Biotests couplés à l'HPTLC

Système biologique exposé

• Différents micro-organismes (bactéries, levures, voir les informations sur le test d'œstrogénicité sur levures, le test umuC, le test bioluminescence batérienne)

Effets ou modes d’action mis en évidence

• Différents points finaux peuvent être combinés avec la chromatographie sur couche mince à haute performance (HPTLC). Le Centre Ecotox évalue en routine l'inhibition de la luminescence bactérienne (test de bioluminescence bactérienne), l'activation du récepteur des œstrogènes (test d’œstrogénicité sur levures) et l'activation des voies de réparation de l'ADN (test umuC).
• Les effets de plusieurs substances chimiques séparées les unes des autres peuvent être détectés simultanément, ce qui permet d'établir un lien avec des substances chimiques individuelles ou de dresser un profil de la bioactivité.

Principe

• Les produits chimiques contenus dans un échantillon sont d'abord séparés par chromatographie sur une plaque HPTLC.
• Des micro-organismes d'un système de test souhaité sont appliqués sur la plaque contenant les produits chimiques séparés.
• Le substrat qui provoque un changement de couleur ou une luminescence dans le biotest est pulvérisé sur la plaque.
• Les organismes testés réagissent aux produits chimiques présents dans l'échantillon en présentant une luminescence plus faible ou un changement de couleur, indiquant ainsi la position des produits chimiques sur la plaque HPTLC.
• Le comportement chromatographique des produits chimiques peut être comparé entre les différents échantillons et avec des produits chimiques standard.
• Les bandes bioactives sont extraites de la plaque et utilisées pour d'autres analyses biologiques ou chimiques. Par exemple, l'identité des substances bioactives peut être élucidée par spectrométrie de masse à haute résolution (LC-HRMS/MS).

Durée

• 1-3 d (durée d'exposition : 0,5 - 3 h)

Intérêt

• Peut détecter simultanément plusieurs produits chimiques séparés les uns des autres.
• Peut réduire les effets de matrice sur l'effet spécifique du test (par exemple, masquer la cytotoxicité).
• Les tests HPTLC sont généralement plus sensibles que les tests microtitres correspondants.

Normes et références

• Bergmann, A. J., Simon, E., Schifferli, A., Schönborn, A., & Vermeirssen, E. L. M. (2020). Estrogenic activity of food contact materials - evaluation of 20 chemicals using a yeast estrogen screen on HPTLC or 96-well plates. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 412, 4527-4536. doi.org/10.1007/s00216-020-02701-w 
• Bergmann, A. J., Breitenbach, M., Muñoz, C., Simon, E., McCombie, G., Biedermann, M., Schönborn, A., Vermeirssen, E. L. M. (2023). Towards detecting genotoxic chemicals in food packaging at thresholds of toxicological concern using bioassays with high-performance thin-layer chromatography. Food Packaging and Shelf Life, 36, 101052 (11 pp.). doi.org/10.1016/j.fpsl.2023.101052 
• Bergmann, A. J., Masset, T., Breider, F., Dudefoi, W., Schirmer, K., Ferrari, B. J. D., & Vermeirssen, E. L. M. (2024). Estrogenic, genotoxic, and antibacterial effects of chemicals from cryogenically milled tire tread. Environmental Toxicology and Chemistry. doi.org/10.1002/etc.5934