食品添加物的遺傳毒性初篩與Hormesis效應(yīng)研究.pdf

1、目的：探索蠶豆根尖細(xì)胞微核試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱VAMCN)和MTT比色法檢測(cè)細(xì)胞增殖活力實(shí)驗(yàn)篩檢食品和食品添加物的遺傳毒性的可行性。觀察受試物是否存在Hormesis效應(yīng)，以及在Hormetic Zone的劑量下細(xì)胞的損傷情況。 方法：(1)采用松滋青皮豆為實(shí)驗(yàn)材料，檢測(cè)了食品添加劑(亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、日落黃、莧菜紅、阿斯巴甜)、有害添加物(硼砂、硫脲、甲醛、丙烯酰胺)和食物(氯化鈉、蔗糖、夾心餅干、臘腸、咖啡)對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞微核率的影

2、響。(2)采用MTT比色法檢測(cè)了5種食品添加物(亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、硼砂、硫脲和甲醛)對(duì)體外培養(yǎng)的中國(guó)倉(cāng)鼠肺細(xì)胞(Chinese hamster lung cells，CHL)增殖活力的低劑量興奮效應(yīng)(Hormesis)及其劑量范圍(Hormetic Zone)；采用單細(xì)胞凝膠電泳(SCGE)、蛋白印跡雜交法和FCM分別檢測(cè)高、低劑量下的受試物對(duì)CHL細(xì)胞DNA的損傷、PARP蛋白表達(dá)水平和細(xì)胞周期的影響。 結(jié)果：(1)VAMC

3、N表明，亞硝酸鈉9.375-300mg/L，苯甲酸鈉62.5-2000mg/L，日落黃6.25-200mg/L，莧菜紅3.125-100mg/L，阿斯巴甜9.375-300mg/L，硼砂250-8000mg/L，硫脲15.625-8000mg/L，甲醛19.532-10000mg/L都具有不同程度地導(dǎo)致蠶豆根尖微核率的升高的作用，并存在劑量—效應(yīng)關(guān)系。多數(shù)劑量組與空白對(duì)照組相比，其微核率明顯增高(P<<0.05或P<0.01)。在受試物

4、添加了小麥粉后，誘發(fā)蠶豆根尖細(xì)胞微核發(fā)生的作用強(qiáng)度均有所減低。而作為食物的氯化鈉和蔗糖在2.5-10g/L范圍，夾心餅干在18.75-150g/L范圍均沒(méi)有明顯的誘變性；而臘腸在12.5-100g/L高劑量范圍時(shí)才有輕至中度的誘變性，原味咖啡和減糖低脂咖啡在4.5-19g/L高劑量范圍時(shí)才表現(xiàn)出中度至重度的誘變性。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蠶豆根尖微核試驗(yàn)可用于鑒別受試物是否具有DNA的損傷作用，同時(shí)也證實(shí)不少常用食品添加劑確實(shí)具有損傷生物體D

5、NA的作用，有一定的致癌危險(xiǎn)性。(2)采用MTT比色法檢測(cè)5種受試物在低劑量時(shí)對(duì)CHL細(xì)胞增殖活力的影響，發(fā)現(xiàn)亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、硼砂、硫脲和甲醛均存在Hormesis效應(yīng)，其Hormetic Zone分別為2.058-55.556mg/L，0.014-666.667mg/L，0.004-15.6mg/L，32-800mg/L和0.391-12.5mg/L。在這些受試物的Hormetic Zone劑量作用下，CHL細(xì)胞周期縮短，細(xì)胞增殖

6、活力增加。(3)單細(xì)胞凝膠電泳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，5種受試物在其Hormetic Zone的劑量水平對(duì)CHL細(xì)胞產(chǎn)生DNA損傷，拖尾細(xì)胞的尾長(zhǎng)、頭長(zhǎng)/尾長(zhǎng)、尾DNA(％)和Olive尾矩與空白對(duì)照組相比明顯增加。在Hormeticzone的劑量以下仍引起DNA損傷，細(xì)胞周期變短，表明DNA損傷修復(fù)時(shí)間變短，可能產(chǎn)生可遺傳的突變。(4)亞硝酸鈉(0.313-100mg/L)導(dǎo)致S期和G2期細(xì)胞比例增加，G1期細(xì)胞比例下降；苯甲酸鈉(0.391

7、-625mg/L)引起G1期阻滯，G2期和S期細(xì)胞比例下降；硼砂(0.025-25mg/L)引起G1期阻滯，S期細(xì)胞比例下降；硫脲(1.25-250mg/L)引起S期細(xì)胞比例顯著增加，G1和G2細(xì)胞周期比例下降。(5) Western blot技術(shù)檢測(cè)PARP-1蛋白表達(dá)，甲醛在0.781mg/L、25mg/L和100mg/L劑量作用于CHL細(xì)胞6h后，其PARP-1蛋白的條帶顯色較弱，表明分子量為116KD的PARP-1蛋白量較少，甲

8、醛對(duì)PARP-1蛋白表達(dá)水平的影響具有相似的規(guī)律，及均在較高劑量和較低劑量是116KD的PARP-1的量減少，這種改變可能與這兩種劑量下的受試物造成了細(xì)胞DNA損傷而激活了PARP-1，從而形成了大分子量的PAR聚合物有關(guān)。這一結(jié)果與單細(xì)胞凝膠電泳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較好的一致。 結(jié)論：(1)蠶豆根尖微核試驗(yàn)檢測(cè)遺傳毒性的敏感性高，操作簡(jiǎn)便、快速、靈敏，可以用做食品安全快速篩檢方法；(2)5種受試物都存在低劑量興奮效應(yīng)，能促進(jìn)CHL細(xì)胞