Comparation in Food With Chlorine Dioxide

8/13/2019 Comparation in Food With Chlorine Dioxide

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E n v i r o n m e n t a l H e a l t h P e r s p e c t i v e sV o l . 6 9 , p p . 2 6 7 - 2 7 4 , 1 9 8 6

R e a c t i o n s o f A q u e o u s C h l o r i n e a n dC h l o r i n e D i o x i d e w i t h M o d e l F o o dCompoundsb y M a r k Y . F u k a y a m a , * H s i o u k u n T a n , * W i l l i s B . W h e e l e r , *a n d C h e n g - l W e i * t

C h l o r i n e a n d c h l o r i n e d i o x i d e ( C 1 0 2 ) , common d i s i n f e c t i n g a n d b l e a c h i n g c h e m i c a l s u s e d i n t h e f o o di n d u s t r y , a r e p o t e n t o x i d i z i n g a n d c h l o r i n a t i n g a g e n t s . U n f o r t u n a t e l y , l i t t l e i s known a b o u t t h e n a t ur eo f t h e r e a c t i o n s o f c h l o r i n e w i t h o r g a n i c f o o d c o n s t i t u e n t s . T h i s p r e s e n t a t i o n r e v i e w s p u bl i s h e d i n f o r m a t i o nc o n c e r n i n g t h e r e a c t i o n s o f c h l o r i n e g a s ( C I 2 [ g I ) , a q u e o u s c h l o r i n e , a n d C 1 0 2 w i t h m o d e l f o o d c o m p o u n d s ,t h e f a t e o f c h l o r i n e d u r i n g t h e c h l o r i n a t i o n o f s p e c i f i c f o o d p r o d u c t s , a n d t h e p o t e n t i a l t o x i c i t y o f t h er e a c t i o n p r o d u c t s . F a t t y a c i d s a n d t h e i r m e t h y l e s t e r s r e a c t w i t h c h l o r i n e w i t h t h e d e g r e e o f i n c o r p o r a t i o nc o r r e s p o n d i n g t o t h e i r d e g r e e o f u n s a t u r a t i o n . A q u e o u s c h l o r i n e o x i d i z e s a n d c h l o r i n a t e s l i p i d s a n d a m i n oa c i d s much m o r e r e a d i l y t h a n C 1 0 2 . S e v e r a l a m i n o a c i d s a r e h i g h l y s u s c e p t i b l e t o o x i d a t i o n a n d c h l o r i -n a t i o n b y c h l o r i n e c o m p o u n d s . R e a c t i o n s o f c h l o r i n e a n d C 1 0 2 w i t h s e v e r a l f o o d p r o d u c t s , i n c l u d i n g f l o u ra n d s h r i m p , h a v e a l s o b e e n c h a r a c t e r i z e d . I n o n e m o d e l s y s t e m , 9 9 1 o f C 1 2 ( g ) e i t h e r r e a c t e d w i t h c o m -p o n e n t s o f f l o u r o r w a s c o n s u m e d b y o x i d a t i o n / c h l o r i n a t i o n r e a c t i o n s . T h e l i p i d s e x t r a c t e d f r o m t h ec h l o r i n a t e d f l o u r c o n t a i n e d s i g n i f i c a n t a m o u n t s o f c h l o r i n e . E x p o s u r e o f s h r i m p t o h y p o c h l o r o u s a c i d( H O C I ) s o l u t i o n r e s u l t e d i n s i g n i f i c a n t i n c o r p o r a t i o n o f c h l o r i n e i n t o t h e e d i b l e p o r t i o n . A l t h o u g h s i g -n i f i c a n t q u a n t i t i e s o f c h l o r i n e c a n b e i n c o r p o r a t e d i n t o s p e c i f i c m o d e l c o m p o u n d s a n d f o o d p r o d u c t s , t h eh e a l t h r i s k s a s s o c i a t e d w i t h e x p o s u r e t o c h l o r i n a t e d o r g a n i c p r o du c t s a r e u n k n o w n . P r e l i m i n a r y s t u d i e su s i n g t h e Ames S a l m o n e l l a / m i c r o s o m e m u t a g e n i c i t y a s s a y i n d i c a t e t h a t t h e r e a c t i o n p r o d u c t s f r o m m i x -t u r e s o f a q u e o u s c h l o r i n e a n d v a r i o u s l i p i d s o r t r y p t o p h a n a r e n o n m u t a g e n i c . N e v e r t h e l e s s , a d d i t i o n a ls t u d i e s a r e w a r r a n t e d , s o t h a t t h e t o x i c o l o g i c a l s i g n i f i c a n c e o f t h e s e r e a c t i o n p r o d u c t s c a n b e u n d e r s t o o dm o r e f u l l y .

I n t r o d u c t i o nC h l o r i n e h a s b e e n u s e d f o r m a n y y e a r s b y t h e f o o di n d u s t r y a s t h e p r i n c i p a l s a n i t i z i n g a n d d i s i n f e c t i n ga g e n t ( 1 ) ( T a b l e 1 . T h e h i s t o r y o f t h e d i s c o v e r y a n d u s eo f c h l o r i n e i n t h e f o o d i n d u s t r y h a s b e e n r e v i e w e d b yM e r c e r a n d S o m e r s ( 2 ) a n d D y c h d a l a 3 . A q u e o u s c h l o -r i n e s o l u t i o n s a r e u s e d t o s a n i t i z e f o o d p r o c e s s i n g e q u i p -m e n t , t o c o o l f o o d c o n t a i n e r s , a n d t o r i n s e v a r i o u s f o o dp r o d u c t s . C h l o r i n e g a s i s a l s o u s e d i n t h e f l o u r i n d u s t r ya s a n o x i d i z i n g a n d b l e a c h i n g a g e n t a n d t o i m p r o v e t h eq u a l i t y o f f l o u r . I n t h e U n i t e d S t a t e s , c h l o r i n e a n d h y -p o c h l o r i t e s a r e c o n s i d e r e d g e n e r a l l y r e c o g n i z e d a ss a f e ( G R A S ) f o r s p e c i f i c u s e s i n f o o d p r o c e s s i n g a n df o r b o t t l e d w a t e r . I n s o m e c a s e s , c h l o r i n e i s c o n s i d e r e da f o o d a d d i t i v e , a n d t h e r e f o r e u s e l e v e l s h a v e b e e n e s -t a b l i s h e d b y t h e F o o d a n d D r u g A d m i n i s t r a t i o n .T h i s r e p o r t i s a r e v i e w o f t h e r e a c t i o n s o f a q u e o u sc h l o r i n e a n d c h l o r i n e d i o x i d e w i t h o r g a n i c c o m p o u n d s* F o o d S c i e n c e a n d H u m a n N u t r i t i o n D e p a r t m e n t , U n i v e r s i t y o fF l o r i d a , G a i n e s v i l l e , FL 3 2 6 1 1 .t A u t h o r t o wh o m c o r r e s p o n d e n c e a n d r e q u e s t s f o r r e p r i n t s s h o u l db e a d d r e s s e d .

T a b l e 1 . U s e o f c h l o r i n e i n t h e f o o d i n d u s t r y . aU s e C o n c e n t r a t i o n , ppmB l e a c h i n g f l o u r ( c h l o r i n e g a s ) 1 2 0 0 . 0 - 2 5 0 0 . 0C o n t a i n e r c o o l i n g w a t e r 0 . 5 - 1 0 . 0W a t e r f o , r t r a n s p o r t i n g p r o d u c t s 0 . 5 - 7 . 0R e c y c l e d p r o d u c t 0 . 5 - 1 0 . 0B e l t s p r a y s 3 . 0 - 1 5 . 0S a n i t i z i n g e q u i p m e n t 1 0 0 . 0 - 2 0 0 . 0C l e a n i n g e q u i p m e n t 2 . 0 - 1 2 5 . 0R i n s e w a t e r 1 . 0 - 5 . 0H y d r o c o o l i n g r a w p r o d u c t s 5 . 0 - 2 0 0 . 0F i s h t h a w i n g 5 . 0 - 1 0 . 0T h a w i n g o f f r o g l e g s 2 0 0 . 0 - 5 0 0 . 0a A d a p t e d f r o m K i r k a n d M i t c h e l l 1 .f o u n d i n f o o d s a n d w i t h s p e c i f i c f o o d p r o d u c t s . T o u n -d e r s t a n d t h e s e r e a c t i o n s m o r e f u l l y , t h e c h e m i s t r y o fa q u e o u s c h l o r i n e a n d c h l o r i n e d i o x i d e i s f i r s t b r i e f l y r e -v i e w e d . U n f o r t u n a t e l y , m o s t o f t h e l i t e r a t u r e o n r e a c -t i o n s o f c h l o r i n e a n d f o o d c h e m i c a l s h a s c o n c e n t r a t e do n n e t c h a n g e s i n g r o s s c h e m i c a l f r a c t i o n s o f f o Q d s s u c ha s l i p i d s , g l u t e n s , a n d f a t o r l e a n p o r t i o n s r a t h e r t h a no n t h e f o r m a t i o n o f p o t e n t i a l l y h a z a r d o u s r e a c t i o n p r o d -


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FUKAYAMA ET A L .

u c t s . I t i s h o p e d t h a t t h e i n f o r m a t i o n p r e s e n t e dr e v i e w w i l l h e l p i n e v a l u a t i n g t h e p o s s i b l e h e a l ta s s o c i a t e d w i t h c h l o r i n a t i o n i n f o o d p r o c e s s i n gt a i n l y , m o r e i n f o r m a t i o n i s n e e d e d c o n c e r n i n g t ha n d r e a c t i v i t y o f c h l o r i n e u s e d i n v a r i o u s p r o c e s si d e n i t y a n d t o x i c i t y o f t h e r e a c t i o n p r o d u c t s , al e v e l s o f t h e s e c o m p o u n d s t o w h i c h c o n s u m e r s ,p o s e d b e f o r e we c a n f u l l y u n d e r s t a n d t h e r i s k s oc h l o r i n e i n t h e f o o d i n d u s t r y .C h e m i s t r y o f Aqueous C h l o r i n eC h l o r i n e D i o x i d e

C h l o r i n e g a s ( C l 2 g ] ) h y d r o l y z e s r a p i d l y a n dc o m p l e t e l y i n w a t e r t o f o r m h y p o c h l o r o u s a c i da n d h y p o c h l o r i t e ( O C I - ) a s f o l l o w s :C 1 2 ( g ) + H 2 0 H O C I + H C IH O C I -OC1- + H+A l l t h r e e s p e c i e s , C l 2 , H O C I , a n d O C I - , a r e p r e .a n a q u e o u s c h l o r i n e s o l u t i o n a n d t h e i r r e l a t i v e ct r a t i o n s a r e p H - d e p e n d e n t . A t pH 6 , H O C I i s t ld o m i n a n t s p e c i e s , r e p r e s e n t i n g g r e a t e r t h a n 9 0c h l o r i n e i n s o l u t i o n a t 2 5 C . H o w e v e r , a t pH 8i s t h e m a j o r s p e c i e s 4 . C h l o r i n e g a s i s p r e s e n tm i n u t e a m o u n t s . A l l t h r e e s p e c i e s w i l l r e a d i l y o r g a n i c c o m p o u n d s ; h o w e v e r , H O C I i s t h e m o s t r (a s r e f l e c t e d b y i t s h i g h e r r e d o x p o t e n t i a l 5 :

HOCI + H+ + 2 e - C 1 + H 2 0C 1 2 + 2e 2C-

0 C 1 - + 2 H 2 0 + 2 e-* C 1 - + 20H-I n a d d i t i o n , HOCI i s t h e p r i m a r y b a c t e r i c i d a l a ja q u e o u s c h l o r i n e , p o s s e s s i n g a p p r o x i m a t e l y 8 0t h e g e r m i c i d a l p o t e n c y o f O C l - 6 .T h e r e a c t i v i t y o f HOCI i s b a s e d o n t h e e l e c t rn a t u r e o f t h e m o l e c u l e a t e i t h e r t h e o x y g e n o r t h Ei n e a t o m 4 . R e a c t i o n s o c c u r r i n g a t t h e o x y g e ip r o d u c e a c h l o r i d e i o n b y d i s p l a c e m e n t . I n r e ;w i t h o r g a n i c c o m p o u n d s , t h e c h l o r i n e a t o m may te l e c t r o p h i l i c a n d may c o m b i n e w i t h a n e l e c t r o nt h e s u b s t r a t e . T h i s b e h a v i o r a c c o u n t s f o r t h e r e ;o f HOCI w i t h a m m o n i a a n d a m i n e s , w i t h p h e n (o t h e r a r o m a t i c s u b s t a n c e s , a n d i n t h e f o r m a t i o nr o f o r m f r o m o r g a n i c s u b s t r a t e s .C h l o r i n e d i o x i d e ( C I 0 2 ) i s a p o l a r g a s t h a t id i s s o l v e s i n , b u t d o e s n o t r e a c t w i t h , w a t e r ( 7c o m p o u n d h a s a l a r g e r o x i d a t i o n c a p a c i t y t h a nHOCI b e c a u s e i t c a n a c c e p t 2 . 5 t i m e s m o r e e l Et h a n H O C I , b u t i t s o x i d i z i n g p o t e n t i a l i s l e s s , ac a t e d b y i t s r e d o x p o t e n t i a l 7 :

C 1 0 2 + e > C 1 0 2 -C 1 0 2 + 2 H 2 0 + 4 e - > C 1 - + 40H-

I n a d d i t i o n , t h e r e a r e n o a p p r e c i a b l e d i f f e r e n c e sb a c t e r i c i d a l a c t i v i t y o f C 1 0 2 a s a f u n c t i o n o f pH

C h l o r i n e d i o x i d e w i l l o x i d i z e a n d c h l o r i n a t e many o r -g a n i c c o m p o u n d s , b u t a t a m u c h s l o w e r r a t e t h a n t h a ta s s o c i a t e d w i t h HOCI r e a c t i o n s . I n m o s t c a s e s , o x i d a -t i o n r e a c t i o n s p r e d o m i n a t e . Among o r g a n i c c o m p o u n d ss t u d i e d t h u s f a r , C 1 0 2 i s m o s t r e a c t i v e i n a q u e o u s s o -l u t i o n s w i t h a l i p h a t i c t e r t i a r y a m i n e s , a r o m a t i c a m i n e s ,a n d p h e n o l i c c o m p o u n d s 7 . I n a d d i t i o n , C 1 0 2 w i l l o x -i d i z e a l d e h y d e s a n d k e t o n e s t o f o r m c a r b o x y l i c a c i d s .C h l o r i n e d i o x i d e d o e s n o t r e a c t w i t h s a t u r a t e d a l i p h a t i ch y d r o c a r b o n s a n d a l i p h a t i c s i d e c h a i n s , a l t h o u g h t h el a t t e r may b e s p l i t f r o m a r o m a t i c r i n g s o r o t h e r f u n c -t i o n a l g r o u p s 7 . T h e c h l o r i n a t i o n o f a r o m a t i c a n d u n -s a t u r a t e d a l i p h a t i c h y d r o c a r b o n s b y C 1 0 2 h a s b e e n r e -p o r t e d ( 5 , 7 ) ; h o w e v e r , n o t r i h a l o m e t h a n e s h a v e b e e nd e t e c t e d a s r e a c t i o n p r o d u c t s o f C 1 0 2 w i t h o r g a n i c m a -t e r i a l s . E a c h o f t h e s e r e a c t i o n s w i l l b e d i s c u s s e d i ng r e a t e r d e t a i l a s i t p e r t a i n s t o r e a c t i o n s w i t h l i p i d s ,c a r b o h y d r a t e s , a n d p r o t e i n s .T h e m e c h a n i s m s o f c h l o r i n a t i o n a n d o x i d a t i o n o f o r -g a n i c c o m p o u n d s b y C 1 0 2 a r e n o t k n o w n . C h l o r i n a t i o ni n a q u e o u s s o l u t i o n s may o c c u r i n d i r e c t l y t h r o u g h a p r o -g r e s s i v e r e d u c t i o n o f C 1 0 2 , w h i c h p a s s e s t h r o u g h t h eHOCI s t a g e 7 :C 1 0 2 + e C 1 0 2 -C 1 0 2 - + 2 e + 3 H + HOCI + H 2 0H o w e v e r , t h e m e c h a n i s m s o f c h l o r i n a t i o n b y C 1 0 2 a n dt h e a b o v e t r a n s f o r m a t i o n s a r e f a r f r o m b e i n g r e s o l v e d .

+ 1 . 4 9 V R e a c t i o n s w i t h C a r b o h y d r a t e s+ 1 . 3 6 V R e a c t i o n s o f C 1 2 g , a q u e o u s c h l o r i n e , o r C 1 0 2 w i t h+ 0 . 9 0 v c a r b o h y d r a t e s g e n e r a l l y r e s u l t i n o x i d a t i o n p r o d u c t s .

I n r e a c t i o n s w i t h C 1 2 ( g ) o r a q u e o u s c h l o r i n e , g l u c o s e i sg e n t i n o x i d i z e d a t c a r b o n s C - 2 a n d C - 3 t o f o r m k e t o n e s . F u r -t i m e s t h e r o x i d a t i o n r e s u l t s i n c l e a v a g e o f t h e C - 2 t o C - 3 b o n da n d f o r m a t i o n o f c a r b o x y l i c a c i d s ( 9 - 1 1 ) . A q u e o u s C 1 0 2o p h i l i c w i l l a l s o r e a c t w i t h g l u c o s e ; t h e p r i n c i p a l r e a c t i o n s i n -c h l o r - v o l v e o x i d a t i o n o f t h e h y d r o x y l g r o u p s t o f o r m c a r b o n y ln a t o m d e r i v a t i v e s , w h i c h a r e s u b s e q u e n t l y o x i d i z e d t o c a r -a c t i o n s b o x y l i c a c i d s 1 2 . R e a c t i o n p r o d u c t s o f C 1 0 2 a n d g l u c o s ee c o m e h a v e n o t b e e n i d e n t i f i e d . , - D - G l u c o s e r e a c t s m o r e r a p -p a i r i n i d l y w i t h C 1 0 2 t h a n a - D - g l u c o s e ( 1 3 ) .a c t i o n s T h e r e a c t i o n s o f C 1 2 ( g ) , a q u e o u s c h l o r i n e , o r C 1 0 2 w i t h l s a n d p o l y s a c c h a r i d e s a r e p r i m a r i l y o x i d a t i v e . T h e a c t i o n s o fD f c h l o - C 1 2 g a n d a q u e o u s c h l o r i n e o n s t a r c h w e r e e x t e n s i v e l ys t u d i e d b y W h i s t l e r a n d c o - w o r k e r s ( 9 , 1 4 - 1 9 ) . T h e s er e a d i l y i n v e s t i g a t o r s f o u n d t h a t t h e m a j o r e f f e c t o f C 1 2 ( g ) o n . T h i s s t a r c h i s d e p o l y m e r i z a t i o n i n d u c e d b y c l e a v a g e a t t h et h a t o f g l y c o s i d i c b o n d b e t w e e n C - 1 a n d t h e g l y c o s i d i c o x y g e ni c t r o n s a t o m . D e p o l y m e r i z a t i o n a l s o o c c u r s i n s t a r c h s l u r r i e ss i n d i - t r e a t e d w i t h a q u e o u s c h l o r i n e . T h e m e c h a n i s m o f t h eo p e n i n g o f t h e g l y c o s i d i c b o n d may i n v o l v e f o r m a t i o no f a c a r b o n i u m i o n a t c a r b o n C - 1 o r a c h l o r o - o x o n i u m+ 0 . 9 5 V c o m p l e x a t t h e g l y c o s i d i c o x y g e n ( 1 9 ) . T h e c h l o r o - o x -+ 0 . 7 8 V o n i u m c a t i o n c a n b e d i s p l a c e d w i t h e i t h e r h y d r o x y l a n -i o n s f r o m w a t e r t o f o r m n o r m a l s u g a r e n d u n i t s , o r w i t hi n t h e t h e h y d r o x y l g r o u p a t C - 6 t o f o r m 1 , 6 a n h y d r o r i n g s , 8 . o r l e v o g l u c o s a n u n i t s . T h e e x t e n t o f l e v o g l u c o s e f o r -

2 6 8


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CHLORINATION OF ORGANIC COMPOUNDS

m a t i o n d e p e n d s on t h e m o i s t u r e c o n t e n t o f t h e f l o u r ; ah i g h e r m o i s t u r e c o n t e n t r e s u l t s i n r e d u c e d f o r m a t i o n .O x i d a t i o n o f g l u c o s e u n i t s a t t h e C - 2 a n d C - 3 c a r b o n sa l s o occurs, b u t t o a m u c h l e s s e r e x t e n t t h a n d e p o l y -m e r i z a t i o n . H u a n g e t a l . ( 1 1 ) r e p o r t e d t h a t d e p o l y m e r -i z a t i o n occurs m a i n l y i n t h e a m y l o p e c t i n f r a c t i o n o fs t a r c h . T h e i m p r o v e d b a k i n g p r o p e r t i e s o f t r e a t e ds t a r c h a r e a t t r i b u t e d t o d e p o l y m e r i z a t i o n o f t h e g l y -c o s i d i c b o n d a n d c l e a v a g e b e t w e e n t h e C - 2 a n d C - 3 c a r -b o n s o f g l u c o s e ( 1 0 , 1 1 , 2 0 , 2 1 ) . T h e o x i d a t i o n a n d d e p o -l y m e r i z a t i o n o f s t a r c h b y C 1 2 ( g ) or a q u e o u s c h l o r i n e a l s ooccurs w i t h t h e p o l y s a c c h a r i d e c e l l u l l o s e ( 1 9 ) .O l i g o s a c c h a r i d e s h a v e b e e n u s e d as m o d e l c o m p o u n d so f c e l l u l o s e t o s t u d y C 1 0 2 b l e a c h i n g ( 2 2 ) . As w i t h r e -a c t i o n s o f C 1 2 ( g ) a n d a q u e o u s c h l o r i n e , t w o p r i n c i p a lr e a c t i o n s o f C 1 0 2 w i t h t h e o l i g o s a c c h a r i d e s occur,n a m e l y , o x i d a t i o n o f t h e g l y c o s i d i c b o n d a n d o x i d a t i v ec l e a v a g e o f t h e C - 2 a n d C - 3 c a r b o n s t o f o r m c a r b o x y l i ca c i d s . T h e l a t t e r r e a c t i o n p r o c e e d s t h r o u g h 2 - k e t o g l u -cose a n d 2 , 3 - d i k e t o g l u c o s e i n t e r m e d i a t e s . O x i d a t i o nmay a l s o occur i n t h e c e l l u l o s e m o l e c u l e s t o p r o d u c eg l u c o n i c a c i d u n i t s i n t h e c e l l u l o s e c h a i n s . H e m i c e l l u -l o s e , w h i c h c o e x i s t s w i t h c e l l u l o s e i n n a t u r a l p r o d u c t s ,r e a c t s m u c h more w i t h C 1 0 2 t h a n d o e s c e l l u l o s e 7 .H o w e v e r , t h e r e a c t i o n p r o d u c t s h a v e n o t b e e n i d e n t i -f i e d .A l t h o u g h o x i d a t i o n i s t h e p r e d o m i n a n t r e a c t i o n o f car-b o h y d r a t e s , C r a n e t e t a l . ( 2 3 ) d e m o n s t r a t e d t h a t l o wl e v e l s o f v o l a t i l e h a l o c a r b o n s may b e p r o d u c e d w h e n D -m a n n i t o l i s m i x e d w i t h a q u e o u s c h l o r i n e . T h e m e c h a -n i s m o f t h i s r e a c t i o n i s b e l i e v e d t o p r o c e e d v i a f o r m a t i o no f a k e t o l a c t o n e , w h i c h ca n u n d e r g o r i n g o p e n i n g b yc h l o r i d e , f o l l o w e d b y t h e c l a s s i c a l h a l o f o r m process. B e -f o r e t h i s s t u d y , c a r b o h y d r a t e s w e r e n o t c o n s i d e r e d t ob e s i g n i f i c a n t precursors o f h a l o f o r m f o r m a t i o n ( 2 4 ) .T h e t o x i c o l o g i c a l s i g n i f i c a n c e o f c h l o r i n e - m o d i f i e d car-b o h y d r a t e s i s n o t k n o w n . T h e p o t e n t i a l f o r m a t i o n o fh a l o c a r b o n s f r o m c a r b o h y d r a t e s r a i s e s some concerna b o u t t h e i r p r o d u c t i o n i n t r e a t e d f l o u r a n d o t h e r f o o dp r o d u c t s . T h e r e i s n o e v i d e n c e t o d e t e r m i n e w h e t h e ro t h e r o x i d a t i o n p r o d u c t s a r e t o x i c a f t e r c h r o n i c expo-sure.

R e a c t i o n s w i t h L i p i d sL i p i d s c o n s t i t u t e a c l a s s o f o r g a n i c c o m p o u n d s i n f o o d st h a t r e a d i l y r e a c t s w i t h c h l o r i n e . L e o p o l d a n d M u t t o n( 2 5 ) f o u n d t h a t a q u e o u s c h l o r i n e c o m p l e t e l y s a t u r a t e st r i o l e i n , t h e m a j o r r e a c t i o n s b e i n g a d d i t i o n o f c h l o r i n ea n d h y d r o x y l g r o u p s t o t h e d o u b l e b o n d s . C h l o r i n e d i o x -i d e w i l l a l s o r e a c t w i t h t r i o l e i n , m o d i f y i n g 25 t o 50o f t h e d o u b l e b o n d s p r e s e n t . G i l l e s e t a l . ( 2 6 ) f o u n d t h a tC 1 2 ( g ) d e c r e a s e s t o t a l u n s a t u r a t i o n i n f l o u r l i p i d s . A l -t h o u g h s i g n i f i c a n t l y m o d i f i e d , t h e l i p i d f r a c t i o n o f f l o u rd o e s n o t p l a y a s i g n i f i c a n t r o l e i n t h e c a k e - b a k i n g po -t e n t i a l o f f l o u r ( 2 7 , 2 8 ) .U s i n g H O 3 6 C 1 a n d 3 6 C 1 0 2 , G h a n b a r i e t a l . ( 5 ) m e a -s u r e d t h e e x t e n t o f i n c o r p o r a t i o n o f c h l o r i n e i n t o f r e ef a t t y a c i d s a n d t h e i r c o r r e s p o n d i n g m e t h y l e s t e r s . T h el i p i d s were s u s p e n d e d i n a b u f f e r e d s o l u t i o n , a n d t h e

T a b l e 2 . I n c o r p o r a t i o n o f ' c h l o r i n e i n t o l i p i d s m i x e d w i t ha q u e o u s c h l o r i n e ( H O 3 6 C l ) o r c h l o r i n e d i o xi d e ( 3 6 C l O 2 )

solutions.a

N u m b e r o fC h l o r i n e i n c o r p o r a t e d , m o l e s

pe r m o l e l i p i d bL i p i d d o u b l e b o n d s H 0 3 6 C I 3 6 C 1 0 2O l e i c a c i d 1 0 . 1 5 5 0 . 0 0 6L i n o l e i c a c i d 2 0 . 2 4 7 0 . 0 1 3L i n o l e n i c a c i d 3 0 . 3 8 7 0 . 0 2 1A r a c h i d o n i c a c i d 4 0 . 4 3 4 0 . 0 2 3M e t h y l o l e a t e 1 0 . 0 2 5 0 . 0 0 3 9M e t h y l l i n o l e a t e 2 0 . 0 5 4 0 . 0 0 7 5M e t h y l l i n o l e n a t e 3 0 . 0 9 1 0 . 0 0 9 4M e t h y l a r a c h i d o n a t e 4 0 . 1 3 7 0 . 0 0 8 0a A d a p t e d f r o m G h a n b a r i e t a l . 5 .b M i x t u r e s c o n t a i n e d 3 . 4 mM l i p i d s a n d 5 . 0 7 mM a v a i l a b l e c h l o r i n ee q u i v a l e n t t o H O 3 6 C 1 o r 3 6 C 1 0 2 i n 0 . 1 p h o s p h a t e b u f f e r , pH 6 . 0 . T h em i x t u r e s were i n c u b a t e d f o r 6 0 m i n .r a d i o l a b e l e d a q u e o u s c h l o r i n e o r C 1 0 2 s o l u t i o n s w e r et h e n a d d e d . A f t e r 6 0 m i n , t h e m o d i f i e d l i p i d s w e r e e x -t r a c t e d w i t h c h l o r o f o r m : m e t h a n o l ( 3 : 1 ) , a n d t h e a m o u n to f r a d i o l a b e l i n t h e o r g a n i c s o l v e n t f r a c t i o n w a s d e t e r -m i n e d . T h e a m o u n t o f l a b e l p r e s e n t i n t h e o r g a n i c e x -t r a c t r e p r e s e n t e d t h e a m o u n t o f c h l o r i n e i n c o r p o r a t e di n t o t h e l i p i d . I n r e a c t i o n s w i t h e i t h e r H O 3 6 C I o r 3 6 C I O 2 ,t h e p e r c e n t a g e o f c h l o r i n e i n c o r p o r a t i o n c o r r e l a t e d w i t ht h e n u m b e r o f d o u b l e b o n d s i n t h e l i p i d ( T a b l e 2 . O b -v i o u s l y , t h e i n c r e a s e d n u m b e r o f r e a c t i o n s i t e s i n t h em o r e u n s a t u r a t e d f a t t y a c i d s a l l o w e d f o r g r e a t e r i n t e r -a c t i o n w i t h c h l o r i n e . T h e f r e e f a t t y a c i d s i n c o r p o r a t e ds i g n i f i c a n t l y m o r e 3 6 C 1 t h a n t h e m e t h y l e s t e r s w i t h t h ed e c r e a s e i n r e a c t i v i t y o f t h e m e t h y l e s t e r s c a u s e d i np a r t b y t h e i r i n c r e a s e d h y d r o p h o b i c n a t u r e . A f t e r s u s -p e n d i n g t h e l i p i d s i n t h e b u f f e r e d s o l u t i o n , t h e m e t h y le s t e r s s e p a r a t e d o u t o f s o l u t i o n a n d f o r m e d l i p i d d r o p -l e t s m o r e r a p i d l y t h a n t h e i r c o r r e s p o n d i n g f a t t y a c i d s .C h l o r i n e i n c o r p o r a t i o n w as more p r e v a l e n t w i t ha q u e o u s c h l o r i n e t h a n w i t h C 1 0 2 . A s p r e v i o u s l y m e n -t i o n e d , t h e m a j o r r e a c t i o n o f C 1 0 2 i s o x i d a t i o n r a t h e rt h a n c h l o r i n a t i o n . T h e s e r e s u l t s c o n f i r m t h e r e s u l t s o fo t h e r i n v e s t i g a t o r s ( 2 5 , 2 9 ) t h a t HOCI a n d C 1 0 2 r e a c tw i t h u n s a t u r a t e d f a t t y a c i d s a t t h e i r d o u b l e b o n d s .I n a n o t h e r s t u d y ( 3 0 ) , c h l o r o f o r m e x t r a c t s f r o ma q u e o u s c h l o r i n e - o l e i c a c i d r e a c t i o n m i x t u r e s w e r em e t h y l a t e d w i t h d i a z o m e t h a n e a n d a n a l y z e d b y g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s s s p e c t r o m e t r y ( G C - M S ) . T h ec h r o m a t o g r a m s u g g e s t e d t h a t s i x c o m p o u n d s w e r ep r e s e n t i n t h e s o l v e n t e x t r a c t a b l e f r a c t i o n . T h e o n l yc h l o r i n a t e d c o m p o u n d i d e n t i f i e d w a s 9 - c h l o r o - 1 0 - h y -d r o x y m e t h y l s t e a r a t e . T h e o t h e r p r o d u c t s w e r e i d e n -t i f i e d a s h y d r o x y l a t e d p r o d u c t s o f o l e i c a c i d . T h e c h l o r -i n a t e d d e r i v a t i v e w a s t h e m a j o r p r o d u c t f o r m e d ,r e p r e s e n t i n g g r e a t e r t h a n 95 o f t h e m o di f i e d l i p i d s .T h e m e c h a n i s m o f r e a c t i o n m o s t l i k e l y i n v o l v e d a d d i t i o no f c h l o r i n e a c r o s s t h e d o u b l e b o n d t o f o r m a c a r b o n i u mi o n , w h i c h t h e n c o m b i n e d w i t h a h y d r o x y l g r o u p t o f o r mt h e c h l o r o h y d r i n ( 3 0 ) .R e a c t i o n s o f C 1 0 2 w i t h m e t h y l o l e a t e , l i k e a q u e o u sc h l o r i n e , w i l l r e s u l t i n o x i d a t i o n a n d c h l o r i n a t i o n a c r o s s

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FUKAYAMA ET A L .

t h e d o u b l e b o n d s ( 2 5 , 2 9 ) . H o w e v e r , t h e l e v e l s o f c h l o -r i n e i n c o r p o r a t i o n i n t o m e t h y l o l e a t e w e r e m u c h l e s st h a n t h a t w i t h a q u e o u s c h l o r i n e . I n a d d i t i o n , u n s a t u -r a t e d k e t o n e s a n d c h l o r o k e t o n e s a r e t h e r e s u l t o f a d i f -f e r e n t r e a c t i o n m e c h a n i s m t h a n t h a t o f a q u e o u s c h l o r -i n e . T h e s e p r o d u c t s r e s u l t f r o m t h e f o r m a t i o n o f a l l y lr a d i c a l s r a t h e r t h a n f r o m d i r e c t a d d i t i o n t o t h e d o u b l eb o n d s ( 2 9 ) . A u t o x i d a t i o n a l s o p r o c e e d s t h r o u g h t h i st y p e o f r a d i c a l f o r m a t i o n . T h e c a r b o n - c a r b o n d o u b l eb o n d i n t h e u n s a t u r a t e d h y d r o p e r o x i d e f o r m e d b y a u -t o x i d a t i o n o f m e t h y l o l e a t e h a s a t r a n s c o n f i g u r a t i o n .T h e t r a n s c o n f i g u r a t i o n o f t h e u n s a t u r a t e d k e t o n e s o b -t a i n e d b y C 1 0 2 o x i d a t i o n a g r e e s w i t h f o r m a t i o n t h r o u g ha l l y l r a d i c a l s .C u n n i n g h a m a n d L a w r e n c e ( 3 1 - 3 6 ) c o n d u c t e d a s e -r i e s o f e x p e r i m e n t s t o d e t e r m i n e t h e b i o l o g i c a l f a t e a n dt o x i c i t y o f c h l o r i n a t e d f a t t y a c i d s i n r a t s . C h l o r i n a t e dl i p i d s a r e m o d e r a t e l y t o x i c ; t h e a c u t e o r a l L D 5 0 f o rc h l o r i n a t e d o l e i c a c i d w a s a p p r o x i m a t e l y 2 0 g / k g b o d yw e i g h t ( 3 2 ) . I n a d d i t i o n , c h l o r i n a t i o n r e d u c e d t h e a b -s o r p t i o n a n d d e p o s i t i o n o f a l l l i p i d s i n t i s s u e s , t h e r e -d u c t i o n b e i n g l e s s s e v e r e w i t h c h l o r i n a t e d o l e i c a c i d t h a nw i t h c h l o r i n a t e d l i n o l e n i c o r l i n o l e i c a c i d ( 3 1 , 3 3 ) . R a -d i o l a b e l e d c h l o r i n a t e d f a t t y a c i d s a d m i n i s t e r e d o r a l l y t op r e g n a n t a n d l a c t a t i n g r a t s may b e t r a n s f e r r e d t o t h ef e t u s a n d t o s u c k l i n g r a t s ( 3 4 ) . E x p o s u r e t o c h l o r i n a t e df l o u r l i p i d s i n t h e d i e t f o r 2 w e e k s r e d u c e d t h e g r o w t hr a t e a n d i n c r e a s e d r e l a t i v e l i v e r w e i g h t s i n r a t s ( 3 6 ) . Ad e c r e a s e i n b o d y w e i g h t a n d a c o r r e s p o n d i n g i n c r e a s ei n r e l a t i v e o r g a n w e i g h t s a r e c o n s i d e r e d d e l e t e r i o u s e f -f e c t s ( 3 7 ) . B a s e d o n t h e s e r e s u l t s , t h e r i s k s a s s o c i a t e dw i t h e x p o s u r e t o c h l o r i n a t e d l i p i d s a r e s t i l l n o t c l e a r .T h e d o s e s o f c h l o r i n a t e d l i p i d s u s e d i n t h e s e s t u d i e sw e r e m u c h h i g h e r t h a n w o u l d b e e x p e c t e d f r o m o u r f o o ds u p p l y . H o w e v e r , t h e b i o l o g i c a l a n d p o s s i b l y t o x i c e f -f e c t s o f c h l o r i n a t e d l i p i d s i n l a b o r a t o r y a n i m a l s s h o u l dr a i s e s o m e c o n c e r n a b o u t t h e c h r o n i c e f f e c t s o f c h l o r i -n a t e d f o o d c o m m o d i t i e s i n c o n s u m e r s .We c o n d u c t e d s o m e p r e l i m i n a r y e x p e r i m e n t s t o d e -t e r m i n e t h e m u t a g e n i c p o t e n t i a l o f c h l o r o f o r m : m e t h a n o l( 3 : 1 ) e x t r a c t s o f r e a c t i o n m i x t u r e s o f a q u e o u s c h l o r i n ea n d f a t t y a c i d s u s i n g t h e Ames S a l m o n e l l a / m i c r o s o m em u t a g e n i c i t y a s s a y ( 3 8 ) . A p p r o x i m a t e l y 5 . 0 mMa q u e o u s c h l o r i n e p l u s 3 . 4 mM f a t t y a c i d i n 0 . 1 M p h o s -p h a t e b u f f e r , pH 6 . 0 , w e r e m i x e d f o r a p e r i o d o f t i m en e c e s s a r y f o r t h e l e v e l s o f a v a i l a b l e c h l o r i n e , m e a s u r e db y i o d o m e t r i c t i t r a t i o n , t o d r o p t o 2 5 o f t h e o r i g i n a ll e v e l s . T h e r e a c t i o n s w e r e s t o p p e d b y a d d i t i o n o f a ne q u a l v o l u m e o f 0 . 1 M s o d i u m t h i o s u l f a t e . T h e m o d i f i e dl i p i d s i n t h e m i x t u r e w e r e e x t r a c t e d t h r e e t i m e s w i t he q u a l v o l u m e s o f c h l o r o f o r m : m e t h a n o l 3 : 1 . T h e o r g a n i cs o l v e n t f r a c t i o n s w e r e c o m b i n e d , t h e s o l v e n t s w e r e r e -m o v e d u s i n g a r o t a r y e v a p o r a t o r , a n d t h e l i p i d r e s i d u e sw e r e w e i g h e d a n d d i s s o l v e d i n d i m e t h y l s u l f o x i d e . N o n eo f t h e s o l v e n t - e x t r a c t a b l e l i p i d s ( u p t o 1 . 0 m g / p l a t e )p o s s e s s e d m u t a g e n i c a c t i v i t y u s i n g s t r a i n s TA 9 8 o r TA1 0 0 w i t h a n d w i t h o u t m e t a b o l i c a c t i v a t i o n . A t t h e h i g h e rl e v e l s t e s t e d , c y t o t o x i c i t y w a s o b s e r v e d . T h e s e r e s u l t sd o n o t p r e c l u d e t h e f o r m a t i o n o f m u t a g e n i c p r o d u c t s .H i g h l y v o l a t i l e a n d a q u e o u s r e a c t i o n p r o d u c t s a n d t h e

p r o d u c t s f r o m C 1 0 2 a n d l i p i d r e a c t i o n s h a v e n o t b e e nt e s t e d f o r t h e i r m u t a g e n i c p o t e n t i a l . A l s o , t h e b a c t e r i a ls t r a i n s u s e d i n t h e m u t a g e n i c i t y a s s a y may n o t b e s e n -s i t i v e t o t h e m u t a g e n i c e f f e c t s o f t h e r e a c t i o n p r o d u c t s .T h e f o r m a t i o n o f c a r b o n y l c o m p o u n d s f r o m r e a c t i o n s o fC 1 0 2 a n d l i p i d s s u g g e s t s a p o t e n t i a l h a z a r d s i n c e c a r -b o n y l c o m p o u n d s c o n s t i t u t e a p o t e n t i a l l y i m p o r t a n ts o u r c e o f h u m a n m u t a g e n s ( 3 9 ) . A n e w S a l m o n e l l at e s t e r s t r a i n ( T A 1 0 4 ) h a s r e c e n t l y b e e n d e v e l o p e d f o rd e t e c t i n g t h e s e c a r b o n y l m u t a g e n s ( 3 9 ) . S t u d i e s a r e c u r -r e n t l y u n d e r w a y t o d e t e r m i n e t h e m u t a g e n i c p o t e n t i a lo f t h e c h l o r i n a t e d a n d o x i d i z e d l i p i d p r o d u c t s u s i n g t h i sn e w s t r a i n .R e a c t i o n s w i t h Amino A c i d s ,P e p t i d e s a n d P r o t e i n s

N u m e r o u s a m i n o a c i d s , p e p t i d e s a n d p r o t e i n s i n b i -o l o g i c a l s y s t e m s c a n r e a d i l y u n d e r g o o x i d a t i o n o r c h l o -r i n a t i o n b y c h l o r i n e c o m p o u n d s . R e a c t i o n s o f v a r i o u sa m i n o a c i d s w i t h a q u e o u s c h l o r i n e a n d C 1 0 2 h a v e b e e no b s e r v e d b y m a n y o t h e r i n v e s t i g a t o r s .M a r g e r u m e t a l . ( 4 0 ) a n d I s a a c a n d M o r r i s ( 4 1 ) h a v es t u d i e d t h e r e a c t i o n s o f H O C l w i t h s e v e r a l a m i n o a c i d si n a n a q ue o u s s o l u t i o n a t n e u t r a l p H . A l l t h e a m i n o a c i d st e s t e d r e a c t e d r a p i d l y w i t h H O C l . T h e f o r m a t i o n o f N -c h l o r o c o m p o u n d s f r o m t h e r e a c t i o n m i x t u r e s w a s a l s oc h a r a c t e r i z e d . K i r k a n d M i t c h e l l ( 1 ) o b s e r v e d r a p i dc h a n g e s a n d f o r m a t i o n o f a n i n s o l u b l e p r e c i p i t a t e w h e nt h e y m i x e d a q u e o u s c h l o r i n e w i t h t r y p t o p h a n . U s i n gs t r u c t u r a l l y s i m i l a r i n d o l e c o m p o u n d s a s t r y p t o p h a nm o d e l s , t h e y c o n c l u d e d t h a t t h e h e t e r o c y c l i c r i n g i s i n -v o l v e d i n t h e r e a c t i o n s o f t h e a m i n o a c i d w i t h a q u e o u sc h l o r i n e . A l t h o u g h t h e r e a c t i o n p r o d u c t s w e r e n o t c o n -c l u s i v e l y i d e n t i f i e d , a m o n o c h l o r i n a t e d p r o d u c t w a s i s o -l a t e d a n d p a r t i a l l y c h a r a c t e r i z e d .A l t h o u g h m o s t a m i n o a c i d s d o n o t r e a d i l y r e a c t w i t hC 1 0 2 , s e v e r a l a m i n o a c i d s i n c l u d i n g t y r o s i n e , t r y p t o -p h a n , a n d c y s t e i n e w i l l r e a c t r a p i d l y ( 4 2 - 4 6 ) . T y r o s i n ef o r m s d o p a q u i n o n e a n d d o p a c h r o m e w h e n o x i d i z e d b yC 1 0 2 4 3 . T h i s r e a c t i o n h a s b e e n u s e d a s t h e b a s i s f o ra c o l o r i m e t r i c m e t h o d t o d e t e r m i n e t h e c o n c e n t r a t i o no f C 1 0 2 i n w a t e r ( 4 2 ) . P h e n o l i c c o m p o u n d s s u c h a s t y -r o s i n e a r e e s p e c i a l l y s u s c e p t i b l e t o o x i d a t i o n a n d c h l o -r i n a t i o n b y C 1 0 2 7 . C h l o r i n e d i o x i d e o x i d i z e s t r y p t o -p h a n t o f o r m i n s a t i n , i n d o x y l , i n d i g o r e d , a n du n i d e n t i f i e d y e l l o w - o r a n g e s u b s t a n c e s ( 4 3 ) . O x i d a t i o n o fc y s t i n e b y C l O 2 r e s u l t s i n t h e f o r m a t i o n o f c y s t e i c a c i dt h r o u g h t h e d i s u l f o x i d e i n t e r m e d i a t e 7 .O t h e r i n v e s t i g a t o r s h a v e s t u d i e d t h e r e a c t i o n s o f C 1 0 2w i t h a m i n o a c i d s u n d e r v a r y i n g c o n d i t i o n s . S c h m i d t a n dB r a u n s d o r f ( 4 7 ) f o u n d t h a t t h e l e a s t r e a c t i v e a m i n o a c i d sw e r e g l y c i n e , l e u c i n e , s e r i n e , a l a n i n e , p h e n y l a l a n i n e ,v a l i n e , h y d r o x y p r o l i n e , a n d a s p a r t i c a n d g l u t a m i c a c i d s .When a m i x t u r e o f t r y p t o p h a n , t y r o s i n e , p r o l i n e , t h r e -o n i n e , m e t h i o n i n e , v a l i n e , a n d l y s i n e w a s r e a c t e d w i t hd i a p h a n o l ( a 5 0 s o l u t i o n o f g l a c i a l a c e t i c a c i d s a t u r a t e dw i t h C 1 0 2 ) , t h e a r o m a t i c a m i n o a c i d s d i s a p p e a r e d a f t e r1 8 h r ( 4 8 ) . T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t a r o m a t i c a m i n o

2 7 0


5/8

C H LOR I N ATION OF ORG AN I C COMPOUNDS

a c i d s t e n d t o b e more s u s c e p t i b l e t h a n a l i p h a t i c a m i n oa c i d s t o o x i d a t i o n b y C 1 0 2 .When e x p o s e d t o a q u e o u s c h l o r i n e s o l u t i o n s , p e p t i d e sa n d p r o t e i n s are s u b j e c t t o o x i d a t i o n , s u b s t i t u t i o n , a n da d d i t i o n r e a c t i o n s ( 4 9 ) . C h l o r i n e i n c o r p o r a t i o n i n t o pro-t e i n s h a s b e e n d e m o n s t r a t e d i n s h r i m p ( 5 0 ) , p o u l t r y a n dm e a t ( 5 1 ) , e g g a l b u m i n ( 5 2 ) , f l o u r p r o t e i n s ( 4 3 , 5 3 ) , g e l -a t i n ( 5 4 ) , c a s e i n , a n d b o v i n e s e r u m a l b u m i n ( 5 5 , 5 6 ) .When f l o u r was t r e a t e d w i t h t e n t i m e s t h e c o m m e r c i a ll e v e l o f C 1 2 ( g ) , t h e l e v e l s o f m e t h i o n i n e , c y s t e i n e , t y -r o s i n e , a n d h i s t i d i n e d e c r e a s e d b y 6 8 . 3 , 4 0 . 8 , 3 1 . 6 , a n d1 6 . 8 , r e s p e c t i v e l y ( 4 4 ) . T s e n a n d K ul p ( 5 3 ) o b s e r v e dt h a t t h e a m o u n t o f w a t e r - e x t r a c t a b l e p r o t e i n s i n t r e a t e df l o u r i n c r e a s e d as c h l o r i n e c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d . T h ea u t h o r s s u g g e s t e d t h a t p r o t e i n s w e r e p r o g r e s s i v e l yc l e a v e d w i t h i n c r e a s i n g c h l o r i n e c o n c e n t r a t i o n . I n a d -d i t i o n , d i p e p t i d e s w i l l f o r m N , N - d i c h l o r o d i p e p t i d e s i na c o n c e n t r a t e d a q u e o u s c h l o r i n e s o l u t i o n ( 5 7 ) . H o w e v e r ,t h e a m i n o g r o u p i n v o l v e d i n - t h e p e p t i d e b o n d i s n o ta t t a c k e d b y a q u e o u s c h l o r i n e a t room t e m p e r a t u r e .M e r e d i t h e t a l . ( 5 8 ) t r e a t e d w h e a t f l o u r w i t h h i g hl e v e l s o f C 1 0 2 a n d d i d n o t f i n d a ny p r o t e i n or a m i n o a c i dc h l o r o d e r i v a t i v e s . H o w e v e r , t h e l e v e l s o f t r y p t o p h a na n d c y s t i n e w e r e r e d u c e d t o a b o u t 9 2 a n d 7 5 , r e s p e c -t i v e l y , o f t h e i r o r i g i n a l l e v e l s . I n a d d i t i o n , t h e o x i d a t i o no f c y s t e i n e t o c y s t e i c a c i d a n d o f m e t h i o n i n e t o v a r i o u so x i d e s h a s b e e n o b s e r v e d i n f l o u r t r e a t e d w i t h C 1 0 2 ( 5 9 ) .O t h e r c h a n g e s o b s e r v e d w h e n w h e a t f l o u r i s e x p o s e dt o h i g h l e v e l s o f C 1 0 2 i n c l u d e a n increase i n w a t e r s o l -u b i l i t y o f t h e f l o u r p r o t e i n s ( 4 4 ) . When s o l u t i o n s o fw h e a t p r o t e i n s ar e e x p o s e d t o C 1 0 2 , a p i n k - y e l l o w c o l o rd e v e l o p s as a r e s u l t o f o x i d a t i o n o f t y r o s i n e a n d t r y p -t o p h a n ( 4 4 ) .V e r y l i t t l e i s k n o w n a b o u t t h e t o x i c i t y o f t h e o x i d i z e dor c h l o r i n a t e d d e r i v a t i v e s o f a m i n o a c i d s a n d p r o t e i n s .C e r t a i n a m i n o a c i d s , s u c h as a s p a r t i c a c i d , t r y p t o p h a n ,a n d t y r o s i n e , as w e l l as p r o t e i n a c e o u s m a t e r i a l mayu n d e r g o h a l o g e n a t i o n t o f o r m d i h a l o a c e t o n i t r i l e s a n dt r i h a l o m e t h a n e s ( 6 0 ) , some o f w h i c h h a v e b e e n s h o w nt o b e g e n o t o x i c ( 6 1 , 6 2 ) . I n a d d i t i o n t o t r y p t o p h a n , M o r -r i s a n d Baum h a v e i d e n t i f i e d p r o l i n e a n d h y d r o x y p r o l i n eas p o t e n t i a l precursors o f c h l o r o f o r m f o r m a t i o n d u r i n gw a t e r c h l o r i n a t i o n ( 2 4 ) . T h e t o x i c i t i e s o f t h e n o n v o l a t i l e ,h a l o g e n a t e d , or o x i d i z e d p r o d u c t s , h o w e v e r , a re n o tk n o w n .S u s s m u t h ( 6 3 ) t e s t e d t h e g e n o t o x i c i t y o f t h e p r o d u c t sf o r n e d f r o m t h e c h l o r i n a t i o n o f a m i n o a c i d s . C h l o r i n a -t i o n o f m e t h i o n i n e , t y r o s i n e , p h e n y l a l a n i n e , c y s t e i n e ,a n d g l y c i n e r e s u l t e d i n t h e f o r m a t i o n o f m u t a g e n i c p r o d -u c t s i n t h e Ames a s s a y ; h o w e v e r , t h e p r o d u c t s w e r en o t i d e n t i f i e d . H o r t h e t a l . ( 6 4 ) a l s o t e s t e d t h e m u t a g e n i ca c t i v i t y o f e x t r a c t s o f c h l o r i n a t e d a m i n o a c i d s u s i n g t h eAmes a s s a y . W i t h t h e e x c e p t i o n o f g l y c i n e , m u t a g e n i ca c t i v i t y was o b s e r v e d i n a l l o f t h e e x t r a c t s t e s t e d w i t ht h e m o s t p o t e n t precursors b e i n g m e t h i o n i n e , t y r o s i n e ,p h e n y l a l a n i n e , a n d a m i x t u r e o f h e t e r o c y c l i c a m i n oa c i d s . T h e y i d e n t i f i e d s e v e r a l c o m p o u n d s i n t h e e x t r a c t sb y gas G C - M S . O n l y on e o f t h e i d e n t i f i e d p r o d u c t s , d i -c h l o r a c e t o n i t r i l e , i s a k n o w n m u t a g e n a n d was c o n s i d -e r e d u n l i k e l y t o a c c o u n t f o r a s i g n i f i c a n t p r o p o r t i o n o f

T a b l e 3 . I n c o r p o r a t i o n o f ' c h l o r i n e d u r i n g c h l o r i n a t i o n o f f l o u rw i t h c h l o r i n e g a s [ 3 W C 1 2 g ] . a . bF l o u r c o m p o n e n t C l i n c o r p o r a t e d , T o t a l f l o u r 9 9 . 3C h l o r o f o r m e x t r a c t ( l i p i d s ) 3 3 . 3C h l o r o f o r m e x t r a c t :N o n p o l a r l i p i d s 3 1 . 2

P o l a r l i p i d s 6 8 . 8W a t e r - i n s o l u b l e f r a c t i o n 2 1 . 0W a t e r - s o l u b l e o r g a n i c s 4 . 7C h l o r i d e i o n ( 3 6 C 1 ) 4 0 . 3a A d a p t e d f r o m W e i e t a l . ( 6 5 ) .b 2 0 g o f u b b l e a c h e d f l o u r , pH 5 . 8 , w a s c h l o r i n a t e d t o pH 5 . 2 5 u s i n gr a d i o l a b e l e d c h l o r i n e g a s w i t h a s p e c i f i c a c t i v i t y o f 1 . 2 6 x 1 0 6 d p m /m g .

t h e o b s e r v e d m u t a g e n i c a c t i v i t y . N o n v o l a t i l e p r o d u c t so f c h l o r i n a t i o n w e r e n o t t e s t e d f o r t h e i r m u t a g e n i c a c -t i v i t y .We a r e c u r r e n t l y i n v e s t i g a t i n g t h e p o t e n t i a l g e n o -t o x i c i t y o f r e a c t i o n p r o d u c t s o f a m i n o a c i d s a n d c h l o r i n ec o m p o u n d s . I n a p r e l i m i n a r y s t u d y , u s i n g t h e Amesm u t a g e n i c i t y a s s a y , we t e s t e d t h e m u t a g e n i c a c t i v i t yo f t h e n o n v o l a t i l e p r e c i p i t a t e t h a t f o r m s i m m e d i a t e l yw h e n t r y p t o p h a n a n d a q u e o u s c h l o r i n e i n 0 . 1 M p h o s -p h a t e b u f f e r , pH 6 . 0 , a r e m i x e d . T h e p r e c i p i t a t e w a sn o t m u t a g e n i c t o TA 9 8 ( u p t o 0 . 5 m g / p l a t e ) w i t h a n dw i t h o u t m e t a b o l i c a c t i v a t i o n . H o w e v e r , t h e s e p r e l i m i -n a r y r e s u l t s d o n o t p r o v e c o n c l u s i v e l y t h a t t h e r e a c t i o np r o d u c t s o f t r y p t o p h a n a r e n o t t o x i c . F o r e x a m p l e , a n -t a g o n i s t i c e f f e c t s o f t w o o r m o r e r e a c t i o n p r o d u c t s p r e s -e n t i n t h e p r e c i p i t a t e may c a n c e l o r m a s k a n y m u t a g e n i cr e s p o n s e . I n a d d i t i o n , r e a c t i o n c o n d i t i o n s may n o t a c -c u r a t e l y r e f l e c t t h o s e f o u n d i n t h e f o o d i n d u s t r y .R e a c t i o n s w i t h F o o d P r o d u c t sF l o u r i s c o m m o n l y t r e a t e d w i t h 1 , 2 0 0 t o 2 , 5 0 0 ppmC 1 2 ( g ) a s a b l e a c h i n g a g e n t a n d t o e n h a n c e i t s b a k i n gp r o p e r t i e s . T h e a b i l i t y o f c h l o r i n e t o i m p r o v e t h e b a k i n gp r o p e r t i e s o f f l o u r p r o m p t e d m a n y i n v e s t i g a t i o n s i n t ot h e r e a c t i o n s o f c h l o r i n e w i t h f l o u r c o m p o n e n t s .E a r l y s t u d i e s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e g l u t e n a n d l i p i df r a c t i o n s o f f l o u r w e r e s u s c e p t i b l e t o c h l o r i n a t i o n ( 2 0 ,2 1 ) . A f t e r f r a c t i o n a t i n g b l e a c h e d f l o u r s , a p p r o x i m a t e l yh a l f t h e c h l o r i n e c a n b e r e c o v e r e d i n t h e w a t e r s o l u b l ef r a c t i o n , p r e s u m a b l y i n t h e f o r m o f t h e c h l o r i d e i o n .G i l l e s e t a l . ( 2 6 ) a n a l y z e d c h l o r i n e c o n t e n t i n b l e a c h e df l o u r u s i n g X - r a y s p e c t r o s c o p y . T h e l i p i d a n d w a t e r c o n -t e n t s , w h i c h r e p r e s e n t a p p r o x i m a t e l y 5 o f t h e t o t a lf l o u r , w e r e f o u n d t o c o n t a i n g r e a t e r t h a n 9 0 o f t h ec h l o r i n e i n t r o d u c e d d u r i n g t h e b l e a c h i n g p r o c e s s . U s i n g3 6 C 1 2 g , W e i e t a l . ( 6 5 ) d e m o n s t r a t e d a l m o s t c o m p l e t ei n c o r p o r a t i o n o f t h e C l g , i n t o t h e f l o u r ( T a b l e 3 . T h eh i g h e s t l e v e l s o f t h e 3 C l i n t h e f l o u r w e r e p r e s e n t a sc h l o r i d e i o n o r w e r e i n c o r p o r a t e d i n t o t h e l i p i d s .T h e p r e s e n c e o f t h e c h l o r i d e i o n i n d i c a t e s a r e a c t i o no c c u r i n g i n w h i c h c h l o r i n e i s r e d u c e d t o t h e i o n . A l i k e l yt a r g e t o f c h l o r i n e o x i d a t i o n i s t h e s t a r c h f r a c t i o n , w h i c hc a n b e r e a d i l y o x i d i z e d a n d d e p o l y m e r i z e d . U c h i n o a n dW h i s t l e r ( 1 4 ) d e t e r n i n e d t h a t , u n d e r n o r m a l c h l o r i n a -

2 7 1


6/8

2 7 2 FUKAYAMA ET A L .T a b l e 4 . I n c o r p o r a t i o n o f 3 6 c h l o r i n e i n s h r i m p f o l l o w i n gi m m e r s i o n i n a 1 5 0 ppm s o l u t i o n o f 3 C l - l a b e l e d h y p o c h l o r o u sa c i d . a ' b

B i o l o g i c a l c o m p o n e n t 3 6 C l i n c o r p o r a t e d , T o t a l f r o m o r i g i n a l s o l u t i o n 2O f t o t a l :N o n e d i b l e p o r t i o n 2 5E d i b l e p o r t i o n 7 5O f e d i b l e p o r t i o n :C H C l 3 : M e O H f r a c t i o n ( l i p i d s ) 3T r i c h l o r o a c e t i c a c i d p r e c i p i t a t e 2 2( p r o t e i n s )3 6 C h l o r i d e i o n s ( 3 6 C I - ) 7 3W a t e r - s o l u b l e o r g a n i c s 2a A d a p t e d f r o m J o h n s t o n e t a l . ( 5 0 ) .b S h r i m p w e r e i n c u b a t e d f o r 3 0 m i n , pH 6 - 7 , a t r o o m t e m p e r a t u r e .t i o n t r e a t m e n t o f f l o u r , 42 o f t h e c h l o r i n e t h a t i s c o n -s u m e d i s r e q u i r e d f o r t h e r e s u l t i n g s t a r c h d e p o l y m e r -i z a t i o n . I n t e r e s t i n g l y , W e i e t a l . ( 6 5 ) f o u n d 4 7 o fc h l o r i n e i n t h e i r m o d e l s y s t e m t o b e i n t h e f o r m o f t h ec h l o r i d e i o n . O t h e r s t u d i e s h a v e i n d i c a t e d t h a t t h e a c -t i o n s o f c h l o r i n e o n t h e s t a r c h f r a c t i o n a r e r e s p o n s i b l ef o r t h e i m p r o v e d b a k i n g q u a l i t i e s o f b l e a c h e d f l o u r ( 1 0 ,1 1 , 2 0 , 2 1 ) .C o n s i d e r a b l e r e s e a r c h h a s b e e n c o n d u c t e d t o d e t e r -m i n e t h e t o x i c i t y o f c h l o r i n a t e d f l o u r . C u n n i n g h a m e ta l . ( 6 6 ) r e p o r t e d t h a t w e a n l i n g r a t s f e d f l o u r c h l o r i n a t e da t 2 , 0 0 0 a n d 1 0 , 0 0 0 ppm s h o w e d r e d u c e d g r o w t h r a t e sa n d i n c r e a s e d l i v e r a n d k i d n e y w e i g h t s a f t e r 2 w e e k so f e x p o s u r e . A s m e n t i o n e d p r e v i o u s l y , s i m i l a r e f f e c t sw e r e n o t e d i n r a t s f e d c h l o r i n a t e d p r o t e i n s o r l i p i d sd e r i v e d f r o m b l e a c h e d f l o u r ( 3 6 ) . I n a 4 - w e e k f e e d i n gs t u d y , F i s h e r e t a l . ( 6 7 ) e x p o s e d r a t s t o d i e t s c o n t a i n i n gc h l o r i n a t e d ( 1 2 5 7 o r 2 5 0 6 ppm c h l o r i n e ) f l o u r . A l t h o u g ha s l i g h t d o s e - r e l a t e d i n c r e a s e i n r e l a t i v e k i d n e y a n d l i v e rw e i g h t s w a s f o u n d i n t h e t r e a t e d a n i m a l s , n o p a t h o l o g -i c a l t i s s u e c h a n g e s w e r e o b s e r v e d . I n a c h r o n i c f e e d i n gs t u d y , r a t s f e d f l o u r c h l o r i n a t e d a t l e v e l s u s e d c o m -m e r c i a l l y ( 1 2 0 0 t o 2 5 0 0 p p m ) , d i d n o t d e v e l o p a n y p a t h -o l o g i c a l l e s i o n s , a n d t h e i r b o d y a n d o r g a n w e i g h t s w e r et h e s a m e a s t h o s e o f c o n t r o l s ( 6 8 ) . I n a s i m i l a r s t u d yw i t h m i c e , a d o s e - r e l a t e d i n c r e a s e i n h e a r t a n d k i d n e yw e i g h t s , a n d a d e c r e a s e i n o v a r y w e i g h t s w e r e o b s e r v e d( 6 9 ) . H o w e v e r , n o e v i de n c e o f c a r c i n o g e n i c i t y w a s a p -p a r e n t f o l l o w i n g t r e a t m e n t w i t h c h l o r i n a t e d f l o u r . T h ee v i d e n c e i n d i c a t e s t h a t c h l o r i n a t i o n o f f l o u r a t l e v e l su s e d c o m m e r c i a l l y d o e s n o t p o s e a s i g n i f i c a n t h u m a nh e a l t h r i s k .

C h l o r i n e i n c o r p o r a t i o n i n t o s h r i m p i m m e r s e d i n a 1 5 0ppm s o l u t i o n o f H O 3 6 C l w a s r e c e n t l y d e t e r m i n e d ( T a b l e4 ) ( 5 0 ) . A p p r o x i m a t e l y 2 o f t h e c h l o r i n e w a s i n c o r -p o r a t e d i n t o s h r i m p , w i t h 7 5 o f t h i s a m o u n t f o u n d i nt h e e d i b l e p o r t i o n . M o s t o f t h e c h l o r i n e a s s o c i a t e d w i t ht h e e d i b l e p o r t i o n w a s p r e s e n t a s c h l o r i d e i o n . L i p i da n a l y s i s i n d i c a t e d t h a t t h e m o r e h i g h l y s a t u r a t e d f a t t ya c i d s i . e . , c h o l e s t e r o l e s t e r s ) i n c o r p o r a t e d l e s s c h l o r i n e .I n a d d i t i o n , p h o s p h o l i p i d s i n c o r p o r a t e d m o r e c h l o r i n et h a n n e u t r a l l i p i d s . T h e h y d r o p h i l i c m o i e t y o f t h e p h o s -p h o l i p i d i n c r e a s e d i t s s o l u b i l i t y i n t h e a q u e o u s c h l o r i n e

s o l u t i o n , a l l o w i n g f o r t h e g r e a t e r i n c o r p o r a t i o n o f c h l o r -i n e .C u n n i n g h a m a n d L a w r e n c e m e a s u r e d t h e i n c o r p o -r a t i o n o f C l i n t o p i e c e s o f b e e f , p o r k , a n d p o ul t r y i m -e r s e d i n a 2 0 0 ppm a q u e o u s 3 6 C l s o l u t i o n ( 5 1 ) . W i t h i n 2h r , o v e r 5 0 o f t h e c h l o r i n e r e a c t e d w i t h b o t h t h e l e a na n d f a t f r a c t i o n s o f t h e m e a t s . M o s t o f t h e c h l o r i n e w a sr e d u c e d t o c h l o r i d e i o n , w h i c h l e a c h e d i n t o t h e w a t e r .N e v e r t h e l e s s , s i g n i f i c a n t a m o u n t s o f c h l o r i n e r e a c t e dw i t h t i s s u e l i p i d s a n d r e m a i n e d i n t h e m e a t .R o b i n s o n e t a l . ( 7 0 ) i n v e s t i g a t e d t h e f o r m a t i o n o f c h l o -r o f o r m i n f r e s h l y e v i s c e r a t e d p o u l t r y c a r c a s s e s e x p o s e dt o w a t e r c o n t a i n i n g a q u e o u s c h l o r i n e o r c h l o r i n e d i o x -i d e . T r e a t m e n t c o n d i t i o n s s i m u l a t e d c o m m e r c i a l b r o i l e rc h i c k e n p r o c e s s i n g . Low l e v e l s o f c h l o r o f o r m w e r e d e -t e c t e d i n c a r c a s s e s t h a t w e r e t r e a t e d w i t h a q u e o u sc h l o r i n e o r C 1 0 2 s o l u t i o n s . T h e h i g h e s t c o n c e n t r a t i o n o fc h l o r o f o r m ( 4 4 7 p p b ) w a s f o u n d i n c a r c a s s e s i m m e r s e di n w a t e r c o n t a i n i n g 5 0 m g / L o f a q u e o u s c h l o r i n e . T h ec h l o r o f o r m c o n c e n t r a t i o n w a s h i g h e r i n d e p o t f a t t h a ni n t h e o t h e r t i s s u e s e x a m i n e d . T h e s o u r c e o f t h e c h l o -r o f o r m i s u n k n o w n , a l t h o u g h t h e c h l o r o f o r m may h a v eb e e n p r e s e n t i n t h e a q u e o u s c h l o r i n e o r C 1 0 2 s o l u t i o n sb e f o r e t h e c h i c k e n s w e r e i m m e r s e d . W h e t h e r t h e i m -m e r s i o n w a t e r w a s a n a l y z e d f o r c h l o r o f o r m c o n t e n t b e -f o r e t h e c a r c a s s e s w e r e t r e a t e d w a s n o t m e n t i o n e d .N e v e r t h e l e s s , t h e p o s s i b i l i t y t h a t c h l o r o f o r m w a sf o r m e d f r o m t h e r e a c t i o n o f c h l o r i n e o r C 1 0 2 w i t h o r -g a n i c c h e m i c a l s f o u n d n a t u r a l l y i n t h e f o o d p r o d u c t c a n -n o t b e r u l e d o u t .Summary

T h i s r e p o r t h a s f o c u s e d o n t h e r e a c t i o n s o f c h l o r i n ec o m p o u n d s w i t h c a r b o h y d r a t e s , l i p i d s , a n d p r o t e i n s .N o t m e n t i o n e d a r e many o t h e r o r g a n i c c h e m i c a l s p r e s -e n t i n f o o d t h a t may r e a c t w i t h c h l o r i n e , i n c l u d i n g t h en u c l e i c a c i d s , v i t a m i n s a n d v i t a m i n p r e c u r s o r s , c o m p l e xl i p i d s , s t e r o i d s , a n d o t h e r c h e m i c a l s a n d e s s e n t i a l t r a c ee l e m e n t s . I n m o s t c a s e s , t h e r e a c t i o n s o f c h l o r i n e c o m -p o u n d s w i t h t h e s e f o o d c o m p o n e n t s h a v e n o t b e e n s t u d -i e d .T o d e t e r m i n e a d e q u a t e l y t h e r i s k s o f u s i n g c h l o r i n ec o m p o u n d s i n t h e f o o d i n d u s t r y , t h e a m o u n t s o f c h l o r i n eu s e d a n d t h e r e a c t i v i t i e s o f t h e c h l o r i n e c o m p o u n d s w i t hf o o d c h e m i c a l s m u s t b e e x a m i n e d . A l s o , t h e r e a c t i o np r o d u c t s m u s t b e i d e n t i f i e d a n d t h e i r t o x i c i t i e s a s -s e s s e d . F i n a l l y , t h e a m o u n t s o f t h e s e r e a c t i o n p r o d u c t st o w h i c h c o n s u m e r s a r e e x p o s e d s h o u l d b e d e t e r m i n e d .A t t h i s t i m e , i t i s t o o e a r l y t o a s s e s s t h e r i s k s o f u s i n gc h l o r i n e c o m p o u n d s i n f o o d s . I t i s h o p e d t h a t w e mayh a v e a n a n s w e r i n t h e n e a r f u t u r e .

T h i s w o r k w a s s up p o r t e d b y t h e U . S . E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o nA g e n c y g r a n t n o . R - 8 1 0 4 1 6 . I t h a s b e e n s u b j e c t t o t h e A g e n c y s r e -v i e w a n d h a s b e e n a p p r o v e d f o r p u b l i c a t i o n a s a n EP A d o c u m e n t .M e n t i o n o f t r a d e n a m e s o r c o m m e r c i a l p r o d u c t s d o e s n o t c o n s t i t u t ee n d o r s e m e n t o r r e c o m m e n d a t i o n f o r u s e .REFERENCES

1 . K i r k , J . R . , a n d M i t c h e l l , S . K . R i s k s a n d b e n e f i t s a s s o c i a t e d w i t hc h l o r i n e i n t h e f o o d i n d u s t r y . I n : W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n -


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CHLORINATION OF OR GA N I C COMPOUNDS 2 7 3m e n t a l I m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 3 ( R . L . J o l l e y , W . A .B r u n g s , R . B . C u m m i n g , a n d V . A . J a c o b s , E d s . ) , Ann A r b o rS c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 8 0 , p p . 2 8 3 - 3 0 3 .2 . M e r c e r , W . A . , a n d S o m e r s , I . I . C h l o r i n e i n f o o d p l a n t s a n i t a t i o n .I n : A d v a n c e s i n F o o d R e s e a r c h ( E . M . M r a k a n d G . F . S t e w a r t ,E d s . ) , A c a d e m i c P r e s s , Ne w Y o r k , 1 9 5 7 , p p . 1 2 9 - 1 6 9 .3 . D y c h d a l a , G . R . C h l o r i n e a n d c h l o r i n e c o m p o u n d s . I n : D i s i n f e c -t i o n , S t e r i l i z a t i o n , a n d P r e s e r v a t i o n ( S . S . B l o c k , E d . ) , L e a F e b i g e r . P h i l a d e l p h i a , 1 9 8 3 , p p . 1 5 7 - 1 8 2 .4 . M o r r i s , J . C . T h e c h e m i s t r y o f a q u e o u s c h l o r i n e i n r e l a t i o n t ow a t e r c h l o r i n a t i o n . I n : W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m -p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 1 ( R . L . J o l l e y , E d . ) , Ann A r b o rS c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r . M I , 1 9 7 8 , p p . 2 1 - 3 6 .5 . G h a n b a r i , H . A . , W h e e l e r , W . B . , a n d K i r k , J . R . R e a c t i o n s o fa q u e o u s c h l o r i n e a n d c h l o r i n e d i o x i d e w i t h l i p i d s : c h l o r i n e i n c o r -p o r a t i o n . J . F o o d S c i . 4 7 : 4 8 2 - 4 8 5 ( 1 9 8 2 ) .6 . W h i t e , G . C . H a n d b o o k o f C h l o r i n a t i o n . V a n N o s t r a n d R e i n h o l dC o m p a n y , Ne w Y o r k , 1 9 7 2 .7 . M a s s c h e l e i n , W . J . C h l o r i n e D i o x i d e . C h e m i s t r y a n d E n v i r o n -m e n t a l I m p a c t o f O x y c h l o r i n e C o m p o u n d s . A n n A r b o r S c i e n c eP u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 7 9 .8 . B e n a r d e , M . A . , I s r a e l , B . M . , O l i v i e r i , V . P . , a n d G r a n s t r o m ,M . L . E f f i c i e n c y o f c h l o r i n e d i o x i d e a s a b a c t e r i c i d e . A p p l . M i -c r o b i o l . 1 3 : 7 7 6 - 7 8 0 ( 1 9 6 5 ) .9 . W h i s t l e r , R . L . , a n d S c h w e i g e r , R . O x i d a t i o n o f a m y l o p e c t i n w i t hh y p o c h l o r i t e a t d i f f e r e n t h y d r o g e n i o n c o n c e n t r a t i o n s . J . A m .C h e m . S o c . 7 9 : 6 4 6 0 - 6 4 6 4 ( 1 9 5 7 ) .1 0 . J o hn s o n , A . C . , H o s e n e y , R . C . , a n d G h a i s i , K . C h l o r i n e t r e a t -m e n t o f c a k e f l o u r s . V . O x i d a t i o n o f s t a r c h . C e r e a l C h e m . 5 7 : 9 4 -9 6 ( 1 9 8 0 ) .1 1 . H u a n g , G . , F i n n , J . W . , a n d V a r r i a n o - M a r s t o n , E . F l o u r c h l o -r i n a t i o n . I . C h l o r i n e l o c a t i o n a n d q u a n t i t a t i o n i n a i r - c l a s s i f i e d f r a c -t i o n s a n d p h y s i c o c h e m i c a l e f f e c t s o n s t a r c h . C e r e a l C h e m . 5 9 :4 9 6 - 5 0 0 ( 1 9 8 2 ) .1 2 . F l i s , I . E . , T u m a n o v a , T . A . , H e r n a d u , S . , a n d N a d g a , L . A .O x i d a t i o n o f t h e c e l l u l o s e monomer ( D - g l u c o s e ) w i t h c h l o r i n e d i o x -i d e a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s . T r . L e n i n g s , T e k h n o l . I n s t . T s e l -l y u l o z n . - B u m a z h n . P r o m . 1 6 : 6 2 - 6 7 ( 1 9 6 5 ) ; C h e m . A b s t r . 6 4 :1 5 9 6 4 e ( 1 9 6 6 ) .1 3 . T u m a n o v a , T . A . , F l i s , I . E . , H e r n a d u , S . , a n d G r i g o r , T . T .R e a c t i o n s o f D - g l u c o s e w i t h c h l o r i n e d i o x i d e i n a q u e o u s s o l u t i o n sa t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s . T r . L e n i n g s . T e k h n o l . I n s t . T s e l l y u -l o z n . - B u m a z h n . P r o m . 2 1 : 2 7 5 - 2 7 9 ( 1 9 6 8 ) ; C h e m . A b s t r . 7 1 :5 0 3 9 8 x ( 1 9 6 9 ) .1 4 . U c h i n o , N . , a n d W h i s t l e r , R . L . O x i d a t i o n o f w h e a t s t a r c h w i t hc h l o r i n e . C e r e a l C h e m . 3 9 : 4 7 7 - 4 8 2 ( 1 9 6 2 ) .1 5 . I n g l e , T . R . , a n d W h i s t l e r , R . L . A c t i o n o f c h l o r i n e o n s e m i d r ys t a r c h . C e r e a l C h e m . 4 1 : 4 7 4 - 4 8 3 ( 1 9 6 4 ) .1 6 . W h i s t l e r , R . L . , M i t t a g , T . W . , a n d I n g l e , T . R . C h l o r i n o l y s i s o fg l y c o s i d i c b o n d s . J . A m . C h e m . S o c . 8 7 : 4 2 1 8 - 4 2 1 9 ( 1 9 6 5 ) .1 7 . W h i s t l e r , R . L . , M i t t a g , T . W . , a n d I n g l e , T . R . M e c h a n i s m s o fs t a r c h d e p o l y m e r i z a t i o n w i t h c h l o r i n e . C e r e a l C h e m . 4 3 : 3 6 2 - 3 7 1( 1 9 6 6 ) .1 8 . W h i s t l e r , R . L . , M i t t a g , T . W . , I n g l e , T . R . , a n d R u f f i n i , G .A c t i o n o f c h l o r i n e o n c e l l u l o s e . T a p p i 4 9 : 3 1 0 - 3 1 5 ( 1 9 6 6 ) .1 9 . W h i s t l e r , R . L . , a n d P y l e r , R . E . A c t i o n o f c h l o r i n e o n w h e a tf l o u r p o l y s a c c h a r i d e s . C e r e a l C h e m . 4 5 : 1 8 3 - 1 9 1 ( 1 9 6 8 ) .2 0 . S o l l a r s , W . F . C a k e a n d c o o k i e f l o u r f r a c t i o n s a f f e c t e d b y c h l o r i n eb l e a c h i n g . C e r e a l C h e m . 3 5 : 1 0 0 - 1 1 0 ( 1 9 5 8 ) .2 1 . S o l l a r s , W . F . C h l o r i d e c o n t e n t o f c a k e f l o u r s a n d f l o u r f r a c t i o n s .C e r e a l C h e m . 3 8 : 4 8 7 - 5 0 0 ( 1 9 6 1 ) .2 2 . B e c k e r , E . S . , H a m i l t o n J . K . , a n d L u c k e , W . E . C e l l u l o s e o l i -g o s a c c h a r i d e s a s m o d e l c o m p o u n d s i n c h l o r i n e d i o x i d e b l e a c h i n g .T a p p i 4 8 : 6 0 - 6 4 ( 1 9 6 5 ) .2 3 . C r a n e , A . M . , K o v a c i c , P . , a n d K o v a c i c , E . D . V o l a t i l e h a l o c a r b o np r o d u c t i o n f r o m t h e c h l o r i n a t i o n o f m a r i n e a l g a l b y p r o d u c t s , i n -c l u d i n g D - m a n n i t o l . E n v . S c i . T e c h n o l . 1 4 : 1 3 7 1 - 1 3 7 4 ( 1 9 8 0 ) .2 4 . M o r r i s , J . C . , a n d B a u m , B . P r e c u r s o r s a n d m e c h a n i s m s o f h a l o -f o r m f o r m a t i o n i n t h e c h l o r i n a t i o n o f w a t e r s u p p l i e s . I n : W a t e rC h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 2( R . L . J o l l e y , H . G o r c h e v , a n d D . H . H a m i l t o n , J r . , E d s . ) , AnnA r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 7 8 , p p . 2 9 - 4 8 .2 5 . L e o p o l d , B . , a n d M u t t o n , D . B . T h e e f f e c t o f c h l o r i n a t i n g a n d

o x i d i z i n g a g e n t s o n d e r i v a t i v e s o f o l e i c a c i d . T a p p i 4 2 : 2 1 8 - 2 2 5 1 9 5 9 .2 6 . G i l l e s , R . A . , K a e l b l e , E . F . , a n d Y o u n g s , V . L . X - r a y s p e c t r o -g r a p h i c a n a l y s i s o f c h l o r i n e i n b l e a c h e d f l o u r a n d i t s f r a c t i o n .C e r e a l C h e m . 4 1 : 4 1 2 - 4 2 4 ( 1 9 6 4 ) .2 7 . J o h n s o n , A . C . , H o s e n e y , R . C . , a n d V a r r i a n o - M a r s t o n , E . C h l o -r i n e t r e a t m e n t o f c a k e f l o u r s . I . E f f e c t s o f l i p i d s . C e r e a l C h e m .5 6 : 3 3 3 - 3 3 5 ( 1 9 7 9 ) .2 8 . S p i e s , R . D . , a n d K i r l e i s , A . W . E f f e c t o f f r e e f l o u r l i p i d s o n c a k e -b a k i n g p o t e n t i a l . C e r e a l C h e m . 5 5 : 6 9 9 - 7 0 4 ( 1 9 7 8 ) .2 9 . L i n d g r e n , B . O . , a n d S v a h n , C . M . R e a c t i o n s o f c h l o r i n e d i o x i d ew i t h u n s a t u r a t ed c o m p o u n d s . A c t a C h e m . S c a n d . 2 0 : 2 1 1 - 2 1 8( 1 9 6 6 ) .3 0 . G h a n b a r i , H . A . , W h e e l e r , W . B . , a n d K i r k , J . R . R e a c t i o n s o fc h l o r i n e a n d c h l o r i n e d i o x i d e w i t h f r e e f a t t y a c i d s , f a t t y a c i d e s -t e r s , a n d t r i g l y c e r i d e s . I n : W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a lI m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 4 ( R . L . J o l l e y , W . A . B r u n g s ,J . A . C o t r uv o , R . B . C u m m i n g , J . S . M a t t i c e , a n d V . A . J a c o b s ,E d s . Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 8 3 ,p p . 1 6 7 - 1 8 0 .3 1 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . A c o m p a r i s o n o f t h ed i s t r i b u t i o n a n d e l i m i n a t i o n o f o l e i c a n d c h l o r i n a t e d o l e i c a c i d sa n d t h e i r m e t a b o l i t e s i n r a t s . F o o d C o s m e t . T o x i c o l . 1 4 : 2 8 3 - 2 8 8( 1 9 7 6 ) .3 2 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . L D 5 0 o f c h l o r i n a t e df l o u r l i p i d s , c o r n o i l a n d u n s a t u r a t e d f a t t y a c i d s i n r a t s . N u t r .R e p t s . I n t . 1 6 : 1 1 - 1 4 ( 1 9 7 7 ) .3 3 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . A b s o r p t i o n a n d m e -t a b o l i s m o f c h l o r i n a t e d f a t t y a c i d s a n d t r i g l y c e r i d e s i n r a t s . F o o dC o s m e t . T o x i c o l . 1 5 : 1 0 1 - 1 0 3 ( 1 9 7 7 ) .3 4 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . P l a c e n t a l a n d mam-m a r y t r a n s f e r o f c h l o r i n a t e d f a t t y a c i d s i n r a t s . F o o d C o s m e t .T o x i c o l . 1 5 : 1 8 3 - 1 8 6 ( 1 9 7 7 ) .3 5 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . A b i l i t y o f a d u l t a n df o e t a l r a t t i s s u e s t o m e t a b o l i z e c h l o r i n a t e d f a t t y a c i d s . F o o d C o s -m e t . T o x i c o l . 1 5 : 3 3 1 - 3 3 4 ( 1 9 7 7 ) .3 6 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . E f f e c t o f c h l o r i n a t e dl i p i d a n d p r o t e i n f r a c t i o n s o f c a k e f l o u r o n g r o w t h r a t e a n d o r g a nw e i g h t s i n r a t s . B u l l . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . 1 9 : 7 3 - 7 9 ( 1 9 7 8 ) .3 7 . W e i l , C . S . M e t a b o l i c A s p e c t s o f F o o d S a f e t y . B l a c k w e l l S c i e n t i f i cP u b l i c a t i o n s , O x f o r d , 1 9 7 0 , p . 4 1 9 .3 8 . M a r o n , D . , a n d A m e s , B . N . R e v i s e d m e t h o d f o r t h e S a l m o n e l l am u t a g e n i c i t y t e s t . M u t a t . R e s . 1 1 3 : 1 7 3 - 2 1 5 ( 1 9 8 3 ) .3 9 . M a r n e t t , L . J . , H u r d , H . K . , H o l l s t e i n , M . C . , L e v i n , D . E . ,E s t e r b a u e r , H . , a n d A m e s , B . N . N a t u r a l l y o c c u r r i n g c a r b o n y lc o m p o u n d s a r e m u t a g e n s i n S a l m o n e l l a t e s t e r s t r a i n T A 1 0 4 . M u -t a t . R e s . 1 4 8 : 2 5 - 3 4 ( 1 9 8 5 ) .4 0 . M a r g e r u m , D . W . , G r a y , E . T . , J r . , a n d H u f f m a n , R . P . C h l o -r i n a t i o n a n d t h e f o r m a t i o n o f N - c h l o r o c o m p o u n d s i n w a t e r t r e a t -m e n t . I n : O r g a n o m e t a l s a n d O r g a n o m e t a l l o i d s , O c c u r r e n c e a n dF a t e i n t h e E n v i r o n m e n t ( F . E . B r i n c k m a n a n d J . M . B e l l o m a ,E d s . ) , A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y , W a s h i n g t o n , D . C . , 1 9 7 9 , p p .2 7 8 - 2 9 1 .4 1 . I s a a c , R . A . , a n d M o r r i s , J . C . M o d e l i n g o f r e a c t i o n s b e t w e e na q u e o u s c h l o r i n e a n d n i t r o g e n o u s c o m p o u n d s . I n : W a t e r C h l o r i -n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 4 ( R . A .J o l l e y , W . A . B r u n g s , J . A . C o t r u v o , R . B . C u m m i n g , J . S .M a t t i c e , a n d V . A . J a c o b s , E d s . ) , Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r sI n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 8 3 , p p . 6 3 - 7 5 .4 2 . H o d g d e n , H . W ., a n d I n g o l s , R . S . D i r e c t c o l o r i m e t r i c m e t h o df o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f c h l o r i n e d i o x i d e i n w a t e r . A n a l . C h e m .2 6 : 1 2 2 4 - 1 2 2 6 ( 1 9 5 4 ) .4 3 . F u j i i , M . , a n d U k i t a , M . M e c h a n i s m o f w h e a t - p r o t e i n c o l o r i n g b yc h l o r i n e d i o x i d e . N i p p o n N o g e i K a g a k u K a i s h i 3 1 : 1 0 1 ( 1 9 5 7 ) ;C h e m . A b s t r . 5 3 : 2 0 5 9 6 ( 1 9 5 9 ) .4 4 . E w a r t , J . A . D . A c t i o n o f g l u t a r a l a d e h y d e , n i t r o u s a c i d o r c h l o r i n eo n w h e a t p r o t e i n s . J . S c i . F o o d A g r . 1 9 : 3 7 0 - 3 7 3 ( 1 9 6 8 ) .4 5 . N o s s , C . I . , D e n n i s , W . H . , a n d O l i v i e r i , V . P . R e a c t i v i t y o fc h l o r i n e d i o x i d e w i t h n u c l e i c a c i d s a n d p r o t e i n s . I n : W a t e r C h l o -r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 4 ( R .L . J o l l e y , W . A . B r u n g s , J . A . C o t r u v o , R . B . C u m m i n g s , a n dV . A . J a c o b , E d s . ) , Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , AnnA r b o r , MI 1 9 8 3 , p p . 1 6 7 - 1 8 0 .


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2 7 4 FUKAYAMA ET A L .4 6 . T a y m a z , K . , W i l l i a m s , D . T . , a n d B e n o i t , F . F . R e a c t i o n o fa q u e o u s c h l o r i n e d i o x i d e w i t h a m i n o a c i d s f o u n d i n w a t e r . B u l l .E n v i r o n . C o t a m . T o x i c o l . 2 3 : 4 5 6 - 4 6 3 ( 1 9 7 9 ) .4 7 . S c h m i d t , E . , a n d B r a u n s d o r f , K . Z u r K e n n t n i s d e r n a t u r l i c h e nE i w e i s s s t o f f e I . M i t t e i l u n g : V e r h a l t e n v o n C h l o r d i o x y d g e g e n u -b e r o r g a n i s c h e n V e r b i n d u n g e n . B e r . 5 5 : 1 5 2 9 - 1 5 3 4 ( 1 9 2 2 ) .4 8 . K e n n a u g h , J . A c t i o n o f d i a p h a n o l o n a r t h r o p o d c u t i c l e s . N a t u r e1 8 0 : 2 3 8 ( 1 9 5 7 ) .4 9 . J o l l e y , R . L . , J o n e s , G . , P i t t , W. W . , a n d T h o m p s o n , J . E . C h l o -r i n a t i o n o f o r g a n i c s i n c o o l i n g w a t e r s a n d p r o c e s s e f f l u e n t s . I n :W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c t a n d H e a l t h E f f e c t s ,V o l . 1 ( R . L . J o l l e y , E d . ) , Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . ,A n n A r b o r , M I , 1 9 7 7 , p p . 1 0 5 - 1 3 8 .5 0 . J o h n s t o n , J . J . , G h a n b a r i , H . A . , W h e e l e r , W . B . , a n d K i r k , J .R . C h l o r i n e i n c o r p o r a t i o n i n s h r i m p . J . F o o d S c i . 4 8 : 6 6 8 - 6 7 0( 1 9 8 3 ) .5 1 . C u n n i n g h a m , H . M . , a n d L a w r e n c e , G . A . E f f e c t o f e x p o s u r e o fm e a t a n d p o u l t r y t o c h l o r i n a t e d w a t e r o n t h e r e t e n t i o n o f c h l o -r i n a t e d c o m p o u n d s a n d w a t e r . J . F o o d S c i . 4 2 : 1 5 0 4 - 1 5 0 9 ( 1 9 7 7 ) .5 2 . B a k e r , R . W . R . S t u d i e s o n t h e r e a c t i o n b e t w e e n s o d i u m h y -p o c h l o r i t e a n d p r o t e i n s . B i o c h e m . J . 4 1 : 3 3 7 - 3 4 2 ( 1 9 4 7 ) .5 3 . T s e n , C . C . , a n d K u l p , K . E f f e c t s o f c h l o r i n e o n f l o u r p r o t e i n s ,d o u g h p r o p e r t i e s , a n d c a k e q u a l i t y . C e r e a l C h e m . 4 8 : 2 4 7 - 2 5 5( 1 9 7 1 ) .5 4 . W r i g h t , N . C . T h e a c t i o n o f h y p o c h l o r i t e s o n a m i n o a c i d s a n dp r o t e i n s . T h e e f f e c t o f a c i d i t y a n d a l k a l i n i t y . B i o c h e m . J . 3 0 : 1 6 6 1 -

1 6 6 7 ( 1 9 3 6 ) .5 5 . M i l r o y , T . H . T h e a c t i o n o f h y p o c h l o r i t e s a n d a l l i e d s u b s t a n c e so n p r o t e i n s , a n d t h e i r b e h a v i o u r o n i n j e c t i o n . B i o c h e m . J . 1 0 :4 5 3 - 4 6 5 ( 1 9 1 6 ) .5 6 . W r i g h t , M . C . T h e a c t i o n o f h y p o c h l o r i t e s o n a m i n o - a c i d s a n dp r o t e i n s . B i o c h e m . J . 2 0 : 5 2 4 - 5 3 2 ( 1 9 2 6 ) .5 7 . P e r e i r a , W . E . , H o y a n o , Y . , S u m m o n s , R . E . , B a c o n , V . A . , a n dD u f f i e l d , A . M . C h l o r i n a t i o n s t u d i e s . I I . T h e r e a c t i o n o f a q u e o u sh y p o c h l o r o u s a c i d w i t h a l p h a - a m i n o a c i d s a n d d i p e p t i d e s .B i o c h i m . B i o p h y s . A c t a 3 1 3 : 1 7 0 - 1 8 0 ( 1 9 7 3 ) .5 8 . M e r e d i t h , P . , S a m m o n s , H . G . , a n d F r a z e r , A . C . S t u d i e s o n t h ee f f e c t s o f t r e a t m e n t w i t h c h l o r i n e d i o x i d e o n t h e p r o p e r t i e s o fw h e a t f l o u r . I . T h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f p r o t e i n o f t r e a t e df l o u r . J . S c i . F o o d A g r . 7 : 3 6 1 - 3 7 0 ( 1 9 5 6 ) .5 9 . M o r a n , T . , P a c e , J . , a n d M c D e r m o t t , E . E . I n t e r a c t i o n o f c h l o r i n ed i o x i d e w i t h f l o u r : c e r t a i n c h e m i c a l a s p e c t s . N a t u r e 1 7 1 : 1 0 3 - 1 0 6 1 9 5 3 .6 0 . B i e b e r , T . I . , a n d T r e h y , M . L . D i h a l o a c e t o n i t r i l e s i n c h l o r i n a t e d

n a t u r a l w a t e r s . I n : W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c ta n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 4 ( R . L . J o l l e y , W. A . B r u n g s , J . A .C o t r u v o , R . B . C u m m i n g , J . S . M a t t i c e , a n d V. A . J a c o b s , E d s . ) ,Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , Ann A r b o r , M I , 1 9 8 3 , p p .1 6 7 - 1 8 0 .6 1 . S i m o n , V . F . , K a u h a n e n , K . L . , a n d T a r d i f f , R . G . M u t a g e n i ca c t i v i t y o f c h e m i c a l s i d e n t i f i e d i n d r i n k i n g w a t e r . P r o g r . G e n e t i cT o x i c o l . 2 : 2 4 9 - 2 5 8 1 9 7 7 .6 2 . P e r e i r a , M . A . C a r c i n o g e n i c i t y o f c h l o r i n a t i o n b y - p r o d u c t s : T r i -h a l o m e t h a n e s . I n : W a t e r C h l o r i n a t i o n . E n v i r o n m e n t a l I m p a c ta n d H e a l t h E f f e c t s . V o l . 4 ( R . L . J o l l e y , W. A . B r u n g s , J . A .C o t r u v o , R . B . C u m m i n g , J . S . M a t t i c e , a n d V . A . J a c o b s , E d s . ) ,Ann A r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r s I n c . , A n n A r b o r , M I , 1 9 8 3 , p p .1 6 7 - 1 8 0 .6 3 . S u s s m u t h , R . G e n e t i c e f f e c t s o f a m i n o a c i d s a f t e r c h l o r i n a t i o n .M u t a t . R e s . 1 0 5 : 2 3 - 2 8 ( 1 9 8 2 ) .6 4 . H o r t h , H . , C r a t h o r n e , B . , G w i l l i a m , R . D . , S t a n l e y , J . A . , S t e e l ,C . P . , a n d T h o m a s , M . J . T e c h n i q u e s f o r t h e f r a c t i o n a t i o n a n di d e n t i f i c a t i o n o f m u t a g e n s p r o d u c e d b y w a t e r t r e a t m e n t c h l o r i -n a t i o n . I n : A d v a n c e s i n S a m p l i n g a n d A n a l y s i s o f O r g a n i c P o l -l u t a n t s f r o m W a t e r , V o l . 2 : T o x i c i t y T e s t i n g / A n a l y s i s I n t e r f a c e I . H . S u f f e t , a n d M . M a l a y a n d i , E d s . ) , A d v a n c e s i n C h e m i s t r yS e r i e s , A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y , i n p r e s s .6 5 . W e i , C . I . , G h a n b a r i , A . , W h e e l e r , W . B . , a n d K i r k , J . R . F a t eo f c h l o r i n e d u r i n g f l o u r c h l o r i n a t i o n . J . F o o d S c i . 4 9 : 1 1 3 6 - 1 1 3 8 ,1 1 5 3 ( 1 9 8 4 ) .

6 6 . C u n n i n g h a m , H . M . , L a w r e n c e , G . A . , a n d T r y p h o n a s , L . T o x i ce f f e c t s o f c h l o r i n a t e d c a k e f l o u r i n r a t s . J . T o x i c o l . E n v i r o n .H e a l t h 2 : 1 1 6 1 - 1 1 7 1 ( 1 9 7 7 ) .6 7 . F i s h e r , N . , B e r r y , R . , a n d H a r d y , J . S h o r t - t e r m t o x i c i t y s t u d yi n r a t s o f c h l o r i n a t e d c a k e f l o u r . F o o d C h e m . T o x i c o l . 2 1 : 4 2 3 -4 2 6 ( 1 9 8 3 ) .6 8 . F i s h e r , N . , H u t c h i n s o n , J . B . , B e r r y , R . , H a r d y , J . , a n d G i n -o c c h i o , A . V . L o n g - t e r m t o x i c i t y a n d c a r c i n o g e n i c i t y s t u d i e s o fc a k e m a d e f r o m c h l o r i n a t e d f l o u r . I . S t u d i e s i n r a t s . F o o d C h e m .T o x i c o l . 2 1 : 4 2 7 - 4 3 4 ( 1 9 8 3 ) .6 9 . G i n n o c c h i o , A . V . , F i s h e r , N . , H u t c h i n s o n , J . B . , B e r r y , R . , a n dH a r d y , J . L o n g - t e r m t o x i c i t y a n d c a r c i n o g e n i c i t y s t u d i e s o f c a k em a d e f r o m c h l o r i n a t e d f l o u r . 2 . S t u d i e s i n m i c e . F o o d C h e m .T o x i c o l . 2 1 : 4 3 5 - 4 3 9 ( 1 9 8 3 ) .7 0 . R o b i n s o n , D . , M e a d , G . C . , a n d B a r n e s , K . A . D e t e c t i o n o f c h l o -r o f o r m i n t h e t i s s u e s o f f r e s h l y e v i s c e r a t e d p o u l t r y c a r c a s s e s e x -p o s e d t o w a t e r c o n t a i n i n g a d d e d c h l o r i n e o r c h l o r i n e d i o x i d e . B u l l .E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . 2 7 : 1 4 5 - 1 5 0 ( 1 9 8 1 ) .

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Comparation in Food With Chlorine Dioxide