Hochdruckflüssigkeitschromatographie-Quadrupol/Iontrap-Massenspektrometer mit Elektrospray-Ionisierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Massenspektrometer wird seit der Inbetriebnahme im Februar 2013 zur Analytik von Lebensmittelinhaltsstoffen sowie deren Metaboliten im Menschen genutzt. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag dabei bei der Identifizierung und Quantifizierung biologisch aktiver Lebensmittelinhaltsstoffe und deren Metaboliten sowie der Identifizierung von Biomarkern im Menschen. In den vergangenen Jahren wurde das Gerät im Rahmen von Projekten wie z.B. der Identifizierung und Quantifizierung der Biomarker für die Exposition von hitzeinduzierten Lebensmittelkontaminanten wie Furan, Acrylamid oder Acrolein eingesetzt. So wurden nach Synthese von isotopenmarkierten Standards ausgewählte Metaboliten von Acrylamid und Acrolein mittels Stabilisotopenverdünnungsanalytik im MRM-Modus nach Verzehr von Acrylamid-reichen Lebensmitteln im Urin der Probanden quantifiziert. Es zeigte sich, dass innerhalb von 48 h ca. 50 % des aufgenommenen Acrylamids als Mercaptursäuren ausgeschieden wurden und eine gute Korrelation zwischen aufgenommener Menge und Ausscheidung möglich ist. In jüngster Zeit wird das Massenspektrometer zudem zur Etablierung eines Biomarkers der Furanaufnahme nach Kaffeeverzehr erfolgreich eingesetzt. Eine weitere Studie, die derzeit bearbeitet wird, beschäftigt sich ebenfalls mit der Aufnahme von Acrylamid über Nahrungsmittel und einer Korrelation der Mercaptursäureausscheidung im Urin von Gemischtköstlern und Veganern. Hier werden die Acrylamidmengen in Duplikaten der verzehrten Lebensmittelproben untersucht und die renal ausgeschiedenen Mercaptursäuremengen erfasst. Ziel der durchgeführten Duplikatstudie ist es, erstmals eine Korrelation der individuellen Acrylamid-Aufnahme mit der Ausscheidung der Mercaptursäuren unter normalen Lebensbedingungen zu untersuchen. Zudem sollte erfasst werden, ob unterschiedliche Ernährungsgewohnheiten wie z.B. eine vegane Lebensweise diese Korrelation beeinflusst. Alle Analysen hierzu werden am diesem Massenspektrometer durchgeführt. Diese o.g. Studien sind wichtige Schritte auf dem Weg zur Etablierung von validen Biomarkern und somit für die Erfassung der Aufnahme dieser toxikologisch relevanten Verbindungen. In weiteren Projekten wurde der Metabolismus von Chlorogensäuren aus Kaffee im Menschen untersucht. Im Rahmen einer Humanstudie wurde in den Urinproben nach Festphasenextraktion und HPLC-MS/MS- Messung untersucht, ob die gleichzeitige Aufnahme eines Frühstücks zum Kaffee, einen Einfluss auf den Metabolismus der antioxidativ wirksamen Polyphenole hat. Es zeigte sich, dass ein fettreiches Frühstück zu einer zeitlich verzögerten Aufnahme der Chlorogensäuren führte. Es konnte ebenfalls gezeigt werden, dass Metaboliten der Chlorogensäuren (vor allem im Darm) durch die fettreiche Nahrung verzögert gebildet werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- “Monitoring urinary mercapturic acids as biomarkers of human dietary exposure to acrylamide in combination with acrylamide uptake assessment based on duplicate diets” Archives of Toxicology April 2016, Volume 90, Issue 4, pp 873–881
Meike Rünz, Tamara Bakuradze, Gerhard Eisenbrand, Elke Richling
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00204-015-1494-9) - “Breakfast consumption induces retarded release of chlorogenic acid metabolites in humans” Eur. Food Res. Technol. 2017 > 243 > 5 > 791-806
D. Scherbl, M. Renouf, C. Marmet, L. Poquet, I. Cristiani, S. Dahbane, S. Emady-Azar, J. Sauser, J. Galan, and E. Richling
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00217-016-2793-y)
