Obwohl von der FDA für die Lebensmittelverwendung eingestuft, kann Menthol bei großen Dosen giftig sein. In seiner reinen Form kann bereits ein Teelöffel tödlich sein. Die geschätzte tägliche akzeptable Aufnahme beträgt bis zu 200 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht.
Es gibt eine Reihe von Berichten, die auf Menthol-Toxizität bei Säuglingen hindeuten. Aufgrund von Atemwegsinfektionen erhielten diese Säuglinge Behandlungen zu Hause, die Menthol-haltige Salben einschlossen. Die Salben verursachten in den meisten Fällen schwere Atemnot und in den übrigen Fällen Zyanose. Die Symptome hielten viele Tage an. Eltern sollten Produkte ohne Menthol für Säuglinge und kleine Kinder auswählen und besonders darauf achten, dass Menthol-Produkte nicht im Gesicht verwendet werden.
Einige ältere Studien haben auf mögliche toxische Wirkungen von Menthol hingewiesen, oft in Fällen, in denen flüchtiges Menthol in Produkten wie mentholisierten Zigaretten oder Pfefferminzbonbons verwendet wurde, oder in Fällen von Sucht nach Substanzen, die Menthol enthalten. In diesen Fällen sind rote oder lila Hautverfärbungen, Herzrhythmusstörungen oder langsamer Herzschlag aufgetreten.
Unabhängige und FDA-Studien haben zu dem Schluss gekommen, dass die Zugabe von Menthol zu Zigaretten die Häufigkeit oder Schwere der Rauchauswirkungen nicht signifikant verändert. Die FDA hat jedoch Kommentare veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass Menthol das Rauchen süchtiger machen könnte.

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