Оценка цитогенетической активности пищевого красителя азорубина в микроядерном тесте на мышах

Введение. Моноазокраситель азорубин Е122 (кармуазин, пищевой красный 3) используют при изготовлении десертов, карамелей, конфет, мармеладов, мороженого, алкогольных и безалкогольных напитков и т. д. Оценка безопасности пищевых добавок включает изучение генотоксического потенциала. При этом для веществ с высокой экспозицией или небольшой, но длительной (в том числе для пищевых добавок) обязательны тесты in vivo.

Материалы и методы. Микроядерным методом на клетках костного мозга мышей (самцы, гибриды F1 CBA × C57Bl6/j) изучена генотоксическая активность водного раствора синтетического пищевого азокрасителя азорубина Е122. Исследуемые вещества вводили в желудок мышей в диапазоне доз 250–2000 мг/кг двукратно с интервалом 24 ч, приготовление препаратов осуществляли через 24 ч после последнего введения. Частоту полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) с микроядрами (МЯ) оценивали по результатам анализа 4000 ПХЭ, долю ПХЭ — по результатам анализа 500 эритроцитов на каждое животное.

Результаты. Не выявлено статистически значимого повышения частоты ПХЭ с МЯ по отношению к параллельному контролю при двукратном введении азорубина во всех изученных дозах. После воздействия в дозах 1000 и 2000 мг/кг частота ПХЭ с МЯ несколько превышала верхний предел 95%-го ДИ накопленного отрицательного контроля. Эффект статистически значимо зависел от дозы, что не позволяет признать ответ чётко отрицательным.

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

Заключение. Анализ частоты ПХЭ с МЯ в костном мозге мышей после двукратного введения азорубина в дозах 250–2000 мг/кг позволил квалифицировать результат эксперимента как неопределённый.

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:
Юрченко В.В. — концепция и дизайн исследования, работа с животными, приготовление препаратов для цитогенетического анализа, статистический анализ, анализ данных литературы, написание текста;
Ахальцева Л.В. — цитогенетический анализ, поиск источников литературы, анализ данных литературы;
Коняшкина М.А. — работа с животными, приготовление препаратов для цитогенетического анализа; цитогенетический анализ, поиск источников литературы;
Юрцева Н.А. — работа с животными, приготовление препаратов для цитогенетического анализа, поиск источников 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: 06.02.2023 / Принята к печати: 07.06.2023 / Опубликована: 30.07.2023

1. Gičević A., Hindija L., Karačić A. Toxicity of azo dyes in pharmaceutical industry. In: Badnjevic A., Škrbić R., Gurbeta Pokvić L., eds. CMBEBIH 2019. IFMBE Proceedings. Cham: Springer; 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-17971-7_88

2. Бессонов В.В. Разработка методов и системы гигиенического контроля за использованием красителей в производстве пищевой продукции: Автореф. дисс. … д-ра биол. наук. М.; 2011.

3. Erickson RP. Somatic gene mutation and human disease other than cancer: an update. Mutat. Res. 2010; 705(2): 96–106. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2010.04.002

4. Choudhuri S., Kaur T., Jain S., Sharma C., Asthana S. A review on genotoxicity in connection to infertility and cancer. Chem. Biol. Interact. 2021; 345: 109531. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2021.109531

5. Hoeijmakers J.H. DNA damage, aging, and cancer. N. Engl. J. Med. 2009; 361(15): 1475–85. https://doi.org/10.1056/nejmra0804615

6. Slatter M.A., Gennery A.R. Primary immunodeficiencies associated with DNA-repair disorders. Expert. Rev. Mol. Med. 2010; 12: e9. https://doi.org/10.1017/s1462399410001419

7. De Flora S., Izzotti A. Mutagenesis and cardiovascular diseases Molecular mechanisms, risk factors, and protective factors. Mutat. Res. 2007; 621(1–2): 5–17. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2006.12.008

8. Frank S.A. Evolution in health and medicine Sackler colloquium: Somatic evolutionary genomics: mutations during development cause highly variable genetic mosaicism with risk of cancer and neurodegeneration. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010; 107(Suppl. 1): 1725–30. https://doi.org/10.1073/pnas.0909343106

9. Hardy A., Benford D., Halldorsson T., Jeger M., Knutsen H.K., More S., et al. Clarification of some aspects related to genotoxicity assessment. EFSA J. 2017; 15(12): e05113. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2017.5113

10. Committee on mutagenicity of chemicals in food, consumer products and the environment (COM). Guidance on a strategy for genotoxicity testing of chemicals. Available at: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1043249/strategy-for-genotoxicity-testing-of-chemicals-guidance.pdf

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 assays. Environ. Mutagen. 1985; 7(1): 101–20. https://doi.org/10.1002/em.2860070106

12. Дурнев А.Д., Орещенко А.В., Кулакова А.В., Берестень Н.Ф. Анализ цитологической активности пищевых красителей. Вопросы медицинской химии. 1995; 41(5): 50–3. https://elibrary.ru/uzfcrz

13. Ali M.О., Al-Ghor A., Sharaf A.К., Mekkawy H., Montaser M.M. Genotoxic effects of the food color (Carmoisine) on the chromosome of bone marrow cells of rat. Toxicol. Letters. 1998; 95(1): 44. https://doi.org/10.1016/S0378-4274(98)80172-0

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

15. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). Scientific Opinion on the re-evaluation of Azorubine/Carmoisine (E 122) as a food additive on request the European Commission. EFSA J. 2009; 7(11): 1332. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2009.1332

16. Salamone M.F., Mavournin K.H. Bone marrow micronucleus assay: a review of the mouse stocks used and their published mean spontaneous micronucleus frequencies. Environ. Mol. Mutagen. 1994; 23(4): 239–73. https://doi.org/10.1002/em.2850230402

17. Krishna G., Urda G., Paulissen J. Historical vehicle and positive control micronucleus data in mice and rats. Mutat. Res. 2000; 453(1): 45–50. https://doi.org/10.1016/s0027-5107(00)00074-9

18. Hayashi M., Dearfield K., Kasper P., Lovell D., Martus H.J., Thybaud V. Compilation and use of genetic toxicity historical control data. Mutat. Res. 2011; 723(2): 87–90. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2010.09.007

19. 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 https://elibrary.ru/muulzs

20. Brown P.J., Roehm W.G., Brown J.R. Mutagenicity testing of certified food colors and related azo, xanthene and triphenylmethane dyes with the Salmonella/microsome system. Mutat. Res. 1978; 56(3): 249–71. https://doi.org/10.1016/0027-5107(78)90192-6

21. OECD. Test No. 471: Bacterial Reverse Mutation Test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. OECD Publishing. Paris; 2020. https://doi.org/10.1787/9789264071247-en

22. Brown J.P., Dietrich P.S. Mutagenicity of selected sulfonated azo dyes in the Salmonella/microsome assay: use of aerobic and anaerobic activation procedures. Mutat. Res. 1983; 116(3–4): 305–15. https://doi.org/10.1016/0165-1218(83)90068-x

23. Prival M.J., Davis V.M., Peiperl M.D., Bell S.J. Evaluation of azo food dyes for mutagenicity by method using Salmonella Typhimurium. Mutat. Res. 1988; 206(2): 247–59. https://doi.org/10.1016/0165-1218(88)90168-1

24. Kirkland D., Levy D.D., LeBaron M.J., Aardema M.J., Beevers C., Bhalli J., et al. A comparison of transgenic rodent mutation and in vivo comet assay responses for 91 chemicals. Mutat. Res. 2019; 839: 21–35. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2019.01.007

25. Swaroop V.R., Roy D.D., Vijayakumar T. Genotoxicity of synthetic food colorants. J. Food Sci. Eng. 2011; (1): 128–34.