Hati-hati! Etilen Glikol Bisa dari Pemanis Gliserin dan Propilen Glikol dalam Makanan

Majalah Farmasetika – Baru-baru ini, dunia kesehatan digemparkan dengan banyaknya kasus gagal ginjal akut pada anak-anak. Dugaan besar terhadap penyebab kejadian ini adalah kontaminasi zat toksik etilen glikol (EG) dan dietilen glikol (DEG) pada beberapa produk obat berbentuk sirup. EG dan DEG secara umum memang banyak digunakan, salah satunya ialah pada sektor industry. EG dan DEG ini banyak digunakan sebagai pelarut terhadap bahan-bahan industry.

Namun demikian, penggunaan EG dan DEG dalam produksi sediaan obat tidak diperbolehkan karena dapat berdampak fatal pada tubuh. Walaupun demikian, memang bahan-bahan tertentu dalam formula obat, seperti polietilen glikol, sorbitol, sulit untuk dihindarkan dari cemaran EG dan DEG. Oleh sebab itu, BPOM sebagai regulator dalam pengawasan telah menetapkan batas cemaran EG dan DEG dari bahan-bahan yang mengandung kontaminan tersebut. Dalam Farmakope Indonesia Edisi ke-6, jelas ditetapkan bahwa kandungan EG dan DEG dalam bahan baku obat tidak boleh melebihi kadar tertentu.

BPOM telah menegaskan bahwa cemaran berasal dari sumber bahan baku yang memiliki grade dengan pemurnian yang rendah atau bukan pharmaceutical grade, lalu bagaimana dengan food grade yang tentunya tidak semurni pharmaceutical grade? dan reaksi degradasi dari 4 pelarut tersebut bisa menimbulkan cemaran EG.

Bagaimana EG dan DEG dapat menyebabkan gagal ginjal akut?

Beberapa produk sirup memang menggunakan bahan-bahan tambahan dalam formula obat yang mungkin dapat terkontaminasi oleh cemaran EG dan DEG. Diantaranya ialah gliserin yang banyak digunakan untuk membasahi zat yang tidak mudah terbasahi oleh air atau untuk mencegah penguncian tutup botol akibat kristalisasi gula. Dalam Farmakope Indonesia Edisi 6 jelas disebutkan bahwa EG dan DEG masing-masing boleh terdapat dalam bahan gliserin hingga batas maksimal 0,1%. Kemudian, untuk bahan-bahan aktif obat yang sulit larut dalam air, maka digunakan PEG (Polietilen glikol) sebagai bahan tambahan peningkat kelarutan. Dalam FI V, bahan ini diperbolehkan untuk memiliki cemaran EG dan DEG sampai batas maksimal 0,25%. Selanjutnya, sediaan sirup juga banyak menggunakan propilen glikol sebagai pengganti gliserin sebagai pembasah ataupun pengganti PEG untuk peningkat kelarutan. Batasan maksimal cemaran EG dan DEG untuk propilen glikol adalah 0,1%.

Berapa batas EG dan DEG yang boleh terkonsumsi?

Dalam batasan jumlah EG dan DEG yang dapat diterima tubuh, jumlah toksik untuk manusia berkisar pada 1,4-1,6 g/kg berat badan. Artinya, seorang anak dengan bobot 20 kg dapat terdampak sifat toksik EG pada konsumsi sebanyak 28-32 g. Adapun DEG dalam batas yang boleh terkonsumsi adalah sebanyak 0,5-1 g/kg berat badan. Konsumsi EG dan DEG melebihi batas toksiknya dapat menyebabkan berbagai kondisi yang dapat mengancam jiwa. Salah satu yang menjadi perbincangan sekarang ini adalah kondisi gagal ginjal akut.

Gagal ginjal akut yang terjadi pada banyak anak-anak kini merupakan dampak yang dapat terjadi akibat kondisi asidosis metabolik. Etilen glikol dalam tubuh akan dioksidasi oleh enzim alkohol dehigrogenase menjadi glikol aldehid. Glikol aldehid ini kemudian lebih lanjut dioksidasi kembali oleh enzim aldehid dehydrogenase menjadi asam glikolat. Asam glikolat inilah yang menjadi zat yang menjadi asal mula dalam menyebabkan kondisi asidosis metabolik yang memicu gagal ginjal akut. Asam glikolat mengalami proses oksidasi oleh enzim asam glikolat oksidase atau laktat dehydrogenase menjadi asam glioksilat yang merupakan precursor dari asam oksalat yang bersifat toksik terhadap sel-sel ginjal.

Produk yang menggunakan bahan yang berisiko tercemar EG dan DEG

Walaupun EG dan DEG pada temuannya identik dengan kemungkinan akibat penggunaan obat, tidak dapat dipungkiri bahwa pada industry makanan juga memungkinkan untuk tercemar oleh EG dan DEG. Dalam industry makanan, gliserin, PEG, dan propilen glikol juga banyak digunakan. Berikut ini rangkuman mengenai penggunaan tiga bahan tersebut dalam produk makanan.

1. Gliserin

Penggunaan gliserin pada umumnya aman digunakan dalam batasan tertentu. Gliserin memiliki banyak fungsi dalam produk-produk makanan. Diantaranya, gliserin ini berfungsi sebagai penjaga kelembaban, pencegah kristalisasi gula dalam komposisi makanan, pemanis, dan pelembut makanan. Beberapa contoh produk yang banyak menggunakan gliserin, seperti buah dan sayur yang dikeringkan, sup, energi bar, bumbu-bumbu, permen, marshmallow, permen karet, es krim, dan beberapa makanan kaleng.

2. Propilen Glikol

Tidak berbeda jauh dengan gliserin, propilen glikol juga banyak digunakan untuk menjaga konsistensi produk makanan, kelembaban, dan teksturnya. Banyak produk yang juga menggunakan propilen glikol dalam kompisisinya, terutama sebagai pengganti dari penggunaan gliserin. Diantaranya, seperti sup kering, minuman sachet dalam serbuk campuran, minuman ringan, minuman yang mengandung alcohol, saus, macaroni, keju, dan banyak lagi produk lainnya yang perlu ketahanan dalam hal kelembaban, konsistensi, dan tekstur.

Apakah gliserin dan propilen glikol dapat berubah menjadi EG dan DEG?

Secara kimia, gliserin dan propilen glikol memiliki struktur yang identic dengan EG dan DEG, yakni sama-sama senyawa polialkohol. Namun demikian, gliserin dan propilen glikol tidak akan mengalami perubahan menjadi EG dan DEG tanpa kondisi reaksi dan bantuan enzim yang sesuai. Gliserin sebagai bahan yang banyak digunakan, baik dalam komposisi obat maupun makanan, hanya dapat berubah menjadi EG dan DEG dengan bantuan enzim katalase. Produksi obat dan makanan secara umum tidak menggunakan enzim katalase dalam prosesnya sehingga gliserin selama proses dan penyimpanan tidak berisiko berubah menjadi EG dan DEG. Mekanisme reaksi perubahan gliserin menjadi EG dan DEG dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Permasalahan yang banyak dikhawatirkan oleh para produsen obat dan makanan adalah pengaruh perubahan suhu terhadap kualitas bahan. Gliserin sejatinya memang rentan mengalami degradasi akibat pemanasan pada kisaran suhu 133-175oC. Namun demikian, degradan yang dihasilkan bukanlah EG dan DEG, melainkan asam format dan asam akrilat. Kedua senyawa tersebut juga diketahui berkorelasi terhadap gangguan ginjal dan pernapasan. Oleh sebab itu, tetap menjadi hal yang penting untuk memperhatikan suhu yang digunakan selama proses produksi obat dan makanan yang mengandung gliserin.

Pengunaan bahan baku gliserin dan propilen glikol dengan kualitas rendah akan lebih berbahaya, karena tanpa reaksi degradasi, dalam bahan baku gliserin dan propilen glikol tersebut sudah mengandung EG atau DEG.

Kesimpulan

Kasus gagal ginjal akut yang terjadi saat ini sangat mungkin berkorelasi dengan cemaran EG dan DEG yang terdapat dalam berbagai produk. Tidak hanya pada produk obat, produk-produk pangan juga banyak menggunakan bahan-bahan yang berisiko tinggi untuk tercemar oleh EG dan DEG. Proses produksi obat dan makanan yang mengandung gliserin dan propilen glikol umumnya aman dari risiko degradasi menjadi EG dan DEG.

Walaupun demikian, degradasi akibat pemanasan tetap perlu diperhatikan untuk mencegah terbentuknya degradan yang bersifat toksik selain EG dan DEG. Oleh sebab itu, setiap bahan yang akan digunakan harus dilakukan standarisasi, sesuai dengan grade dan ketentuan yang telah ditetapkan pihak regulatori.

Pihak produsen wajib memastikan kualita mutu bahan baku gliserin maupun propilen glikol bebas dari EG maupun DEG sebelum diproses menjadi produk jadi.

Sumber

Schier JG, Barr DB, Li Z, Wolkin AF, Baker SE, Lewis LS, McGeehin MA. Diethylene glycol in health products sold over-the-counter and imported from Asian countries. J Med Toxicol. 2011 Mar;7(1):33-8. doi: 10.1007/s13181-010-0111-9. Erratum in: J Med Toxicol. 2011 Mar;7(1):39. PMID: 20927618; PMCID: PMC3614107.
Iqbal A, Glagola JJ, Nappe TM. Ethylene Glycol Toxicity. [Updated 2022 Sep 26]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537009/
https://www.ah18c.com/en-us/news/glycerin-in-the-food-industry
https://www.webmd.com/diet/what-to-know-about-propylene-glycol-in-foods
BPOM RI. 2020. Farmakope Indonesia Edisi V
Jaegers, N.R., Hu, W., Weber, T.J. et al. Low-temperature (< 200 °C) degradation of electronic nicotine delivery system liquids generates toxic aldehydes. Sci Rep 11, 7800 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-87044-x
Li, Kai, Weikang Sun, Wensi Meng, Jinxin Yan, Yipeng Zhang, Shiting Guo, Chuanjuan Lü, Cuiqing Ma, and Chao Gao. 2021. “Production of Ethylene Glycol from Glycerol Using an In Vitro Enzymatic Cascade” Catalysts 11, no. 2: 214.