Een nieuwe norm voor blootstelling aan soja-allergenen

Peter van Balen; Prevent Partner

Allergie
Een allergie (of atopie) is de meest voorkomende immunologische afwijking. De meest recente schatting is dat minstens 20% van de bevolking in Europa en de VS enige vorm van allergie heeft [1].
Een allergie is een immuunrespons tegen niet-microbiologische omgevingsantigenen. In de respons op deze antigenen zijn in het lichaam diverse processen en cellen betrokken, zoals cytokines (onder andere geproduceerd door T-helper cellen), IgE, mestcellen en eosinofielen. Mestcellen en eosinofiele leukocyten worden geactiveerd om snel vaatactieve aminen (zoals histamine) uit te stoten die zorgen voor verhoogde doorlaatbaarheid van vaatwanden, vaatverwijding en samentrekking van glad spierweefsel in bronchiën en darmstelsel. De vasculaire reactie wordt directe hypersensitiviteit genoemd (begint snel na de blootstelling van gesensibiliseerde personen) en kan grote pathologische consequenties hebben (denk aan benauwdheid of anafylactische shock). De late fase reactie is een meer langzaam ontwikkelende ontsteking die wordt gekenmerkt door een accumulatie van leukocyten (neutrofiele en eosinofiele) en macrofagen. Herhaalde perioden van IgE- en mestcel-afhankelijke reacties (dus herhaalde blootstelling) kan zorgen voor chronische afwijkingen zoals eczeem, hooikoorts en allergisch astma [1].

Allergenen
De antigenen die zorgen voor de activatie van de allergische respons worden allergenen genoemd. Daarvan zijn er inmiddels vele duizenden bekend. Het zijn doorgaans eiwitten uit de omgeving, dierlijke producten of chemische stoffen die lichaamseigen eiwitten modificeren. Zo kennen we:
• luchtwegallergenen (o.a. huisstofmijt, stuifmeel van bomen en planten, huidschilfers van huisdieren)
• voedingsmiddelen (o.a. koemelk, pinda, ei, noten)
• geneesmiddelen (o.a. penicilline)
• insecten gif (o.a. bijen, wespen)
• allergenen die contact maken met de huid (o.a. metalen, conserveringsmiddelen in cosmetica, rubber)

Allergieën kunnen zowel optreden bij blootstelling door inademing, orale opname als bij blootstelling van de huid. Dat maakt het werkplekonderzoek naar de oorzaak soms complex. Bij medisch personeel met een latex-allergie bleek een deel van de blootgestelde personen allergisch te zijn voor de vulcaniseerstoffen, anti-oxidantia, weekmakers en andere toevoegingen. Deze personen hadden last van een vertraagde reactie en huidproblemen (contact dermatitis; type IV). Later bleken andere personen juist allergisch voor de latex-eiwitten. Inademing van het zetmeelpoeder waaraan dit eiwit was gebonden zorgde direct na blootstelling voor benauwdheid en astmatische reacties (type I). Spoelen van de handschoenen na vulcaniseren, zodat zetmeelpoeder met eiwit niet of nauwelijks meer aanwezig was zorgde voor verbetering; deze handschoenen werden hypo-allergeen genoemd. Personen met een type I allergie tegen latex-eiwit bleken vaak ook allergisch voor avocado en banaan.
Er zijn vele duizenden allergenen. Voorbeelden van risicoberoepen zijn: kappers (kapperseczeem door blootstelling aan contactallergenen in haarproducten), proefdierverzorgers (blootstelling aan huidschilfers en eiwitten in urine), bakkersastma (door blootstelling aan alfa-amylase), isoleerders (blootstelling aan isocyanaten) en werkers in de nikkel-industrie (nikkelallergie van de huid). Bij kappers wordt vaak ook een nikkelallergie gevonden, meestal bij vrouwelijke. Het idee is dat die allergie is ontstaan door het dragen van sieraden waar in het metaal nikkel is verwerkt, en niet door producten waarmee wordt gewerkt. Nikkel-allergie wordt daarom bij kappers niet als een beroepsziekte beschouwd. Wel kunnen personen met een nikkel-allergie gevoeliger zijn voor andere allergenen, zoals eigenlijk alle personen die een allergie hebben ontwikkeld.

Soja-eiwitallergenen
In Nederland wordt jaarlijks in twee productiefaciliteiten zo’n 2,7 miljoen ton sojabonen verwerkt tot verschillende halffabricaten. De bonen worden verwerkt tot meerdere producten, waaronder soja-olie, lecithine, sojameel en soja-eiwit. Deze producten worden gebruikt voor menselijke consumptie en als veevoeder. Afnemers van de sojaproducten zijn onder andere de meelverwerkende industrie (als broodverbeteraar), mengvoederindustrie en olie- en vet verwerkende bedrijven. In het verwerkingsproces van sojabonen (crushing) zijn aan het begin intacte eiwitten aanwezig en gedurende het proces worden deze glycoproteïnen door verhitting en behandeling met ethanol gedenatureerd [2].

Eiwitten zijn complexe moleculen met als basis een lineaire keten van aminozuren. Een dergelijke keten is door middel van zwavel of waterstofbruggen tot een driedimensionale vorm gevouwen en wordt natief eiwit genoemd. Om biologisch actief te zijn (bijvoorbeeld als enzym) dient een eiwitketen een driedimensionale structuur te hebben. Als, door glycosylering in het endoplasmatisch reticulum of Golgi-apparaat van een cel, aan een eiwit suikerketens zijn gekoppeld worden die moleculen glycoproteïnen genoemd. Glycoproteïnen hebben verschillende functies in het lichaam (hormoon, bloedstolling, transport of afweersysteem). Tenslotte kunnen meerdere eiwitketens tot 1 molecuul zijn samengevoegd om biologisch werkzaam te kunnen zijn; bijvoorbeeld een immuunglobuline [3]. 

Aan de buitenzijde van een natief eiwit kunnen zich antigene determinanten presenteren die niet aanwezig hoeven zijn als het eiwit is gedenatureerd (conformatiedeterminant). Denaturatie kan er juist ook voor zorgen dat determinanten actief worden die dat niet zijn in het natieve eiwit (lineaire determinant). Tenslotte kunnen door proteolyse zogenaamde neoantigene determinanten ontstaan rondom de positie waar het eiwit is gesplitst.
In het immuunsysteem kunnen zowel de conformatie determinanten, de lineaire determinanten als de neoantigene determinanten de trigger zijn voor eerst sensibilisatie en later de allergische reacties [1].

In sojabonen komen twee soorten allergenen voor. De ‘hull’, aan de buitenzijde van de sojaboon, bevat een tweetal laagmoleculaire eiwitten. In de bonen zelf kunnen tot meer dan 30 hoogmoleculaire, sensibiliserende eiwitten (glycoproteïnen) aanwezig zijn. De allergenen uit de hull zorgden in de jaren 80 van de vorige eeuw bijvoorbeeld regelmatig voor astma uitbraken onder de bevolking in Barcelona [4]. Het duurde geruime tijd voordat men erachter kwam dat het lossen van sojabonen in de haven in combinatie met aanlandige wind deze uitbraken veroorzaakten en welke technieken nodig waren om de emissie te beheersen [5]. Enkele studies in soja verwerkende bedrijven suggereerden dat sensibilisatie aan soja-eiwitallergenen optrad [6, 7]. 

Normstelling
In 2016 is een gezondheidskundige referentiewaarde afgeleid door de GBBS (Commissie Gezondheid en beroepsmatige blootstelling aan stoffen) van de Gezondheidsraad waarbij is geconcludeerd dat geen veilige drempelwaarde kon worden vastgesteld [7]. Het advies richt zich op blootstelling aan de allergenen uit de boon zelf, dus waarvan de hull al is verwijderd, en in alle fasen van het verwerkingsproces. In april 2017 is de SER gestart met een haalbaarheidstoets voor een advies over de invoering van een publieke grenswaarde voor beroepsmatige blootstelling aan allergenen in sojameelstof van 0,1 µg/m3 (TGG 8 uur) [8]. Risicobranches die hiervoor zijn benaderd waren de bakkers, graanoverslagbedrijven, vee- en mengvoederbedrijven en sojacrushbedrijven. Met name de bakkerijsector (NBC), vee-en mengvoederbranche (NeVeDi) en sojacrushbedrijven (Vernof) zijn daarna serieus met de problematiek aan de gang gegaan.

Op dat moment was in Nederland geen betrouwbare meetmethode voor soja-allergenen beschikbaar. Daarom moest modelmatig en met behulp van procesanalyses een beter inzicht in de blootstelling worden gekregen. Met behulp van ART zijn bijvoorbeeld bij beide sojacrush-bedrijven de bronnen voor emissie bepaald en de risicogroepen geïdentificeerd. IRAS heeft op verzoek van het NBC in 2018 haar laboratoriumtest (ELISA) voor de analyse van inhaleerbare allergenen weer operationeel gemaakt. Daardoor kon een uitgebreid blootstellingsonderzoek worden opgestart naar de concentratie inhaleerbare allergenen in sojabonen verwerkende bedrijven. Dat is gebeurd bij bakkerijen en de sojacrush-bedrijven.
Uit zowel de modelberekeningen als de metingen blijkt dat de beoogde norm van 0,1 μg soja-eiwitantigeen/m3 voor meerdere functies in de sojacrush fors wordt overschreden. De sector acht deze norm voor haar op afzienbare termijn daarom onhaalbaar.

In maart jl heeft de SER een advies aan de minister van SZW gestuurd. Het advies komt erop neer dat de doelstelling voor de lange termijn 0,1 μg soja-eiwit-antigeen/m3 blijft. De subcommissie GSW kiest voor één grenswaarde voor alle sectoren en wel voor een grenswaarde voor meelstof, in plaats van een grenswaarde voor soja-allergenen. Het uitvoeren van metingen is door deze keuze gemakkelijker en minder kostbaar. Enkele sectoren (bakkerijsector en Nevedi) zijn nu al in staat aan deze grenswaarde te voldoen (1,2 mg/m3 TGG-8 uur). De vigerende private norm voor de crush-bedrijven voor inhaleerbaar soja-stof was 10 mg/m3.  Voor sojacrush-bedrijven wordt een voorlopige norm voor 3 jaar van 4 mg/m3 (8-TGG) voor soja-eiwit houdend stof voorgesteld. De concentratie allergenen per mg inhaleerbaar stof varieert enorm en hangt onder andere af van de fase in het verwerkingsproces [8].
De subcommissie benadrukt verder in haar advies het belang van deskundige monitoring en etikettering met informatie over het gehalte (soja)allergenen in preparaten. Ze spreekt zich, tot slot, uit voor de invoering van een gezondheidsbewakingssysteem en het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen bij taken die gepaard gaan met kortdurende hoge blootstellingen.

Daarna wordt opnieuw gekeken naar:

• de mogelijkheid voor een lagere wettelijke grenswaarde (1,2 mg/m3 TGG-8uur);
• welke stappen bedrijven hebben gezet richting de advieswaarde van de Gezondheidsraad;
• wanneer de haalbaarheidstoets herhaald zou moeten worden.

Voorwaarde is dat de bedrijven in de verschillende sectoren een gezondheidsbewakingsprogramma opzetten zoals dat ook voor de bakkerijsector is ontwikkeld en door het NKAL wordt beheerd. Het idee is dat deze bedrijven ook gaan kijken of de norm die door de Gezondheidsraad in 2016 is afgeleid wel terecht is. Een eerste indruk uit een PMO en meerjarig longitudinaal onderzoek bij sojacrush-bedrijven in Italië en Spanje lijken die conclusie namelijk tegen te spreken (mondelinge informatie). Deze informatie wordt nu verzameld voor een wetenschappelijke publicatie.

Literatuur

1. A.K. Abbas, A.H. Lichtman & S. Pillai. Cellualr and Molecular Immunology 9th edition. Chapter 20. Allergy. Elsevier 2018.
2. W. Shurtleff & A. Aoyagi. History of Soybean Crushing. Extensively annotated bibliography and sourcebook. Soyinfo Centre 2016.
3. D.L. Nelson & M.M. Cox. Lehninger, The Principals of Biochemistry 7th edition.
4. J.M. Ant, J. Sunyer, R. Rodriguez-Roisin, M. Suarez-Cervera, L. Vazquez. Community outbreaks of asthma associated with inhalation of soybean dust. N Engl J Med 1989; 320(17): 1097-1102.
5. M.J. Rodrigo, Cruz MJ, Garca MD, Ant JM, Genover T, Morell F. Epidemic asthma in Barcelona: an evaluation of new strategies for the control of soybean dust emission. Int Arch Allergy Immunol 2004; 134(2): 158-164.
6. D.M. Gaughan, G.J. Kullman & K.J. Cummings. Report on an Investigation of Asthma and Respiratory Symptoms among Workers at a Soy Processing Plant. NIOSH, Health Hazard Evaluation Report 2007-0073-3089, August 2009.
7. Gezondheidsraad. Flour dust from processed de-hulled soybeans. Health-based recommendation on occupational exposure limits. Den Haag, 16 juni 2016.
8. Subcommissie GSW. Grenswaarde voor soja-allergenen. SER Advies 21/02, maart 2021.