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Simultane Bestimmung von Hämoglobin-Addukten hitzebedingter Nahrungsmittelkontaminanten mit dem modifizierten Edman-Abbau
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-LMS-08-1322-690
Laufzeit: 01.01.2018
- 31.12.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Das Vorkommen von gentoxischen Substanzen in Nahrungsmitteln in Form von prozessbedingten Kontaminanten macht gezielte regulatorische Maßnahmen schwierig. Wegen der gentoxischen und kanzerogenen Wirkung ist es außerdem oft nicht möglich, einen Grenzwert für die tägliche Aufnahme festzulegen. Es ist wichtig zu klären, ob die Aufnahme dieser Substanzen ein Risiko für den Menschen darstellt. In diesem Zusammenhang ist die schwierige Abschätzung der Exposition problematisch, weil Gehalte in industriell hergestellten Lebensmitteln stark schwanken. Außerdem entstehen viele Kontaminanten bei der Hitze-Behandlung in der Küche der Verbraucher. Eine Lösung wäre die Bestimmung von Biomarkern der internen Exposition, z. B. von Reaktionsprodukten der reaktiven Metaboliten. Dazu eignen sich Addukte an Aminosäureseitenketten von Proteinen gut, wobei insbesondere die Blutproteine Serum Albumin (SA) und Hämoglobin (Hb) zu nennen sind. Diese sind besonders gute molekulare Dosimeter, da sie in relativ großen Mengen verfügbar sind. Außerdem ist die Lebensdauer der Proteine klar definiert und aktive Reparatursysteme für Addukte existieren nicht. Die in der Protein-Adduktanalytik am häufigsten angewandte Methode ist der Edman-Abbau, bei dem das modifizierte Valin am N-Terminus von Hämoglobin abgespalten wird. In der FG54 wurden bereits analytische Methoden publiziert zur Quantifizierung der Hämoglobin-Addukte der hitzebedingten Kontaminanten Furfurylalkohol und Glycidol. Weiterhin wird daran gearbeitet, auch die Addukte von Acrylamid und Glycidamid sowie von Methylglyoxal am N-Terminus von Hämoglobin zu analysieren. Das Ziel dieses Vorhabens ist es, eine analytische Methode zur massenspektrometrischen Bestimmung aller fünf Biomarker der internen Exposition zu entwickeln. Es ist zu erwähnen, dass es eine ähnliche Methode von M. Törnqvist schon gibt (Carlsson, H. (2017) Chem. Res. Toixcol. 30, 1157). In dieser werden mehrere Addukte mittels UPLC-MS/MS über den Einsatz nur einer einzigen deuterierten Substanz als internem Standard quantifiziert. Vom analytischen Standpunkt her ist dieses Verfahren als ungenau zu bewerten. Wir visieren eine Methode an, bei der alle Addukte mit Hilfe spezifischer isotopen-markierter Substanzen quantifiziert werden. Das ist aufwändiger; die Resultate sind dafür aber belastbarer. Für die Entwicklung der Technik müssen insbesondere zwei Schritte der Analytik so optimiert werden, dass sie für alle anvisierten Addukte
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Biotechnologie
- Toxikologie
