По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 664-4;575.224.2 DOI:10.33920/igt-01-2206-05

Разработка метода оценки биобезопасности пищевых добавок методом микроядерного теста на эритроцитах Danio rerio

С.В. Смородинская аспирант, завлабораторией МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), orcid.org/0000-0001-6490-0954

В данной работе по результатам собственного исследования изучено влияние пищевой добавки ликопина на возникновение микроядер (МЯ) и других ядерных аномалий (ЯА) в эритроцитах крови Danio rerio. Ликопин проявил выраженные антигенотоксические свойства, которые выражались в снижении частоты встречаемости МЯ и ЯА до контрольных значений, что значительно ниже, чем при исследовании других пищевых добавок. Полученные данные позволили выявить, что пищевая добавка ликопин на пятые сутки опыта незначительно увеличивала частоту встречаемости ЯА, которые затем снижались до значений контроля. Данный эффект может быть следствием двух факторов: 1) адаптации рыб к новому кормовому рациону; 2) увеличения скорости эритропоэза и количества эритробластов в периферической крови. Проведенные испытания ликопина на модельном объекте Danio rerio показали отсутствие генотоксического эффекта во всем исследуемом спектре концентраций. Таким образом, данная функциональная пищевая добавка может быть рекомендована для включения в продукты питания.

Литература:

1. Калаев В.Н., Артюхов В.Г., Нечаева М.С. Микроядерный тест буккального эпителия ротовой полости человека: проблемы, достижения, перспективы // Цитология и генетика. — 2014.

2. ГОСТ 32635-2014. Межгосударственный стандарт. Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Микроядерный тест на клетках млекопитающих in vitro.

3. Зуб А.В. и др. Возможность использования биологической модели пресноводной рыбы данио рерио в доклинических исследованиях // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. — 2020. — № 1 (73). — С. 10–13.

4. Howe K. et al. The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome // Nature. — 2013. — Т. 496, № 7446. — С. 498–503.

5. Arballo J., Amengual J., Erdman J.W. Lycopene: A critical review of digestion, absorption, metabolism, and excretion // Antioxidants. — 2021. — Т. 10, № 3. — С. 342.

6. Aleström P. et al. Zebrafish: Housing and husbandry recommendations // Laboratory animals. — 2020. — Т. 54, № 3. — С. 213–224.

7. Dawood M.A.O., Abdel‐Tawwab M., Abdel‐ Latif H.M.R. Lycopene reduces the impacts of aquatic environmental pollutants and physical stressors in fish // Reviews in Aquaculture. — 2020. — Т. 12, № 4. — С. 2511–2526.

8. Langi P. et al. Carotenoids: From plants to food and feed industries // Microbial carotenoids. — 2018. — С. 57–71.

9. Nikiforov-Nikishin D.L. et al. Toxicity of metal chelates mixture in aquatic environment at Danio rerio // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — IOP Publishing, 2021. — Т. 839, № 5. — С. 052010.

10. Bolognesi C., Hayashi M. Micronucleus assay in aquatic animals // Mutagenesis. — 2011. — Т. 26, № 1. — С. 205–213.

11. Brand M., Granato M., Nüsslein-Volhard C. Keeping and raising zebrafish // Zebrafish: a practical approach. — 2002. — С. 7–37.

12. Fenech M. Mechanisms by which genotoxins cause micronuclei and other nuclear anomalies // The micronucleus assay in toxicology. — 2019. — С. 8–23.

13. De Lemos C.T. et al. Evaluation of basal micronucleus frequency and hexavalent chromium effects in fish erythrocytes // Environmental Toxicology and Chemistry: An International Journal. — 2001. — Т. 20, № 6. — С. 1320–1324.

14. Изучение токсикологических характеристик растительных экстрактов для использования в продуктах спортивного питания / Ю.Г. Симаков, И.А. Никитин, С.А. Иванов [и др.] // Пищевая промышленность. — 2021. — № 11. — С. 74–79. — DOI 10.52653/PPI.2021.11.11.009.

1. Kalaev V.N., Artyukhov V.G., Nechaeva M.S. (2014). Micronuclear test of human oral buccal epithelium: problems, achievements, prospects. Cytology and genetics (in Russian).

2. GOST 32635-2014. Methods of testing the impact of chemicals on a human hazard. In vitro mammalian cell micronucleus test.

3. Zub A.V., Zagrebin V.L., Dvoryoshina I.A., Terentyev A.V. (2020). Possibility of using a biological model of the freshwater fish Danio rerio in preclinical studies. Bulletin of Volgograd State Medical University (1 (73)), 10–13 (in Russian).

4. Howe K., Clark M.D., Torroja C.F., Torrance J., Berthelot C., Muffato M., Teucke M. (2013). The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome. Nature, 496 (7446), 498–503.

5. Arballo J., Amengual J., Erdman J.W. (2021). Lycopene: A critical review of digestion, absorption, metabolism, and excretion. Antioxidants, 10 (3), 342.

6. Aleström P., D’Angelo L., Midtlyng P.J., Schorderet D.F., Schulte-Merker S., Sohm F., War-ner S. (2020). Zebrafish: Housing and husbandry recommendations. Laboratory animals, 54 (3), 213–224.

7. Dawood M.A., Abdel‐Tawwab M., Abdel‐ Latif H.M. (2020). Lycopene reduces the impacts of aquatic environmental pollutants and physical stressors in fish. Reviews in Aquaculture, 12 (4), 2511–2526.

8. Langi P., Kiokias S., Varzakas T., Proestos C. (2018). Carotenoids: From plants to food and feed industries. Microbial carotenoids, 57–71.

9. Nikiforov-Nikishin D.L., Kochetkov N.I., Smorodinskaya S.V., Tatarenko P.Y., Matveeva D.M. (2021, September). Toxicity of metal chelates mixture in aquatic environment at Danio rerio. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 839, No. 5, p. 052010). IOP Publishing.

10. Bolognesi C., Hayashi M. (2011). Micronucleus assay in aquatic animals. Mutagenesis, 26 (1), 205–213.

11. Brand M., Granato M., Nüsslein-Volhard C. (2002). Keeping and raising zebrafish. Zebrafish: a practical approach, 7–37.

12. Fenech M. (2019). Mechanisms by which genotoxins cause micronuclei and other nuclear anomalies. In The micronucleus assay in toxicology (pp. 8–23).

13. De Lemos C.T., Rödel P.M., Terra N.R., Erdtmann B. (2001). Evaluation of basal micronucleus frequency and hexavalent chromium effects in fish erythrocytes. Environmental Toxicology and Chemistry: An International Journal, 20 (6), 1320–1324.

14. The study of the toxicological characteristics of plant extracts for use in sports nutrition products / Yu.G. Simakov, I.A. Nikitin, S.A. Ivanov et al. — 2021. — № 11. — С. 74–79. — DOI 10.52653/PPI.2021.11.11.009 (in Russian).

Анализ микроядерных аномалий — предпочтительный метод оценки повреждения хромосом, который может применяться для оценки качества пищевых добавок. Данный метод позволяет определить как потерю, так и поломку хромосом. В случае, если исследуемое химическое соединение оказывает отрицательное воздействие на генетический материал клетки на хромосомном уровне, можно будет утверждать о ее генотоксическом эффекте. Данный эффект выражается в появлении в клетке нарушения структуры ядра, чаще всего представленного в виде появления отдельной части ядра (микроядра). Микроядра могут появляться только в клетках, завершивших деление ядра. Микроядерный тест может применяться к различным типам клеток, в том числе для эритроцитов периферической крови, клеток костного мозга, буккального эпителия и др. Помимо исследования пищевых добавок и химических веществ, микроядерный тест может применяться для мониторинга генетических повреждений и определения радиочувствительности опухолей после проведенной химиотерапии [1].

В базовой форме анализ может измерить уровень отрицательного воздействия на генетический аппарат клетки по следующим показателям: поломка хромосом, потеря хромосом, перестройка хромосом, амплификация генов и ингибирование клеточного деления (некроз, апоптоз). Появление нарушений ядерного аппарата в основном вызвано двумя типами воздействий: ионизирующее воздействие и канцерогенные вещества.

На животных микроядерный тест может применяться на уровне клеток крови, так как он хорошо зарекомендовал себя в качестве цитогенетических анализов in vivo в области современной токсикологии. Оценка генотоксичности в основном производится на таких живых организмах, как лабораторные крысы и мыши. В Российской Федерации микроядерный тест является утвержденным методом оценки воздействия химической продукции на организм человека [2]. По мнению авторов, данный тест также может применяться при оценке воздействия пищевых добавок на генетический аппарат, так как многие из пищевых ингредиентов не проходили проверку на наличие генотоксических свойств.

Для Цитирования:
С.В. Смородинская, Разработка метода оценки биобезопасности пищевых добавок методом микроядерного теста на эритроцитах Danio rerio. Товаровед продовольственных товаров. 2022;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: