Développement de stratégies analytiques dédiées aux chloroparaffines : Etude du devenir de ces contaminants émergents chez la poule pondeuse et contribution à l’évaluation de l’exposition alimentaire de l’homme

Analytical strategy development for the analysis of chlorinated paraffins : Study of the fate of those contaminants of emerging concern in the laying hens and contribution of the evaluation of the human dietary exposure

• Auteur / Autrice : Marie Mézière
• Direction : Ronan Cariou, Gaud Dervilly-Pinel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Santé Publique
• Date : Soutenance le 09/11/2020
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Guido Rychen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ronan Cariou, Gaud Dervilly-Pinel, Guido Rychen, Marie-Louise Scippo, Pim Leonards, Walter Vetter, David Rondeau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Louise Scippo, Pim Leonards

Mots clés

Mots clés libres

Chloroparaffines

Sécurité chimique des aliments

Stratégie analytique

Lc-Hrms

Transfert

Accumulation

Chlorinated paraffins

Chemical food safety

Analytical strategy

Lc-Hrms

Transfer

Accumulation

Résumé

Les chloroparaffines (CP) sont des chaînes de n-alcanes polychlorées, utilisées en tant que plastifiants, retardateurs de flamme ou lubrifiants. Alors que leur ubiquité dans l’environnement a été démontrée par diverses études, l’évaluation du risque associé à l’exposition de l’homme à ces contaminants en Europe demeure très limitée. Le manque de données s’expliquant notamment par de nombreux défis analytiques, la présente thèse a été initiée pour développer une stratégie analytique innovante puis pour fournir des données nouvelles sur le comportement des CP le long de la chaîne alimentaire et sur leur prévalence dans les aliments. Une stratégie analytique basée sur un couplage LC-HRMS a d’abord été mise en place, avec une attention particulière portée à leur séparation chromatographique et à leur ionisation. La stratégie analytique finalisée, incluant une préparation d’échantillon optimisée et un traitement de données automatisé, permet d’analyser les CP de C10 à C36 à l’état de traces (ppb) dans des matrices biologiques complexes. Cette méthode a été appliquée à l’étude du comportement des CP chez la poule pondeuse en fonction de la longueur de chaîne et du degré de chloration, après exposition alimentaire. Il a pu ainsi être démontré que tous les CP sont biodisponibles. De plus, les CP ont été retrouvés dans les organes internes de la poule démontrant leur circulation dans l’organisme, à l’exception des chaînes les plus longues à taux de chlore élevé. Enfin, l’analyse d’un jeu d’aliments représentant le panier de la ménagère a permis de présenter une première évaluation de l’exposition alimentaire en France.

Chlorinated paraffins (CPs) are polychlorinated n-alkane chains, used as plasticizers, flame retardants or lubricants. While their ubiquity in the environment has been evidenced in various studies, the risk assessment related to the human exposure to those contaminants in Europe remains incomplete. As the lack of data arises from many analytical challenges, this thesis was initiated to develop an innovative analytical strategy and to provide new insight on the behaviour of CPs along the food chain and their occurrence in food. An analytical strategy based on LC-HRMS coupling was first implemented, with particular attention paid to their chromatographic separation and ionization efficiency. The finalised analytical strategy, including an optimized sample preparation and automated data processing, enables trace analysis (ppb) of CPs from C10 to C36 in complex biological matrices. This method was applied to study the behaviour of CPs in the laying hen according to chain length and degree of chlorination after dietary exposure. It was thus demonstrated that all CPs are bioavailable. Moreover, the CPs were found in the internal organs of the hen demonstrating their circulation in the organism, with the exception of the longest chains with a high chlorine content. Last, the analysis of various foodstuffs representing the household basket has allowed to present a first assessment of dietary exposure in France.