtud název fenoxyethanol) za zvýšeného tlaku a teploty při bazické katalýze, tedy reakci urychlovanou zásaditou látkou. Jako vedlejší produkt vzniká 1,4-dioxan, též známý karcinogen. Následně probíhá přečištění fenoxyethanolu, které by ho mělo zbavit veškerých zdravotně nebezpečných látek, nicméně i poté mohou v produktu zůstávat nečistoty způsobující nepříjemný zápach, a to včetně residuálního (zbytkového) fenolu (toxického pro buňky17) a karcinogenního 1,4-dioxanu. Běžná praxe je taková, že reakce se nechává běžet až do vzniku 4–8 % diethoxylátu fenolu (který nemá konzervační účinky), který posléze redukuje volný fenol. Výsledná čistota fenoxyethanolu může být 92–98 %, kde zbylá procenta může okupovat fenol (až do 1 %) a další nečistoty.18
Fenoxyethanol v organismu v rámci metabolismu (s cílem jeho exkrece = vyloučení) oxiduje na aldehyd a karboxylovou kyselinu. Může kondenzovat za vzniku esterů či etherů s ostatními látkami a tvořit tak složitější, hůře odbouratelné molekuly, a v kyselém prostředí (které máme například v žaludku) může být etherová vazba fenoxyethanolu hydrolyzována za vzniku fenolu a chlorethanolu přímo v organismu.
Uff, všechno? Nikoliv, jedeme dál!
Účinky v organismu
Fenoxyethanol je absorbován v případě kosmetiky do lidského oběhu transdermálně (skrz kůži), případně skrz gastrointestinální trakt (třeba v případě balzámu na rty) a v rámci exkrece, jak bylo zmíněno výše, je oxidován až na 2-fenoxyoctovou kyselinu a vylučován močí.19
Vyšší koncentrace fenoxyethanolu mohou v organismu způsobovat podráždění očí, bolesti hlavy, třes a útlum centrálního nervového systému.20 Taktéž jedna studie z Francie ukázala poněkud znepokojující výsledky, kde byly vyšetřovány biologické vzorky těhotných žen a dětí. Dotazníky a analýza biologických vzorků ukázala, že z celkového počtu 3421 těhotných žen byla fenoxyoctová kyselina (tedy metabolit fenoxyethanolu v těle) zjištěna v moči 93 % těchto žen. Tato vyšší koncentrace koreluje s delší dobou „snažení se“ o otěhotnění, taktéž s odchylkami v koncentracích hormonů narozených chlapců (včetně pohlavních – nad tímto závěrem si chvilku zameditujte) a nižší schopností porozumění textu u dětí ve věku 6 let (použita byla Wechsler Intelligence Scale for Children).21
Francouzská ANSM (francouzská agentura pro bezpečnost produktů pro zdraví) dokonce doporučila snížit bezpečnou hranici koncentrace fenoxyethanolu v kosmetických produktech na 0.4 %, nicméně Evropská SCCS (Vědecká komise pro zdraví spotřebitelů) tento návrh nepodpořila.22
Závěr
Závěrem bych ráda zdůraznila, že každá látka může být lékem, stejně tak jako jedem, vždy záleží pouze na její koncentraci. Takže pokud máte jeden produkt s fenoxyethanolem, velmi pravděpodobně nebude mít tento produkt drastický vliv na vaše zdraví, stejně jako se neotrávíte (přiměřeným) pitím zeleného čaje. Pokud ale fenoxyethanol máte ve více produktech (a že se s ním nejspíš potkáváte i mimo kosmetiku), je třeba zpozornět, protože nebezpečný je právě onen kumulativní efekt způsobený shromažďováním toxických látek z mnoha produktů, které s oblibou používáme. A tím nemyslím jen fenoxyethanol, ale i mnoho dalších látek, o kterých si zas povíme někdy příště. Proto, pokud můžete vaši toxickou zátěž minimalizovat, učiňte tak, vaše zdraví vám poděkuje. Obzvlášť vzhledem k tomu, že existují přírodní a netoxické alternativy, které jsou dnes snadno dostupné.
Autorkou článku je Ing. Ivana Jestřábová, DiS. Vystudovala VŠCHT v Praze (a taktéž Pražskou konzervatoř, proto titul DiS. :)), nyní pokračuje na doktorátu na UK v oboru Organická chemie a taktéž pracuje na ÚOCHB (Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR).
Citace:
1 Pizzino G, Irrera N, Cucinotta M, Pallio G, Mannino F, Arcoraci V, Squadrito F, Altavilla D, Bitto A. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8416763. doi: 10.1155/2017/8416763.
2 Giulivi, C., Zhang, K. & Arakawa, H. Recent advances and new perspectives in mitochondrial dysfunction. Sci Rep 13, 7977 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34624-8
3 Arathi Kizhedath, Simon Wilkinson, Jarka Glassey, Assessment of hepatotoxicity and dermal toxicity of butyl paraben and methyl paraben using HepG2 and HDFn in vitro models, Toxicology in Vitro, Volume 55, 2019, Pages 108-115, https://doi.org/10.1016/j.tiv.2018.12.007
4 Samarasinghe, S.V.A.C., Krishnan, K., Naidu, R., Megharaj, M., Miller, K., Fraser, B. and Aitken, R.J. (2018), Parabens generate reactive oxygen species in human spermatozoa. Andrology, 6: 532-541. https://doi.org/10.1111/andr.12499
5 Karolina Nowak, Wioletta Ratajczak–Wrona, Maria Górska, Ewa Jabłońska, Parabens and their effects on the endocrine system, Molecular and Cellular Endocrinology, Volume 474, 2018, Pages 238-251, https://doi.org/10.1016/j.mce.2018.03.014
6 Karolina Nowak, Ewa Jabłońska, Wioletta Ratajczak-Wrona, Controversy around parabens: Alternative strategies for preservative use in cosmetics and personal care products, Environmental Research, Volume 198, 2021, 110488, https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110488
7 Dréno B., Zuberbier T., Gelmetti C., Gontijo G., Marinovich M. Safety review of phenoxyethanol when used as a preservative in cosmetics (2019) Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, 33 (S7), pp. 15 - 24, DOI: 10.1111/jdv.15944
8 McCarthy, S, White, IR, McFadden, JP, Cunningham, L. Recurrent contact urticaria to cosmetics: An unexpected allergen. Contact Dermatitis. 2023; 88(1): 63-64. doi: 10.1111/cod.14217
9 Pastor-Nieto, MA, Peña-Arellano, MI, Gatica-Ortega, ME. Immunologic contact urticaria from phenoxyethanol in cosmetics. Contact Dermatitis. 2021; 85(5): 586–587. https://doi.org/10.1111/cod.13911
10 Aranzabal, MA, Arruti, N, Joral, A, Lasa, EM, Martínez, S, Echenagusia, MA. Contact urticaria caused by phenoxyethanol in ultrasound gel. Contact Dermatitis. 2019; 81: 132–133. https://doi.org/10.1111/cod.13255
11 Park, Youngok J. MD*; Dalal, Priti G. MD*; Mostert, Monique MD*; Fausnight, Tracy MD†. Allergic Reaction Caused by a Lip Balm–Flavored Facemask Used During Inhalational Induction: A Case Report. A & A Practice 10(6):p 148-149, March 15, 2018. DOI: 10.1213/XAA.0000000000000686
12 Jonathan W. Rick, Austin Morgan, Devea R. De, Jennifer L. Hsiao, Vivian Y. Shi, Allergens and marketing claims of the most popular baby moisturizers: A product analysis, Journal of the American Academy of Dermatology, Volume 88, Issue 1, 2023, Pages 205-207, https://doi.org/10.1016/j.jaad.2022.04.034
13 Werner Lilienblum, Opinion of the Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS) – Final version of the opinion on Phenoxyethanol in cosmetic products, Regulatory Toxicology and Pharmacology, Volume 82, 2016, Page 156, https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2016.11.007
14 https://go.drugbank.com/drugs/DB11304
15 Final Report on the Safety Assessment of Phenoxyethanol. Journal of the American College of Toxicology. 1990;9(2):259-277. doi:10.3109/10915819009078737
16 https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/substances/ethylene-oxide
17 Downs JW, Wills BK. Phenol Toxicity. [Updated 2023 Mar 13]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK542311/
18 Final Report on the Safety Assessment of Phenoxyethanol. Journal of the American College of Toxicology. 1990;9(2):259-277. doi:10.3109/10915819009078737
19 Karolina Nowak, Ewa Jabłońska, Wioletta Ratajczak-Wrona, Controversy around parabens: Alternative strategies for preservative use in cosmetics and personal care products, Environmental Research, Volume 198, 2021, 110488, https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110488
20 https://go.drugbank.com/drugs/DB11304
21 Garlantézec R., Warembourg C., Beranger R., Chevrier C. Phenoxyethanol, reproduction and development: additional studies are needed, Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, 2020, 34 (8), pp. e407 - e408, DOI: 10.1111/jdv.16344
22 https://ansm.sante.fr/actualites/concentration-de-phenoxyethanol-dans-les-produits-cosmetiques
Další zdroje:
Final Report on the Safety Assessment of Phenoxyethanol. Journal of the American College of Toxicology. 1990;9(2):259-277. doi:10.3109/10915819009078737