Генотоксические эффекты коммерческого образца пищевого красителя на основе понсо 4R в микроядерном тесте на культуре крови человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Традиционно оценку генетической безопасности пищевых добавок проводят только с использованием веществ высокой степени чистоты. В Российской Федерации, согласно требованиям Технического регламента Таможенного союза, контроль генотоксичности разрешённых к применению пищевых красителей не предусмотрен. Регламент ограничивается определением содержания основного красящего вещества и отдельных компонентов состава. Однако такой подход является недостаточным, поскольку он не учитывает возможное присутствие токсичных и генотоксичных примесей в составе пищевых красителей.

Цель. Оценить генетическую безопасность пищевого красителя на основе понсо 4R (Е124), поступившего в розничную торговлю, с использованием микроядерного теста на цельной крови человека, культивируемой в условиях цитокинетического блока, как в присутствии системы метаболической активации, так и без неё.

Материалы и методы. Краситель на основе понсо 4R приобретён в розничной торговой сети. Клетки здорового донора культивировали в условиях цитокинетического блока параллельно в присутствии системы метаболической активации S9 гепатоцитов крыс и без неё при воздействии красителя на клетки в диапазоне концентраций от 0 до 2 мг/мл. Цитомный анализ проводили по расширенному протоколу микроядерного теста. Для статистической обработки использовали критерии χ2 и Манна–Уитни.

Результаты. Статистически значимое увеличение частоты клеток с генетическими повреждениями в культурах крови наблюдали по U-образному типу зависимости: без метаболической активации — при воздействии красителя в концентрациях 0,000 025 6, 0,000 64 и 0,4 мг/мл; в условиях метаболической активации — при концентрациях 0,000 025 6, 0,000 128 и 0,016 мг/мл. Кроме того, в присутствии фракции S9 также обнаружены увеличение частоты 3-ядерных клеток, стимуляция митотической активности и супрессия апоптоза.

Заключение. Генотоксические эффекты пищевого красителя на основе понсо 4R, приобретённого в розничной торговле, выявлены на уровне допустимой суточной дозы для человека и ниже. Представленный подход может стать основой для разработки системы оценки генетической безопасности пищевых красителей и добавок.

Об авторах

Татьяна Александровна Никитина

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью

Автор, ответственный за переписку.
Email: TNikitina@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0003-0866-5990
SPIN-код: 9106-5076
Россия, Москва

Мария Александровна Коняшкина

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью

Email: MKonyashkina@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0002-8319-1329
SPIN-код: 7559-9045
Scopus Author ID: 8142882800

канд. биол. наук

Россия, Москва

Фаина Исааковна Ингель

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью

Email: FIngel@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-2262-6800
SPIN-код: 1013-7006
Scopus Author ID: 57205760994
ResearcherId: C-8899-2014

д-р биол. наук

Россия, Москва

Людмила Вячеславовна Ахальцева

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью

Email: LAhalceva@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-3619-3858
SPIN-код: 7049-0003
Scopus Author ID: 57138478700
ResearcherId: I-8204-2018

канд. биол. наук

Россия, Москва

Список литературы

  1. FDA. Food and drug administration compliance program guidance manual. Chapter 03 —Foodborne biological hazards. USA: FDA; 2008. Available from: https://www.fda.gov/media/71245/download
  2. Agarwai K, Mukherjee A, Sharma A. In vivo cytogenetic studies on male mice exposed to Ponceau 4R and beta-carotene. Cytobios. 1993;74(296):23–28.
  3. Bateman B. The effects of a double blind, placebo controlled, artificial food colourings and benzoate preservative challenge on hyperactivity in a general population sample of preschool children. Archives of Disease in Childhood. 2004;89(6):506–511. doi: 10.1136/adc.2003.031435
  4. McCann D, Barrett A, Cooper A, et al. Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blinded, placebo-controlled trial. The Lancet. 2007;370(9598):1560–1567. doi: 10.1016/S0140-6736(07)61306-3
  5. EFSA Panel on Food Additives or Nutrient Soarces Added to Food. Scientific Opinion on the re-evaluation of Ponceau 4R (E 124) as a food additive. EFSA Journal. 2009;7(11):1328. doi: 10.2903/j.efsa.2009.1328
  6. Kirkland D, Reeve L, Gatehouse D, Vanparys P. A core in vitro genotoxicity battery comprising the Ames test plus the in vitro micronucleus test is sufficient to detect rodent carcinogens and in vivo genotoxins. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2011;721(1):27–73. doi: 10.1016/j.mrgentox.2010.12.015 EDN: OKOVFF
  7. Yurchenko VV, Ingel FI, Akhaltseva LV, et al. Genotoxic safety of synthetic food colours. Review. Ecological genetics. 2021;19(4):323–341. doi: 10.17816/ecogen79399 EDN: MUULZS
  8. Ishidate M, Sofuni T, Yoshikawa K, et al. Primary mutagenicity screening of food additives currently used in Japan. Food and Chemical Toxicology. 1984;22(8):623–636. doi: 10.1016/0278-6915(84)90271-0
  9. Izbirak A, Sumer S, Diril N. Mutagenicity testing of some azo dyes used as food additives. Microbiyol Bul. 1990;24(1):48–56.
  10. Hayashi M, Matsui M, Ishii K, Kawasaki M. Data sheet for mutagenicity evaluation of food additives by Ministry of Health Labour and Welfare (FY1979-FY1998). Environ Mutagen Res. 2000;22:27–44.
  11. Haveiand-Smith RB. An evaiuation on the genetic effects of some food coiours using microbia test systems. Ph D. Thesis. London: CNAA; 1980.
  12. Yamjala K, Subramania Nainar M, Varma SK, Ambore N. Separation, identification and mutagenic assessment of the photodegradation products of Ponceau 4R (E124) in a beverage. Analytical Methods. 2016;8(25):5017–5024. doi: 10.1039/C6AY00716C
  13. Cameron TP, Hughes TJ, Kirby PE, et al. Mutagenic activity of 27 dyes and related chemicals in the Salmonella/microsome and mouse lymphoma TK+/− assays. Mutation Research/Genetic Toxicology. 1987;189(3):223–261. doi: 10.1016/0165-1218(87)90056-5
  14. Luck H, Rickerl E. Lebensmittelzusatzstoffe und mutagene Wirkung.VI.Pruefung der in Westdeutschland zugelassenen und urapruenglich vorgeachlagenen Lebensmittelfarbatoffe auf mutagene Wirkung an Escherichia coli. Z Lebens- mittel-Untersuch-Forsch. 1960;112:157–174. (In German)
  15. Sankaranarayanan N, Murthy MSS. Testing of some permitted food colours for the induction of gene conversion in diploid yeast. Mutation Research/Genetic Toxicology. 1979;67(4):309–314. doi: 10.1016/0165-1218(79)90026-0
  16. Gubbini L, Cardamone J, Voiterra-Veca L, et al. Controiio deii’ effetto mutageno di aicuni coioranti chimici ambientaii. Atti Ass. Genet Ital. 1975;20:43–44.
  17. Vaidya VG, Godbole NM. Mutagenicity stady of four colours using human leucocyte and mouse micronucleus test systems. Indian Journal of Experimental Biology. 1978;16(7):820–821.
  18. Yurchenko VV, Akhaltseva LV, Yurtseva NA, et al. Evaluation of mutagenic activity of the food dye Ponceau 4R in a micronuclear test in mice. Hygiene and sanitation. 2023;102(11):1210–1214. doi: 10.47470/0016-9900-2023-102-11-1210-1214 EDN: RIWBWA
  19. Durnev AD, Oreshchenko AV, Kulakova AV, Beresten NF. Analysis of cytogenetic activity of food dyes. Voprosy medicinskoj himii. 1995;41(5):50–53. EDN: UZFCRZ
  20. Bastaki M, Farrell T, Bhusari S, et al. Lack of genotoxicity in vivo for food color additive Tartrazine. Food and Chemical Toxicology. 2017;105:278–284. doi: 10.1016/j.fct.2017.04.034
  21. Sasaki YF, Kawaguchi S, Kamaya A, et al. The comet assay with 8 mouse organs: results with 39 currently used food additives. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2002;519(1-2):103–119. doi: 10.1016/s1383-5718(02)00128-6 EDN: AYFGGD
  22. Tsuda S. DNA Damage induced by red food dyes orally administered to pregnant and male mice. Toxicological Sciences. 2001;61(1):92–99. doi: 10.1093/toxsci/61.1.92 EDN: IWNCVD
  23. Yamada M, Honma M. Summarized data of genotoxicity tests for designated food additives in Japan. Genes and Environment. 2018;40(1):1–25. doi: 10.1186/s41021-018-0115-2 EDN: NMRVHY
  24. Shimada C, Kano K, Sasaki YF, et al. Differential colon DNA damage induced by azo food additives between rats and mice. The Journal of Toxicological Sciences. 2010;35(4):547–554. doi: 10.2131/jts.35.547
  25. Ingel FI. Part 2. Environmental factors and individual features in system of evaluation of human genome instability. additional capability of the test the technique for cytogenetic analysis. Ecological genetics. 2006;4(4):38–54. doi: 10.17816/ecogen4438-54 EDN: HZNVET
  26. Ingel FI, Yurchenko VV, Guskov AS, et al proliferative activity parameters and their correlation with genetic damage of blood lymphocytes duringultivation under the conditions of cytokinetic block. Annals of The Russian Academy of Medical Sciences. 2006(4):41–45. EDN: HSYNGB
  27. Swaroop VR, Roy DD, Vijayakumar T. Genotoxicity of synthetic food colorants. Journal of Food Science and Engineering. 2011;1:53–59.
  28. OECD. Test No. 487: In Vitro mammalian cell micronucleus test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. Paris: OECD; 2023. doi: 10.1787/9789264264861-en
  29. Yeropkin MYh, Yeropkina EM. Model of biotransfor mation of xenobiotics In vitro: effect of liver fraction S9 on toxicity of some an liviral preparations. Toxicological Review. 2008;(5):35–39. EDN: JVOOMT
  30. Ingel FI, Erdinger L, Eckl P, et al. Genomic instability, radiosensitivity and adaptive response of blood lymphocytes from children living in the aral sea region: correlation with emotional stress and blood contamination. Central European Journal of Occupational and Environmental Medicine. 2010;16(1-2):31–45. EDN: WTJSLP
  31. Ingel F, Krivtsova E, Urtseva N, et al. Volatility and sensitivity of the genome of healthy children in Magnitogorsk. Hygiene and Sanitation, Russian Journal. 2013;92(3):20–27. EDN: QIQPXV
  32. Nikitina TA, Konyashkina MA, Ingel FI, Akhaltseva LV. Evaluation of the genotoxic effect of tartrazine using a metabolic activation system in human lymphocyte culture under cytokinetic block conditions. Ecological Genetics. 2023;21(1):41–51. doi: 10.17816/ecogen117502 EDN: VADCQS
  33. Rastogi RP, Richa, Sinha RP. Apoptosis: molecular mechanisms and pathogenicity. EXCLI Journal. 2010;8:155–181. doi: 10.17877/DE290R-8930
  34. Veres IA. Apoptosis-dependent mechanisms of inflammation. Medical Journal. 2017;(3):147–152. EDN: ZEGMCP
  35. Lugovaya AV, Kalinina NM, Mitreikin VP, et al. Apoptosis and proliferation ofperipheral blood T-cells as alternative processes in pathogenesis of diabetes mellitus type 1. Medical alphabet. 2019;1(4):16–20. doi: 10.33667/2078-5631-2019-1-4(379)-16-20 EDN: PVXRKE
  36. Microbiological and molecular genetic assessment of food products obtained using genetically modified microorganisms: guidelines. Moscow: Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Ministry of Health of Russia; 2004. (In Russ.) Available from: https://meganorm.ru/Data2/1/4293855/4293855349.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Контрольные культуры: спектр клеток, прошедших разное количество циклов делений в присутствии цитохалазина В. S9 — система метаболической активации.

Скачать (68KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние пищевого красителя на пролиферацию клеток: a — воздействие только понсо 4R; b — воздействие понсо 4R в условиях метаболической активации.

Скачать (183KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Попарное сравнение спектров клеточных популяций в культурах крови человека после воздействия пищевого красителя в условиях метаболической активации и без: красная звезда — статистически значимые различия в частоте 3-ядерных клеток в спектре клеточных популяций при различных способах культивирования; стрелки — статистически значимые различия в частоте клеток, прошедших одинаковое число циклов деления при различных способах культивирования (направление указывает вектор изменения, а её цвет соответствует той клеточной фракции, для которой это изменение статистически значимое). S9 — система метаболической активации.

Скачать (369KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».