Бензоат натрия: свойства и применение

Введение

Химическое соединение

Природное происхождение

Многие продукты питания являются естественными источниками бензойной кислоты, ее солей и эфиров. Фрукты и овощи могут быть богатыми источниками, особенно ягоды, такие как клюква и голубика. Другие источники включают морепродукты, например креветки, и молочные продукты.

В качестве консерванта

Бензоат натрия может использоваться в качестве пищевого консерванта. Он наиболее широко применяется в кислых продуктах, таких как салатные заправки (например, уксусная кислота в уксусе), газированные напитки (углекислота), варенье и фруктовые соки (лимонная кислота), соленые огурцы (уксусная кислота), приправы и топпинги для замороженного йогурта. Он также используется как консервант в лекарственных средствах и косметике. В таких условиях он превращается в бензойную кислоту (E210), которая обладает бактериостатическим и фунгистатическим действием. Бензойную кислоту обычно не используют напрямую из-за её низкой растворимости в воде. Концентрация в качестве пищевого консерванта ограничена FDA в США до 0,1% по массе. Бензоат натрия также разрешен в качестве кормовой добавки для животных в количестве до 0,1% согласно Ассоциации американских чиновников по контролю за кормами. В большинстве газированных напитков в Соединенном Королевстве бензоат натрия был заменен сорбатом калия. В XIX веке бензоат натрия как пищевой ингредиент исследовался Харви У. Уайли с его "Отрядом отравителей" в рамках Министерства сельского хозяйства США. Это привело к принятию в 1906 году Закона о чистых продуктах и лекарствах – ключевого события в ранней истории регулирования пищевой продукции в Соединенных Штатах.

В фармацевтических продуктах

Бензоат натрия используется для лечения нарушений цикла мочевины благодаря его способности связывать аминокислоты. Это приводит к выведению этих аминокислот и снижению уровня аммиака. Недавние исследования показывают, что бензоат натрия может быть полезен в качестве дополнительной терапии (1 грамм в день) при шизофрении. Общий балл по шкале положительных и отрицательных симптомов снизился на 21% по сравнению с плацебо. Бензоат натрия, в сочетании с фенилбутиратом, используется для лечения гипераммониемии. Бензоат натрия, в сочетании с кофеином, используется для лечения постпункционной головной боли, угнетения дыхания, связанного с передозировкой наркотических средств, и с эрготамином для лечения сосудистой головной боли.

Другие применения

Бензоат натрия также используется в фейерверках в качестве топлива в составе свистящей смеси — порошка, издающего свист при сжатии в трубку и поджигании.

Механизм консервирования пищевых продуктов

Механизм начинается с поглощения бензойной кислоты клеткой. Если внутриклеточный pH падает до 5 или ниже, анаэробное брожение глюкозы посредством фосфофруктокиназы резко снижается, что ингибирует рост и выживание микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов.

Здоровье и безопасность

В Соединенных Штатах бензоат натрия признан общепризнанным безопасным (GRAS) Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Международная программа по химической безопасности не выявила каких-либо неблагоприятных эффектов у людей при дозах 647–825 мг/кг массы тела в сутки. У кошек значительно более низкая толерантность к бензойной кислоте и ее солям, чем у крыс и мышей. Организм человека быстро выводит бензоат натрия, сочетая его с глицином с образованием гиппуровой кислоты, которая затем экскретируется. Эта кислота затем метаболизируется глициновой N-ацилтрансферазой в гиппуровую кислоту.

Ассоциация с бензолом в безалкогольных напитках и перцовых соусах

В сочетании с аскорбиновой кислотой (витамин С, E300) бензоат натрия и бензоат калия могут образовывать бензол. В 2006 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов проверило 100 напитков, доступных в Соединенных Штатах, содержащих как аскорбиновую кислоту, так и бензоат. В четырех из них уровень бензола превысил максимально допустимую концентрацию в 5 частей на миллиард, установленную Агентством по охране окружающей среды для питьевой воды. Большинство напитков, в которых был превышен предел, были переформулированы и впоследствии показали результаты ниже допустимого уровня. Следовательно, данное наблюдение применимо и к перцовым соусам, содержащим бензоат натрия, например, к соусу Texas Pete.