Paraben

**Paraben** adalah senyawa organik yang umum digunakan sebagai bahan pengawet dalam produk kosmetik dan farmasi. Senyawa ini merupakan ester dari asam para-hidroksibenzoat (juga dikenal sebagai "asam 4-hidroksibenzoat").

## Kimia
### Struktur dan struktur
Paraben adalah ester dari asam **para**-hidroksi**ben**zoat, dari situlah nama tersebut berasal. Paraben umum meliputi metilparaben (E218), etilparaben (E214), propilparaben (E216), butilparaben, dan heptilparaben (E209). Paraben yang kurang umum termasuk isobutilparaben, isopropilparaben, benzilparaben dan garam natriumnya.

### Cara kerja biologis
Paraben aktif melawan berbagai macam mikroorganisme. Namun, cara kerja antibakterinya belum dipahami dengan baik. Paraben diduga bekerja dengan mengganggu proses transpor membran, atau dengan menghambat sintesis DNA dan RNA, atau beberapa enzim kunci seperti ATPase dan fosfotransferase pada beberapa spesies bakteri. Propilparaben dianggap lebih aktif terhadap lebih banyak bakteri daripada metilparaben. Aksi antibakteri propilparaben yang lebih kuat mungkin disebabkan oleh kelarutannya yang lebih besar dalam membran bakteri, yang memungkinkannya mencapai target sitoplasma dalam konsentrasi yang lebih tinggi. Namun, karena sebagian besar penelitian tentang mekanisme kerja paraben menunjukkan bahwa aksi antibakterinya terkait dengan membran, ada kemungkinan bahwa kelarutan lipidnya yang lebih besar mengganggu lapisan lipid, sehingga mengganggu proses transpor membran bakteri dan mungkin menyebabkan kebocoran konstituen intraseluler.

## Penggunaan
Paraben ditemukan dalam sampo, pelembap komersial, krim cukur, pelumas intim, obat-obatan topikal/parenteral, produk penyamakan kulit, riasan, dan pasta gigi. Paraben juga digunakan sebagai pengawet makanan. Selain itu, paraben juga ditemukan dalam produk farmasi seperti perawatan topikal untuk luka.

## Keamanan
Metilparaben, dan secara implisit ester lainnya, praktis tidak beracun baik melalui pemberian oral maupun parenteral pada hewan. Metilparaben dihidrolisis menjadi asam *p*-hidroksibenzoat dan cepat diekskresikan dalam urin tanpa terakumulasi dalam tubuh.

### Reaksi alergi
Pada umumnya paraben tidak menyebabkan iritasi dan alergi. Di antara orang-orang dengan dermatitis kontak atau dermatitis, kurang dari 3% pasien ditemukan memiliki sensitivitas terhadap paraben.

### Aktivitas estrogenik
Studi pada tikus menunjukkan bahwa paraben dapat meniru hormon estrogen, sehingga menimbulkan kekhawatiran tentang kemungkinan kontribusi terhadap kanker payudara. Namun, menurut *Cancer Research UK*, tidak ada bukti yang dapat diandalkan bahwa paraben menyebabkan kanker payudara pada manusia.

Aktivitas estrogenik paraben meningkat seiring dengan panjang gugus alkil. Dipercaya bahwa propilparaben juga bersifat estrogenik sampai batas tertentu, meskipun diperkirakan lebih rendah daripada butilparaben karena sifatnya yang kurang lipofilik. Karena dapat disimpulkan bahwa aktivitas estrogenik butilparaben dapat diabaikan dalam penggunaan normal, hal yang sama harus disimpulkan untuk analog yang lebih pendek karena aktivitas estrogenik paraben meningkat seiring dengan panjang gugus alkil.

## Kontroversi
Kekhawatiran tentang pengganggu endokrin telah mendorong konsumen dan perusahaan untuk mencari alternatif bebas paraben. Alternatif yang umum digunakan adalah fenoksietanol, tetapi senyawa ini memiliki risiko tersendiri dan telah menyebabkan peringatan FDA tentang penggunaannya dalam krim puting.

### Regulasi
Komite Ilmiah Eropa tentang Keamanan Konsumen (SCCS) menegaskan kembali pada tahun 2013 bahwa metilparaben dan etilparaben aman pada konsentrasi maksimum yang diizinkan (hingga 0,4% untuk satu ester atau 0,8% bila digunakan dalam kombinasi). SCCS menyimpulkan bahwa penggunaan butilparaben dan propilparaben sebagai pengawet dalam produk kosmetik jadi aman bagi konsumen, selama jumlah konsentrasi masing-masing tidak melebihi 0,19%.  Isopropilparaben, isobutilparaben, fenilparaben, benzilparaben, dan pentilparaben dilarang oleh Peraturan Komisi Eropa (UE) No. 358/2014.

## Pertimbangan lingkungan
### Pelepasan ke lingkungan
Pelepasan paraben ke lingkungan adalah hal yang umum karena penggunaannya yang meluas dalam produk kosmetik. Sebuah studi tahun 2010 tentang produk perawatan pribadi yang tersedia untuk konsumen mengungkapkan bahwa 44% dari produk yang diuji mengandung paraben.

Di salah satu instalasi pengolahan air limbah (WWTP) di New York, beban massa semua turunan paraben induk (metilparaben, etilparaben, propilparaben, butilparaben, dll.) dari air limbah yang masuk ditemukan sebesar 176 mg/hari/1000 orang.  Ketika nilai ini digunakan untuk memperkirakan jumlah paraben yang masuk ke instalasi pengolahan air limbah (WWTP) dari 8,5 juta orang yang saat ini tinggal di Kota New York selama setahun penuh, nilai sekitar 546 kg (1.204 lb) paraben dihitung. Oleh karena itu, tingkat akumulasi paraben terbukti signifikan jika diamati dalam jangka panjang. WWTP menghilangkan antara 92–98% turunan paraben, namun sebagian besar penghilangan ini disebabkan oleh pembentukan produk degradasi. Meskipun terkenal dengan penghilangannya yang tinggi melalui WWTP, berbagai penelitian telah mengukur tingkat turunan paraben dan produk degradasi yang tinggi yang tetap ada di lingkungan.

### Asam 4-hidroksibenzoat (PHBA)

Asam 4-hidroksibenzoat (PHBA) adalah produk degradasi yang signifikan. Di dalam instalasi pengolahan air limbah (WWTP), beberapa paraben terakumulasi dalam lumpur. *Enterobacter cloacae*, dan mungkin organisme lain, memetabolisme paraben lumpur menjadi PHBA.

### Bioakumulasi produk degradasi

Akumulasi turunan paraben dan produk degradasinya di lingkungan telah dikuantifikasi. Nilai koefisien adsorpsi tanah dihitung oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS sebagai 1,94 (metilparaben); 2,20 (etilparaben); 2,46 (propilparaben); dan 2,72 (butilparaben); yang semuanya menunjukkan bahwa paraben memiliki kemampuan untuk melekat pada bagian organik sedimen dan lumpur, dan dengan demikian bertahan di lingkungan.

Paraben terklorinasi dihilangkan dari WWTP dengan efisiensi hanya 40% dibandingkan dengan efisiensi 92–98% dari paraben induk. Penurunan efisiensi penghilangan dapat dikaitkan dengan penurunan biodegradabilitas paraben terklorinasi, peningkatan stabilitas keseluruhannya di seluruh WWTP, dan sorpsi yang relatif rendah ke fase lumpur karena nilai log Kow yang rendah.

Kadar PHBA yang lebih tinggi ditemukan dalam limbah tersier dibandingkan dengan turunan paraben, dan PHBA terdapat dalam konsentrasi tertinggi di lumpur limbah. Ada dua alasan untuk tingkat akumulasi ini. Alasan pertama adalah kecenderungan PHBA untuk terserap ke partikel padat, yang dapat didekati dengan nilai Kd asam benzoat yang tinggi, yaitu sekitar 19. p*K*a PHBA adalah 2,7; tetapi berada dalam lingkungan dengan pH antara 6–9. Karena p*K*a kurang dari pH, asam karboksilat akan mengalami deprotonasi. Karboksilat memungkinkannya untuk bertindak sebagai adsorben pada matriks lingkungan padat, sehingga mendorong agregasinya dalam limbah tersier, tetapi terutama lumpur limbah, yang bertindak sebagai matriks padat itu sendiri. Alasan kedua adalah karena peningkatan kadar PHBA secara bertahap selama fase klarifikasi sekunder di WWTP melalui proses biologis.

### Kekhawatiran lingkungan terkait produk degradasi paraben
Berbagai penelitian telah mengaitkan paraben terklorinasi dengan fungsi pengganggu endokrin, khususnya meniru efek estrogen, dan paraben terklorinasi diyakini 3–4 kali lebih beracun daripada paraben induknya. Pada *Daphnia magna*, toksisitas umum yang ditimbulkan oleh paraben terklorinasi terjadi melalui gangguan non-spesifik fungsi membran sel. Potensi paraben terklorinasi berkorelasi dengan kecenderungan senyawa tersebut untuk terakumulasi dalam membran sel. Dengan demikian, paraben terklorinasi umumnya meningkat toksisitasnya seiring dengan peningkatan panjang rantai esternya karena peningkatan hidrofobisitasnya.

Bahaya yang ditimbulkan meliputi, tetapi tidak terbatas pada, perkembangan janin yang abnormal, aktivitas pengganggu endokrin, dan efek pendorong estrogen yang tidak tepat. Jika limbah tersier dilepaskan ke lingkungan di sungai dan aliran air atau jika lumpur digunakan sebagai pupuk, hal itu menimbulkan bahaya bagi organisme lingkungan. Limbah ini sangat beracun bagi organisme pada tingkat trofik yang lebih rendah, khususnya berbagai spesies alga. Bahkan, telah ditunjukkan bahwa LC untuk spesies alga *Selenastrum capricornutum* adalah 0,032 mikrogram per liter (μg/L); lebih rendah daripada kelimpahan alami PHBA dalam limbah tersier pada tingkat 0,045 μg/L; sehingga menunjukkan bahwa tingkat PHBA saat ini dalam limbah tersier berpotensi membasmi lebih dari 50% *Selenastrum capricornutum* yang bersentuhan dengannya.

### Penghilangan paraben melalui ozonasi

Ozonisasi adalah teknik pengolahan canggih yang dianggap sebagai metode yang mungkin untuk membatasi jumlah paraben, paraben terklorinasi, dan PHBA yang terakumulasi di lingkungan. Ozon adalah oksidan yang sangat kuat yang mengoksidasi paraben dan membuatnya lebih mudah dihilangkan setelah melewati filter. Karena sifat elektrofilik ozon, ia dapat dengan mudah bereaksi dengan cincin aromatik paraben untuk membentuk produk terhidroksilasi. Ozonisasi umumnya dianggap sebagai metode disinfeksi yang kurang berbahaya daripada klorinasi, meskipun ozonasi membutuhkan pertimbangan biaya yang lebih besar. Ozonisasi telah menunjukkan kemanjuran yang tinggi dalam menghilangkan paraben (98,8–100%) dan kemanjuran yang sedikit lebih rendah yaitu 92,4% untuk PHBA. Namun, tingkat penghilangan yang sedikit lebih rendah diamati untuk paraben terklorinasi (59,2–82,8%). Mekanisme reaksi yang diusulkan untuk penghilangan paraben dengan ozonasi dijelaskan secara rinci secara mekanistik.

## Referensi