Vyšetrovanie expozície akrylamidu a akroleínu pomocou biomonitorovania potravín a ľudí

Štúdie expozície akrylamidu a akroleínu pomocou biomonitoringu potravín a ľudí Dizertačná práca D386 schválená katedrou chémie Technickej univerzity v Kaiserslauterne na udelenie akademického titulu doktor prírodných vied, ktorú udeľuje absolvent potravinárskeho chemik Meike Rünz Vedenie práce: Prof. Elke Richling Dátum vedeckej rozpravy: 22.02.2018

akrylamidu

Experimentálna časť tejto práce sa uskutočňovala od apríla 2013 do februára 2017 na katedre chémie so špecializáciou na potravinársku chémiu a toxikológiu na Technickej univerzite v Kaiserslauterne v pracovnej skupine prof. Dr. Vystúpila Elke Richling. Predseda skúšobnej komisie: Prof. Dr. Helmut Sitzmann, prvý spravodajca: prof. Dr. Elke Richling 2. Reportér: Prof. Dr. DR. Dieter Schrenk

Obsah I Obsah Obsah. I Zoznam skratiek. V abstraktné. X krátke zhrnutie. XI 1 Úvod. 1 2 Vedomosti. 3 2.1 Všeobecné zásady. 3 2.1.1 Hodnotenie rizika. 3 2.1.2 Životné prostredie a biomonitorovanie človeka. 4 2.1.3 Tepelne podmienené kontaminanty potravín. 5 2.2 Akrylamid. 6 2.2.1 Fyzikálno-chemické vlastnosti. 6 2.2.2 Vzdelávanie. 6 2.2.2.1 Priemyselná syntéza. 6 2.2.2.2 Exogénne vzdelávanie. 6 2.2.2.3 Endogénna tvorba. 9 2.2.3 Obsah v potravinách. 10 2.2.3.1 Vplyvné faktory na hladiny v potravinách. 12 2.2.4 Toxikokinetika. 15 2.2.4.1 Absorpcia a distribúcia. 15 2.2.4.2 Metabolizmus. 16 2.2.4.3 Vylúčenie. 23 2.2.5 Toxikodynamika. 27 2.2.5.1 Akútna toxicita. 27 2.2.5.2 Neurotoxicita. 27 2.2.5.3 Reprodukčná toxicita. 29 2.2.5.4 Vývojová toxicita. 29 2.2.5.5 Genotoxicita a mutagenita. 31 2.2.5.6 Karcinogenita. 34 2.2.6 Hodnotenie expozície. 36 2.2.6.1 Hodnotenie expozície pomocou monitorovania životného prostredia. 36 2.2.6.2 Hodnotenie expozície pomocou biomonitorovania človeka. 37 2.2.7 Charakterizácia rizika a riadenie rizika. 42 2.3 Akroleín. 44 2.3.1 Fyzikálno-chemické vlastnosti. 44 2.3.2 Vzdelávanie. 44 2.3.2.1 Priemyselná syntéza. 44 2.3.2.2 Exogénne vzdelávanie. 44 2.3.2.3 Endogénna tvorba. 48 2.3.3 Obsah v potravinách. 51 2.3.3.1 Faktory ovplyvňujúce hladiny v potravinách. 52

IV Obsah 7.7.5 Mann-Whitneyov U-test. 189 8 Informácie o štúdiách na ľuďoch. 190 8.1 Štúdia na ľuďoch I. 190 8.1.1 Právny súhlas. 190 8.1.2 Nábor účastníkov. 190 8.1.3 Predbežné lekárske vyšetrenie. 190 8.1.4 Skríning potravín (obsah akrylamidu). 191 8.1.5 Ďalšie informácie. 192 8.2 Štúdia na ľuďoch II. 193 8.2.1 Právne schválenie. 193 8.2.2 Nábor účastníkov. 193 8.2.3 Predbežné lekárske vyšetrenie. 193 9 Bibliografia. 194 Príloha. 211 životopisov. i zoznam publikácií. iii Poďakovanie. v vysvetlenie. vii

Zoznam skratiek V Zoznam skratiek 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 dávka CRP CUR c vymývanie 8-hydroxydeoxyguan Adukt akrylamid-hemoglobín N-acetyl-S- (2-karbamoyletyl) -L-cysteín N-acetyl-S- (2-karbamoyletyl) -L-cysteín-S-oxid akroleín adenín pokročilé glykačné konečné produkty aldo-keto-reduktáza tak najnižšia ako primerane dosiahnuteľná tak nízka ako rozumne dosiahnuteľná Aldehyde dehydrogenáza Aminooxidáza Plocha pod krivkou plocha pod krivkou Federálny ústav pre hodnotenie rizík Butylhydroxyanizol Butylhydroxytoluén Dolná hranica spoľahlivosti referenčnej dávky referenčná dávka dolná hranica spoľahlivosti Dolná hranica spoľahlivosti Body-Mass-Index Buthioninsulfoximinionally aktivovaná Disociácia Federálneho ústavu pre ochranu spotrebiteľa energia zrážky s plynom energia zrážky s N-acetyl-S- (2-karboxyetyl) -L-cysteínovým bunkom krok potenciálny vstup do bunky potenciálne vaječníky škrečka čínskeho trpasličieho škrečka vaječník čínskeho škrečka chronická lymfocytová leukémia maximálna koncentrácia oxid uhličitý počiatočná koncentrácia C-reaktívny proteínový záves plynu koncentrácia plynového závesu po vymývacej fáze

Úvod 2 nedostatočné údaje o percente vylučovania expozičných biomarkerov. V závislosti od predpokladaného percenta vylučovania akroleínu ako HPMA počas 24 hodín sa určila priemerná denná expozícia akroleínu 2,1 - 24 µg/kg telesnej hmotnosti (SKLM, 2012). Expozícia odhadnutá pomocou ľudského biomonitorovania neodráža iba príjem akroleínu z potravy, ale aj expozíciu z endogénnej tvorby a z iných exogénnych zdrojov akroleínu. Je potrebné objasniť, do akej miery potraviny prispievajú k vylučovaniu biomarkerov expozície akroleínu v porovnaní s inými exogénnymi zdrojmi akroleínu a/alebo k endogénnej formácii.