Abstract
benzoat de Sodiu este de conservant în alimente care inhiba creșterea microbiană. Au fost studiate efectele conservantului benzoat de sodiu asupra inducției micronucleilor, ruperii cromozomilor și mutației genei superoxid dismutazei Ala40Thr în limfocite. Concentrațiile de benzoat de sodiu de 0,5, 1,0, 1,5 și 2,0 mg/mL au fost tratate în linia de celule limfocitare timp de 24 și, respectiv, 48 ore., Testul micronucleilor, tehnica standard de cultură a cromozomilor, PCR și tehnica de secvențiere automată au fost făcute pentru a detecta micronucleii, ruperea cromozomilor și mutația genetică. Rezultatele au arătat că, la 24 – și 48 de ore. timpul de incubație, concentrațiile de benzoat de sodiu de 1,0, 1,5 și 2,0 mg/mL au crescut formarea micronucleilor atunci când au fost comparate cu grupul de control (). La 24 și 48 de ore. timpul de incubare, concentrațiile de benzoat de sodiu de 2,0 mg/mL a crescut cromozom pauză atunci când se compară cu grupul de control (). Benzoatul de sodiu nu a provocat Ala40Thr (GCGACG) în gena superoxid dismutazei., Benzoatul de sodiu a prezentat toxicitate mutagenă și citotoxică în limfocite cauzată de formarea micronucleilor și ruperea cromozomilor.
1. Introducere
conservanții sunt substanțele adăugate în alimente pentru a preveni descompunerea prin creșterea microbiană sau modificări chimice nedorite. Există mulți conservanți care sunt frecvent utilizați în industria alimentară, inclusiv grupul benzoat, care este utilizat ca bacteriostatic și fungistatic în alimentele și băuturile acide, cum ar fi oțetul, băuturile carbogazoase, gemurile, sucul de fructe și condimentele. Benzoatul de sodiu este frecvent utilizat în alimentele din întreaga lume., În zilele noastre consumul de alimente și băuturi implică acești conservanți, datorită aproape produselor, chiar și alimentele proaspete sau uscate sunt întotdeauna adăugate conservanți pentru a prelungi durata de viață. Food and Drug Administration (FDA) reglementează cantitatea de aditivi alimentari admisibili în alimente sau alte bunuri pentru a ajuta la asigurarea siguranței și pentru a reduce posibilitatea consumului excesiv. Pentru utilizarea grupului de benzoat, cum ar fi benzoatul de sodiu și benzoatul de potasiu în produsele lactate, cum ar fi înghețată, budincă și iaurt, FDA permite utilizarea benzoatului de sodiu la 300 mg/1 kg., Ca urmare a aportului pe termen lung, chiar dacă este o cantitate mică, conservanții pot provoca daune consumatorilor în cadrul unor boli și la nivelul cromozomilor. Următoarele efecte adverse ale conservanților alimentari sunt greața, vărsăturile, diareea, rinita, bronhospasmul, migrena, anafilaxia și hiperactivitatea la copii .testul micronucleilor (mn) este sistemul de testare pentru detectarea substanțelor chimice care induce formarea micronucleilor în citoplasma celulelor binucleate., Aceste micronuclei pot proveni din fragmente cromozomiale sau cromozomi întregi care nu pot migra cu restul cromozomilor în timpul anafazei diviziunii celulare . Datorită toxicității benzoatului de sodiu la Om, Scopul acestui studiu a fost de a evalua efectele genotoxice potențiale ale benzoatului de sodiu, care a fost unul dintre conservanții alimentari asupra limfocitelor umane.superoxid dismutaza extracelulară (EC-SOD) este o enzimă care la om este codificată de gena SOD3. Această genă codifică un membru al familiei de proteine superoxid dismutază (SOD)., Sodele sunt enzime antioxidante care catalizează dismutarea a doi radicali de superoxid în peroxid de hidrogen și oxigen. Se crede că produsul acestei gene protejează creierul, plămânii și alte țesuturi de stresul oxidativ. Proteina este secretată în spațiul extracelular și formează un homotetramer glicozilat care este ancorat la matricea extracelulară (ECM) și la suprafețele celulare printr-o interacțiune cu heparan sulfat, proteoglican și colagen., O fracțiune din proteină este scindată în apropierea terminusului C înainte de secreție pentru a genera tetrameri circulanți care nu interacționează cu ECM .
stresul oxidativ a fost implicat în afectarea celulelor β pancreatice, rezistența la insulină și funcția vasculară la pacienții diabetici. Mutația missense Ala40Thr (GCG ACG) a genei EC-SOD este asociată cu rezistența la insulină și susceptibilitatea la diabetul de tip 2 . Toxicitatea benzoatului de sodiu implicat în diabetul de tip 2 asupra mutației EC-SOD a fost investigată în acest studiu.
2., Materiale și metode
studiul a fost realizat folosind linia de celule limfocite umane (ATCC PCS-800-013).
2.1. Studiul Efectelor de Benzoat de Sodiu în Testul Micronucleilor la șoarece și Ruperea Cromozomilor
limfocite Umane linie de celule (ATCC BUC-800-013) au fost cultivate în mediu RPMI cu 10% ser fetal bovin, antibiotice, și phytohemagglutinin M. culturile de limfocite umane au fost incubate în 5% CO2 incubator la 37°C. La concentrații de benzoat de sodiu au fost 0.5, 1.0, 1.5, și 2.,0 mg/mL și timpii de incubație pentru tratarea limfocitelor au fost de 24 și, respectiv, 48 ore pentru testul micronucleilor și studiul cromozomilor în acest studiu. Pentru testul micronucleilor, prepararea micronucleilor a fost efectuată în conformitate cu procedurile lui Fenech și Palus et al. . Pentru studiul cromozomilor, s-a efectuat o cultură standard de limfocite umane pentru studiul cromozomilor și s-au colorat cromozomii cu Giemsa . Micronucleii și ruperea cromozomilor au fost observate la microscop.
2. 2., Studiul efectului toxicității benzoatului de sodiu asupra mutației genei superoxid dismutazei Ala40Thr în limfocite
limfocitele au fost tratate cu o concentrație de benzoat de sodiu de 2,0 mg/mL timp de 48 ore. După aceea, ADN-ul a fost extras din limfocitele tratate cu kit de extracție a ADN-ului urmat de PCR și secvențierea automată a ADN-ului.
2. 3. Analiza statistică
corelațiile dintre formațiunile micronucleilor, concentrațiile benzoatului de sodiu și timpii de incubație au fost testate de ANOVA la nivel.
3. Rezultate și discuții
3.1., Studiul efectelor benzoatului de sodiu asupra testului micronucleilor și ruperii cromozomilor
pentru formarea micronucleilor, rezultatele au arătat că celulele micronucleate au crescut atunci când concentrația de benzoat de sodiu a crescut. La 24 și 48 de ore de incubare ori, benzoat de sodiu cu concentrații de 1.0, 1.5, 2.0 mg/mL crescut micronucleated celule în mod semnificativ atunci când este comparat cu grupul de control (), dar benzoat de sodiu cu concentrația de 0,5 mg/mL nu crește micronucleated celule în mod semnificativ atunci când este comparat cu grupul de control () (Tabelul 1 și Figura 1)., Micronucleated cells in each sodium benzoate concentration were shown in Figure 2.
Pentru ruperea cromozomilor, la 24 și 48 de ore de incubare timp, benzoat de sodiu de concentrație de 2,0 mg/mL cauzate sora cromatide separare și decalajul în cromozomi în comparație cu grupul de control (), dar benzoat de sodiu cu concentrații de 0,5, 1,0 și 1,5 mg/mL nu a provocat sora cromatide separare și decalajul în cromozomi în comparație cu grupul de control () (Figurile 3 și 4). Separarea cromatidă soră și decalajul în cromozomi au fost prezentate în Figura 5.,
3.2. Studiul efectului toxicității benzoatului de sodiu asupra mutației genei superoxid dismutazei Ala40Thr în limfocite
mutația missense Ala40Thr a genei superoxid dismutazei în limfocite nu a fost găsită în acest studiu. Astfel, toxicitatea benzoatului de sodiu nu a fost implicată în această mutație și apariția diabetului de tip 2.,benzoatul de sodiu este un conservant. Ca aditiv alimentar, benzoatul de sodiu are Numărul E E211. Este bacteriostatic și fungistatic în condiții acide. Mecanismul începe cu absorbția acidului benzoic în celulă. Dacă pH-ul intracelular scade la 5 sau mai mic, Fermentația anaerobă a glucozei prin fosfofructokinază scade brusc, ceea ce inhibă creșterea și supraviețuirea microorganismelor care provoacă alterarea alimentelor.
Ishidate și colab. a raportat că benzoat de sodiu a provocat aberații cromozomiale în linia de celule fibroblaste hamster chinezesc., Într-un studiu in vitro, ornitin-transcarbamilază și tirozina aminotransferazei, marker enzimelor din mitocondrii și citosol de ficat de șobolan hepatocite, în mod clar au fost suprimate de benzoat de sodiu în concentrație de peste 500 µg/mL și inhibată sinteza ADN-ului cu 100 µg/mL. Oyanagi și colab. și Mpountoukas și colab. a studiat in vitro potențialul genotoxic, citostatic și citotoxic al benzoatului de sodiu în celulele sanguine periferice umane. Ei au raportat concentrații de benzoat de sodiu de 2,0, 0,2 și 0,02 mM nu au determinat nicio activitate citostatică detectată și 4 și 8 mM au provocat citostaticitate slabă., Ei au concluzionat că conservanții pot fi nongenotoxici la concentrații scăzute. Türkoǧlu și Zengin și colab. a studiat efectele benzoatului de sodiu de 20 până la 100 ppm timp de 5, 10 și 20 de ore asupra vârfurilor rădăcinii Allium cepa. Comparativ cu controlul, indicele mitotic valorile au scăzut și aberații cromozomiale (anafază poduri, C-mitoză, micronuclee, rămase, aderenta, pauze, și de distribuția inegală) a crescut cu creșterea concentrațiilor și a perioadei mai lungi de tratament., Toxicitatea benzoatului de sodiu nu a determinat mutația missense Ala40Thr a genei superoxid dismutazei în limfocite și nu a fost asociată cu apariția diabetului de tip 2.
4. Concluzii
potrivit studiului nostru, ar putea fi posibilele motive ale benzoatului de sodiu, afectarea ADN afectată., Rezultatele observate în acest studiu obțin cunoștințele de progres pentru prevenirea bolilor sau scăderea modificărilor cromozomilor umani cauzate de consumul de aditivi alimentari și insistă asupra evaluării mai extinse a siguranței conservanților alimentari pentru a activa departamentele guvernamentale responsabile pentru sănătatea publică să fie preocupate de dezavantajele aditivilor alimentari. Cu toate acestea, studierea in vivo este necesară pentru a ajunge la o decizie întreagă cu privire la genotoxicitatea conservantului și mecanismul de acțiune al benzoatului de sodiu asupra deteriorării ADN-ului la om.,
Conflict de interese
autorul declară că nu există nici un conflict de interese în ceea ce privește publicarea acestei lucrări.
confirmare
această lucrare a fost susținută de Thammasat University research grant, 2013.