|
МЕХАНИЗМЫ ИНТОКСИКАЦИИ УДК 615.361.018.46:547.52/.59:613.2 МУТАГЕННА АКТИВНІСТЬ СИНТЕТИЧНОГО ВАНІЛІНУ (3-МЕТОКСИ-4-ГІДРОКСИБЕНЗАЛЬДЕГІДУ)Т.Ф. Бишовець, к.б.н., В.О. Охріменко, Г.А. Сайфетдінова Інститут фармакології та токсикології АМН України Незважаючи на давню історію використання харчових ароматизаторів, вони не піддавались глибокому токсикологічному дослідженню. Це, можливо, пояснюється тим, що як ароматизатори використовувалась велика кількість сполук, присутніх в натуральних продуктах та застосовуваних в досить незначних концентраціях. Однак, природне походження харчового ароматизатора, як і традиційне його використання, не гарантує його безпеки, доказом чого слугують результати дослідження ароматизатору софрол, застосування якого призводить до виникнення злоякісних пухлин у тварин [1]. Враховуючи те, що харчові ароматичні сполукі як природного походження, так і їх синтетичні еквіваленти, мають широке популяційне поширення, вони повинні піддаватись ретельній токсикологічній оцінці, в тому числі й вивченню віддалених в часі наслідків їх використання (мутагенного, ембріотоксичного, гонадотоксичного та канцерогенного). Цьому питанню приділяється значна увага як міжнародних програм з нешкідливості харчових домішок [2, 3], так і окремих дослідників [4—6]. Широке застосування в харчовій та виноробній промисловості набув ароматизатор ванілін як природного, так і синтетичного походження. Він належить до альдегідів ароматичного ряду [НО (СН3О) С6Н5СНО] і вважається найбільш дослідженим в токсикологічному плані серед таких сполук [7—9]. Але з погляду генетичної токсикології він не досить вивчений. Наявність карбонільної групи в ароматичному кільці ваніліну виправдовує пошуки його мутагенних властивостей, оскільки вважають [7, 8], що карбонільна група в складі аліфатичних альдегідів обумовлює їх мутагенну дію. Літературний пошук дозволяє зробити висновок, що питанню мутагенної активності ваніліну, як представника ароматичних альдегідів, присвячені лише поодинокі дослідження [10, 11]. Крім того, виконані вони на комахах з використанням досить різних концентрацій сполуки, і свідчать що у Dr. melanogaster ванілін лише у високих концентраціях викликає генні мутації, але у нічних метеликів не проявляє такої дії і не впливає на долю личинок, що розвиваються. Таку відмінність прояву генотоксичної активності у різних організмів одного класу, на думку авторів, можна пояснити існуванням у них ферментних систем, здатних чи не здатних метаболізувати дану сполуку в менш токсичну. Можливо, у зв'язку с тим, що вищі тварини завдяки ферменту ксантиноксидази можуть метаболізувати ванілін до менш токсичної ванілінової кислоти [10], питання його мутагенної активності на тваринах не вивчалось. Мета роботи — вивчити мутагенну активність ваніліну в дослідах на щурах. Матеріали та методи дослідження В наших дослідах вивчали синтетичний ванілін (3-метокси-4-гідроксибензальдегіду), одержаний в лабораторії Інституту харчової хімії та технології Держхарчопрому України. Сполуку досліджували на щурах у двох дозах: 76 мг/кг та 38 мг/кг (відповідно 1/50 та 1/100 ЛД50 для цих тварин) при 1-, 6- та 12-ти місячному внутрішньошлунковому введенні у вигляді водного розчину. В кожному варіанті дослідів використовували по 8 щурів, контрольна група була в кількості 6 тварин, яким внутрішньошлунково вводили в такому ж об'ємі дистильовану воду. Терміни досліджень обумовлювалися вимогами методичних рекомендацій при вивченні харчових продуктів та домішок [12]. Матеріалом для вивчення цитогенетичної активності слугував кістковий мозок тварин, яким за 2 год до умертвління вводили розчин колхіцину з розрахунку 5 мг на 100 г маси тіла. В роботі користувались методом [13]. Мозок стегнових кісток вимивали з допомогою гіпотонічного розчину (0,75 М) KCl і витримували 20 хв в термостаті при 37 °С. Потім піддавали цетрифугуванню 5 хв при 1000 об./хв, зливали надосадкову рідину і фіксували осад сумішшю етилового спирту та льодяної оцтової кислоти в співвідношенні 3:1 на протязі 40 хв при +4 °С. Препарати метафазних хромосом готували на холодних вологих скельцях, фарбували по Унна-Блю та попередньо проглядали їх під малим збільшенням мікроскопу МБІ-16. Детальне дослідження препаратів проводили під імерсійним об'єктивом (90 х), вивчаючи геномні та структурні пошкодження хромосом згідно вимог цитогенетичного аналізу [14]. Окремо враховували клітини з щілинами в структурі хромосом, бо, згідно деяких даних [15], такі порушення розцінюються як результат токсичної дії ксенобіотиків і є хромосомною "передпатологією". Цифрові дані досліду піддавали статистичній обробці за методом Стьюдента. Результати та їх обговорення Дані, представлені в таблиці, свідчать про те, що досліджувана сполука при дії на організм тварин навіть протягом досить тривалого часу не викликає змін генетичного апарату клітин кісткового мозку. Анеуплоїдія в усіх дослідних групах представлена лише гіпоплоїдними клітинами, що містили 40 та 41 хромосому, а гіперплоїдних клітин не спостерігалось в жодному випадку. Ці показники вірогідно не відрізняються від відповідних у контрольної групи тварин. При дії досліджуваної сполуки кістковий мозок тварин містить поодинокі клітини з тетраплоїдним набором хромосом, що відображає природний фізіологічний стан популяції клітин кісткового мозку, де поліплоїдними є мегакаріоцити. Дослідження структури спадкового апарату клітин кісткового мозку при дії сполуки в обох дозах і при всіх термінах введення не виявило жодних порушень. Незначна кількість клітин з щілинами в структурі хромосом, що зустрічались при дії ваніліну в дозі 76 мг/кг на протязі 6- та 12-ти міс, суттєво не впливає на висновки щодо генетичної нешкідливості даної сполуки. Висновки Близькі величини гіпоплоідії та невисокий рівень поліплоїдії в клітинах кісткового мозку дослідних та контрольних тварин свідчать про те, що 3-метокси-4-гідроксибензальдегід в дозах, які відповідають 1/50 та 1/100 ЛД50, не викликає геномних порушень в їх спадковому апараті, тобто не впливає на механізм розподілу хромосом по дочірнім клітинам. Крім того, відсутність порушень в структурі хромосом дає підставу для висновку про те, що синтетичний ванілін в наведених вище дозах не спричиняє мутагенної дії в клітинах кісткового мозку лабораторних щурів при 1-, 6- та 12-ти місячному внурішньошлунковому введенні. Необхідно зазначити, що вивчені в експерименті дози ваніліну значно перевищують реально існуючі нормативи використання цього харчового ароматизатора в харчовій та виноробній промисловості [16]. Література |