Влияние смеси пищевых добавок на химический состав головного мозга и когнитивные функции экспериментальных животных

Введение

Комплексная химическая нагрузка, обусловленная загрязнением продуктов питания, питьевой воды, атмосферного воздуха и почвы, является одним из ключевых факторов, влияющих на здоровье населения. В настоящий момент её воздействием охвачено 75,4 млн человек, что составляет 51,6% населения Российской Федерации. Поэтому обеспечение качественной и безопасной пищевой продукцией становится одной из базовых задач, определяющих здоровье общества. Пища может не только способствовать естественной адаптации организма к окружающей среде благодаря содержанию необходимых витаминов и нутриентов, но и быть источником потенциально опасных химических веществ. По данным Роспотребнадзора, в 31 регионе Российской Федерации удельный вес проб продукции, не соответствующей установленным требованиям по физико-химическим показателям, превысил среднероссийский. При анализе пищевых продуктов обнаруживали несоответствие гигиеническим нормативам. В частности, консерванты составляли 17,66% незаявленных веществ, уступая только глютену (18,51%)¹.

Консерванты в пищевых продуктах, применяемые с целью увеличения срока хранения и предотвращения порчи, могут представлять определённые риски для здоровья [1‒4]. Бензоат натрия и сорбат калия ‒ наиболее распространённые пищевые консерванты [5].

Бензоат натрия, являясь антимикробным средством, используется не только в пищевых продуктах [6], но и в фармацевтике для консервации жидких лекарственных средств [7]. ФАО/ВОЗ установила допустимую суточную дозу бензоата натрия в пределах 0‒5 мг/кг массы тела [8, 9]. В органическом виде он безопасен, но в синтетической форме, при хроническом воздействии и в высоких концентрациях (до 2119 мг/кг) токсичен [10]. Влияние бензоата натрия на нервную систему и память до конца не изучено. С одной стороны, он может ухудшать память и вызывать окислительный стресс у мышей, снижая уровень глутатиона и повышая уровень малонового диальдегида в мозге [11]. Lin C.H. и соавт. [12] предполагают, что истощение глутатиона, ключевого антиоксиданта ЦНС, усиливает окислительный стресс, что негативно влияет на когнитивные функции и кратковременную память. Лабораторные крысы, получавшие бензоат натрия, демонстрировали тревожноподобное поведение и нарушения моторики. Hoang Y.T. и соавт. [13] указывают на вероятность разрушения ДНК под действием бензоата натрия и связь с развитием болезни Паркинсона и других нейродегенеративных болезней. Исследования указывают на потенциальную связь бензоата натрия с детскими расстройствами поведения, в том числе гиперактивностью [14]. С другой стороны, некоторые исследования рассматривают бензоат натрия как потенциальную дополнительную терапию при шизофрении и рассеянном склерозе [6].

Сорбат калия – широко используемый консервант в пищевой, косметической и фармацевтической отраслях. Будучи калиевой солью сорбиновой кислоты, он не обладает запахом и вкусом, эффективно препятствует росту микроорганизмов, в том числе дрожжей, плесеней и бактерий [15, 16]. Допустимая суточная доза потребления сорбата калия, установленная JECFA (FAO/WHO), составляет 0‒25 мг/кг массы тела [1]. Механизм токсического действия сорбата калия и сорбиновой кислоты на клетки и организмы изучен недостаточно. Однако известно, что высокие дозы (3000 мг/кг/сут) могут оказывать негативное влияние, вызывая изменения структуры белков и окислительный стресс [17].

Антиоксиданты, содержащиеся в пищевых продуктах, представляют собой неоднозначные компоненты. С одной стороны, их положительное влияние на здоровье человека не вызывает сомнений, что подтверждается многочисленными исследованиями [18‒20]. С другой стороны, существуют данные, указывающие на противоположный эффект при чрезмерном потреблении пищевых добавок, содержащих антиоксиданты [21]. Например, было установлено, что высокие дозы витаминов E и A способны усиливать канцерогенез в лёгких [22, 23]. Аскорбиновая кислота, известный и применяемый в пищевой промышленности антиоксидант, нейтрализует активные формы кислорода и азота, защищая ткани от повреждений [24]. Она также способствует функционированию нервной системы, участвуя в синтезе нейромедиаторов [25]. Однако при хроническом переизбытке аскорбиновой кислоты, например, при применении больших доз для профилактики и лечения гиповитаминоза С, респираторных болезней, гриппа и др. могут наблюдаться негативные эффекты, связанные с чрезмерным возбуждением центральной нервной системы [26]. Определение суточной потребности организма в витамине С ‒ сложная задача, поскольку зависит от множества факторов, таких как физиологическое состояние, уровень стресса и наличие болезней [27]. Кроме того, водорастворимая природа аскорбиновой кислоты обусловливает её быстрое выведение из организма с потом и мочой, следовательно, риск передозировки данного витамина с широким спектром действия относительно невысок [28].

В рационе человека часто присутствует комбинация различных пищевых добавок [29]. Процессы взаимодействия пищевых добавок представляют потенциальную опасность для здоровья, особенно при превышении допустимых концентраций компонентов смесей. Важно учитывать, что комбинации пищевых добавок могут усиливать токсические эффекты [30‒32]. Например, в некоторых напитках, содержащих бензоат натрия и аскорбиновую кислоту, возможно образование бензола, известного канцерогена [33, 34]. Исследования также показали, что совместное применение бензоата натрия и аскорбиновой кислоты может негативно влиять на структуру мозжечка [14]. Более того, в присутствии железа (II) окислённый сорбат калия может реагировать с аскорбиновой кислотой, образуя мутагенные соединения, повреждающие ДНК.

С учётом вышеизложенного целью настоящего исследования было изучение влияния повышенных доз бензоата натрия, сорбата калия и аскорбиновой кислоты на когнитивные функции белых лабораторных крыс в условиях прямоугольного лабиринта, в том числе с учётом способности организма животных к восстановлению после воздействия данной смеси.

Материалы и методы

Животных содержали в виварии экспериментальной клиники лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» в стандартных условиях: температура воздуха плюс 20‒25 °C, влажность 30‒70%, 12-часовой световой режим (08:00‒20:00). Лабораторные грызуны имели свободный доступ к сбалансированному гранулированному корму и воде (ad libitum), в исследование допускались только половозрелые здоровые интактные особи.

Содержание, питание, уход за животными в условиях вивария, выведение их из эксперимента соответствовали требованиям законодательства Российской Федерации в отношении обращения с лабораторными животными, Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивы Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей. Эксперимент планировали с учётом рекомендаций, разработанных для улучшения качества исследований, связанных с использованием животных (ARRIVE guidelines). Настоящее исследование было одобрено биоэтическим комитетом ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека», протокол № 01‒02 от 08.02.2024 г.

Для моделирования комплексного воздействия смеси пищевых добавок были выбраны в качестве наиболее распространённых консервантов кислоты аскорбиновая (АК) (CAS 50-81-7, Panreac, Испания), сорбиновая (СК) (CAS 24634-61-5, Shandong kunda biotechnologyco, LTD, Китай) и бензойная (далее – БК) (CAS 532-32-1, Emerald Kalama, Нидерланды). Дозировки и схема введения были определены на основе предварительных исследований и пилотных экспериментов, а также сведений о максимально допустимой концентрации (МДК) данных веществ в пищевых продуктах, которая устанавливается ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции»².

Для оценки изменений химического состава головного мозга при воздействии смеси пищевых добавок были использованы 60 беспородных белых мышей (возраст 8‒10 нед, масса тела на начало исследования 18‒20 г, разброс по массе тела не превышал 20%). Выбор модельных животных был обусловлен данными литературы³ [35, 36], относительной генетической однородностью и схожестью физиологии и метаболизма мышей с человеческими [37]. Молодые здоровые половозрелые животные были случайным образом распределены на экспериментальные и контрольную группы. Животным экспериментальных групп вводили ежедневно перорально с помощью металлического зонда смесь пищевых добавок в виде водных растворов кислот: аскорбиновой в дозе 6 мг/кг м. т., сорбиновой – 25 мг/кг м. т., 250 мг/кг м. т. и 2500 мг/кг м. т.; бензойной – 5 мг/кг м. т., 50 мг/кг м. т. и 500 мг/кг м. т. Контрольная группа получала дистиллированную воду в эквивалентном объёме. Определение концентрации консервантов в головном мозге животных проводили после эвтаназии методом декапитации в следующие временные точки, каждый раз у шести животных в группе: через 3 ч, а также на 5-е, 12-е, 17-е и 30-е сутки эксперимента. Образцы головного мозга отбирали для определения концентрации аскорбиновой кислоты и консервантов методом капиллярного электрофореза с использованием системы «Капель-105М» (ГК «Люмэкс», Россия). Материал подвергали экстракции в фарфоровых ступках с последующим десятикратным разбавлением; после отбирали 1 мл вытяжки, центрифугировали в течение 5 мин при 5000 об./мин и собирали надосадочную жидкость. Затем надосадочную жидкость разбавляли и повторно центрифугировали. Полученный образец вводили в кварцевый капилляр системы капиллярного электрофореза. К капилляру прикладывали напряжение до 30 кВ. Для обработки и анализа полученных данных использовали программное обеспечение «Эльфоран» (ГК «Люмэкс», Россия). В результате анализа были получены электрофореграммы, на которых проводили идентификацию и разметку пиков, соответствующих определяемым компонентам, и рассчитывали их концентрации.

Для оценки изменений когнитивной функции под воздействием смеси пищевых добавок были использованы беспородные белые крысы обоих полов (n = 28, возраст 12‒14 нед, масса тела на начало исследования 200‒220 г, разброс по массе тела не превышал 20%). Выбор модельных объектов был обусловлен высокой чувствительностью крыс к различным воздействиям, способным нарушать когнитивные функции [38]. Здоровые особи мужского и женского пола были случайным образом разделены на две группы (контрольную и опытную) по 14 животных (7 самцов и 7 самок) в каждой.

В течение экспериментального периода (11 нед, 5 дней в неделю, всего 55 введений) животным опытной группы перорально вводили через желудочный зонд смесь пищевых добавок в виде водных растворов бензоата натрия в дозе 50 мг/кг м. т., сорбата калия в дозе 250 мг/кг м. т. и аскорбиновой кислоты в дозе 6 мг/кг м. т. Контрольная группа получала эквивалентный объём дистиллированной воды.

Влияние смеси пищевых добавок на когнитивные функции крыс оценивали с помощью метода «прямоугольный лабиринт». Экспериментальная установка представляет собой прямоугольную конструкцию с крышкой, состоящей из двух створок, закрытых решёткой. Такая конфигурация минимизирует непосредственный контакт экспериментатора с животным. Внутреннее пространство лабиринта разделено непрозрачными металлическими пластинами с прорезями, образующими сеть сложных извилистых коридоров. В конце каждого коридора животное либо сталкивается с тупиком, либо достигает центральной зоны, где расположена кормушка с пищевой приманкой (кусочки окорока массой 1 г). Расположение окружающих предметов и источника света вокруг лабиринта фиксировалось на протяжении всего эксперимента, что способствовало снижению уровня эмоционального стресса у животных. Обучение проводили в течение периода воздействия смеси пищевых добавок дважды в неделю (всего 11 раз). При обучении у животных формировалась «когнитивная карта» – ментальная модель лабиринта, которая служила основой для принятия решений о маршруте движения. Постепенно, опираясь на эту внутреннюю «карту», крысы оптимизировали своё поведение, выбирая наиболее эффективные пути к пищевому подкреплению. После 11 эпизодов обучения животные всех групп переходили к 14-дневному этапу восстановления, в течение которого прекращались любые манипуляции, в том числе внутрижелудочное введение пищевых добавок и обучение в лабиринте. Фиксировалось индивидуальное время (в секундах), затраченное каждой крысой на прохождение лабиринта, – всего 13 эпизодов.

Для статистической обработки данных применялся пакет IBM SPSS Statistics 21 (IBM, США). Нормальность распределения проверялась с помощью критерия Колмогорова ‒ Смирнова. Сравнение групп осуществлялось при помощи однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Результаты представлены в виде среднего арифметического и стандартной ошибки (M ± m). Уровень значимости (p) был установлен на уровне 0,05.

Результаты

Результаты исследования влияния смеси пищевых добавок на химический состав головного мозга животных представлены на рис. 1. Изменения химического состава головного мозга при воздействии аскорбиновой, сорбиновой и бензойной кислот в дозах 6; 25 и 5 мг/кг массы тела соответственно приведено на рис. 1, а. Результаты анализа содержания аскорбиновой кислоты в головном мозге выявили статистически значимые различия между группами (F = 69,648; p = 0,001). На 30-е сутки эксперимента у животных, получавших смесь добавок, наблюдалось резкое увеличение концентрации АК (281,767 ± 16,6337 мг/дм³) в отличие от других групп (p = 0,001). Анализ содержания сорбиновой кислоты в головном мозге также показал статистически значимые различия между группами (F = 63,896; p = 0,001). В контрольной группе СК не была обнаружена. Максимальная концентрация СК (111,35 ± 11,5961 мг/дм³) была зафиксирована на 5-е сутки эксперимента. Статистически значимые различия были выявлены между контрольной группой и группами, получавшими консерванты в течение 3 ч (p = 0,001), 5 дней (p = 0,035), 17 дней (p = 0,012) и 30 дней (p = 0,001). Однофакторный дисперсионный анализ показал статистически значимые различия между группами животных по содержанию бензойной кислоты в головном мозге (F = 20,459; p = 0,001). Максимальная концентрация (96,475 ± 2,3510 мг/дм³) была зафиксирована через 12 дней после начала приёма смеси добавок (p = 0,001 с группой контроля).

Изменения химического состава головного мозга при воздействии аскорбиновой, сорбиновой и бензойной кислот в дозах 6; 250 и 50 мг/кг массы тела соответственно отражены на рис. 1, б. Анализ концентрации аскорбиновой кислоты в головном мозге крыс выявил статистически значимые различия между группами (F = 102,586; p = 0,001). Наибольшая концентрация (246,1 ± 14,4863 мг/дм³) была зафиксирована у животных, получавших смесь добавок в течение 30 дней. Статистически значимые различия наблюдались между контрольной группой и группами, получавшими смесь в течение 3 ч (p = 0,049), 5 дней (p = 0,003) и 30 дней (p = 0,001). Содержание сорбиновой кислоты в головном мозге крыс также демонстрировало статистически значимые различия между группами (F = 5,471; p = 0,002). Контрольная группа статистически значимо отличалась от групп, получавших добавки в течение 5 дней (p = 0,018), 17 дней (p = 0,019) и 30 дней (p = 0,001). Максимальная концентрация СК (125,2 ± 58,8647 мг/дм³) была зафиксирована у животных, получавших смесь в течение 12 дней. Были обнаружены статистически значимые различия между группами животных по содержанию бензойной кислоты в головном мозге (БК) (F = 17,209; p = 0,001). Наибольшая концентрация БК (188,4 ± 45,8593 мг/дм³) наблюдалась у животных, получавших смесь в течение 12 дней. Концентрация БК у животных группы, получавшей смесь в течение 30 дней (8,7 ± 1,5447 мг/дм³), статистически значимо отличалась от контрольной (p = 0,036).

Результаты воздействия смеси пищевых добавок (аскорбиновая, сорбиновая и бензойная кислоты в дозах 6; 2500 и 500 мг/кг массы тела соответственно) на химический состав головного мозга животных отражены на рис. 1, в. Анализ концентрации аскорбиновой кислоты в головном мозге животных выявил статистически значимые различия между группами (F = 84,567; p = 0,001). Наибольшая концентрация (182,1 ± 16,2555 мг/дм³) была зафиксирована у животных, получавших смесь добавок в течение 30 дней. Статистически значимые различия были обнаружены между контрольной группой и группами, получавшими смесь в течение 3 ч (p = 0,047) и 30 дней (p = 0,001). Содержание СК в головном мозге животных также имело статистически значимые различия между группами (F = 25,328; p = 0,001). Максимальная концентрация СК (136,975 ± 7,1251 мг/дм³) была выявлена у животных, получавших смесь добавок в течение 5 дней. Контрольная группа статистически значимо отличалась от групп, получавших добавки в течение 3 ч (p = 0,002), 5 дней (p = 0,005), 17 дней (p = 0,038) и 30 дней (p = 0,008). Анализ концентрации БК в головном мозге животных показал статистически значимые различия между группами (F = 3,32; p = 0,021). Наибольшая концентрация БК (397,675 ± 223,317 мг/дм³) была зафиксирована у животных, получавших смесь добавок в течение 12 дней.

Влияние смеси пищевых добавок на когнитивные функции крыс представлено на рис. 2. В первый условный день обучения (УДО) среднее время прохождения лабиринта самками опытной группы было на 34,1% меньше, а самцами ‒ на 29% меньше, чем у соответствующих животных контрольных групп. На 4-й и 5-й УДО в опытной группе наблюдалась тенденция к увеличению времени прохождения лабиринта. В этот период самки затрачивали на достижение центральной зоны лабиринта на 40,6 и 2,6% больше времени соответственно по сравнению с контрольной группой. Аналогичная динамика была зафиксирована у самцов: прирост показателя составил 6,1 и 14,8% соответственно. К середине периода обучения, на 6‒7-й УДО, предположительно под влиянием перорального введения водного раствора бензоата натрия, сорбата калия и аскорбиновой кислоты, наблюдалось улучшение одного из ключевых показателей долговременной памяти ‒ времени прохождения лабиринта. Однако статистически значимых различий между контрольной и опытной группами как у самок, так и у самцов не выявлено (р > 0,05). По завершении 14-дневного периода восстановления, на 12-й УДО, были зафиксированы следующие результаты. У крыс обоих полов опытной группы наблюдалось некоторое снижение (на 20,2% у самок и 8,6% у самцов) способности быстро достигать пищевой награды в центральной зоне лабиринта по сравнению с контрольной группой. На 13-й УДО у самцов опытной группы, получавших перорально смесь пищевых добавок в повышенных дозах, отмечалось дальнейшее ухудшение показателей памяти и обучения, выразившееся в увеличении времени прохождения теста на 12,5%. Параллельно самки опытной группы продемонстрировали с учётом 14-дневного перерыва в режиме введения добавок наилучшие результаты в решении когнитивной задачи в прямоугольном лабиринте: исследуемый параметр улучшился на 41,5% по сравнению с контрольной группой.

Интересно, что на 8-й условный день обучения среднее время прохождения прямоугольного лабиринта существенно различалось для самцов и самок (рис. 3). Кроме того, отмечены статистически значимые различия между группами подопытных животных мужского пола (p = 0,026).

Обсуждение

Наблюдаемые изменения химического состава головного мозга экспериментальных животных, с учётом нескольких доз каждого из консервантов и различного времени воздействия смеси пищевых добавок (аскорбиновой, сорбиновой и бензойной кислот), указывают на сложные процессы метаболизма и распределения данных веществ в нервной ткани (см. рис. 1). На наш взгляд, резкое повышение концентрации аскорбиновой кислоты в головном мозге животных, получавших смесь добавок в течение 30 дней, может быть связано с накоплением витамина С в нейронах и свидетельствует о возможном влиянии длительности воздействия на процессы кумуляции АК в органе. Максимальная концентрация СК в головном мозге, обнаруженная у животных после 5 дней воздействия, может быть обусловлена быстрым всасыванием и накоплением консерванта в нервной ткани (показано, что эффект проявляется уже через 3 ч после введения смеси). Наибольшая концентрация БК в головном мозге, зафиксированная после 12 дней эксперимента, объясняется, по нашему мнению, более медленной кинетикой её распределения и метаболизма в сравнении с сорбиновой кислотой.

Ключевыми когнитивными функциями человека, поддающимися моделированию на животных, являются обучение и память [39]. В рамках настоящего исследования динамика изменения времени прохождения прямоугольного лабиринта служила показателем оценки процессов обучения и памяти у подопытных крыс.

В 1-й день обучения экспериментальные крысы обоего пола, получавшие перорально смесь пищевых добавок, продемонстрировали более быструю и лёгкую адаптацию к условиям прямоугольного лабиринта по сравнению с контрольной группой (см. рис. 2). Согласно исследованиям Piper J.D. и соавт. [5], некоторые консерванты, в частности бензоат натрия, способны быстро преодолевать гематоэнцефалический барьер и привлекают внимание исследователей как потенциальное средство терапии некоторых нарушений головного мозга. Более того, Matsuura A. и соавт. [40] в своих экспериментах обнаружили, что на начальном этапе введения бензоат натрия снижает выраженность ряда поведенческих нарушений у животных.

Данные, полученные на 4‒5-й день эксперимента, свидетельствуют о возможном снижении пространственной памяти у подопытных крыс на фоне перорального приёма пищевых добавок. По мнению Gaur H. и соавт. [10] и Helal и соавт. [41], кумулятивные эффекты компонентов смеси, зависящие от дозы, могут быть связаны с различными нарушениями, включая функции обучения. Согласно литературным данным, некоторые пищевые добавки, исследованные в настоящем эксперименте, способствуют развитию нейрокогнитивных функций и снижению выраженности симптомов у пациентов на ранних стадиях болезни Альцгеймера (БА) или хронической шизофрении [42].

К середине периода обучения (6‒7-й день) у самок и самцов в опытной группе были отмечены изменения в поведении: повышенная двигательная активность, возбудимость и агрессивность по отношению к другим особям. Проявления тревожноподобного поведения, зафиксированные у экспериментальных животных, согласуются с результатами ранее опубликованных исследований на грызунах [14]. Существует гипотеза о связи тревоги с оксидативным стрессом, который может быть спровоцирован чрезмерным потреблением пищевых добавок [43].

Важно отметить, что интенсивный оксидативный стресс является одним из ключевых факторов, способствующих нарушению когнитивных функций [44]. Действительно, на 8-й УДО время прохождения прямоугольного лабиринта самцами опытной группы было достоверно выше в 3 раза (p = 0,026) по сравнению с контрольной группой (см. рис. 3). Мы предполагаем, что в данном случае нарушение памяти и обучения может быть обусловлено усилением продукции свободных радикалов в мозге подопытных крыс, вызванным длительным пероральным введением повышенных доз пищевых добавок. Аналогичным образом, с учётом половых различий, можно объяснить наблюдаемую тенденцию к ухудшению когнитивных функций у самок опытной группы на 9-й, 10-й и 11-й УДО, когда исследуемый параметр увеличивался на 57,5; 27,2 и 23,8% соответственно по сравнению с контрольной группой. Наши выводы согласуются с результатами исследований ряда авторов [45, 46].

Связь воздействия водного раствора бензоата натрия, сорбата калия и аскорбиновой кислоты на экспериментальных животных и наблюдаемыми неблагоприятными поведенческими эффектами может быть объяснена различными гипотезами. Помимо хорошо изученного механизма окислительного стресса, важную роль может играть дефицит цинка. Исследования показали, что пищевые добавки способны вызывать снижение уровня цинка в головном мозге мышей [47]. Недостаток цинка в свою очередь ассоциируется с нарушениями когнитивных и моторных функций, а также с развитием депрессии, тревожности и симптомов, характерных для синдрома дефицита внимания и гиперактивности [48].

Одновременно в процессе детоксикации бензоата натрия в печени происходит его конъюгация с глицином. Известно, что низкий уровень глицина может приводить к истощению глутамина, являющегося предшественником двух ключевых нейромедиаторов: глутамата (возбуждающего) и гамма-аминомасляной кислоты (тормозного). Помимо роли в нейротрансмиссии, эти нейромедиаторы выступают в качестве альтернативных метаболических субстратов, обеспечивая взаимодействие между астроцитами и нейронами и участвуя таким образом в когнитивных процессах. Более того, снижение уровня глицина может провоцировать тревожноподобное поведение у животных [49].

Предполагается, что влияние водного раствора пищевых добавок на память и обучение у экспериментальных животных обусловлено сложным двойственным механизмом, сочетающим защитные и токсические эффекты, связанные с антиоксидантной защитой и окислительным стрессом. С одной стороны, бензоат натрия и сорбат калия в дозах 50 и 250 мг/кг соответственно могут индуцировать увеличение уровня свободных радикалов и дефицит глицина, что негативно сказывается на нейрохимических процессах в мозге грызунов [50]. С другой стороны, аскорбиновая кислота, мощный антиоксидант, в дозе 6 мг/кг защищает ткани от повреждения пероксильными радикалами и способствует восстановлению нервной системы, участвуя в преобразовании аминокислот в нейромедиаторы [51, 52], что в свою очередь может улучшать когнитивные функции. В то же время было отмечено, что субхроническое воздействие данной смеси пищевых добавок оказывало положительный ноотропный эффект на модельных животных, особенно на самок крыс. Это проявлялось в более быстрой адаптации к условиям эксперимента, улучшении функции долговременной памяти и сокращении времени прохождения прямоугольного лабиринта. Важно отметить, что улучшенные показатели обучения сохранялись у самок и в фазе восстановления (14 дней). Представленная гипотеза о двойственном нейропротекторно-нейротоксическом механизме действия пищевых добавок на живые организмы согласуется с выводами ряда исследований [53‒55].

Ограничения исследования. Исследование проведено однократно на двух видах лабораторных грызунов. Результаты, полученные на крысах и мышах, не всегда могут быть напрямую перенесены на человека.

Заключение

Изученная в настоящем исследовании смесь пищевых добавок оказывает влияние на химический состав головного мозга экспериментальных животных: накопление аскорбиновой кислоты в головном мозге наблюдалось преимущественно к 30-м суткам эксперимента, при этом средняя концентрация зависела от дозы изучаемых консервантов в смеси; до 12-х суток эксперимента определялось накопление сорбиновой кислоты, а резкое снижение её концентрации ‒ к 30-м суткам. Содержание бензойной кислоты в головном мозге мышей также претерпело значительные изменения к 30-м суткам эксперимента ‒ наблюдалось экстремальное падение концентрации.

Смесь бензоата натрия в дозе 50 мг/кг м. т., сорбата калия в дозе 250 мг/кг м. т. и аскорбиновой кислоты в дозе 6 мг/кг м. т. влияет на когнитивную деятельность лабораторных крыс, вероятно, оказывая как нейротоксическое, так и нейропротекторное действие (последнее, предположительно, ввиду определённых свойств АК) в различных структурах головного мозга.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о неоднозначности влияния смеси бензоата натрия, сорбата калия и аскорбиновой кислоты в повышенных дозах на когнитивные функции экспериментальных животных. С учётом высокой частоты нарушений функции обучения и расстройств памяти в клинической практике на фоне широкого потребления населением консервантов в составе продуктов питания изучение механизмов влияния пищевых добавок на живые организмы по-прежнему актуально и требует дальнейших углублённых исследований.

¹ Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2023 году». https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=27779

² Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).

³ National Research Council. (2020). Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. National Academies Press.