Identification of mutagens in drinking water

L'identification des composés mutagènes dans l'eau potable

WRc Medmenham, Henley Road, Medmenham, PO Box 16, Marlow, Buckinghamshire SL7 2HD, UK

Abstract

Mutagenicity is frequently detected in drinking water, often as a product of the reaction of chlorine with naturally occurring organic substances during drinking water disinfection. The production of mutagenicity resulting from chlorination of aqueous solutions of humic and fulvic acid, phenolic compounds, protein, peptides and amino acids was investigated using the mutagenicity assay with Salmonella typhimurium. The relevance of these compounds as precursors of mutagenicity in drinking water treatment chlorination is discussed.

Chlorination products were identified, including 2-phenyl-2,2-dichloroethanal, a product of the chlorination of phenylalanine. This was shown to be a bacterial mutagen. The highly potent bacterial mutagen, 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone (MX), was detected in concentrated extracts of chlorinated tyrosine and UK drinking water. This compound accounted for a substantial proportion of the mutagenic activity of the extracts. Brominated analogues (BMX) of MX were also highly potent mutagens and were produced when tyrosine was chlorinated in the presence of bromide. Many chlorination products, including mutagens, were common to chlorinated humic, fulvic and amino acids and chlorinated drinking water.

Résumé

Une activité mutagène est fréquemment détectée dans l'eau potable, activité qui peut être induite par la réaction du chlore avec les matières organiques naturelles au cours de la désinfection de l'eau. Une étude est présentée sur la formation de la mutagénèse au cours de la chloration de solutions aqueuses d'acides humiques et fulviques, de composés phénoliques, de protéine, de peptides et d'acides aminés, en utilisant le test de mutagénèse avec Salmonella typhimuirum. La pertinence de ces composés comme précurseurs de la mutagénèse au cours du traitement de l'eau potable est discutée.

Des composés de la chloration ont été identifiés, parmi eux un nouveau produit de la chloration de la phénylalanine : le 2-phényl-2,2-dichloroéthanal qui a été trouvé mutagène. Un composé ayant une très forte activité mutagène, la 3-chloro-4-(dichlorométhyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone (MX) a également été détectée dans des extraits concentrés de tyrosine chlorée et de l'eau potable. Ce composé était responsable d'une part très importante de la mutagénèse de ces extraits. Des analogues bromes (BMX) de MX avaient une très forte activité mutagène et ils se formaient par la réaction du chlore avec la tyrosine en présence de bromure. Plusieurs produits de chloration comprenant des composés mutagènes ont été identifiés dans les solutions chlorées d'acides humiques, fulviques et aminés et ainsi que dans l'eau potable chlorée.