ВПЛИВ КОНСЕРВАНТІВ ТА АЗОБАРВНИКІВ НА ОРГАНИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ

Ячмінь А. І., Єрошенко Г. А., Білаш С. М., Шевченко К. В., Лисаченко О. Д., Ваценко А. В., Передерій Н. О.

ОГЛЯДИ ЛІТЕРАТУРИ

Наукова стаття

Нітрати, будучи типовими ксенобіотиками, залучаються мікрофлорою людини і тварин в метаболічні процеси, в ході яких відновлюються спочатку до нітриту, а потім до катіона амонію, через освіту ряду проміжних продуктів. Нітрати і нітрити (NOS) при хронічному надходженні в великих кількостях призводять до утворення метгемоглобіну, в результаті чого може розвинутися хронічна аліментарна нітратно-нітритна метгемоглобінемія. Таким чином, основним місцем утворення реактивних сполук є шлунково-кишковий тракт (ШКТ) – центральний орган певних аспектів хімічної біології і фізіології цих сполук. Ponceau 4R (E 124) (синоніми: Acid Red 18, New Coccine) – це сульфований моноазобарвник, що включає переважно тринатрієвий 2-гідрокси-1‐ (4-сульфонато-1-нафтилазо) нафталін-6,8-дисульфонат (хімічна формула C20H11N2Na3O10S3, номер CAS 2611‐82‐7, молекулярна маса 604,48). Ponceau 4R виготовляється шляхом з’єднання діазотованої нафтіонової кислоти з кислотою G (2-нафтол-6,8-дисульфонової кислоти) і перетворення продукту сполучення в тринатрієву сіль і випускається у вигляді водорозчинного червоного порошку або гранул. В даний час Ponceau 4R дозволений як харчова добавка в Європейському Союзі (ЄС) відповідно до Додатку II та Додатку III до Регламенту (ЄС) №1333/2008 «Про харчові добавки та специфічні критерії чистоти», а також визначені в Регламенті Комісії (ЄС) №231/2012.5. максимально дозволені рівні використання для Ponceau 4R наведені для 26 категорій продуктів харчування (діапазон 1-200 мг/кг). Також Європейським агентством з безпеки продуктів харчування прийнято постанову про зниження допустимого добового надходження для барвника Е124 (яскраво-червоний 4R) від 4 мг/кг до 0,7 мг/кг маси тіла на добу. Однак необхідно розробити надійний і швидкий аналітичний метод для моніторингу Ponceau 4R через загрозу його потенційно шкідливого ризику. Метою роботи було встановити біологічні ефекти нітриту натрію та Ponceau 4R на органи шлунково-кишкового тракту. Аналізуючи дані літератури стосовно шкідливої дії нітриту нaтрію на шлунково-кишковий тракт, можна виділити такі фактори: зниження активності ферментів BBM і загальної АТФ-ази знижує всмоктування поживних речовин, особливо цукрів і амінокислот, епітеліальними клітинами тонкого кишечника. Це зменшує запас основних будівельних блоків тіла, що, в свою чергу, сильно ускладнює вироблення енергії. Зміни активності ферментів вуглеводного обміну впливають на утилізацію глюкози ентероцитами і порушують глюконеогенез в кишечнику, який грає ключову роль в енергетичному гомеостазі. Зниження антиоксидантної здатності ентероцитів через порушення його ферментативних і неферментативних компонентів збільшує сприйнятливість до окислювальної дії.Ураження ДНК різної природи можуть викликати генотоксичні і / або мутагенні ефекти, що може привести до розвитку раку. Синтетичні барвники, зокрема Ponceau 4R, небезпечний для здоров’я як тварин, так і людини при споживанні у великий кількості або протягом тривалого періоду.

нітрит натрію, Ponceau 4R, органи шлунково-кишкового тракту

1. Proidenko IV. Metabolizm nitrativ ta nitrytiv. Zbirnyk naukovykh prats z aktualnykh problem ekonomichnykh nauk Naukovi doslidzhennia, vidkryttia ta rozvytok tekhnolohii v suchasnii nautsi; 2019 Kvit 19-20; Rivne; 2019 s. 31-33. [in Ukrainian].
2. Ma L, Hu L, Feng X, Wang S. Nitrate and Nitrite in Health and Disease. Aging Dis. 2018 Oct;9(5):938-945. DOI: 10.14336/AD.2017.1207.
3. Lundberg JO, Gladwin MT, Ahluwalia A, Benjamin N, Bryan NS, Butler A, et al. Nitrate and nitrite in biology, nutrition and therapeutic. Nat Chem Biol. 2009 Dec;5(12):865-9. DOI: 10.1038/nchembio.260.
4. Motarjemi Y, Moy G, Todd E. Encyclopedia of Food Safety. 1st Edition. Elsevier Inc: Academic Press; 2013. 2304 р.
5. European Food Safety Authority. Refined exposure assessment for Ponceau 4R (E 124). EFSA Journal. 2015 Apr 21;13(4):4073. DOI: 10.2903/j.efsa. 2015.4073.
6. Dong Y, Zhang J, Xing Y, Song Z, Wang Y, Meng M, et al. Quantification of Ponceau 4R in Foods by Indirect Competitive Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (icELISA). J Agric Food Chem. 2015 Jul 22;63(28):6338-45.
7. Yamjala K, Nainar MS, Ramisetti NR. Methods for the analysis of azo dyes employed in food industry – A review. Food Chem. 2016 Feb 1;192:813-24.
8. Lutsenko BO. Zminy protsesiv produktsii superoksydnoho anion-radikalu u tkanynakh slyzovoi obolonky shlunka bilykh shchuriv pry vidtvorenni peptychnoi vyrazky za umov khronichnoi intoksykatsii nitratom natriiu. Visn. probl. biolohii i medytsyny. 2007;2:50-52. [in Ukrainian].
9. Tkach SM, Puchkov KS, Kuzenko YuH. Byolohycheskye effekty oksydov azota v zheludochno-kyshechnom trakte. Suchasna hastroenterolohiia. 2013;4(72):118-128. [in Ukrainian].
10. Bryan NS, Loscalzo J, editors. Nitrite and nitrate in human health and disease [Internet]. Totowa, NJ: Humana Press; 2011. Available from: http://link.springer.com/10.1007/978-1-60761-616-0.
11. Lykhatskyi PH, Fira LS, Herasymets II. Metabolichni porushennia v orhanizmi shchuriv za umov urazhennia nitrytom natriiu. Ukrainskyi biofarmatsevtychnyi zhurnal. 2013;4:98-103. [in Ukrainian].
12. Rosenbaek JB, Pedersen EB, Bech JN. The effect of sodium nitrite infusion on renal function, brachial and central blood pressure during enzyme inhibition by allopurinol, enalapril or acetazolamide in healthy subjects: a randomized, double-blinded, placebo-controlled, crossover study. BMC Nephrology. 2018;19(1):244.
13. Karelyn AO, Davydova MP, Babalian AV, Kosyreva YV, Abramian AA, Demycheva AS. Analyz statystyk raznykh stran po soderzhanyiu nytratov v ovoshchakh, fruktakh v vesennyi y osennyi peryody. Novye Sankt-Peterburhskye vrachebnye vedomosty. 2018;2:53-7. [in Russian].
14. EFSA. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS) [Internet]. Available from: https://www.efsa.europa.eu/ en/topics/ topic/food-additives.
15. Mortensen A, Aguilar F, Crebelli R, Di Domenico A, Dusemund B, Frutos MJ, et al. Re-evaluation of potassium nitrite (E 249) and sodium nitrite (E 250) as food additives. EFSA J. 2017;15(6):e04786. DOI: 10.2903/j.efsa. 2017.4786.
16. Karymov AY. Fyzyoloho-byokhymycheskye osobennosty vlyianyia nytratov na orhanyzm zhyvotnykh [dyssertatsyia]. Dushanbe; 2010. 186 s. [in Russian].
17. Salyha NO. Pokaznyky antyoksydantnoi systemy shchuriv, urazhenykh nitrytom natriiu ta yikh korektsiia L-hlutaminovoiu kyslotoiu. Svit medytsyny ta biolohii. 2016;2(56):145-148. [in Ukrainian].
18. Kulitska MI, Chorna MV, Honskyi YaI. Vplyv nitrytu natriiu na pokaznyky antyoksydantnoi systemy ta peroksydnoho okysnennia lipidiv v orhanizmi shchuriv Zdobutky klinichnoi i eksperymentalnoi medytsyny. 2008;2:130-131. [in Ukrainian].
19. Mіshkyn VA, Enykeev DA, Habdrakhmanova YD, Enykeev OA, Srubylyn DV, Hymadyeva AR. Tserebro-hepatoprotektornaia aktyvnost kompleksnoho soedynenyia yantarnoi kysloty s 1.3.6-trymetyl-5-hydroksyuratsylom pry eksperymentalnoi yntoksykatsyy natryia nytrytom. Patolohycheskaia fyzyolohyia y eksperymentalnaia terapyia. 2018;4:163-7. [in Russian].
20. Lykhatskyi PH, Fira LS, Pidhirnyi VV. Dynamika aktyvnosti vilnoradykalnykh protsesiv v orhanakh shchuriv riznykh vikovykh hrup pislia intoksykatsii nitrytom natriiu. Aktualni problemy transportnoi medytsyny: navkolyshnie seredovyshche; profesiine zdorovia; patolohiia. 2014;3:139-145. [in Ukrainian].
21. El-Nabarawy NA, Gouda AS, Khattab MA, Rashed LA. Effects of nitrite graded doses on hepatotoxicity and nephrotoxicity, histopathological alterations, and activation of apoptosis in adult rats. Environ Sci Pollut Res Int. 2020;27(12):14019-14032. DOI: 10.1007/s11356-020- 07901-6.
22. Ansari FA, Ali SN, Arif H, Khan AA, Mahmood R. Acute oral dose of sodium nitrite induces redox imbalance, DNA damage, metabolic and histological changes in rat intestine. PLoS One. 2017;12(4):e0175196. DOI: 10.1371/journal.pone.0175196.
23. Pryshliak AM, Yavorska SI, Holovata TK, Reminetskyi BIa. Vplyv chotyrykhlorystoho v uhletsiu na stan vilnoradykalnykh protsesiv orhanizmu shchuriv ta morfolohichni zminy u tovstii kyshtsi. Medychna ta klinichna khimiia. 2017;19(2):78-82. [in Ukrainian].
24. Ansari FA, Ali SN, Khan AA, Mahmood R. Acute oral dose of sodium nitrite causes redox imbalance and DNA damage in rat kidney. J Cell Biochem. 2018;119(4):3744-3754. DOI: 10.1002/jcb.26611.
25. Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 2008;7:156-167. DOI: 10.1038/nrd2466.
26. Circu ML, Aw TY. Redox biology of the intestine. Free Radic Res. 2011;45:1245-1266. DOI: 10.3109/10715762.2011.611509.
27. Vossen E, De Smet S. Protein oxidation and protein nitration influenced by sodium nitrite in two different meat model systems. J Agric Food Chem. 2015;63:2550-2556. DOI: 10.1021/jf505775u.
28. Mithieux G, Gautier-Stein A. Intestinal glucose metabolism revisited. Diabetes Res Clin Pract. 2014;105:295-301. DOI: 10.1016/j. diabres.2014. 04.008.
29. Moura FA, de Andrade KQ, dos Santos JCF, Araújo ORP, Goulart MOF. Antioxidant therapy for treatment of inflammatory bowel disease: Does it work? Redox Biol. 2015;6:617-639.
30. Pryshliak AM, Yavorska SI, Holovata TK, Reminetskyi BIa. Vplyv chotyrykhlorystoho v uhletsiu na stan vilnoradykalnykh protsesiv orhanizmu shchuriv ta morfolohichni zminy u tovstii kyshtsi. Medychna ta klinichna khimiia. 2017;19(2):78-82. [in Ukrainian].
31. Tanaka T. Reproductive and neurobehavioural toxicity study of Ponceau 4R administered to mice in the diet. Food and Chemical Toxicology. 2006;44:1651-1658.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 1 (163), 2022 рік , 75-80 сторінки, код УДК 616.33/.34:615.24

10.29254/2077-4214-2022-1-163-75-80