Abstract

Synthetic amorphous silica (SAS) is applied in food products as food additive E 551. It consists of constituent amorphous silicon dioxide (SiO₂) nanoparticles that form aggregates and agglomerates. We reviewed recent oral toxicity studies with SAS. Some of those report tissue concentrations of silicon (Si). The results of those studies were compared with recently determined tissue concentrations of Si (and Si-particles) in human postmortem tissues. We noticed inconsistent results of the various toxicity studies regarding toxicity and reported tissue concentrations, which hamper the risk assessment of SAS. A broad range of Si concentrations is reported in control animals in toxicity studies. The Si concentrations found in human postmortem tissues fall within this range. On the other hand, the mean concentration found in human liver is higher than the reported concentrations causing liver effects in some animal toxicity studies after oral exposure to SAS. Also higher liver concentrations are observed in other, negative animal studies. Those inconsistencies could be caused by the presence of other Si-containing chemical substances or particles (which potentially also includes background SAS) and/or different sample preparation and analytical techniques that were used. Other factors which could explain the inconsistencies in outcome between the toxicity studies are the distinct SAS used and different dosing regimes, such as way of administration (dietary, via drinking water, oral gavage), dispersion of SAS and dose. More research is needed to address these issues and to perform a proper risk assessment for SAS in food. The current review will help to progress research on the toxicity of SAS and the associated risk assessment.

摘要

合成无定形二氧化硅 (SAS) 作为食品添加剂 E 551 应用于食品中。它由成分无定形二氧化硅 (SiO ₂) 形成聚集体和团聚体的纳米颗粒。我们回顾了最近使用 SAS 进行的口服毒性研究。其中一些报告了硅 (Si) 的组织浓度。将这些研究的结果与最近确定的人类死后组织中硅（和硅颗粒）的组织浓度进行了比较。我们注意到关于毒性和报告的组织浓度的各种毒性研究的结果不一致，这阻碍了 SAS 的风险评估。在毒性研究中，对照动物报告了范围广泛的 Si 浓度。在人类死后组织中发现的 Si 浓度在这个范围内。另一方面，在某些动物毒性研究中，口服接触 SAS 后，人类肝脏中发现的平均浓度高于报告的导致肝脏影响的浓度。在其他阴性动物研究中也观察到更高的肝脏浓度。这些不一致可能是由于其他含硅化学物质或颗粒（可能还包括背景 SAS）和/或使用的不同样品制备和分析技术的存在造成的。其他可以解释毒性研究结果不一致的因素是使用的不同 SAS 和不同的给药方案，例如给药方式（饮食、通过饮用水、口服灌胃）、SAS 的分散和剂量。需要更多的研究来解决这些问题，并对食品中的 SAS 进行适当的风险评估。目前的审查将有助于推进 SAS 毒性和相关风险评估的研究。这些不一致可能是由于其他含硅化学物质或颗粒（可能还包括背景 SAS）和/或使用的不同样品制备和分析技术的存在造成的。其他可以解释毒性研究结果不一致的因素是使用的不同 SAS 和不同的给药方案，例如给药方式（饮食、通过饮用水、口服灌胃）、SAS 的分散和剂量。需要更多的研究来解决这些问题，并对食品中的 SAS 进行适当的风险评估。目前的审查将有助于推进 SAS 毒性和相关风险评估的研究。这些不一致可能是由于其他含硅化学物质或颗粒（可能还包括背景 SAS）和/或使用的不同样品制备和分析技术的存在造成的。其他可以解释毒性研究结果不一致的因素是使用的不同 SAS 和不同的给药方案，例如给药方式（饮食、通过饮用水、口服灌胃）、SAS 的分散和剂量。需要更多的研究来解决这些问题，并对食品中的 SAS 进行适当的风险评估。目前的审查将有助于推进 SAS 毒性和相关风险评估的研究。