Seafood as a link between high production volume chemicals contamination and population health

Abstract

Els productes químics d'alt volum de producció (AVPs) es produeixen i/o fabriquen en més de 1000 tones a l’any a l'Espai Econòmic Europeu. Les fragàncies sintètiques, els èsters de l’àcid fosfòric, els èsters de l’àcid ftàlic, les benzotiazoles, les benzotriazoles i les benzosulfonamides són només algunes de les famílies incloses al grup del AVPs. El seu ús estès tant en productes industrials com de consum ha donat lloc a una ubiqüitat generalitzada d'aquests compostos, arribant al medi aquàtic i, en conseqüència, als organismes que hi habiten. La bioacumulació dels AVPs en peix i marisc s'ha convertit en un motiu de preocupació a causa de la seva possible ingesta dietètica a través del consum d’aquests aliments. Els efectes negatius per a la salut associats a aquests compostos han despertat la necessitat de controlar la seva presència en aquests espècimens. Per poder dur a terme aquest control es necessiten mètodes analítics robustos i sensibles. La present tesi doctoral se centra en el desenvolupament i aplicació de metodologies analítiques per a la determinació de diferents famílies de AVPs en mostres de peix i marisc utilitzant noves tècniques d'extracció seguit de cromatografia de gasos - espectrometria de masses en tàndem. Per tant, s'han desenvolupat mètodes que impliquen noves tècniques d'extracció o alternatives més verdes, més fàcils i més ràpides que les metodologies descrites anteriorment. Els mètodes s'han aplicat a diverses mostres de peix i marisc, incloent les espècies més consumides de Catalunya i les Illes Canàries, per proporcionar dades útils sobre la presència d’ AVPs en peix i marisc. També s'han realitzat avaluacions d'exposició i risc per a aclarir el possible risc associat al consum de peix i marisc. D'altra banda, s'ha dut a terme un estudi preliminar sobre la bioaccessibilitat dels AVPs més rellevants en peix cru i cuinat.

Las sustancias químicas de alto volumen de producción (AVPs) se producen o fabrican en más de 1000 toneladas al año en el Espacio Económico Europeo. Las fragancias sintéticas de almizcle, los ésteres de ftalato, los ésteres organofosforados, los benzotiazoles, los benzotriazoles y las benceno-sulfonamidas son sólo algunas de las familias de compuestos etiquetados como AVPs. Su uso extendido tanto en productos industriales como de consumo ha dado lugar a una ubicuidad generalizada de estos compuestos, que llegan al medio acuático y, en consecuencia, a los organismos que lo habitan. La bioacumulación de los AVPs en el pescado y el marisco se ha convertido en motivo de preocupación debido a su posible ingesta alimentaria a través del consumo de estos alimentos. Los efectos negativos para la salud asociados a estos compuestos han despertado la necesidad de monitorizar su presencia en estos especímenes. Para ello, se necesitan métodos analíticos fiables y sensibles. La presente Tesis Doctoral se centra en el desarrollo y aplicación de metodologías analíticas para la determinación de diferentes familias de AVP en muestras de pescado y marisco utilizando procedimientos novedosos de extracción seguido de cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem. Para ello se han desarrollado métodos que implican técnicas de extracción novedosas o alternativas más ecológicas, fáciles y rápidas a las metodologías descritas anteriormente. Los métodos se han aplicado a varias muestras de pescado y marisco, incluyendo las especies más consumidas de Cataluña y Canarias, para proporcionar datos útiles sobre la presencia de AVPs en pescado y marisco de consumo habitual. Se han realizado evaluaciones de exposición y riesgo para dilucidar el posible riesgo asociado al consumo de estos alimentos. Además, se ha llevado a cabo un estudio preliminar sobre la bioaccesibilidad de los AVPs más relevantes en pescado crudo y cocinado.

High production volume chemicals (HPVs) are produced or manufactured in more than 1,000 tonnes per year in the European Economic Area. Synthetic musk fragrances, phthalate esters, organophosphate esters, benzothiazoles, benzotriazoles and benzenesulfonamides are just some of the compound families labeled as HPVs. Their extended use in both industrial and consumer products has led to a widespread ubiquity of these compounds, reaching the aquatic environment and in consequence, the organisms inhabiting. HPVs bioaccumulation in seafood has become a matter of concern due to its possible dietary intake via seafood consumption. The negative health effects associated to these compounds have awakened the necessity of monitoring their presence in these specimens. To do so, reliable and sensitive analytical methods are needed. The present Doctoral Thesis focuses on the development and application of analytical methodologies for the determination of various HPV families in seafood samples using novel extraction procedures and gas chromatography-tandem mass spectrometry. Thus, methods involving novel extraction techniques or greener, easier and faster alternatives to previously described methodologies have been developed on this purpose. The methods have been applied to several seafood samples including the most consumed species of Catalonia and the Canary Islands, to provide useful data on the occurrence of HPVs in seafood of common consumption. Exposure and risk assessments have been performed to elucidate the possible risk associated to the consumption of seafood. Moreover, a preliminary study on the bioaccessibility of relevant HPVs in raw and cooked fish has been performed.