Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ДНК-ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МИКОТОКСИНОВ НА ФОНЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ДНК-ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МИКОТОКСИНОВ НА ФОНЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
180
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
смешанный микотоксикоз / афлатоксин В1 / зеараленон / Т-2 токсин / генотоксичность / ДНК / электрофорез / белые крысы. / mixed mycotoxicosis / aflatoxin B1 / zearalenone / T-2 toxin / genotoxicity / DNA / electrophoresis / white rats

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Е Ю. Тарасова, Л Е. Матросова, Н И. Хаммадов, Т Х. Фаизов, К А. Осянин

Микотоксины это вторичные метаболиты, присутствующие в сельскохозяйственных товарах и продуцируемые мицелиальными грибами, которые вызывают острые и хронические неблагоприятные эффекты, такие как генотоксичность и канцерогенность для людей и животных. Ситуация усугубляется тревожным увеличением их встречаемости в широко потребляемых пищевых продуктах, поэтому актуальным вопросом в отношении микотоксинов является детальная характеристика их молекулярного механизма действия, что необходимо для создания эффективной стратегии профилактики и лечения микотоксикозов. В связи с тем, что генотоксические эффекты при смешанных микотоксикозах изучены недостаточно, а загрязнение микотоксинами считается неизбежной и непредсказуемой проблемой, целью исследований является разработка средств предупреждения смешанных микотоксикозов с направленным молекулярным механизмом действия. Белые крысы массой 150-170 г были распределены на 8 групп по 10 крыс в каждой. Биологическим контролем служила первая группа крыс, 2-5 группам с кормом задавали микотоксины: афлатоксин В1 – 2,5 мг/кг; Т-2 токсин – 5 мг/кг; зеараленон – 2,0 мг/кг корма. Крысы 3-5 групп дополнительно к токсичному рациону получали комплексы лекарственных средств соответственно 1 (β-глюканы, шрот расторопши, витамин Е, аскорбиновая кислота, левамизол), 2 (бентонит, янтарная кислота, метилурацил, витамин А, пробиотический препарат «Флорин»), 3 (галлуазит, метионин, β-глюканы, шрот расторопши) в дозе 0,25 % от рациона. 6-8 группе крыс задавали комплексы лекарственных средств (1, 2, 3) в дозе 0,25 % дополнительно к основному рациону с целью оценки безвредности изучаемых комплексов лекарственных средств на молекулярном уровне. Экспериментальный период длился три недели. Генотоксичность оценивали на основе качественного анализа повреждений ДНК путем постановки горизонтального электрофореза тотальной ДНК. Наиболее эффективным в снижении токсического действия микотоксинов по параметрам клинического состояния, выживаемости и наименьшей интенсивности повреждения ДНК оказался комплекс препаратов, включающий галлуазит, метионин, β-глюканы, шрот расторопши.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Е Ю. Тарасова, Л Е. Матросова, Н И. Хаммадов, Т Х. Фаизов, К А. Осянин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH OF DNA-DAMAGING EFFECTS OF MYCOTOXINS ON THE BACKGROUND OF PREVENTIVE MEANS USING

Mycotoxins are secondary metabolites found in agricultural products and produced by filamentous fungi that cause acute and chronic adverse effects such as genotoxicity and carcinogenicity in humans and animals. The situation is aggravated by an alarming increase in their occurrence in widely consumed food products, therefore, a topical issue with regard to mycotoxins is the detailed characterization of their molecular mechanism of action, which is necessary to create an effective strategy for the prevention and treatment of mycotoxicosis. Because of the genotoxic effects in mixed mycotoxicosis have not been studied enough, and mycotoxin contamination is considered an inevitable and unpredictable problem, the aim of research is to develop a means of preventing mixed mycotoxicosis with a targeted molecular mechanism of action. White rats weighing 150-170 g were divided into 8 groups of 10 rats each. The first group of rats served as biological control, 2-5 groups with food were given mycotoxins: aflatoxin B1 2.5 mg / kg; T-2 toxin 5 mg / kg; Zearalenone 2.0 mg / kg feed. Rats of 3-5 groups in addition to the toxic diet received complexes of drugs (respectively 1 (β-glucans, milk thistle meal, vitamin E, ascorbic acid, levamisole), 2 (bentonite, succinic acid, methyluracil; vitamin A, probiotic preparation Florin ), 3 (halloysite, methionine, β-glucans, milk thistle meal)) at a dose of 0.25% of the diet. Groups of rats 6-8 were given drug complexes (1,2,3) at a dose of 0.25% in addition to the main diet in order to assess the safety of the studied drug complexes at the molecular level. The experimental period lasted three weeks. Genotoxicity was assessed on a qualitative analysis of DNA damage by performing horizontal electrophoresis of total DNA. The most effective in reducing the toxic effect of mycotoxins in terms of clinical state parameters, survival rate and the lowest intensity of DNA damage was a complex of drugs, including halloysite, methionine, β-glucans, milk thistle meal.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ДНК-ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МИКОТОКСИНОВ НА ФОНЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ»

УДК 619:615.9:579:577.1 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-3-65-71

ИССЛЕДОВАНИЕ ДНК-ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МИКОТОКСИНОВ НА ФОНЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ

Е.Ю Тарасова. - кандидат биологических наук, Л.Е. Матросова- доктор биологических наук,

Н.И. Хаммадов- кандидат биологических наук, Т.Х. Фаизов- доктор ветеринарных наук, К.А. Осянин - кандидат биологических наук

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» 420075, г. Казань, Научный городок - 2, e-mail: [email protected]

Микотоксины - это вторичные метаболиты, присутствующие в сельскохозяйственных товарах и продуцируемые мицелиальными грибами, которые вызывают острые и хронические неблагоприятные эффекты, такие как генотоксичность и канцерогенность для людей и животных. Ситуация усугубляется тревожным увеличением их встречаемости в широко потребляемых пищевых продуктах, поэтому актуальным вопросом в отношении микотоксинов является детальная характеристика их молекулярного механизма действия, что необходимо для создания эффективной стратегии профилактики и лечения микотоксикозов. В связи с тем, что генотоксические эффекты при смешанных микотоксикозах изучены недостаточно, а загрязнение микотоксинами считается неизбежной и непредсказуемой проблемой, целью исследований является разработка средств предупреждения смешанных микотоксикозов с направленным молекулярным механизмом действия. Белые крысы массой 150-170 г были распределены на 8 групп по 10 крыс в каждой. Биологическим контролем служила первая группа крыс, 2-5 группам с кормом задавали микотоксины: афлатоксин В1 -2,5 мг/кг; Т-2 токсин - 5 мг/кг; зеараленон -2,0 мг/кг корма. Крысы 3-5 групп дополнительно к токсичному рациону получали комплексы лекарственных средств соответственно 1 (в-глюканы, шрот расторопши, витамин Е, аскорбиновая кислота, левамизол), 2 (бентонит, янтарная кислота, метилурацил, витамин А, пробиотический препарат «Флорин»), 3 (галлуазит, метионин, в-глюканы, шрот расторопши) в дозе 0,25 % от рациона. 6-8 группе крыс задавали комплексы лекарственных средств (1, 2, 3) в дозе 0,25 % дополнительно к основному рациону с целью оценки безвредности изучаемых комплексов лекарственных средств на молекулярном уровне. Экспериментальный период длился три недели. Генотоксичность оценивали на основе качественного анализа повреждений ДНК путем постановки горизонтального электрофореза тотальной ДНК. Наиболее эффективным в снижении токсического действия микотоксинов по параметрам клинического состояния, выживаемости и наименьшей интенсивности повреждения ДНК оказался комплекс препаратов, включающий галлуазит, метионин, в-глюканы, шрот расторопши.

Ключевые слова: смешанный микотоксикоз, афлатоксин Вь зеараленон, Т-2 токсин, генотоксичность, ДНК, электрофорез, белые крысы.

Введение. Микотоксины считаются основными факторами риска, влияющими на здоровье человека и животных, поскольку они являются одними из самых опасных загрязнителей пищевых продуктов и кормов [1, 2, 7]. На протяжении многих лет было продемонстрировано, что они обладают иммунодеп-рессивными, мутагенными и канцерогенными свойствами [8, 9]. В частности, афлатоксин В1 является одним из наиболее мощных природных канцерогенов группы 1, вызывающий до 170 000 (28%) ежегодных случаев рака гепатоцел-люлярной карциномы человека [4, 8]. Афлатоксин В1 метаболизируется в афлатоксин-8,9-экзоэпоксид ферментами p450, которые могут реагировать с ДНК, РНК и белками с образованием аддуктов, особенно с геномсупрес-сором опухоли p 53. Афлатоксин В1-8,9-

экзоэпоксид может связываться с ДНК, образуя преимущественно аддукт 8,9-дигидро-8 (N7-гуанин) -9-гидрокси - афлатоксин В], который, как предполагается, отвечает за мутагенные свойства AFB1 [4, 5].

Микотоксин зеараленон, согласно имеющимся данным, обладает гепатотоксичностью, гематотоксичностью, цитотоксичностью, гено-токсичностью. Зеараленон также обладает эстрогенным эффектом, который клинически проявляется в гиперэстрогении, трансактивируя рецепторы эстрогена и способствуя экспрессии генов, чувствительных к эстрадиолу [10, 16].

Канонический механизм действия Т-2 токсина основывается на ингибировании синтеза рибосомных белков эукариот, что может быть причиной их подавляющего воздействия на синтез ДНК и РНК. Т-2 токсин

может также снижать синтез митохондрии-ального белка путем ингибирования мито-хондрииальной трансляции и индуцировать митохондриальную дисфункцию [6, 14, 15]. Однако до сих пор существует немного исследований, касающихся генотоксических эффектов, индуцированных совместным поступлением микотоксинов.

На основании вышеизложенного важным вопросом в отношении микотоксинов является детальная характеристика их молекулярного механизма действия и его влияния на здоровье животных и человека, что необходимо для создания эффективной стратегии профилактики и лечения микотоксикозов. Так как совместное присутствие микотоксинов в продуктах питания и кормах представляет собой скорее правило, чем исключение, особенно актуально изучение влияния на организм лабораторных и продуктивных животных комбинации наиболее часто встречаемых и наносящих огромный экономиический ущерб микотоксинов (Т-2 токсина, зеараленона и афлатоксина В]). Поэтому целью исследований является разработка средств предупреждения смешанных микотоксикозов с направленным молекулярным механизмом действия. Для оценки их комбинированного действия применен метод ДНК комет, который позволяет быстро и эффективно идентифицировать степень повреждения ДНК, а также влияние подобранных нами препаратов на защиту ДНК лабораторных и продуктивных животных. Кометный анализ - это привлекательный метод, который все чаще используется в биологических системах для оценки повреждений ДНК. Это чувствительный, надежный и относительно недорогой метод измерения повреждений ДНК

[3, 9].

Материалы и методы. Объектами исследований служили комплексы препаратов, обладающие сорбционными, антиокси-дантными, иммуностимулирующими, гепато-протекторными свойствами, микотоксины (Т-2 токсин, афлатоксин Вь зеараленон), подопытные животные (белые крысы). Опыты на животных проведены с учетом этических норм.

80 белых крыс массой 150-170 г были получены из вивария ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» и распределены на 8 групп по 10 крыс в каждой со свободным доступом к корму и воде для определения профилактической эффективности комплексов лекарственных препаратов при смешанном микотоксикозе.

Первая группа - биологический контроль (корм свободный от микотоксинов). Вторая группа - токсический контроль (дополнительно к

корму смесь микотоксинов (афлатоксин В1 - 2,5 мг/кг; Т-2 токсин - 5 мг/кг; зеараленон - 2,0 мг/кг корма). Третья группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарственных препаратов №1 в дозе 0,25 % от рациона. Четвертая группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарственных препаратов №2 в дозе 0,25 % от рациона. Пятая группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарственных препаратов №3 в дозе 0,25 % от рациона. Шестая группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарственных препаратов №1 в дозе 0,25 % от рациона + смесь микотоксинов (Т-2 токсин, афлатоксин В1, зеараленон). Седьмая группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарст-венных препаратов №2 в дозе 0,25 % от рациона + смесь микотоксинов (Т-2 токсин, афлатоксин В1, зеараленон). Восьмая группа - основной рацион в смеси с комплексом лекарст-венных препаратов №3 в дозе 0,25 % от рациона + смесь микотоксинов (Т-2 токсин, афлатоксин В1, зеараленон).

В опыте использовано три комплекса препаратов:

первый комплекс: ß-глюканы, шрот рас-торопши, витамин Е, аскорбиновая кислота, ле-вамизол;

второй комплекс: бентонит, янтарная кислота, метилурацил; витамин А, пробио-тический препарат «Флорин»;

третий комплекс: галлуазит, метионин, ß-глюканы, шрот расторопши.

Экспериментальный период длился на протяжении трех недель. Животных акклиматизировали к лабораторным условиям в течение двух недель до начала эксперимента. В конце экспериментального периода крысы голодали в течение ночи, затем их умерщвляли методом декапитации. В ходе экспериментов изучено влияние комплекса микотоксинов на степень повреждения ДНК, а также выживаемость и клиническое состояние животных.

Генотоксичность оценивали на основе качественного анализа повреждений ДНК путем постановки горизонтального электрофореза тотальной ДНК в агарозном геле. В качестве красителя применяли бромистый этидий. Для выделения ДНК из крови крыс, взятых в пробирки с ЭДТА, использовали коммерческий набор (Extract DNA Blood, Россия, ЗАО «Евроген»). Выделение нуклеиновых кислот проводили согласно инструкции по применению. Электрофорез выполняли в соответствии с инструкцией по применению комплекта реагентов для электрофоретической детекции продуктов амплификации в агарозном геле «ЭФ» (2008 г).

Результаты исследований. Выжива- фоне применения разработанных нами

емость крыс при смешанном микотоксикозе на комплексов представлена в таблице 1.

Таблица комплексов лека

1 - Выживаемость крыс при смешанном микотоксикозе на фоне применения зственных средств

Группа Общее количество крыс Количество павших крыс

животных

1 10 0

2 10 3

3 10 1

4 10 1

5 10 0

6 10 0

7 10 0

8 10 0

Показано, что в группе токсического контроля, выживаемость крыс составила 70 %. За период опыта пало три крысы, по одной на 5, 7 и 16 сутки. Также 10 % крыс пало в группах, получавших микотоксины, и в качестве средств профилактики первый и второй комплексы препаратов. Одна крыса пала на 14 сутки (третья группа) и одна крыса - на 15 сутки (четвертая группа).

В группе крыс, получавших только микотоксины, клинические признаки отравления проявились в более ранние сроки и включали слабость, вялость, замедление роста, отказ от корма и снижение движения, в ротовой полости и углах рта имелись участки некроза. Диарея была наиболее постоянным симптомом,

наблюдаемым с четвертых суток внесения афлатоксина Вь Т-2 токсина и зеараленона в корм. Признаки токсикоза в 3-4 группах проявлялись потерей аппетита, пассивным поведением, взъерошенностью шерстного покрова, диареей, начиная с 10 суток эксперимента. Клинические изменения у крыс пятой группы были выражены очень слабо и проявлялись у отдельных крыс вялостью. У трех крыс пятой группы отмечалась диарея. Клиническое состояние 6-8 групп крыс полностью соответствовало состоянию крыс группы биологического контроля.

Далее провели оценку генотоксичности комплекса микотоксинов на фоне и без применения изучаемых комплексов (рисунок 1).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Рисунок 1 - Электрофоретический анализ целостности ДНК

Примечание - 1 - контроль выделения ДНК; 2 - ДНК, выделенные из образцов крови крыс биологического контроля; 3 - ДНК, выделенные из образцов крови крыс, которым к основному рациону задавался комплекс №1; 4, 5 - ДНК из образцов крови крыс, которые получали токсический рацион и комплекс препаратов №1; 6, 7 - ДНК из образцов крови крыс, которые получали токсический рацион и комплекс препаратов №2; 8 - ДНК, выделенные из образцов крови крыс, которым к основному рациону задавался комплекс №2; 9 - ДНК, выделенные из образцов крови крыс, которым к основному рациону задавался комплекс №3; 10, 11 - ДНК из образцов крови крыс, которые получали токсический рацион и комплекс препаратов №3; 12, 13 - ДНК, выделенные из образцов крови крыс, которым задавали токсичный рацион.

Отсутствие свечения в первом треке свидетельствует о чистоте выделения ДНК и об отсутствии контаминации рабочих растворов какими-либо ДНК-содержащими веществами.

Во втором (биологический контроль) и третьем (контроль препарата 1) треках выявлено свечение в основании лунки (место введения образца) и в непосредственной близости от неё. Данные свечения вызваны как хромосомальной ДНК (свечение в основании лунок), так и внея-дерной ДНК различных структурных компонентов клетки (свечение вблизи от лунки), что говорит об отсутствии видимых повреждений ДНК, аналогичный результат получен в треках восемь (контроль препарата 2) и девять (контроль препарата 3).

В четвертом и пятом треках отчётливо наблюдается свечение, характерное для ДНК без повреждений, кроме того отмечается свечение более низкой молекулярной массы, что свидетельствует о повреждении ДНК в малой степени.

В шестом и седьмом треках характер свечения аналогичен таковому в четвёртом и пятом треках, но свечение немного интенсивнее, что говорит о незначительном росте уровня повреждений ДНК по сравнению с треками, в которых было разделение ДНК из образцов крови крыс, получавших токсичный рацион и комплекс препаратов №1.

В десятом и одиннадцатом треках отчётливо наблюдается свечение, характерное для ДНК без повреждений, кроме того отмечается очень слабое свечение более низкой

молекулярной массы, что свидетельствует о повреждении ДНК в очень малой степени.

В двенадцатом и тринадцатом треках выявлено свечение в широком диапазоне пробега ДНК, который начинается от основания лунки и заканчивается в непосредственной близости от краски буфера для внесения образца для электрофореза, включая свечение характерное для неповрежденной ДНК. Интенсивность свечения и разнообразие пути пройденного в треках (массы фрагментов ДНК) указывают на значительные повреждения ДНК в исследуемых образцах.

Заключение. Исследование показало, что ассоциированное воздействие микотоксинов на крыс вызывает повреждения ДНК. Предложенные нами комплексы препаратов были безопасными и не оказывали влияния на ДНК. Наиболее эффективным в снижении токсического действия Т-2 токсина, зеараленона и афлатоксина В1 по параметрам клинического состояния, выживаемости и наименьшей интенсивности повреждения ДНК оказался комплекс препаратов, включающий галлуазит, метионин, ß-глюканы, шрот расторопши.

Защитный эффект разработанной нами композиции можно объяснить сорбционными, антиоксидантными, гепатопротекторными свойствами, входящими в ее состав компонентов. Полученные данные свидетельствуют о том, что данная профилактическая смесь является перспективной и требует дальнейшего изучения в качестве средства профилактики смешанных микотоксикозов у продуктивных животных.

Литература

1. Макаева, А.Р. Мониторинг питательной ценности и химической безопасности основных кормов республики татарстан по результатам исследований, выполненных в 2019 году / А.Р. Макаева, О.В. Шлямина, И.М. Фицев // Бутлеровские сообщения, 2020. - Т.62. - №4. - С. 123.

2. Мишина, Н.Н. Влияние комплекса цеолита и шунгита на резистентность и продуктивность цыплят-бройлеров при смешанном микотоксикозе / Н.Н. Мишина, Э.И. Семенов, К.Х. Папуниди [и др.] // Ветеринарный врач, 2018. - № 6. - С. 3.

3. Сорочинская, У.Б. Применение метода ДНК-комет для оценки повреждений ДНК, вызванных различными агентами окружающей среды / У.Б. Сорочинская, В.М. Михайленко // Онкология, 2008. -№ 10(3). - С. 303.

4. Танасева, С.А. Эффективность адсорбентов при сочетанном микотоксикозе цыплят-бройлеров / С.А. Танасева, Е.Ю. Тарасова, Л.Е. Матросова [и др.] // Международный вестник ветеринарии, 2020. - №4. - С. 50.

5. Тарасова, Е.Ю. Изучение сорбционной активности потенциальных средств профилактики микотоксинов в отношении афлатоксинов / Е.Ю. Тарасова, Э.И. Семенов. Л.Е. Матросова [и др.] // Ветеринарный врач, 2020. - № 2. - С. 51.

6. Тарасова, Е.Ю. Поиск эффективных адсорбентов Т-2 токсина / Е.Ю. Тарасова, Э.И. Семенов, А.Р. Валиев [и др.] // Вестник Марийского государственного университета, 2019. - Т. 5. - № 3. - С. 322.

7. Тремасов, М.Я. Микотоксины - реальная угроза продовольственной безопасности / М.Я. Тремасов, А.В. Иванов, Е.Ю. Тарасова // Вестник ветеринарии, 2013. - № 2 (65). - С. 78.

8. Тремасов, М.Я. Опыт применения пробиотика при микотоксикозах / М.Я. Тремасов, Л.Е. Матросова, Е.Ю. Тарасова // Вестник ветеринарии, 2009. - № 3 (50). - С. 38.

9. Филиппов, Э.В. Использование метода «ДНК-комет» для детекции и оценки степени повреждений ДНК клеток организмов растений, животных и человека, вызванных факторами окружающей среды (обзор) / Э.В. Филиппов // Наука и образование, 2014. - №2. - С. 72.

10.Agahi, F. In silico methods for metabolomic and toxicity prediction of zearalenone, a-zearalenone and P-zearalenone / F. Agahi, C. Juan, G. Font [et al.] // Food and Chemical Toxicology, 2020. - №146. -P.111818.

11. Cimbalo, A. Toxicity of mycotoxins in vivo on vertebrate organisms: A review / A. Cimbalo, M. Alonso-Garrido, G. Font [et al.] // Food and Chemical Toxicology, 2020. - №137. - P.111161.

12. Dazuk, V. Laying hens fed mycotoxin-contaminated feed produced by Fusarium fungi (T-2 toxin and fumonisin B1) and Saccharomyces cerevisiae lysate: Impacts on poultry health, productive efficiency, and egg quality / V. Dazuk, M.M. Boiago, G. Rolim [et al.] // Microbial Pathogenesis, 2020. - №149. - P. 104517.

13. Hojnik, N. Unravelling the pathways of air plasma induced aflatoxin B1 degradation and detoxification / N. Hojnik, M. Modic, J. Walsh [et al.] // Journal of Hazardous Materials, 2021. - №403. -123593.

14. Ling, A. Individual and combined cytotoxic effects of T-2 toxin and its four metabolites on porcine Leydig cells / A. Ling, L.Sun, W.Guo [et al.] // Food Chem. Toxicol, 2020. -V.139. - P. 111277.

15. Semenov, E.I. Joint effect of the mycotoxins T-2 toxin, deoxynivalenol and zearalenone on the weaner pigs against a background of the infection load / E.I. Semenov, M.Y. Tremasov, L.E. Matrosova [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016. - V.7. - P. 1860.

16. Wu, F. Public health impacts of foodborne mycotoxins / F. Wu, J.D. Groopman, J.J. Pestka // Rev Food Sci. Technol, 2014. - №5. - P. 351.

RESEARCH OF DNA-DAMAGING EFFECTS OF MYCOTOXINS ON THE BACKGROUND OF

PREVENTIVE MEANS USING

E.Yu. Tarasova. - Candidate of Biological Sciences, L.E. Matrosova - Doctor of Biological Sciences, N.I. Khammadov - Candidate of biological sciences, T.Kh Faizov. - Doctor of Veterinary Sciences, K.A.

Osyanin - Candidate of biological sciences

FSBSI "Federal Center for Toxicological, radiation and biological safety" 420075, Kazan, Nauchniy gorodok - 2, e-mail: [email protected]

Mycotoxins are secondary metabolites found in agricultural products and produced by filamentous fungi that cause acute and chronic adverse effects such as genotoxicity and carcinogenicity in humans and animals. The situation is aggravated by an alarming increase in their occurrence in widely consumed food products, therefore, a topical issue with regard to mycotoxins is the detailed characterization of their molecular mechanism of action, which is necessary to create an effective strategy for the prevention and treatment of mycotoxicosis. Because of the genotoxic effects in mixed mycotoxicosis have not been studied enough, and mycotoxin contamination is considered an inevitable and unpredictable problem, the aim of research is to develop a means ofpreventing mixed mycotoxicosis with a targeted molecular mechanism of action. White rats weighing 150-170 g were divided into 8 groups of 10 rats each. The first group of rats served as biological control, 2-5 groups with food were given mycotoxins: aflatoxin B1 - 2.5 mg / kg; T-2 toxin - 5 mg / kg; Zearalenone - 2.0 mg / kg feed. Rats of 3-5 groups in addition to the toxic diet received complexes of drugs (respectively 1 (fi-glucans, milk thistle meal, vitamin E, ascorbic acid, levamisole), 2 (bentonite, succinic acid, methyluracil; vitamin A, probiotic preparation Florin ), 3 (halloysite, methionine, fi-glucans, milk thistle meal)) at a dose of 0.25% of the diet. Groups of rats 6-8 were given drug complexes (1,2,3) at a dose of 0.25% in addition to the main diet in order to assess the safety of the studied drug complexes at the molecular level. The experimental period lasted three weeks. Genotoxicity was assessed on a qualitative analysis of DNA damage by performing horizontal electrophoresis of total DNA. The most effective in reducing the toxic effect of mycotoxins in terms of clinical state parameters, survival rate and the lowest intensity of DNA damage was a complex of drugs, including halloysite, methionine, fi-glucans, milk thistle meal.

Keywords: mixed mycotoxicosis, aflatoxin B1, zearalenone, T-2 toxin, genotoxicity, DNA, electrophoresis, white rats

References

1. Makaeva, A.R. Monitoring of nutritional value and chemical safety of the main feed of the Republic of Tatarstan based on the results of studies carried out in 2019 / A.R. Makaeva, O.V . Shlyamina , I.M . Fitsev // Butler messages, 2020. - T.62. - №4. - P. 123.

2. Mishina, N.N. Effect of zeolite and shungite complex on resistance and productivity of broiler chickens in mixed mycotoxicosis/N.N. Mishina, E.I. Semenov, K.H. Papunidi [et al.] // Veterinary physician, 2018. - № 6. - P. 3.

3. Sorochinskaya, W.B. Use of the DNA comet method to evaluate DNA damage caused by various environmental agents/U.B. Sorochinskaya, V.M. Mikhailenko//Oncology, 2008. - № 10(3). - P. 303.

4. Tanaseva, S.A. Effectiveness of adsorbents in combined mycotoxicosis of broiler chickens / S.A. Tanaseva, E.Yu. Tarasova, L.E. Matrosova [et al.] // International Journal of Veterinary Medicine, 2020. -№4. - P 50.

5. Tarasova, E.Yu. Study of sorption activity of potential means of preventing mycotoxins against aflatoxins/E.Yu. Tarasova, E.I. Semenov. L.E. Matrosova [et al.]//Veterinarian, 2020. - № 2. - P. 51.

6. Tarasova, E.Yu. Search for effective adsorbents T-2 toxin/E.Yu. Tarasova, E.I. Semenov, A.R. Valiev [et al. ]//Bulletin of Mari State University, 2019. - T. 5. - № 3. - P. 322.

7. Tremasov, M.Ya. Mikotoxins - a real threat to food security / M.Ya . Tremasov, A.V. Ivanov, E.Yu. Tarasova//Bulletin of Veterinary Medicine, 2013. - № 2 (65). - P. 78.

8. Tremasov, M.Ya. Experience of probiotic use in mycotoxicoses/M.Ya. Tremasov, L.E. Matrosova , E.Yu. Tarasova//Veterinary Bulletin, 2009. - № 3 (50). - P. 38.

9. Filippov, E.V. Using the DNA-comet method to detect and evaluate the extent of DNA damage to cells of plant, animal and human organisms caused by environmental factors (review )/E.V. Filippov//Science and Education, 2014. - №2. - P. 72.

10. Agahi, F. In silico methods for metabolomic and toxicity prediction of zearalenone, a-zearalenone and P-zearalenone / F. Agahi, C. Juan, G. Font [et al.] // Food and Chemical Toxicology, 2020. - №146. -P.111818.

11. Cimbalo, A. Toxicity of mycotoxins in vivo on vertebrate organisms: A review / A. Cimbalo, M. Alonso-Garrido, G. Font [et al.] // Food and Chemical Toxicology, 2020. - №137. -P. 111161.

12. Dazuk, V. Laying hens fed mycotoxin-contaminated feed produced by Fusarium fungi (T-2 toxin and fumonisin B1) and Saccharomyces cerevisiae lysate: Impacts on poultry health, productive efficiency, and egg quality / V. Dazuk, M.M. Boiago, G. Rolim [et al.] // Microbial Pathogenesis, 2020. - №149. - P. 104517.

13. Hojnik, N. Unravelling the pathways of air plasma induced aflatoxin B1 degradation and detoxification / N. Hojnik, M. Modic, J. Walsh [et al.] // Journal of Hazardous Materials, 2021. - №403. -P.123593.

14. Ling, A. Individual and combined cytotoxic effects of T-2 toxin and its four metabolites on porcine Leydig cells / A. Ling, L.Sun, W.Guo [et al.] // Food Chem. Toxicol, 2020. -V.139. - P. 111277.

15. Semenov, E.I. Joint effect of the mycotoxins T-2 toxin, deoxynivalenol and zearalenone on the weaner pigs against a background of the infection load / E.I. Semenov, M.Y. Tremasov, L.E. Matrosova [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016. - V.7. - P. 1860.

16. Wu, F. Public health impacts of foodborne mycotoxins / F. Wu, J.D. Groopman, J.J. Pestka // Rev Food Sci. Technol, 2014. - №5. - P. 351.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.