La couleur caramel dans les boissons sans alcool et l'exposition au 4-méthylimidazole : Une évaluation quantitative du risque.
Le colorant "caramel" est couramment utilisé notamment dans les boissons sans alcool, largement consommées aux USA. L'utilisation de ce colorant lors de la formulation des boissons peut conduire à la formation de 4-MEI (4-méthylimidazole), dont la cancérogénicité a été démontrée ces dernières années. Des études ont été réalisées chez la souris et ont montré des effets cancérogènes chez le mâle et la femelle, et chez la femelle rat, alors qu'aucun effet n'a été mis en évidence pour les rats mâles. Le programme national sur la toxicité des USA (NTP) a décidé de classer le 4-MEI comme cancérogène probable pour l'homme (groupe 2B), jugeant les études sur les animaux suffisantes en l'absence de données chez l'homme. Pour cette étude, les chercheurs ont décidé d'analyser la quantité de 4-MEI dans des boissons commercialisées aux USA, afin d'évaluer l'exposition à la substance des consomateurs et l'effet de la réglementation contraignante, comblant le manque de données dans les anciennes études.
110 boissons non alcoolisées ont été collectées en Californie et dans l'aire métropolitaine de New York. Les données comparées entre les deux zones permettront de vérifier l'effet de la réglementation plus contraignante en Californie (obligation d'étiquetage des aliments contenant des aliments potentiellement cancérogène au dessus d'un certain seuil). Les quantités de 4-MEI ont été déterminées par chromatographie liquide "Ultra Performance" et spectrométrie de masse 2D (tandem SM-SM). Les consommations quotidiennes des différents types de boissons ont été déterminées en utilisant les données de l'enquête sur la nutrition et la santé nationale (NHANES). Les valeurs de 4-MEI et les données du NHANES ont permis d'estimer une dose moyenne quotidienne rapportée à la durée de vie (LADD) de 4-MEI consommé aux Etats-Unis. Puis cette valeur est multipliée par une unité représentant le risque de cancer causé par la molécule, conduisant in fine à une évaluation du risque de cancer pour la population des USA.
L'étude a mis en évidence une grande variabilité des concentrations en 4-MEI selon les boissons, ou selon la location des prélèvements pour une même boisson. Pour certaines boissons, il a également été mis en évidence une diminution de cette concentration en fonction de la période de prélèvement. Cette étude qui prend en compte les habitudes de consommation américaines conclut à un risque de cancer dû au 4-MEI dans les sodas pour plus de 1 personne sur 1 million (taux considéré acceptable aux USA). Mais pour une boisson comme le Malta Goya uniquement, le taux monte à 1 pour 10 000. Les sodas comptent pour 25% de la consommation de 4-MEI aux USA, alors que l'étude n'a considéré que le 4-MEI issu des sodas dans les analyses de risque. Ce qui implique que pour la consommation en grandes quantités d'une boisson riche en 4-MEI, les risques à considérer sont plus forts. L'équipe se prononce en faveur d'une réglementation limitant la quantité de 4-MEI dans les sodas dans tous les USA.
L'étude est intéressante car pour la première fois, les données se basent sur une évaluation quantitative dans les sodas, ainsi qu'une analyse de risque basée sur la consommation réelle de ces produits par la population américaine. Outre la détermination des quantités de 4-MEI, l'étude met en évidence l'impact de la législation dans l'état de Californie par rapport à la région de New York. Les résultats sont mis en contraste avec les habitudes de consommation de la population, et les chercheurs rappellent que les sodas ne sont pas la source unique de 4-MEI dans l'alimentation. Les chercheurs recommandent donc un durcissement de la réglementation ainsi qu'une étude portant sur de plus larges prélèvements dans les USA.
Cet article démontre qu'une réglementation plus contraignante a des effets directs sur l'exposition des consommateurs à une substance issue de l'utilisation d'un colorant très utilisé. La méthode utilisée permet de quantifier précisément l'exposition des populations à la substance, et met en évidence la variabilité en fonction des régions des USA. La Californie n'impose pas de limitation de 4-MEI, mais le fait d'avoir classé le 4-MEI comme substance potentiellement cancérigène a forcé les industriels à modifier leurs compositions et réduire les teneurs pour échapper à l'obligation d'indiquer sur l'emballage la présence de la substance.
La toxicité du 4-MEI n'est pas encore complètement établie, les données manquent encore, notamment chez l'homme et le mécanisme d'action est mal compris, mais néanmoins l'article offre une base de réflexion aux autorités qui évaluent l'impact sur la santé.
Caramel color is added to many widely-consumed beverages as a colorant. Consumers of these beverages can be exposed to 4-methylimidazole (4-MEI), a potential carcinogen formed during its manufacture. California’s Proposition 65 law requires that beverages containing 4-MEI concentrations corresponding to exposures that pose excess cancer risks > 1 case per 100,000 exposed persons (29 μg 4-MEI/day) carry warning labels. Using ultrahigh-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, we assessed 4-MEI concentrations in 12 beverages purchased in California and a geographically distant metropolitan area (New York) in which warning labels are not required. In addition, we characterized beverage consumption by age and race/ethnicity (using weighted means calculated from logistic regressions) and assessed 4-MEI exposure and resulting cancer risks and US population cancer burdens attributable to beverage consumption. Data on beverage consumption were obtained from the National Health and Nutrition Examination Survey, dose-response data for 4-MEI were obtained from the California Environmental Protection Agency Office of Environmental Health Hazards Assessment, and data on population characteristics were obtained from the U.S. Census Bureau. Of the 12 beverages, Malta Goya had the highest 4-MEI concentration (915.8 to 963.3μg/L), lifetime average daily dose (LADD - 8.04x10-3 mg/kgBW-day), lifetime excess cancer risk (1.93x10-4) and burden (5,011 cancer cases in the U.S. population over 70 years); Coca-Cola had the lowest value of each (4-MEI: 9.5 to 11.7μg/L; LADD: 1.01x10-4 mg/kgBW-day; risk: 1.92x10-6; and burden: 76 cases). 4-MEI concentrations varied considerably by soda and state/area of purchase, but were generally consistent across lots of the same beverage purchased in the same state/area. Routine consumption of certain beverages can result in 4-MEI exposures > 29 μg/day. State regulatory standards appear to have been effective in reducing exposure to carcinogens in some beverages. Federal regulation of 4-MEI in caramel color may be appropriate.
