N° d'ordre

Emilien Jamin

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
N° d'ordre : 2478 THESE Présentée pour obtenir LE GRADE DE DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingénieries Spécialité : Qualité et Sécurité des Aliments Par Emilien JAMIN Développement de méthodes de spectrométrie de masse pour la caractérisation des Amines Aromatiques Hétérocycliques (AAH) générées lors de la cuisson des aliments et l'étude de leur réactivité vis-à-vis des bases de l'ADN Soutenue le 14 mai 2007 devant le jury composé de : M. Olivier LAPREVOTE Rapporteur M. Bruno LE BIZEC Rapporteur Mme. Hélène BUDZINSKI Examinatrice M. Alain PERIQUET Examinateur M. Jacques TULLIEZ Examinateur M. Laurent DEBRAUWER Directeur de thèse

• travailler avec la source d'ionisation mab


• spectrométrie de masse


• aspects d'extractions et de séparation chromatographique


• masse fr2599


• analyses en impact électronique et en ionisation chimique


• thèse dans les temps


• séjour au laboratoire des xénobiotiques


• analyses sur le spectromètre de masse

Sujets

• Bellocq
• Sabatier
• Toulouse

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 mai 2007
• Nombre de lectures: 32
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

N° d’ordre : 2478








THESE


Présentée pour obtenir

LE GRADE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE



École doctorale : Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingénieries

Spécialité : Qualité et Sécurité des Aliments


Par Emilien JAMIN



Développement de méthodes de spectrométrie de masse
pour la caractérisation des Amines Aromatiques Hétérocycliques (AAH)
générées lors de la cuisson des aliments
et l’étude de leur réactivité vis-à-vis des bases de l’ADN





Soutenue le 14 mai 2007 devant le jury composé de :


M. Olivier LAPREVOTE Rapporteur Bruno LE BIZEC
Mme. Hélène BUDZINSKI Examinatrice
M. Alain PERIQUET Examinateur Jacques TULLIEZ Exam
M. Laurent DEBRAUWER Directeur de thèse


à mon père Emile
et ma mère Eliane
Avant-propos
Je tiens tout d’abord à remercier Olivier Laprévote et Bruno Le Bizec d’avoir accepté
d’être les rapporteurs de ce travail, ainsi que Hélène Budzinski, Alain Périquet et Jacques
Tulliez pour leur présence dans ce jury de thèse.

Les travaux présentés dans ce manuscrit ont été réalisés au sein de la plate-forme de
chimie analytique et structurale de l’UMR1089 Xénobiotiques INRA-ENVT à Toulouse, et
sous la direction de Laurent Debrauwer. Je souhaite le remercier chaleureusement pour
m’avoir accompagné tout au long de ces, presque, trois ans de thèse, de m’avoir fait
découvrir et apprécier les congrès scientifiques, ainsi que pour les longues soirées
consenties pour pouvoir rendre cette thèse dans les temps. Je n’oublie pas également les
autres longues soirées un peu moins professionnelles passées avec lui. En outre, j’ai connu
deux directeurs d’unité durant mon séjour au laboratoire des xénobiotiques, Jacques Tulliez
dans un premier temps, puis Jean-Pierre Cravédi, que je tiens également à remercier.

Cette thèse n’aurait pas pu être réalisée sans le soutien financier du Ministère
délégué à la Recherche, sous la forme d’une allocation de recherche versée par Institut
National Polytechnique (INP) de Toulouse dans le cadre de l’école doctorale Sciences
Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingénieries (SEVAB). De plus, je tiens
remercier les deux personnes qui m’ont fait connaître l’unité des xénobiotiques et sans
lesquelles je n’aurais pas postulé à cette thèse, qui sont Jean-Claude Tabet et Alain Paris.
Je remercie également les membres de mon comité de pilotage : Jean-Claude Tabet,
Jacques Tulliez, Maurice Rabache et Claude Beaugrand, qui se sont réunis à deux reprises
pour me conseiller sur l’orientation de mes travaux.

Ces travaux n’auraient sans doute pas pu être soutenus si rapidement sans l’aide de
Alexia Carrere, Delphine Arquier et Catherine Touzet qui m’ont permis par le biais de leurs
stages d’avancer mes travaux d’une part, et d’apprendre à former des étudiants et à
transmettre mes connaissances d’autre part.

De nombreuses personnes de l’unité des xénobiotiques m’ont également apporté un
soutien scientifique, notamment Sylvie Chevolleau, Georges Delous et Nicole Gasc sur les
aspects d’extractions et de séparation chromatographique, Estelle Rathahao en
spectrométrie de masse, Isabelle Jouanin en synthèse organique, Cécile Canlet en RMN,
Marc Audebert sur les aspects de réparation de l’ADN, Patrick Rouimi et Jean-Philippe Jaeg
sur des aspects scientifiques généraux et que j’ai pu côtoyer au cours de mes nombreux déménagements de bureau, ainsi que Delphine Bellocq qui a également réalisé une thèse
sur les AAH en parallèle de la mienne.

Travailler avec la source d’ionisation MAB, c’est une expérience à vivre… Cet
appareil, particulièrement capricieux, m’a presque fait perdre ma patience, mais pas
suffisamment pour ne pas souhaiter le réutiliser un jour. Dans ce combat quotidien contre la
machine, je remercie du fond du cœur toutes les personnes qui m’ont soutenu et
particulièrement Claude Beaugrand et Jérémie Ponthus qui nous ont apporté leur aide dans
la résolution des problèmes techniques.

Plusieurs de mes résultats ont été obtenus au sein de laboratoires extérieurs. A ce
titre, je remercie Nathalie Martins et Eric Leroy du service commun de spectrométrie de
masse FR2599, de l’Université Paul Sabatier de Toulouse, dirigé par Catherine Claparols
pour les analyses en impact électronique et en ionisation chimique. De même, je remercie
Estelle Rathahao de l’UMR0214-IAQA Laboratoire de Chimie Analytique INRA/INA Paris-
Grignon, ainsi que Denis Lesage de l’UMR7613 LSCOB de l’Université Paris 6, dirigée par
®Jean-Claude Tabet pour les analyses sur le spectromètre de masse LTQ-Orbitrap .

Je souhaite également remercier toutes les personnes de l’unité des xénobiotiques
que je n’ai pas encore cités et qui ont participé à mon épanouissement au sein de ce
laboratoire, en particulier Julian, mon seul compatriote thésard masculin. Je tiens tout
particulièrement à remercier Pierre Guénot qui m’a fait découvrir la spectrométrie de masse
et qui ma transmis sa passion il y a quelques années. De même, je remercie
particulièrement mes parents qui ont accepté mes absences et mes silences prolongés
durant mes études réalisées dans des villes éloignées de ma Vendée natale, et qui m’ont
permis d’arriver là où j’en suis à ce jour.

Enfin, je tiens à remercier ma merveilleuse Céline pour tout ce qu’elle a fait et
accepté pour moi et ma thèse, en particulier durant les derniers mois. - Sommaire - Sommaire
Sommaire
Introduction Générale 1
Chapitre 1 : Contexte scientifique de l’étude des amines aromatiques
hétérocycliques 7
I Présentation des amines aromatiques hétérocycliques 9
I. 1 Structure des AAH 9
I. 2 Activité mutagène des AAH 12
I. 3 Propriétés cancérigènes des AAH 14
I. 4 Evaluation de l’activité cancérigène des AAH chez l’Homme 15
II Formation et quantités des AAH dans les viandes cuites 17
II. 1 Mécanismes de formation des AAH 17
II. 2 Facteurs influençant la formation d’AAH dans les viandes cuites 20
II. 3 Niveaux d’exposition aux AAH dans les viandes cuites 23
III Méthodologies de quantification des AAH dans les viandes cuites 26
III. 1 Méthodes de calibration 26
III. 2 Protocoles d’extraction et de purification 27
III. 3 Méthodes de séparation et de détection des AAH 31
IV Conclusion et problématique de la quantification des AAH 40
V Activation métabolique et génotoxicité des AAH 41
V. 1 Métabolisme des AAH 41
V. 2 Adduits covalents formés avec les bases de l’ADN 44
V. 3 Génotoxicité des AAH 48
V. 3. a Mécanismes conduisant à l’apparition de mutations : la mutagenèse 49
V. 3. b es entraînant l’apparition de cancer : la cancérogenèse 50
V. 3. c Conséquences de la formation des adduits entre les AAH et les
bases de l’ADN 50
VI Méthodes analytiques d’étude des adduits à l’ADN 53
VI. 1 Détection et quantification des adduits covalents 53
VI. 1. a Méthodes analytiques de détection des adduits covalents 53
VI. 1. b Quantités d’adduits formés entre les AAH et les bases de l’ADN 57
VI. 2 Analyse par spectrométrie de masse des oligonucléotides modifiés 58
VII Conclusion et problématique de l’étude de la génotoxicité des AAH 62
Bibliographie 64
i Sommaire
Chapitre 2 : Application de la spectrométrie de masse avec ionisation
par bombardement d’atomes métastables pour la caractérisation des
AAH dans les viandes cuites 77
I Présentation de l’étude 79
II Présentation de l’ionisation par Bombardement d’Atomes Métastables
(MAB) 80
II. 1 Formation des espèces métastables 80
II. 2 Ionisation par bombardement d’atomes métastables 81
II. 3 Instrumentation 84
III Démarche scientifique et instrumentale 88
III. 1 Caractérisation des AAH par spectrométrie de masse Py-MAB-ToF 89
III. 2 Quantification des AAH par Py-MAB-ToF dans des viandes cuites 90
III. 3 n des AAH par LC-MS/MS dans les viandes cuites 92
IV Conclusions et perspectives 96
V Article 1 : Assessment of metastable atom bombardment (MAB) ionization
mass spectrometry for the fast determination of h