Оценка генотоксичности пищевого красителя тартразина в микроядерном тесте in vivo

Введение. Пищевой азокраситель тартразин (Е102) широко применяется при производстве продуктов питания, фармакологических и косметических средств. Несмотря на разрешение к применению, интерес к всесторонней оценке влияния пищевых красителей, особенно синтетических, на здоровье не ослабевает. Анализ данных литературы по оценке генотоксичности тартразина при исследованиях in vivo выявил некоторые противоречия результатов, что показало целесообразность испытания приобретённого в розничной продаже пищевого красителя в одном из рекомендованных тестов.

Материалы и методы. Генотоксичность тартразина (производство Индия, чистота 88,37%) изучена в микроядерном тесте на клетках костного мозга самцов мышей гибридов F1(CBAxC57Bl6/j). Исследуемое вещество двукратно вводили в желудок мышей в интервале доз 250–2000 мг/кг. Частоту полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) с микроядрами (МЯ) оценивали по результатам анализа 4000 ПХЭ. Долю ПХЭ среди всех эритроцитов определяли при анализе 1000 клеток на каждое животное.

Результаты. Не выявлено повышения частоты полихроматофильных эритроцитов с МЯ над параллельным отрицательным контролем при двукратном энтеральном введении тартразина во всех изученных дозах. Доля ПХЭ среди всех эритроцитов не изменялась.

Ограничения исследования обусловлены методологией теста: проанализированы только цитогенетические нарушения в единственной ткани в условиях двукратного введения изученного образца.

Заключение. Образец пищевого красителя тартразина (Е102) в диапазоне доз 250–2000 мг/кг не проявил цитогенетической активности в микроядерном тесте in vivo на клетках костного мозга мышей при двукратном введении.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом НИИ ЭДиТО ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей.

Участие авторов:
Ахальцева Л.В. — цитомный анализ, поиск источников литературы, анализ данных литературы, написание текста;
Юрченко В.В. — концепция и дизайн исследования, работа с животными, приготовление препаратов для цитомного анализа, статистический анализ, анализ данных литературы, написание текста;
Юрцева Н.А. — работа с животными, приготовление препаратов для цитомного анализа, цитомный анализ, поиск источников литературы;
Коняшкина М.А. — работа с животными, приготовление препаратов для цитомного анализа, поиск источников литературы, анализ данных литературы.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания «Комплексная система оценки генотоксичности пищевых добавок» ФГБУ «ЦСП» ФМБА России.

Поступила: 21.02.2022 / Принята к печати: 08.06.2022 / Опубликована: 31.07.2022

1. Kobylewski S., Jacobson M.F. Toxicology of food dyes.Int. J. Occup. Environ. Health. 2012; 18(3): 220-46. https://doi.org/10.1179/1077352512z.00000000034

2. ГИОРД. Мировой рынок пищевых красителей: интенсивный рост натурального сегмента. Доступно: https://www.giord.ru/news/novosti_otrasli/mirovoy_rynok_pishchevykh_krasiteley_intensivnyy_rost_naturalnogo_segmenta/

3. European Food Safety Authority. Scientific opinion on the re-evaluation of tartrazine (E 102) as a food additive. EFSA J. 2009; 7(11): 1331-82. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2009.1331

4. WHO. Food Additives Series, No. 73. Safety evaluation of certain food additives: prepared by the Eighty-second meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). Geneva; 2017.

5. EMA/CHMP/ICH/126642/2008. ICH guideline S2 (R1) on genotoxicity testing and data interpretation for pharmaceuticals intended for human use. European Medicines Agency; 2013. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/ich-guideline-s2-r1-genotoxicity-testing-data-interpretation-pharmaceuticals-intended-human-use-step_en.pdf

6. Committee on Mutagenicity of Chemicals in Food, Consumer Products, and the Environment.Interim guidance on a strategy for genotoxicity testing and mutagenic hazard assessment of impurities in chemical substances; 2012. Available at: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1043249/strategy-for-genotoxicity-testing-of-chemicals-guidance.pdf

7. Юрченко В.В., Ингель Ф.И., Ахальцева Л.В., Коняшкина М.А., Юрцева Н.А., Никитина Т.А. и др. Генетическая безопасность синтетических пищевых красителей. Обзор литературы. Экологическая генетика. 2021; 19(4): 323-41. https://doi.org/10.17816/ecogen79399

8. Commission Regulation (EU) No. 231/2012 laying down specifications for food additives listed in Annexes II and III to Regulation (EC) No. 1333/2008 of the European Parliament and of the Council

9. Руководство Р 1.2.3156-13. Оценка токсичности и опасности химических веществ и их смесей для здоровья человека. М.; 2014

10. OECD. Test No. 474: Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. Paris: OECD Publishing; 2016. https://doi.org/10.1787/9789264264762-en

11. Kornbrust D., Barfknecht T. Testing of 24 food, drug, cosmetic, and fabric dyes in the in vitro and the in vivo/in vitro rat hepatocyte primary culture/DNA repair assay. Environ. Mutagen. 1985; 7(1): 101-20. https://doi.org/10.1002/em.2860070106

12. Bastaki M., Farrell T., Bhusari S., Pant K., Kulkarni R. Lack of genotoxicity in vivo for food color additive Tartrazine. Food Chem. Toxicol. 2017; 105: 278-84. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.04.034

13. Sasaki Y.F., Kawaguchi S., Kamaya A., Ohshita M., Kabasawa K., Iwama K., et al. The comet assay with 8 mouse organs: results with 39 currently used food additives. Mutat. Res. 2002; 519(1-2): 103-19. https://doi.org/10.1016/s1383-5718(02)00128-6

14. Abo-El-Sooud K., Hashem M.M., Badr Y.A., Eleiwa M.M.E., Gab-Allaha A.Q., Abd-Elhakim Y.M., et al. Assessment of hepato-renal damage and genotoxicity induced by long-term exposure to five permitted food additives in rats. Environ. Sci. Pollut. Res.Int. 2018; 25(26): 26341-50. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2665-z

15. Hassan G.M. Effects of some synthetic coloring additives on DNA damage and chromosomal aberrations of rats. Arab. J. Biotech. 2010; 13(1): 13-24.

16. El-Desoky G.E., Wabaidur S.M., AlOthman Z.A., Habila M.A. Regulatory role of nano-curcumin against tartrazine-induced oxidative stress, apoptosis-related genes expression, and genotoxicity in rats. Molecules. 2020; 25(24): 5801. https://doi.org/10.3390/molecules25245801

17. Khayyat L., Essawy A., Sorour J., Soffar A. Tartrazine induced structural and functional aberrations and genotoxic effects in vivo. Peer J. 2017; 5: e3041. https://doi.org/10.7717/peerj.3041

18. Poul M., Jarry G., Elhkim M.O., Poul J.M. Lack of genotoxic effect of food dyes amaranth, sunset yellow and tartrazine and their metabolites in the gut micro assay in mice. Food Chem. Toxicol. 2009; 47(2): 443-8. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.11.034

19. Дурнев А.Д., Орещенко А.В., Кулакова А.В., Берестень Н.Ф. Анализ цитологической активности пищевых красителей. Вопросы медицинской химии. 1995; (5): 50-3

20. Das A., Mukherjee A. Genotoxicity testing of the food colours amaranth and tartrazine.Int. J. Hum. Genet. 2004; 4(4): 277-80. https://doi.org/10.1080/09723757.2004.11885906

21. Giri A.K., Das S.K., Talukder G., Sharma A. Sister chromatid exchange and chromosome aberrations induced by curcumin and tartrazine on mammalian cells in vivo. Cytobios. 1990; 62(249): 111-7.

22. Farag I.M., Abdel Aziz K.B., El-Nahass E., Zaher M., Hegazy M.A., Roshdy H.M. Cytogenetic studies on the effects of Tartrazine, beta-carotene and a mixture of both dyes on pregnant mice and their embryos. Bull. Natl Res. Cent. (Egypt). 2001; 26(1): 93-109.

23. OECD. Test No. 475: Mammalian Bone Marrow Chromosomal Aberration Test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals; Section 4. Paris: OECD Publishing; 2016. https://doi.org/10.1787/9789264264786-en

24. OECD. Test No. 489: In Vivo Mammalian Alkaline Comet Assay. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals; Section 4. Paris: OECD Publishing; 2016. https://doi.org/10.1787/9789264264885-en

25. Brown J.P. Role of gut bacterial flora in nutrition and health: a review of recent advances in bacteriological techniques, metabolism and factors affecting flora composition. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 1977; 8(3): 229. https://doi.org/10.1080/10408397709527224

26. Brown J.P. Reduction of polymeric azo and nitro dyes by intestinal bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 1981; 41(5): 1283-6. https://doi.org/10.1128/aem.41.5.1283-1286.1981