Investigații privind expunerea la acrilamidă și acroleină prin biomonitorizare alimentară și umană

Studii de expunere la acrilamidă și acroleină prin intermediul disertării biomonitorizante alimentare și umane D386 aprobată de Departamentul de Chimie al Universității Tehnice din Kaiserslautern pentru acordarea diplomei academice Doctor în Științe Naturale prezentat de chimistul alimentar absolvent Meike Rünz Supervizarea lucrării: Prof. Dr. Elke Richling Data dezbaterii științifice: 22.02.2018

privind

Partea experimentală a acestei lucrări a fost realizată din aprilie 2013 până în februarie 2017 în departamentul de chimie, chimia alimentelor și departamentul de toxicologie al Universității Tehnice din Kaiserslautern în grupul Prof. Dr. Elke Richling a interpretat. Președintele comisiei de examinare: Prof. Dr. Helmut Sitzmann Raportor 1: Prof. Dr. Elke Richling 2. Reporter: Prof. Dr. Dr. Dieter Schrenk

Cuprins I Cuprins Cuprins. I Lista abrevierilor. V abstract. X scurt rezumat. XI 1 Introducere. 1 2 Starea cunoașterii. 3 2.1 Principii generale. 3 2.1.1 Evaluarea riscurilor. 3 2.1.2 Biomonitorizarea mediului și a omului. 4 2.1.3 Contaminanți alimentari induși de căldură. 5 2.2 Acrilamidă. 6 2.2.1 Proprietăți fizico-chimice. 6 2.2.2 Educație. 6 2.2.2.1 Sinteza industrială. 6 2.2.2.2 Educație exogenă. 6 2.2.2.3 Formarea endogenă. 9 2.2.3 Conținutul în alimente. 10 2.2.3.1 Factori influenți asupra nivelurilor din alimente. 12 2.2.4 Toxicocinetică. 15 2.2.4.1 Absorbție și distribuție. 15 2.2.4.2 Metabolism. 16 2.2.4.3 Eliminare. 23 2.2.5 Toxicodinamică. 27 2.2.5.1 Toxicitate acută. 27 2.2.5.2 Neurotoxicitate. 27 2.2.5.3 Toxicitate asupra funcției de reproducere. 29 2.2.5.4 Toxicitate asupra dezvoltării. 29 2.2.5.5 Genotoxicitate și mutagenicitate. 31 2.2.5.6 Cancerogenitate. 34 2.2.6 Evaluarea expunerii. 36 2.2.6.1 Evaluarea expunerii utilizând monitorizarea mediului. 36 2.2.6.2 Evaluarea expunerii utilizând biomonitorizarea umană. 37 2.2.7 Caracterizarea și gestionarea riscurilor. 42 2.3 Acroleină. 44 2.3.1 Proprietăți fizico-chimice. 44 2.3.2 Educație. 44 2.3.2.1 Sinteza industrială. 44 2.3.2.2 Educație exogenă. 44 2.3.2.3 Formarea endogenă. 48 2.3.3 Conținutul în alimente. 51 2.3.3.1 Factori care influențează nivelurile din alimente. 52

IV Cuprins 7.7.5 Testul Mann-Whitney U. 189 8 Informații despre studiile umane. 190 8.1 Studiu uman I. 190 8.1.1 Aprobarea legală. 190 8.1.2 Recrutarea subiecților. 190 8.1.3 Examen medical preliminar. 190 8.1.4 Screeningul alimentelor (conținut de acrilamidă). 191 8.1.5 Informații suplimentare. 192 8.2 Studiul uman II. 193 8.2.1 Aprobarea legală. 193 8.2.2 Recrutarea subiectelor. 193 8.2.3 Examenul medical preliminar. 193 9 Bibliografie. 194 Anexă. 211 CV. i lista publicațiilor. iii Mulțumiri. v explicație. vii

Lista abrevierilor V Lista abrevierilor 8-OHdG AA AA-Hb AAMA AAMA-SO AC Ade AGE AKR ALARA ALDH AO AUC BfR BHA BHT BMDL BMI BSO BVL CA CAD CE CEMA CEP CHO cll c max CO 2 c predoză CRP CUR c spălare 8-hidroxidoxiguanozină acrilamidă Aduct acrilamidă-hemoglobină N-acetil-S- (2-carbamoiletil) -L-cisteină N-acetil-S- (2-carbamoiletil) -L-cisteină-S-oxid acroleină adenină glicare avansată produse finale aldo-ceto-reductază scăzut cât se poate de rezonabil cât se poate de scăzut cât se poate de rezonabil Aldehid dehidrogenază Aminooxidază Zona sub curba sub curba Institutul Federal pentru Evaluarea Riscurilor Butilhidroxianisol Butilhidroxitoluen Limita inferioară de încredere a dozei de referință Doză de referință Limită de încredere mai mică energie de coliziune a gazelor energie de coliziune N-acetil-S- (2-carboxietil) -L-cisteină celulă pas potențial de intrare celulară potențiale ovare ale hamsterului chinezesc hamster chinezesc ovar leucemie limfocitară cronică concentrație maximă dioxid de carbon concentrație inițială proteină C reactivă cortină de gaz cortină concentrație de gaz după o fază de spălare

Introducere 2 date insuficiente privind procentul de excreție a biomarkerilor de expunere. În funcție de procentul presupus de excreție de acroleină ca HPMA pe parcursul a 24 de ore, a fost determinată o expunere medie zilnică la acroleină de 2,1-24 µg/kg greutate corporală (SKLM, 2012). O expunere estimată prin intermediul biomonitorizării umane nu reflectă doar aportul de acroleină alimentară, ci și expunerea din formarea endogenă și din alte surse exogene de acroleină. Este necesar să se clarifice în ce măsură alimentele contribuie la excreția biomarkerilor de expunere la acroleină comparativ cu alte surse exogene de acroleină și/sau o formațiune endogenă.