résumé
Le benzoate de Sodium est un conservateur alimentaire qui inhibe la croissance microbienne. Les effets du conservateur benzoate de sodium sur l’induction du micronoyau, la rupture des chromosomes et la mutation du gène de la superoxyde dismutase Ala40Thr dans les lymphocytes ont été étudiés. Des concentrations de benzoate de Sodium de 0,5, 1,0, 1,5 et 2,0 mg/mL ont été traitées dans la lignée lymphocytaire pendant 24 et 48 heures, respectivement., Le test du micronoyau, la technique standard de culture chromosomique, la PCR et la technique de séquençage automatisé ont été effectués pour détecter le micronoyau, la rupture chromosomique et la mutation génétique. Les résultats ont montré que, à 24 et 48 heures. le temps d’incubation, des concentrations de benzoate de sodium de 1,0, 1,5 et 2,0 mg/mL ont augmenté la formation de micronoyaux en comparaison avec le groupe témoin (). À 24 et 48 heures. le temps d’incubation, les concentrations de benzoate de sodium de 2,0 mg/mL ont augmenté la rupture chromosomique en comparant avec le groupe témoin (). Le benzoate de Sodium n’a pas provoqué D’Ala40Thr (GCGACG) dans le gène de la superoxyde dismutase., Le benzoate de Sodium présentait une toxicité mutagène et cytotoxique dans les lymphocytes causée par la formation de micronoyaux et la rupture des chromosomes.
1. Introduction
Les conservateurs sont les substances ajoutées aux aliments pour prévenir les décompositions dues à la croissance microbienne ou aux changements chimiques indésirables. Il existe de nombreux conservateurs couramment utilisés dans les industries alimentaires, y compris le groupe benzoate, qui est utilisé comme bactériostatique et fongistatique dans les aliments et boissons acides tels que le vinaigre, les boissons gazeuses, les confitures, les jus de fruits et les condiments. Le benzoate de Sodium est couramment utilisé dans les aliments du monde entier., De nos jours, la consommation d’aliments et de boissons implique ces conservateurs, en raison de presque produits, même les aliments frais ou séchés sont toujours des conservateurs ajoutés pour prolonger la durée de vie. La Food and Drug Administration (FDA) réglemente la quantité d’additifs alimentaires autorisée dans les aliments ou autres produits afin d’assurer la sécurité et de réduire les risques de surconsommation. Pour l’utilisation du groupe benzoate tel que le benzoate de sodium et le benzoate de potassium dans les produits laitiers tels que la crème glacée, le pudding et le yaourt, la FDA permet d’utiliser du benzoate de sodium à 300 mg/1 kg., En raison de la consommation à long terme, même si elle est petite quantité, les conservateurs peuvent causer des dommages aux consommateurs dans une certaine maladie et au niveau des chromosomes. Les effets indésirables suivants des conservateurs alimentaires sont les nausées, les vomissements, la diarrhée, la rhinite, le bronchospasme, la migraine, l’anaphylaxie et l’hyperactivité chez les enfants .
Le test du micronoyau (MN) est le système de test pour la détection de produits chimiques qui induit la formation de micronoyaux dans le cytoplasme des cellules binucléées., Ces micronoyaux peuvent provenir de fragments de chromosomes ou de chromosomes entiers qui sont incapables de migrer avec le reste des chromosomes pendant l’anaphase de la division cellulaire . En raison de la toxicité du benzoate de sodium pour l’homme, le but de cette étude était d’évaluer les effets génotoxiques potentiels du benzoate de sodium qui était l’un des conservateurs alimentaires sur les lymphocytes humains.
la superoxyde dismutase extracellulaire (EC-SOD) est une enzyme codée par le gène SOD3 chez l’homme. Ce gène code un membre de la famille des protéines superoxyde dismutase (SOD)., Les SODs sont des enzymes antioxydantes qui catalysent la dismutation de deux radicaux superoxydes en peroxyde d’hydrogène et en oxygène. On pense que le produit de ce gène protège le cerveau, les poumons et d’autres tissus du stress oxydatif. La protéine est sécrétée dans l’espace extracellulaire et forme un homotétramère glycosylé qui est ancré à la matrice extracellulaire (ECM) et aux surfaces cellulaires par une interaction avec le sulfate d’héparane, le protéoglycane et le collagène., Une fraction de la protéine est clivée près de L’extrémité C avant la sécrétion pour générer des tétramères circulants qui n’interagissent pas avec L’ECM .
le stress oxydatif a été impliqué dans les lésions des cellules β pancréatiques, la résistance à l’insuline et la fonction vasculaire chez les patients diabétiques. La mutation missense Ala40Thr (GCG ACG) du gène EC-SOD est associée à la résistance à l’insuline et à la sensibilité au diabète de type 2 . La toxicité du benzoate de sodium impliqué dans le diabète de type 2 sur mutation EC-SOD a été étudiée dans cette étude.
2., Matériaux et méthodes
l’étude a été réalisée en utilisant la lignée cellulaire lymphocytaire humaine (ATCC PCS-800-013).
2.1. Étude des effets du Benzoate de Sodium sur le test du micronoyau et la rupture chromosomique
la lignée cellulaire lymphocytaire humaine (ATCC PCS-800-013) a été cultivée dans un milieu RPMI contenant 10% de sérum fœtal bovin, des antibiotiques et de la phytohémagglutinine M. Les cultures lymphocytaires humaines ont été incubées dans un incubateur CO2 à 5% à 37°C. Les concentrations de benzoate de sodium étaient de 0,5, 1,0, 1,5 et 2.,0 mg / mL et les temps d’incubation pour le traitement des lymphocytes étaient respectivement de 24 et 48 heures pour le test du micronoyau et l’étude des chromosomes dans cette étude. Pour le test des micronoyaux, la préparation des micronoyaux a été effectuée selon les procédures de Fenech et Palus et al. . Pour l’étude des chromosomes, une culture standard de lymphocytes humains pour l’étude des chromosomes a été réalisée et a coloré Les chromosomes avec Giemsa . Des micronoyaux et des cassures chromosomiques ont été observés au microscope.
2.2., Étude de L’effet de la toxicité du Benzoate de Sodium sur la Mutation du gène de la superoxyde Dismutase Ala40Thr dans les Lymphocytes
Les Lymphocytes ont été traités avec une concentration de benzoate de sodium de 2,0 mg/mL pendant 48 heures. Après cela, L’ADN a été extrait des lymphocytes traités avec un kit d’extraction D’ADN suivi D’une PCR et d’un séquençage automatisé de l’ADN.
2.3. Analyse statistique
Les corrélations entre les formations de micronoyaux, les concentrations de benzoate de sodium et les temps d’incubation ont été testées par ANOVA au niveau.
3. Résultats et Discussion
3.1., Étude des effets du Benzoate de Sodium sur le test du micronoyau et la rupture chromosomique
pour la formation de micronoyaux, les résultats ont montré que les cellules micronoyautées augmentaient lorsque la concentration de benzoate de sodium augmentait. Aux périodes d’incubation de 24 et 48 heures, les concentrations de benzoate de sodium de 1,0, 1,5 et 2,0 mg/mL ont augmenté significativement les cellules micronucléées par rapport au groupe témoin (), mais la concentration de benzoate de sodium de 0,5 mg/mL n’a pas augmenté significativement les cellules micronucléées par rapport au groupe témoin () (Tableau 1 et Figure 1)., Micronucleated cells in each sodium benzoate concentration were shown in Figure 2.
pour la rupture des chromosomes, à 24 et 48 heures d’incubation, la concentration de benzoate de sodium de 2,0 mg/mL a causé la séparation des chromatides sœurs et l’écart dans les chromosomes par rapport au groupe témoin (), mais les concentrations de benzoate de sodium de 0,5, 1,0 et 1,5 mg / mL n’ont pas causé la séparation des chromatides sœurs et l’écart dans les chromosomes par rapport au groupe témoin () (Figures 3 et 4). La séparation des chromatides sœurs et l’écart dans les chromosomes ont été illustrés à la Figure 5.,
3.2. Étude de L’effet de la toxicité du Benzoate de Sodium sur la Mutation du gène de la superoxyde Dismutase Ala40Thr dans les Lymphocytes
la mutation missense Ala40Thr du gène de la superoxyde dismutase dans les lymphocytes n’a pas été trouvée dans cette étude. Ainsi, la toxicité du benzoate de sodium n’a pas été impliquée dans cette mutation et l’apparition du diabète de type 2.,
Le benzoate de Sodium est un conservateur. En tant qu’additif alimentaire, le benzoate de sodium a le numéro E E211. Il est bactériostatique et fongistatique dans des conditions acides. Le mécanisme commence par l’absorption de l’acide benzoïque dans la cellule. Si le pH intracellulaire tombe à 5 ou moins, la fermentation anaérobie du glucose par la phosphofructokinase diminue fortement, ce qui inhibe la croissance et la survie des micro-organismes responsables de la détérioration des aliments.
Ishidate et coll. rapporté que le benzoate de sodium a causé des aberrations chromosomiques dans la lignée cellulaire de fibroblastes de hamster chinois., Dans une étude in vitro, l’ornithine transcarbamylase et la tyrosine aminotransférase, des enzymes marqueurs dans les mitochondries et le cytosol des hépatocytes du foie de rat, ont été clairement supprimées par le benzoate de sodium à une concentration supérieure à 500 µg/mL et ont inhibé la synthèse de l’ADN à 100 µg/mL. Oyanagi et coll. et Mpountoukas et coll. étude du potentiel génotoxique, cytostatique et cytotoxique du benzoate de sodium dans les cellules sanguines périphériques humaines in vitro. Ils ont rapporté des concentrations de benzoate de sodium de 2,0, 0,2 et 0,02 mM n’ont pas détecté d’activité cytostatique et 4 et 8 mM ont causé une faible cytostaticité., Ils ont conclu que les conservateurs peuvent être non génotoxiques à de faibles concentrations. Türkoǧlu et Zengin et coll. étude des effets du benzoate de sodium de 20 à 100 ppm pendant 5, 10 et 20 heures sur les pointes des racines D’Allium cepa. Par rapport au témoin, les valeurs de l’indice mitotique ont diminué et les aberrations chromosomiques (ponts anaphasiques, C-mitose, micronoyaux, retard, viscosité, cassures et distribution inégale) ont augmenté avec l’augmentation des concentrations et la plus longue période de traitement., La toxicité du benzoate de sodium n’a pas provoqué de mutation missense Ala40Thr du gène de la superoxyde dismutase dans les lymphocytes et n’a pas été associée à la survenue d’un diabète de type 2.
4. Conclusions
selon notre étude, il pourrait être les raisons possibles du benzoate de sodium, affecté des dommages à l’ADN., Les résultats observés dans cette étude obtiennent les connaissances de progrès pour prévenir les maladies ou diminuer les changements de chromosomes humains causés par la consommation d’additifs alimentaires et insistent sur une évaluation plus approfondie de la sécurité des conservateurs alimentaires pour activer les ministères responsables de la santé publique à s’inquiéter des inconvénients des additifs alimentaires. Cependant, l’étude in vivo est nécessaire pour prendre une décision complète sur la génotoxicité des conservateurs et le mécanisme d’action du benzoate de sodium sur les dommages à l’ADN chez l’homme.,
conflit d’intérêts
l’auteur déclare qu’il n’y a pas de conflit d’intérêts concernant la publication de ce document.
reconnaissance
Ce travail a été soutenu par la subvention de recherche de L’Université Thammasat, 2013.