Untersuchungen zur nasalen Depositionseffizienz für Weizenmehl- und Maisstärke-Staub

Zusammenfassung

Hintergrund: Die in-vivo-Bestimmung der nasalen Depositionseffizienz ist schwierig, weil eine postnasale Messung der Staubpartikelkonzentration problematisch ist. Es wird hier eine neue Methode dargestellt, bei der die Staubkonzentration nach ortho- und retronasaler Passage vor der Nase gemessen werden kann.

Methodik: 36 junge gesunde Probanden wurden nasal staubexponiert. Mithilfe des Staubmesssystem (Respicon™) wurde die partikelgrößenbezogene Staubkonzentration vor und nach der Nasendurchströmung gravimetrisch bestimmt. Eine Vermischung mit Atemluft wurde ausgeschlossen, indem ein aktiver velopharyngealer Verschluss praktiziert wurde. Die Probanden atmeten oral über einen Atemschlauch saubere Luft. Dem über einen Dispergierer (Palas, RBG 1000™) erzeugten konzentrationskonstanten pränasalen Weizenmehl- und Maistärkestaub waren die Probanden jeweils 15 min ausgesetzt.

Ergebnisse: Die Depositionseffizienz gegenüber beiden Lebensmittelstäuben war partikelgrößenabhängig. Am größten war sie erwartungsgemäß bei den Partikelgrößen zwischen 5–100 μm. Hier lag sie zwischen 92% und 99%. Die alveolengängige Partikelfraktion von Weizenmehl bzw. Maisstärke deponierte nasal zu 31% bzw. zu 74%.

Schlussfolgerungen: Die vorgestellte Methodik zur Bestimmung der nasalen Depositionseffizienz belastet die tieferen Atemwege nicht mit Staub. Die Ergebnisse bestätigen die gute Filterwirkung der gesunden Nase für große Staubpartikel. Die alveolengängigen Partikel beider Testpulver werden sehr unterschiedlich nasal deponiert. Möglicherweise sind dafür differente elektrostatische Ladungen auf beiden Lebensmittelstäuben verantwortlich.

Abstract

Background: In-vivo-evaluation of the nasal deposition efficiency is problematic, because a postnasal measurement of the dust particle concentration is difficult. A new method is represented, which measures in front of the nose the dust loading after ortho- and retronasal passage relative easily.

Methods: 36 healthy subjects were nasally dust-exposed sitting in an exposure chamber. With the help of dust sampling system (Respicon™) the particle size-referred dust loading before and after the nasal airflow passage was gravimetrically determined. The constant flow rate was 3.11 l per minute. A contamination with breathing air was excluded by an active velopharyngeal closure. The subjects breathed orally over a breathing tube clean air. They were in each case 15 min exposed to the constant pre-nasal wheaten flour or corn starch dust produced over a brush disperser (Palas, RBG 1000™). The time interval between both exposures was seven days excluding cross over effects.

Results: The deposition efficiency of both types of food powder was particle size dependent. Highest it was -as expected- with the particle sizes between 5–100 μm. Here it lay between 92% and 99%. The small particles of wheaten flour respective corn starch with an aerodynamic diameter between 1–4 μm deposited nasally 31% respectively 74%.

Conclusions: The new relatively simple method of measurement of nasal deposition efficiency does not load the deeper respiratory tract. The results confirm the good filtering capability of the healthy nose for large dust particles. The nasal deposition of particles smaller than 5 μm is reduced but not absent. The small dust particles of wheaten flour and corn starch are very different nasally deposited. The different electrostatic charges of the two food powders may explain these differences.

Schlüsselwörter

nasale Deposition - velopharyngealer Verschluss - partikelgrößenabhängige Deposition - Weizenmehl - Maisstärke - Lebensmittelstaub

Key words

nasal deposition - size-dependent deposition - velopharyngeal closure - wheaten flour - corn starch - food dust

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1 Die Studie wurde durch die Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gaststätten (BGN), Mannheim, unterstützt.

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