نظریه علمی در مورد ارزیابی مجدد کربنات کلسیم (E 170) به عنوان یک افزودنی غذایی

نظریه علمی در مورد ارزیابی مجدد کربنات کلسیم (E 170) به عنوان یک افزودنی غذایی را در هیئت افزودنیهای مواد غذایی و منابع مغذی اضافه شده به غذا، یک نظر علمی ارائه می دهد که ارزیابی مجدد ایمنی کربنات کلسیم را انجام می دهد. (E 170) کربنات کلسیم یک نمک غیرآلی است که به عنوان یک افزودنی غذایی در اتحادیه اروپا مجاز است و همچنین در لیست موادی که ممکن است برای اهداف خاص تغذیه ای در غذاها برای مصارف خاص تغذیه ای و در دستورالعمل ۲۰۰۲/۴۶ EC در مورد مکمل های غذایی اضافه شود، وجود دارد. کربنات کلسیم قبلاً توسط JECFA در سال ۱۹۶۵ ارزیابی شد، زمانی که کمیته ADI آن را محدود نکرد. هنگامی که کمیته یک گروه ADI مشخص نشده را تعیین کرد، SCF  کربنات کلسیم را در سال ۱۹۹۰ به عنوان بخشی از یک گروه کربنات ارزیابی کرد. پرونده تازه ارسال شده به هیئت ارائه نشده است و ارزیابی خود را بر اساس ارزیابی های قبلی و ادبیات اضافی که از آن زمان در دسترس بوده و داده های موجود پس از فراخوان عمومی برای دریافت داده است. هیئت خاطرنشان کرد که پایگاه داده سم شناسی موجود در مورد کربنات کلسیم محدود است، اما نگرانی ایجاد نمی کند. اثرات معدودی که در مطالعات روی انسان و حیوانات دیده می شود، با مصرف زیاد کربنات کلسیم مرتبط است و همچنین با سایر نمک های کلسیم دیده می شود. هیئت مدیره با توجه به استفاده از کربنات کلسیم به عنوان یک افزودنی غذایی، با گروه ADI “مشخص نشده” که توسط SCF به گروهی از کربناتها از جمله کربنات کلسیم اختصاص داده شده موافقت می کند. هیئت مدیره خاطرنشان می کند که میزان مواجهه تخمینی کلسیم از همه منابع، از جمله استفاده از کربنات کلسیم به عنوان یک ماده افزودنی غذایی، همراه با مصرف کلسیم از مکمل ها و از غنی سازی مواد غذایی، زیر UL 2500 میلی گرم در روز برای کلسیم از همه منابع است. هیئت مدیره به این نتیجه رسید که سطوح کمیاب مواد مقیاس نانو در کربنات کلسیم در مقیاس ماکرو نگران کننده سم شناسی نیستند.

به دنبال درخواست کمیسیون اروپا از سازمان ایمنی غذایی اروپا (EFSA) ، از هیئت علمی افزودنی های مواد غذایی و منابع مغذی اضافه شده به غذا (ANS) خواسته شد تا نظر علمی را برای ارزیابی مجدد ایمنی کربنات کلسیم ارائه دهد. (E 170 ) وقتی به عنوان افزودنی غذایی استفاده می شود. کربنات کلسیم یک ماده افزودنی غذایی است که به طور کلی در مواد غذایی تحت دستورالعمل ۹۵/۲ EC5 در مورد مواد افزودنی مجاز شده و ماده ای مجاز برای رنگ آمیزی مواد غذایی تحت دستورالعمل ۹۴/۳۶ EC6 در مورد رنگ های مورد استفاده در مواد غذایی است. همچنین در دستورالعمل ۲۰۰۱/۱۵ EC7 در مورد موادی که ممکن است برای اهداف خاص تغذیه ای در غذاها برای مصارف خاص تغذیه ای اضافه شود، در بخشنامه ۲۰۰۲/۴۶ EC8 مربوط به مکمل های غذایی گنجانده شده است و طبق مقررات می تواند در غذاهای غنی شده استفاده شود. همچنین بخشنامه ۱۹۲۵/۲۰۰۶۹ در مورد افزودن ویتامین ها و مواد معدنی و برخی مواد خاص دیگر در غذا است. کربنات کلسیم قبلاً توسط کمیته مشترک افزودنیهای غذایی FAO / WHO در سال ۱۹۶۵ ارزیابی شد، زمانی که کمیته مصرف روزانه قابل قبول (ADI) را محدود نکرد. کمیته علمی غذایی اتحادیه اروپا (SCF) کربنات کلسیم را در سال ۱۹۹۰ به عنوان بخشی از یک گروه کربناتی ارزیابی کرد، زمانی که کمیته یک گروه ADI مشخص نشده را تعیین کرد. مشخصات کربنات کلسیم در بخشنامه ۲۰۰۸/۱۲۸ EC10 کمیسیون و توسط JECFA تعریف شده است. میزان خلوص آن کمتر از ۹۸٪ کربنات کلسیم است. هیئت مدیره این طرح خاطرنشان کرد که کربنات کلسیم می تواند ساختاری آمورف یا ریز بلور داشته باشد و اندازه ذرات بسته به فرم و شرایط تولید متفاوت است. ذرات کربنات کلسیم آمورف گزارش شده است که به طور مشخص اسفرول با قطر ۴۰ تا ۱۲۰ نانومتر است، در مقایسه با بلورهای قطر ۱ تا ۱۰ میکرومتر معمولی از اشکال بلوری کربنات کلسیم گزارش شده است که کربنات کلسیم نانوفرم (همانطور که در برخی از مطالعات سم شناسی گزارش شده در این نظر استفاده شده است) هنگام بررسی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) دارای اندازه ذرات ۶۰ – ۱۰۰ نانومتر است. متوسط ​​اندازه ذرات معمولی (d50) کربنات کلسیم درجه غذایی حدود ۵ میکرومتر با دامنه بالاتر (d98) 65 میکرومتر و قطر زیر ۱۰۰ نانومتر کمتر از ۱٪ ذرات بیان شده است. وجود ذرات ناخواسته مقیاس نانو در سطوح کمیاب در محصول را نمی توان کنار گذاشت.

نظریه علمی در مورد ارزیابی مجدد کربنات کلسیم (E 170) به عنوان یک افزودنی غذایی در کربنات کلسیم در یونهای سازنده آن در محیط اسیدی معده جدا می شود. مقداری از کلسیم از طریق حمل و نقل فعال یا انتشار غیرفعال جذب می شود، اما بخش زیادی (تا ۸۰٪) دوباره به کربنات کلسیم و سایر نمک های محلول کلسیم تبدیل می شود و از طریق مدفوع دفع می شود. ثابت شده است که جذب متوسط ​​کلسیم از کربنات کلسیم در طیف وسیعی از مطالعات در محدوده ۴۰-۲۰٪ است. با این وجود  این هیئت علمی خاطرنشان کرد که داده های سمیت سلولی اخیر در موش ها نشان می دهد که کلسیم حاصل از کربنات کلسیم نانوذرات به راحتی از شکل ریزذرات جذب می شود، همانطور که با غلظت کلسیم سرم به طور قابل توجهی بالاتر از گروه کربنات کلسیم نانو نسبت به گروه میکرو کربنات کلسیم مشاهده می شود. افزایش جزئی در فراهمی زیستی کلسیم (۳۸٪) از فرم پودر مروارید نانونیزه در مقایسه با فرم میکرونیزه مربوطه کربنات کلسیم نیز در انسان مشاهده شده است. با توجه به افزایش اندک مشاهده شده در این مطالعات، این هیئت علمی در نظر گرفت که جذب کلسیم از کربنات کلسیم در نانوذرات تفاوت قابل توجهی با ریز ذرات کربنات کلسیم نخواهد داشت. پس از جذب روده، یون های کلسیم و کربنات یا بی کربنات وارد مسیرهای متابولیکی طبیعی و استخرهای بدن می شوند. بیشتر کلسیم جذب شده در اسکلت ذخیره می شود. کلسیم اضافی از طریق کلیه (و همچنین مدفوع و پوست) با آب دفع می شود و کربنات اضافی از طریق تنفس به صورت دی اکسید کربن دفع می شود. اطلاعات محدود سم شناسی در مورد کربنات کلسیم موجود است. تعدادی از مطالعات کوتاه مدت (به طور کلی کمتر از ۹۰ روز) با استفاده از کربنات کلسیم در موش و گربه انجام شده است تا اثرات رژیم های غذایی با کلسیم بالا را بر روی پارامترهای مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بررسی کند. این مطالعات همچنین سمیت مقادیر بالای کربنات کلسیم در رژیم غذایی را ارزیابی کرده است، که به وسیله اثرات آن بر رشد و مصرف غذا آشکار می شود و به طور کلی هیچ مدرکی از سمیت قابل انتساب به کربنات کلسیم نشان نداده است. تنها اثر قابل توجه مربوط به درمان که در یک مطالعه تغذیه ۹۱ روزه با کربنات کلسیم در موشهای صحرایی در سطح کلسیم رژیم غذایی معادل ۲۵۰ یا ۵۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز مشاهده شد، نفروکلسینوز بود که در مردان و در زنان مشاهده شد(بیشتر مشخص است). با این حال، هیئت مدیره در نظر گرفت که یافته نفروکلسینوز در موش صحرایی برای ارزیابی ایمنی انسان مهم نیست زیرا موش یک گونه شناخته شده است که به دلیل تغییر رژیم غذایی هموستاز کلسیم و فسفر، به ماده معدنی اپیتلیوم توبول کلیه حساس است. نتایج حاصل از مطالعه مسمومیت ۹۱ روزه در سگهای بیگل برای دستیابی به مقادیر معادل کلسیم در رژیم غذایی، همانند موش صحرایی (۲۵۰ ~ ۵۰۰ میلی گرم کلسیم بر کیلوگرم وزن بدن در روز) با کربنات کلسیم در دوز تغذیه کردند و هیچ نشانه ای از نفروکلسینوز گزارش نکرد. نفروکلسینوز نیز اخیراً در مطالعه غربالگری سمیت خوراکی و تولید مثل و سمیت رشد با استفاده از کربنات کلسیم (با داشتن اندازه ذرات ۶۰ – ۱۰۰ نانومتر هنگام بررسی توسط SEM) در موشهای صحرایی ویستار در دوزهای حداکثر ۱۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز تا ۴۸ روز انجام شد. تنها تغییراتی که در این مطالعه مشاهده شد، اثرات خون و بیوشیمیایی جزئی اما از نظر آماری قابل توجهی در مردان دریافت کننده ۱۰۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز و کاهش قابل توجه سطح فسفات پلاسما در تمام گروه های تحت درمان با آقایان بود. هیئت علمی در نظر گرفت که این تغییرات نامطلوب است و با ۱۰۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز که توسط نویسندگان مطالعه مشخص شد، با بالاترین دوز آزمایش شده، موافقت کرد. در مطالعه ای که در آن موشها با استفاده از گاواژ خوراکی با غلظت دوز حداکثر ۱۳۰۰ میلی گرم در کیلوگرم در روز به مدت ۲۸ روز، کربنات کلسیم (که توسط نویسندگان به عنوان نانو کربنات کلسیم توصیف شده است)، هیچ سندی در مورد سمیت گزارش نشده است. با این وجود این گروه علمی خاطرنشان کرد که فقط تحقیقات محدودی در این مطالعه انجام شده است.

کربنات کلسیم (از جمله کربنات کلسیم با اندازه ذرات ۶۰ – ۱۰۰ نانومتر هنگام بررسی توسط SEM) نتایج منفی را در طیف وسیعی از آزمایشات سمیت ژنی در شرایط آزمایشگاهی بدست آورده است. هیچ اطلاعاتی در مورد سمیت مزمن یا سرطان زایی کربنات کلسیم در دسترس نیست. با این حال گروه محقق در نظر گرفت که احتمال اینکه کربنات کلسیم سرطان زا باشد بسیار بعید است، زیرا کلسیم و کربنات هر دو از ترکیبات طبیعی بدن و متابولیت های طبیعی انسان، حیوانات و گیاهان هستند و از سابقه طولانی استفاده ایمن به عنوان منبع مکمل کلسیم برای انسان برخوردارند. چندین مطالعه سمیت تولید مثل و رشد در موش و موش صحرایی با کربنات کلسیم انجام شده است. در موشهایی که با جیره های حاوی کربنات کلسیم در مقادیر تقریبی ۱۵۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز تغذیه شدند، هیچ تغییر مربوط به دوز نشان دهنده سمیت رشد گزارش نشده است. در یک مطالعه اخیر سمیت خوراکی یا تولید مثل دوز تکراری سازگار با دستورالعمل OECD ، هیچ تاثیری بر تولید مثل، از جمله سمیت رشد، در سطح دوز کربنات کلسیم نانوذره تا ۱۰۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز، برای بالاترین دوز آزمایش شده گزارش نشده است. مطالعات دیگر شواهدی از سمیت زدایی کلسیم (به عنوان کربنات کلسیم) در هنگام بارداری در سطوح رژیم غذایی بیشتر از ۱۵۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز کربنات کلسیم را نشان داده اند.

به طور کلی، این هیئت علمی خاطر نشان کرد که در جوندگان دوزهای بالای کربنات کلسیم (> 1500 میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز) که باعث پرکلسیمی در دوران بارداری می شود، می تواند اثرات سوئی بر تولید مثل، سمیت جنینی و عدم تعادل عناصر در فرزندان داشته باشد. با این حال، یک مطالعه اخیر سمیت خوراکی و تولید مثل با دوز تکرار، ۱۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز، بالاترین دوز آزمایش شده برای سمیت رشد را ارائه داد و هیئت محقق به طور کلی در نظر گرفت که هیچ نگرانی برای اثرات تولید مثل کربنات کلسیم در مصرف های زیر ۱۵۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن در روز وجود ندارد. هیچ اطلاعاتی در دسترس نیست که نشان دهد کربنات کلسیم دارای ویژگی های آلرژی زا است یا می تواند واکنش های حساسیت یا عدم تحمل را در افراد در معرض استفاده قرار دهد. محققان خاطرنشان کردند که تعدادی مطالعه در مورد کربنات کلسیم بر روی انسان انجام شده است که نشان می دهد در صورت مصرف کربنات کلسیم (بین ۲٫۰ تا ۱۶٫۵ گرم در روز کلسیم اضافی) با مقادیر زیادی شیر یا خامه برای درمان زخم معده (سندرم قلیایی شیر) مشکل ایجاد خواهد کرد. هیپرکلسمی غالباً با اختلال عملکرد کلیه، کلسیفیکاسیون متاستاتیک و سایر علائم همراه است و تغییرات مشابه در افرادی که مقادیر زیادی کربنات کلسیم و سایر آنتی اسیدهای حاوی کلسیم یا مقادیر زیادی مکمل های غذایی کلسیم مصرف می کنند، گزارش شده است. محققان همچنین اشاره کردند که روندهای ذکر شده در خطرات قلبی عروقی پس از مصرف مکمل کلسیم با آنچه در کلسیم موجود است مغایرت دارد و می توان یک روش عملی قابل قبول را بر اساس سطح کلسیم پس از رژیم غذایی مصرفی و مکمل برای توضیح این تفاوت ها توصیف کرد.

به طور کلی محققان در نظر گرفتند که پایگاه داده سم شناسی موجود در مورد کربنات کلسیم محدود است، اما جای نگرانی نیست. در نظر گرفته شد که مطالعات بیشتر سم شناسی در مورد کربنات کلسیم به دلایلی که قبلاً توسط SCF در سال ۱۹۹۱ بیان شد، ضروری نیست یعنی کربنات کلسیم یک ماده طبیعی سازنده انسان، حیوانات و گیاهان است، بنابراین به طور طبیعی در مواد غذایی اتفاق می افتد. کلسیم و کربنات یا بی کربنات نیز برخی از الکترولیت های اصلی موجود در همه مواد بیولوژیکی را تشکیل می دهند. اثرات معدودی که در مطالعات روی انسان و حیوانات مشاهده می شود، با مصرف زیاد کربنات کلسیم مرتبط است و همچنین پس از مصرف زیاد سایر نمک های کلسیم مشاهده می شود. هیئت علمی در نظر گرفت که این اثرات مصرف زیاد کلسیم مربوط به ارزیابی کربنات کلسیم به عنوان یک ماده افزودنی غذایی نیست و SCF با در نظر گرفتن این اثرات یک UL برای کلسیم ایجاد کرد. بنابراین هیئت با گروه ADI “مشخص نشده” که توسط SCF در سال ۱۹۹۱ برای گروهی از کربناتها از جمله کربنات کلسیم تأسیس شده موافقت کرد و معتقد است که تعریف JECFA از “ADI مشخص نشده” در هنگام استفاده به عنوان افزودنی غذایی در مورد کربنات قابل استفاده است. با این حال، این محققان در نظر گرفتند که مصرف کلسیم ناشی از استفاده از کربنات کلسیم به عنوان یک ماده افزودنی غذایی، همراه با کلسیم دریافتی از مکمل ها و از غنی سازی مواد غذایی، باید زیر UL 2500 میلی گرم در روز برای کلسیم از تمام منابع ایجاد شده است. بر اساس داده هایی که توسط صنایع گوناگون و کشورهای عضو در اختیار هیئت قرار گرفته است، این هیئت علمی تخمین زده است که میانگین کلسیم دریافتی از کربنات کلسیم به عنوان ماده غذایی افزودنی و منبع غذایی افزوده شده (غنی سازی) و شامل کل کلسیم دریافتی از مکمل های غذایی از ۱۱۰۵-۱۳۷۵ میلی گرم کلسیم در روز برای نوزادان، ۱۲۷۰-۱۷۸۰ میلی گرم کلسیم در روز برای کودکان، ۱۳۳۰-۱۷۳۰ میلی گرم کلسیم در روز برای بزرگسالان و ۱۲۴۰-۱۵۴۰ میلی گرم کلسیم در روز برای کهن سالان است. و دامنه مصرف زیاد برای کودکان نوپا ۱۲۷۰-۱۷۰۵ میلی گرم کلسیم در روز، برای کودکان ۲۵۵۰ میلی گرم کلسیم در روز برای کودکان، برای بزرگسالان ۲۳۸۰ میلی گرم کلسیم در روز برای ۲۳۸۰ میلی گرم و برای بزرگسالان ۲۳۸۰ میلی گرم کلسیم در روز تخمین زده شده است.

ارزیابی مجدد کربنات کلسیم (E 170) به عنوان یک ماده افزودنی غذایی در EFSA Journal 2011 و برآورد قرار گرفتن در معرض کلسیم از همه منابع بر اساس داده های ارائه شده در شش کشور عضو نشان داد که میانگین کلسیم مصرفی (از جمله مکمل های غذایی) در تمام گروه های جمعیتی از نظر اندازه قابل مقایسه بود، از ۶۶۴ – ۷۹۵ میلی گرم کلسیم در روز برای نوزادان، ۷۴۹ – ۸۶۹ میلی گرم کلسیم در روز برای کودکان، ۷۳۸ – ۱۰۷۰ میلی گرم کلسیم در روز برای بزرگسالان و ۷۳۰ – ۱۱۶۴ میلی گرم کلسیم در روز برای کهن سالان و دامنه مصرف بالای ۱۰۷۰ – ۱۱۸۴ میلی گرم کلسیم در روز برای نوزادان، ۱۱۲۴-۱۴۵۳ میلی گرم کلسیم در روز برای کودکان، ۱۳۰۶ – ۱۹۰۵ میلی گرم کلسیم در روز برای بزرگسالان و ۱۲۳۳ – ۱۸۵۱ میلی گرم کلسیم در روز برای کهن سالان بود. میانگین دریافت برای افراد مسن (> 64 سال) از ۷۵۴ تا ۹۵۴ میلی گرم کلسیم در روز و از ۱۲۸۵ تا ۲۱۰۶ میلی گرم کلسیم در روز برای مصرف کنندگان بالای صدک است. هیئت علمی خاطرنشان کرد که هم برآورد دریافتی محاسبه شده توسط پانل، که محافظه کارانه تلقی می شود، و هم کل دریافت رژیم غذایی کلسیم گزارش شده در منابع، همه زیر UL 2500 میلی گرم در روز برای کلسیم از تمام منابع ایجاد شده توسط SCF در سال ۲۰۰۳ است. بنابراین نتیجه گرفتند که، براساس داده های موجود توصیف شده در این نظر، استفاده از کربنات کلسیم به عنوان یک ماده افزودنی غذایی در حداکثر میزان استفاده از گزارش شده فعلی، نگران کننده وضع سلامتی و ایمنی نیست. همچنین این هیئت علمی خاطرنشان کرد که کربنات کلسیم در حال حاضر در کوانتوم ساتیس در اکثر گروههای غذایی که مجاز است، ایرادی ندارد (به طور کلی در همه غذاها به استثنای موارد خاص مجاز است)، اما اطلاعات جمع آوری شده توسط محققان برای این ارزیابی مجدد نشان می دهد که کربنات کلسیم فقط در مقادیر مشخص شده در تعدادی از گروه های غذایی استفاده می شود. بنابراین هیئت علمی توصیه می کند که این قانون به روز شود تا سطح واقعی استفاده در این نظر ارزیابی شود.

نظریه علمی در مورد ارزیابی مجدد کربنات کلسیم (E 170) به عنوان یک افزودنی غذایی برای این محققان همچنین خاطرنشان کردند که در طیفی از مطالعات با کربنات کلسیم که به عنوان نانوفرم توصیف شده است (با اندازه ذرات ۶۰ تا ۱۰۰ نانومتر هنگام بررسی توسط SEM) انجام شده است، اما هیچ یک از اینها اطلاعات جامعی راجع به مشخصات مواد نانو ارائه نداد. همچنین این مطالعات یک پایگاه داده سم شناسی کامل مطابق با راهنمایی های ارائه شده در نظر کمیته علمی  EFSA  در مورد خطرات بالقوه ناشی از علوم نانو و فناوری های نانو در مورد ایمنی مواد غذایی و خوراک ارائه نمی دهند. با توجه به اطلاعات ارائه شده توسط صنعت، وجود ذرات ناخواسته در مقیاس نانو در مقادیر کمیاب در کربنات کلسیم هنگام استفاده به عنوان افزودنی غذایی استثنا نیست. در حالی که داده ها برای دستیابی به نتیجه گیری قطعی در مورد کربنات کلسیم غالباً در مقیاس نانو ناکافی هستند، هیئت علمی در نظر گرفت که داده های موجود برای نتیجه گیری کافی است که سطح فعلی مواد مقیاس نانو در کربنات کلسیم در مقیاس ماکرو یک نگرانی اضافی برای سم شناسی نیست. هیئت مدیره همچنین خاطر نشان کرد که مشخصات JECFA  برای سرب در کربنات کلسیم ۳ میلی گرم در کیلوگرم است در حالی که مشخصات EC 10 میلی گرم در کیلوگرم است. علاوه بر این هیئت گفت که سنگ آهک (منبع کربنات کلسیم) ممکن است حاوی مقادیر متغیر آلومینیوم باشد. هیئت مدیره خاطرنشان کرد که مصرف آلومینیوم در اثر استفاده از کربنات کلسیم به عنوان یک ماده افزودنی غذایی می تواند به میزان قابل توجهی (۵۰-۱۰۰٪) به مصرف هفتگی آلومینیوم کمک کند که برای آن یک مصرف هفتگی قابل تحمل (TWI) 1 میلی گرم آلومینیوم بر کیلوگرم وزن بدن در هفته ایجاد شده است، و بنابراین مشخصاتی برای حداکثر سطح آلومینیوم در کربنات کلسیم ممکن است لازم باشد.