Determination of heterocyclic amines in food and biological fluids

• Autores: Rosa Busquets Santacana
• Directores de la Tesis: Lluís Puignou i Garcia (dir. tes.), María Teresa Galcerán i Huguet (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2009
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Elisabeth Bosch (presid.), Victòria Sanz Nebot (secret.), Michael Murkovic (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química analítica
      • Análisis cromatográfico
      • Espectroscopia de masas
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• Resumen

  • Las aminas heterocíclicas (HCAs) son compuestos mutagénicos que se forman en cocinar alimentos ricos en proteínas. En base a la toxicidad encontrada en estudios in vitro e in vivo, International Agency for Research on Cancer ha clasificado una de ellas como probable carcinógeno en humanos, y otras ocho como posibles carcinógenos en humanos. En esta tesis se ha estimado el nivel de exposición de la población española a estos mutágenos a partir consumo de carne cocinada mediante datos cedidos por el proyecto EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition), y el análisis de aminas heterocíclicas realizados en los platos de carne más consumidos. El nivel de exposición de HCAs mutagénicas a partir del consumo de carne cocinada ha sido estimado en 642 ng por persona y día, siendo pollo frito la principal fuente de exposición (77% de la exposición), y las aminas PhlP (2-amino-1-metil-6-fenilimidazo[4,5-b]piridina (CAS No. 105650-23-5)) y DMIP (2-amino-1,6-dimetilimidazo[4,5-b]piridina (CAS No. 132898-04-5)) las HCAs a las que la población estudiada está más expuesta. La estimación de la ingesta de HCAs también se ha realizado en un estudio a pequeña escala, en este caso la población trabajaba o estudiaba en las facultades de Química y Farmacia de la Universidad de Barcelona. En este estudio la población proporcionó información muy detallada sobre los procedimientos usados para cocinar los alimentos así como sus preferencias en el grado de cocción, parámetros muy importantes en la formación de HCAs. En esta subpoblación española, la ingesta diaria se estimó en 286 ng de HCAs por persona, y el consumo de pollo frito, origen del 54% de la exposición, y las aminas DMIP y PhlP causaron la mayor exposición. En esta tesis se ha determinado por primera vez el compuesto 4'-OH-PhlP (2-amino-1-metil-6-(4'-hidroxifenil)imidazo[4,5-b]piridina) en diferentes tipos de carne cocinada, encontrándose los niveles de concentración más altos en pollo frito y a la plancha. Como resultado de esta investigación se desaconseja el uso de los niveles de este compuesto en orina como biomarcador de exposición a HCAs puesto que su origen puede ser metabólico o alimentario. Por primera vez, se ha estudiado el marinado con vino negro como estrategia para reducir la formación de HCAs, observándose una inhibición muy efectiva, de hasta de un 88% para la PhIP. Nuevos compuestos, posibles regioisómeros de la amina DMIP, han sido encontrados en diferentes tipos de carne cocinada, siendo el pollo frito donde éstos están presentes a niveles más altos. Estos compuestos han sido caracterizados mediante estudios de fragmentación múltiple en espectrometría de masas. Finalmente, se ha desarrollado metodología analítica para la determinación de posibles biomarcadores de HCAs en orina y sangre. Se ha optimizado un método para el análisis de aductos de PhIP-globina de eritrocitos humanos mediante el uso de materiales de acceso restringido y cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas en tándem, método que ha sido automatizado con un sistema Prospekt. Se ha desarrollado un método basado en microextracción en fase líquida y cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas en tándem para la determinación de HCAs y algunos de sus metabolitos en orina. Este método ha permitido analizar HCAs en orina fruto de una exposición moderada a estos compuestos, ha permitido proponer PhlP libre en orina no hidrolizada como candidato a biomarcador de exposición de HCAs y se ha logrado detectar por primera vez el metabolito 5-OH-PhlP (2-amino-1-metil-6-(5-hidroxi)fenilimidazo[4,5-b]piridina) en orina no hidrolizada.