Exposure of Portuguese population to mycotoxins: the human biomonitoring approach

Tese de doutoramento em Saúde Pública, na especialidade de Epidemiologia, apresentada à Escola Nacional de Saúde Pública, Universidade NOVA de Lisboa, 2020Orientação: Professora Doutora Carla Nunes e Doutora Paula Alvito, INSA.Following the 1 st year of multidisciplinary lectures, the research work was conducted at the NOVA National School of Public Health (Lisbon, Portugal) and at the Food and Nutrition Department of the National Institute of Health Dr Ricardo Jorge (Lisbon, Portugal) from October 2016 to December 2019. This PhD thesis was supported by the Centre of Excellence in Mycotoxicology and Public Health of Ghent University where a training on LC-MS/MS analysis of biological samples was accomplished during the PhD period. The National Food, Nutrition and Physical Activity Survey of the Portuguese general population supported this thesis through access to biological samples and food consumption databases.Introduction: Mycotoxins are food contaminants with several health outcomes such as carcinogenic, estrogenic, immunotoxic, nephrotoxic and teratogenic effects. The present Thesis aimed to assess the exposure of the Portuguese population to mycotoxins through a human biomonitoring approach. Materials and Methods: Under the scope of the National Food, Nutrition, and Physical Activity Survey of the Portuguese General Population (2015-2016), 94 participants provided urine samples for the determination of 42 mycotoxins’ urinary biomarkers. Probable daily intake, hazard quotient and the associated burden of disease were estimated. Through a modelling approach, the exposure to zearalenone, alternariol and deoxynivalenol was estimated for a representative sample of the Portuguese population (n=5811). Results and Discussion: Results revealed the exposure of Portuguese population to aflatoxins, zearalenone, deoxynivalenol, ochratoxin A, alternariol, citrinin and fumonisin B1. Risk characterization showed a potential concern since the reference intake values were exceeded by some of the participants. The exposure to aflatoxins was estimated to correspond to 172.8 Disability-Adjusted Life Years for the Portuguese population. Conclusions: The obtained data confirmed mycotoxins as part of the human exposome of the Portuguese population. Through the application of modelling tools, evidence based data was generated and it can be concluded that exposure may represent a concern for some population groups. These data are crucial to perform a more realistic risk assessment, contributing to more effective preventive measures for health protection of the Portuguese population.Introdução: As micotoxinas constituem um grupo relevante de contaminantes presentes nos alimentos cujos efeitos na saúde humana estão bem caracterizados, entre os quais, efeitos carcinogénicos, estrogénicos, imunotóxicos, nefrotóxicos e teratogénicos. A presente Tese teve como objetivo avaliar a exposição da população portuguesa a micotoxinas através de um estudo de biomonitorização humana. Materiais e Métodos: No âmbito do Inquérito Alimentar Nacional e de Atividade Física da População Portuguesa (2015-2016), foram efetuadas colheitas de amostras de urina para determinaçao de 42 biomarcadores urinários de micotoxinas, envolvendo 94 participantes. A ingestão diária provável, o quociente de risco e a carga de doença associada foram estimados. Através de modelação estatística, foi estimada a exposição a zearalenona, alternariol e desoxinivalenol de uma amostra representativa da população portuguesa (n=5811). Resultados e Discussão: Os resultados obtidos revelaram a exposição da população portuguesa a aflatoxinas, zearalenona, desoxinivalenol, ocratoxina A, alternariol, citrinina e fumonisina B1. A caracterização de risco evidenciou um potencial risco para alguns participantes que excederam os valores de referência de ingestão. A estimativa da exposição a aflatoxinas correspondeu a 172,8 anos de vida ajustados por incapacidade para a população Portuguesa. Conclusões: Os resultados obtidos confirmam as micotoxinas como parte do exposoma humano na população Portuguesa. Através de modelação estatística concluiu-se que a exposição a micotoxinas pode representar uma preocupação para a Saúde Pública em alguns grupos populacionais. Estes dados são fundamentais para uma avaliação de risco mais precisa, contribuindo para o estabelecimento de medidas preventivas eficazes na proteção da saúde da população Portuguesa.The present thesis was developed under the Doctoral Programme of Public Health of Universidade NOVA de Lisboa (2015-2020).N/