食品添加物的遺傳毒性初篩與Hormesis效應研究.pdf

1、目的：探索蠶豆根尖細胞微核試驗(簡稱VAMCN)和MTT比色法檢測細胞增殖活力實驗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，以及在Hormetic Zone的劑量下細胞的損傷情況。 方法：(1)采用松滋青皮豆為實驗材料，檢測了食品添加劑(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)對蠶豆根尖細胞微核率的影

2、響。(2)采用MTT比色法檢測了5種食品添加物(亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、硼砂、硫脲和甲醛)對體外培養(yǎng)的中國倉鼠肺細胞(Chinese hamster lung cells，CHL)增殖活力的低劑量興奮效應(Hormesis)及其劑量范圍(Hormetic Zone)；采用單細胞凝膠電泳(SCGE)、蛋白印跡雜交法和FCM分別檢測高、低劑量下的受試物對CHL細胞DNA的損傷、PARP蛋白表達水平和細胞周期的影響。 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致蠶豆根尖微核率的升高的作用，并存在劑量—效應關(guān)系。多數(shù)劑量組與空白對照組相比，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)蠶豆根尖細胞微核發(fā)生的作用強度均有所減低。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范圍均沒有明顯的誘變性；而臘腸在12.5-100g/L高劑量范圍時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高劑量范圍時才表現(xiàn)出中度至重度的誘變性。這一實驗結(jié)果表明，蠶豆根尖微核試驗可用于鑒別受試物是否具有DNA的損傷作用，同時也證實不少常用食品添加劑確實具有損傷生物體D

5、NA的作用，有一定的致癌危險性。(2)采用MTT比色法檢測5種受試物在低劑量時對CHL細胞增殖活力的影響，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，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細胞周期縮短，細胞增殖

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

7、-625mg/L)引起G1期阻滯，G2期和S期細胞比例下降；硼砂(0.025-25mg/L)引起G1期阻滯，S期細胞比例下降；硫脲(1.25-250mg/L)引起S期細胞比例顯著增加，G1和G2細胞周期比例下降。(5) Western blot技術(shù)檢測PARP-1蛋白表達，甲醛在0.781mg/L、25mg/L和100mg/L劑量作用于CHL細胞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PARP-1蛋白表達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)果與單細胞凝膠電泳的實驗結(jié)果有較好的一致。 結(jié)論：(1)蠶豆根尖微核試驗檢測遺傳毒性的敏感性高，操作簡便、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，能促進CHL細胞