CC BY
105
doi: 10.24411/0235-2451-2021-10411 УДК 637.07:57.084.1:576.08:613.2
Перспективы использования растительного биотестирования для поиска метаболических биомаркеров токсичного потенциала компонентов пищевых матриц (обзор)
А.В. САМОЙЛОВ, Н.М. СУРАЕВА
Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования - филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, ул. Школьная, 78, г. Видное, Московская обл., 142703, Российская Федерация
Резюме. Область применения биомаркеров в пищевой токсикологии с каждым годом расширяется, так как эти индикаторы указывают на метаболические реакции организма в ответ на воздействие сложных смесей природных и синтетических компонентов продуктов питания с учетом их взаимодействия. Особенно перспективным в этом направлении представляется использование в качестве тест объектов высших растений. Растительные модели экономичны и не уступают по чувствительности микробиологическим и животным тест-системам. Исследования проводили с целью анализа и структурирования существующей информации по скринингу метаболических биомаркеров при тестировании токсичного потенциала пищевых добавок, загрязнителей пищевого сырья и компонентов пищевых матриц с помощью корней лука Allium cepa (аллиум-тест). Большинство исследователей в качестве предпочтительных биохимических маркеров при тестировании пищевых систем выбирают индикаторы окислительного стресса. К ним относятся антиоксидантные ферменты, низкомолекулярные антиоксиданты, метаболиты перекисного окисления липидов. Ферменты семейства цитохромов P450, участвующие в окисление многочисленных эндогенных и экзогенных ксенобиотиков, также проявили себя эффективными кандидатами на роль биоиндикаторов токсичности загрязнителей пищевого сырья. Очевидно, что универсального биомаркера для оценки неблагоприятных эффектов пищевых компонентов аллиум-тест, как и любая другая тест-система, предоставить не может. Поэтому наиболее актуальными можно считать подходы с использованием батареи биомаркеров для изучения молекулярных, клеточных и физиологичных механизмов ответа организма на воздействия пищевых ингредиентов. Ввиду сложного состава пищевых матриц исследования по выявлению биомаркеров могут претендовать на ведущую роль при скрининге токсического потенциала продуктов питания. Ключевые слова: пищевая продукция, токсичность, биомаркеры, аллиум-тест.
Сведения об авторах: А. В. Самойлов, кандидат биологических наук, заведующий лабораторий (e-mail: molgen@vniitek.ru); Н. М. Сураева, доктор биологических наук, главный научный сотрудник.
Для цитирования: Самойлов А. В., Сураева Н. М. Перспективы использования растительного биотестирования для поиска метаболических биомаркеров токсичного потенциала компонентов пищевых матриц (обзор) // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 4. С. 65-71. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10411.
Prospects for the use of plant biotesting to search for metabolic biomarkers of the toxic potential of components of food matrices (review)
A.V. Samoilov, N. M. Suraeva
Abstract. The field of application of biomarkers in food toxicology is expanding every year, since these indicators reflect the metabolic reactions of the body to complex mixtures of natural and synthetic components of food, taking into account their interaction. The use of higher plants as test objects is especially promising in this area. Plant models are economical and are not inferior in sensitivity to microbiological and animal test systems. The purpose of the studies was to analyze and structure existing information on the screening of metabolic biomarkers when testing toxic food additives, food contaminants, and food matrix components using Allium cepa onion roots (allium test). The majority of food researchers choose indicators of oxidative systemic stress as the preferred biochemical markers for testing. These include antioxidant enzymes, low molecular weight antioxidants, and lipid peroxidation metabolites. Enzymes of the cytochrome P450 family involved in the oxidation of endogenous and exogenous xenobiotics also proved to be effective candidates for the role of bioindicators of toxic contaminants in food raw materials. It is obvious that the allium test, like any other test system, cannot provide a possible universal biomarker for various effects of food components. Therefore, approaches using a battery of biomarkers for studying the molecular, cellular, and physiological mechanisms of the body's response to the effect of food ingredients can be considered the most relevant. Due to the complex composition of food matrices, the study identifying biomarkers can claim a leading role in the screening of toxic foods.
Keywords: food products; toxicity; biomarkers; allium test.
Author Details: A. V. Samoilov, Cand. Sc. (Biol.), head of laboratory (e-mail: molgen@vniitek.ru); N. M. Suraeva, Doc. Sc. (Biol), chief research fellow.
For citation: Samoilov AV, Suraeva NM [Prospects for the use of plant biotesting to search for metabolic biomarkers of the toxic potential of components of food matrices (review)]. Dostizheniya nayki i tekniki APK. 2021;35(4):65-71. Russian. doi: 10.24411/02352451-2021-10411.
Проблема безопасности пищевых продуктов сегодня не только не теряет своей актуальности, но и, наоборот, приобретает новые грани в связи с увеличением объемов и разнообразия продукции, а также с развитием методологических и нормативных основ контроля. Известен достаточно большой список контаминантов химической природы, как природного происхождения, так и искусственно синтезированных, которые в составе пищевых продуктов способны вызывать значимые токсические эффекты. Прежде всего, к ним относятся тяжелые металлы, ветеринарные лекарственные препараты, фикотоксины, микотоксины,
различные формы полихлорированных бифенилов и полициклических ароматических углеводородов, биологически активные вещества растительного происхождения, технологические контаминанты, пищевые консерванты, подсластители, красители, ароматизаторы [1, 2]. В результате подходы пищевой токсикологии подвергаются значительным изменениям и нуждаются в новых стратегиях, в основу которых закладывается положение о необходимости уделять большее внимание не точкам апикальной токсичности, а изучению механизмов ранних эффектов воздействия и выявлению специфичных биомаркеров этих процессов [3]. К тому
же в отличие от традиционных химико-аналитических методов [4, 5] скрининг биомаркеров предоставляет возможность оценки риска воздействия сложных смесей химических соединений без предварительных знаний об их структуре. В этом направлении использование высших растений в качестве биоиндикатора может иметь определенные преимущества, по сравнению со штаммами микроорганизмов, клеточными линиями млекопитающих и лабораторными животными. Растительные тесты удобны в исполнении как в отношении отдельных соединений, так и их смесей, не требуют больших материальных затрат, отличаются высокой чувствительностью. При этом клетки высших растений также как и человеческие относятся к эукариотам, а значит, обладают похожими структурами, первичными метаболитами, внутриклеточными сигнальными путями. Но в отличие от человеческих клеточных линий растительные тест-системы представляют собой высокоорганизованные стабильные организмы, которые не подвержены трансформации и способны, наряду с лабораторными животными, проявлять сложные адаптационные реакции.
Наиболее широко известной моделью растительной тест-системы выступают корни лука репчатого Allium cepa. Она известна с 40-х гг. прошлого столетия и рекомендована экспертами ВОЗ в качестве стандарта при цитогенетическом мониторинге окружающей среды. Однако в последние десятилетия возможности аллиум-теста в качестве биоиндекатора цито- и генотоксичности ксенобиотиков были значительно расширены в результате включения таких новых объектов исследования, как лекарственные препараты [6], пищевые добавки и загрязнители пищевого сырья [7, 8, 9], продукты питания и их компоненты [10, 11, 12]. Так, было показано, что при обработке корней лука хорошо известными пищевыми консервантами метабисульфитом натрия и бензоатом натрия в концентрациях, не превышающих норм их содержания в продуктах питания, происходит снижение уровня митотического индекса и увеличение числа хромосомных аберраций в клетках меристемы [13]. С повышением доз этих консервантов наблюдали необратимый цитотоксический эффект. Митозотоксичный эффект отмечали и в отношении влияния на клетки апикальной меристемы корней A. сера синтетических саха-розаменителей аспартама и сукралозы [7]. При этом в результате комбинированного воздействия указанных подсластителей был продемонстрирован синергети-ческий токсичный эффект. В другом исследовании [10] при обработке корней лука в течение 4, 6 и 8 ч образцами безалкогольного напитка «кола» во всех вариантах опытных групп отмечали снижение пролиферации клеток корневой меристемы и увеличение частоты хромосомных аберраций, по сравнению с контролем. Основной вклад в спектр хромосомных аберраций вносили такие нарушения, как слипание хромосом. Такой токсический эффект исследуемых соединений обычно бывает необратимым и может привести к гибели клеток.
Важно отметить, что была подтверждена хорошая корреляция результатов тестов на генотоксичность между высшими растениями и культурами клеток млекопитающих при оценке эффектов воздействия различных токсикантов, в том числе загрязнителей пищевого сырья [14]. Кроме цитологических и генетических нарушений с помощью аллиум-теста стали выявлять биомаркеры, отражающие негативный потенциал токсикантов в отношении метаболических процессов в тканях корней лука. Это направление в силу указанных
преимуществ растительного биотестирования представляется особенно актуальным для пищевой токсикологии для исследований по выявлению хронических и комбинированных эффектов воздействия компонентов пищевых продуктов. Большая часть известных биомаркеров - это ферменты, белки или молекулы химических соединений. Понятие биомаркер в аспекте рассматриваемой тематики формулируется как количественные показатели изменений в структуре и функции клеток, тканей и поведения организма в ответ на воздействие стрессорного агента [15]. Масштабы исследований биомаркеров постоянно расширяются, так как с их использованием могут быть получены сведения не только о механизмах токсичных эффектов воздействия, но и о побочных реакциях. Более того, обычно считается, что эти показатели (молекулярные, биохимические, и физиологические) - первые предупреждающие сигналы о развитии неблагоприятных эффектов на уровне организма. Было предложено разделить биомаркеры на два типа. К первому из них отнесли показатели, которые указывают на конкретные токсиканты и связаны с ингибированием ферментов, биомаркеры второго типа реагируют на общий сублетальный стресс и ответственны за индукцию ферментов [15].
Согласно литературным источникам показатели активности индикаторов окислительного стресса в первую очередь использовали при исследовании потенциальной токсичности компонентов пищевых матриц. Стало известно, что различные токсиканты в организме эукариот причастны к развитию окислительного стресса, в результате которого повышается скорость образования активных форм кислорода и азота с последующим окислением молекулярных структур организма. Клеточные мембраны также выступают в качестве потенциальных мишеней для атаки активных радикалов, в результате чего инициируется процесс перекисного окисления их липидов и возрастает уровень продукции малонового диальдегида (МДА). При дальнейшем увеличении нагрузки токсикантов на клеточный метаболизм наблюдаются еще более негативные последствия, связанные с инициацией сложных адаптивных реакций и даже с апоптозом клеток. Однако организмы способны противостоять окислительному стрессу благодаря наличию структур антиоксидантной защиты и восстановления окисленных клеточных компонентов. Было показано, что за первую линию защиты ответственны антиоксидантные ферменты, которые участвуют в транспортировке и удалении реактивных соединений, тем самым избавляя молекулярные мишени от окислительного повреждения. Три основных антиоксидантных фермента - супероксиддисмутаза (КФ 1.15.1.1), каталаза (КФ 1.11.1.6) и глутатионпе-роксидаза (КФ 1.11.1.9). Значительную роль в этом процессе играет и неферментативная защита, связанная с действием жирорастворимых витаминов, а-токоферола, р-каротина и глутатиона. Следует отметить, что в последние годы особое внимание уделяют цитохром Р-450-зависимой системе микросомального окисления, принимающей активное участие в процессе метаболизма ксенобиотиков [16]. Сегодня известны два подхода к оценке оксидант/антиоксидантного статуса организма. Первый из них связан с определением уровня или активности отдельных антиоксидантов, а второй - основан на анализе интегральной антиоксидантной активности. Высказано мнение, что второй подход более предпочтителен, так как позволяет исследовать сразу несколько соединений оксидантов в
отношении механизмов их совместного воздействия в организме [17].
Цель исследований - проанализировать перспективы использования растительного биотестирования для поиска метаболических биомаркеров токсичного потенциала пищевых матриц и их компонентов.
Биологически активные соединения. В многочисленных публикациях было показано, что фрукты и овощи способствуют снижению рисков возникновения хронических и онкологических заболеваний [18, 19]. Одновременно ряд фитохимических соединений в составе растительных продуктов вызывал определенную озабоченность у исследователей в связи со способностью вызывать негативные метаболические эффекты. К таким соединениям отнесены капсаицин, метистицин и дигидрометистицин, олеуропеин, ресвератрол, фурано-кумарины [20, 21]. Более того, наличие мутагенов естественного происхождения, например, пиролизидиновых алкалоидов и некоторых флавоноидов, было продемонстрировано в составе сухих веществ практически всех высших растений. В эту группу вошли также витамины С, Е и А, которые, как оказалось, могут оказывать мутаген-потенцирующие эффекты [22].
С помощью аллиум-теста был протестирован природный растительный компонент, феноксиэтанол, обнаруженный в зеленом чае [23]. Синтезированный феноксиэтанол также нашел широкое применение в производстве косметических средств. Это соединение представляет собой эфир ароматического гликоля. Обработка феноксиэтанолом в дозе 10 ммоль корней Allium сера вызывало окислительное повреждение, приводило к значительному увеличению уровня МДА и снижению концентрации глутатиона, по сравнению с контрольными образцами. При этом активность су-пероксиддисмутазы и каталазы увеличивалась при обработке раствором феноксиэтанола концентрацией 2,5 и 5 ммоль, но снижалась в образцах после инкубации в 10 ммоль растворе этого соединения. Кроме того, наблюдали анатомические повреждения в виде некроза и деформации клеток, а также утолщение клеточной стенки в клетках меристемы. Авторы работы предположили, что феноксиэтанол вызывал серьезные повреждения на уровне биохимических показателей особенно в дозе 10 ммоль, а аллиум-тестом были представлены надежные биомаркеры для оценки этих эффектов.
Фруктовые соки и их компоненты. В связи с увеличением промышленного производства фруктовые соки стали продуктами повседневного пользования. При этом они могут быть не только источником биологически активных соединений, но и продуктами с повышенным содержанием таких сахаров, как фруктоза, сахароза, глюкоза. Чрезмерное употребление этих углеводов, как известно, приводит к неблагоприятным последствиям для организма в виде развития таких патологий, как ожирение, сахарный диабет и артрит [24]. В связи с изложенным, представляется необходимым тестирование таких сложных пищевых матриц, как фруктовые соки, на предмет выявления совокупных негативных эффектов воздействия различных их компонентов по отношению к метаболическим процессам роста и развития.
Исследования по изучению субхронической токсичности яблочного сока из торговой сети и модельного водного раствора его основных компонентов (фруктоза, глюкоза, сахароза, Д-сорбит, яблочная кислота) в отношении перекисного окисления липидов и прироста массы корней на примере растительного теста [25] показали, что при обработке луковиц модельным раство-
ром в разведении 1:5 происходит дозазависимое двукратное увеличение содержания МДА в тканях корней, по сравнению с контролем (водой). При аналогичном разведении сока величина этого показателя также увеличивалась, но только на 11 %. Результаты исследования продемонстрировали, что углеводы сока значительно повышают уровень липидного окисления, однако другие его компоненты способны затормозить этот процесс, очевидно, благодаря присутствию в продукте природных соединений с антиоксидантной активностью, например, витаминов и каротиноидов. При этом прирост массы корней, по сравнению с контролем, после обработки соком и модельным раствором снизился на 58 и 33 %, соответственно. Если принимать во внимание, что уровень прироста массы корней необходимо отнести к суммарному показателю всех адаптивных метаболических реакций, то токсичный потенциал сока все-таки выше, чем у модельного раствора. Выявленные биомаркеры ответа растительного тест-объекта на воздействие яблочного сока и его компонентов могут быть полезны при исследовании токсичного потенциала этого продукта в условиях разработки новых технологических приемов его переработки, хранения и использования пищевых добавок.
Пищевые добавки. Трудно было бы представить современное производство пищевых продуктов без использования добавок, роль которых невозможно переоценить на всех этапах переработки сырья, хранения и транспортировки готовой продукции. Такие добавки, как бензойная и сорбиновая кислоты широко применяют в качестве пищевых консервантов в различных продуктах питания. Хотя они отнесены к категории безопасных добавок, а нормы содержания этих соединений в составе продуктов строго регламентированы, вопрос об их безопасности не теряет своей актуальности. Прежде всего, внимание исследователей направлено на изучение механизмов метаболической токсичности пищевых добавок и их комбинаций в случае употребления в течение длительного периода, а также возможных неблагоприятных побочных эффектов [26]. Вероятным результатом этих работ могла бы стать переоценка существующих норм применения добавок, особенно в отношении уязвимых групп населения и их совместного присутствия в составе одного продукта [3].
Согласно недавним отечественным публикациям аллиум-тест был применен для разработки новых подходов к оценке токсичных эффектов в качестве тестовой модели процессов детоксикации и метаболизма пищевых консервантов в организме человека [27, 28]. Отличительная черта этих экспериментов заключалась в изучении субхронических и хронических эффектов развития негативных последствий с точки зрения биохимических и физиологических ответов. При этом минимальные тестируемые концентрации бензойной и сорбиновой кислот были в сто раз ниже допустимых их уровней для части пищевых продуктов, а именно, 10 и 20 мг/л соответственно. Обнаружено, что при концентрации бензойной кислоты в диапазоне от 10 до 200 мг/л существенного изменения уровня МДА в тканях корней не происходило, тогда как обработка сорбиновой кислотой в аналогичных дозах приводила к многократному и достоверному его росту, по сравнению с контролем [27]. Тем не менее, указанная динамика продукции МДА после воздействия бензойной кислоты, по-видимому, не отменяет ее влияния на развитие окислительного стресса в растительной клетке. Так, в другой работе [29] приведены сведения об увеличении
активности глютамат- и малатдегидрогеназ, ферментов активации катаболических и метаболических процессов в качестве защитной реакции растительной клетки в ответ на воздействие бензойной кислоты. Возвращаясь к предыдущей публикации, следует отметить, что при расширении диапазона разведений сорбиновой кислоты до 600 мг/л с целью дальнейшего выявления механизма липидного окисления оказалось, что в условиях растительного биотестирования, как и на моделях животных [30], биомаркеры окислительного стресса демонстрировали двухфазный ответ. А именно, с увеличением концентрации сорбиновой кислоты его уровень в тканях корней сначала дозазависимо повышался, а затем также снижался вплоть до контрольных значений. Максимальную концентрацию МДА (250 мкмоль/г сырой массы), превышавшую контрольные значения почти на 2000 %, зафиксировали при 200 мг/л сорбиновой кислоты. При изучении физиологических характеристик было обнаружено, что обработка корней бензойной и сорбиновой кислотами в концентрациях 10.. .20 мг/л и 20.. .100 мг/л соответственно инициировала 50 %-ную задержку в приросте корней, по сравнению с контролем. Исследователи предложили при тестировании хронических и субхронических эффектов использовать указанные концентрации консервантов с целью моделирования процессов их детоксикации и метаболизма.
Для повышения микробиологической безопасности продуктов питания производители часто добавляют бензойную и сорбиновую кислоты совместно. Поэтому были проведены эксперименты, направленные на выявление таких характеристик воздействия смеси сорбиновой и бензойной кислот на корни лука репчатого Allium cepa, как аддитивность, синергизм или антагонизм [28]. Использовали методологию определения характера комбинированных эффектов смесей этих консервантов в соответствии с подсчетом комбинационного индекса. При концентрациях кислот в смеси не более 50 мг/л зафиксирован антагонистический характер их взаимодействия в отношении прироста биомассы корней и продукции МДА. Одновременно по цитогенетическим показателям пролиферативной активности и частоте патологий деления отмечен синергетический эффект. Более того при концентрациях 100 мг/л и выше совместное воздействие кислот сопровождалось признаками острой токсичности. Результаты этих исследований выявили важные детали в проявлении механизма совместного воздействия сорбиновой и бензойной кислот на уровне метаболических биомаркеров в условиях аллиум-теста.
Неблагоприятное влияние на здоровье людей возможно и при употреблении таких наиболее часто применяемых в пищевой промышленности красителей, как синий блестящий FCF и жёлтый «солнечный закат». При этом их допустимое суточное потребление составляет 12,5 и 4,0 мг/кг массы тела соответственно. Эксперименты по тестированию этих красителей на животных продемонстрировали токсичные эффекты. Так, жёлтый «солнечный закат» в концентрации 2,5 мг/кг массы тела вызывал гистопатологические и физиологические аберрации в печени и почках крыс-альбиносов, а также обладал потенциальным генотоксическим эффектом [31]. Синий блестящий FCF в дозе 80 мг/кг массы тела был связан с гепатоцеллюлярными повреждениями, почечной недостаточностью и снижением процесса сперматогенеза у крыс [32]. Токсичные эффекты этих красителей зафиксированы и в отношении их воздействия на интегральную антиоксидантную активность
корней Allium cepa [33]. Ее анализ проводили с использованием часто применяемых в пищевой промышленности и сельском хозяйстве спектрофотометрических методов FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power assay) и TEAC (Trolox equivalent capacity assay). Корни лука обрабатывали возрастающими дозами синего блестящяго FCF (от 100 до 500 мг/л) и желтого «солнечный закат» (от 25 до 500 мг/л). Антиоксидантная способность корней в опытных группах дозазависимо снижалась, по сравнению с контролем, в несколько раз. Кроме того, методом ДНК-комет было продемонстрировано, что красители обладали еще и цитотоксическим и мутагенным потенциалом. Авторы пришли к заключению, что необходимы дальнейшие исследования по изучению влияния этих добавок на другие метаболические характеристики тканей корней.
Загрязнители пищевого сырья. Ряд исследовательских работ посвящен изучению возможности использования биомаркеров Allium cepa для выявления таких загрязнителей окружающей среды, как токсичные металлы (кадмий, свинец, мышьяк, ртуть, алюминий, никель и другие), пестициды, стойкие органические соединения и другие, в следовых количествах. Следует отметить, что указанные химические вещества одновременно могут быть и загрязнителями пищевого сырья. Поэтому такие подходы после разработки соответствующих протоколов пробоподготовки могут быть применимы и к пищевой продукции.
Источником алюминия в пище может служить вода, упаковочные материалы, посуда для приготовления, алюминий содержащие пищевые добавки. Токсичные эффекты этого металла индуцировали нейротоксичное воздействие, связанное с риском развития нейроде-генеративных заболеваний [1]. При этом условно допустимый уровень поступления алюминия в организм человека за неделю (PTWI), составляет 0.2,0 мг на 1 кг массы тела. Проращивание луковиц Allium cepa в питательном растворе Хогланда в присутствии 0,5. 50 мкмоль аллюминия индуцировало высокую и достоверную активность таких антиоксидантных ферментов как супероксиддисмутаза и пероксидаза, тогда как уровень каталазы был значимо ниже контрольных значений, как в корнях, так и листьях [34]. При обработке 50 мкмоль аллюминия уровень супероксиддисмутазы и перок-сидазы был примерно вдвое выше, чем в контроле, а каталазы ниже в тех же пределах. Согласно результатам измерения концентрации МДА, этот металл в дозе 50 мкмоль косвенно инициировал образование супероксидных радикалов, в результате чего в 1,4 раза повышался уровень липидного окисления. Исследователи пришли к выводу, что ключевая роль в антиоксидантной защите от токсичных эффектов аллюминия отведена ферментам су-пероксиддисмутазе и пероксидазе. Таким образом, эти биомаркеры могут быть использованы для мониторинга ранних токсичных эффектов этого металла.
В последние несколько лет возрастающий объем промышленного производства сопровождается загрязнением окружающей среды, в том числе тяжелыми металлами, например, кадмием. Его ионы, попадая в почву, аккумулируются в растениях и по пищевым путям поступают в организм человека. Почки - основной, но не единственный орган-мишень токсического воздействия кадмия. Один из механизмов его влияния на ткани организма связан с развитием окислительного стресса [35]. Изучение в условиях аллиум-теста активности ферментов антиоксидантного стресса (каталазы и гваякол-пероксидазы), а также уровня продукции МДА
показало, что после обработки корней лука хлоридом кадмия в концентрациях 50.. .200 мкмоль уровень указанных биомаркеров увеличивался, и между их значениями наблюдалась положительная корреляция при всех исследуемых дозах металла [36]. Активность каталазы и гваякол-пероксидазы при самой высокой концентрации соли кадмия повышалась, по сравнению с контролем, более чем в 5 раз, МДА - в 7 раз. Данные о механизме детоксикации кадмия в тесте in vivo на Allium cepa, основанном на повышении активности антиоксидантных ферментов и уровня перекисного окисления липидов, подтверждали аналогичные результаты клинических исследований [35].
Наличие в пищевых продуктах пестицидов связано с серьезным риском для здоровья населения. Они могут быть индукторами окислительного стресса и патологий эндокринной системы. Изоферменты цитохрома P450 осуществляют метаболизм этих химических соединений в печени, при этом их метаболиты могут быть еще более токсичными, чем исходные соединения [37]. Этокси-резоруфин О-деэтилаза (ЭРОД) - неспецифическая монооксигеназа, представитель семейства цитохромов Р450, была оценена в аллиум-тесте в качестве потенциального биомаркера для выявления пестицидов [38]. Тестировали водные растворы пестицидов 2,4-D (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота), гексахлорбензол, ма-латион, карбарил, ДДТ и эндосульфан. Обработка корней лука перечисленными соединиями привела к росту активности изучаемого фермента. При этом карбарил и гексахлорбензол обеспечивали 63-х и 53-кратное, соответственно, повышение уровня продукции ЭРОД в дозе всего лишь 1,2 частей на миллиард. Присутствие в тест-системе циклогексимида снижало активность фермента до уровня контроля. На основании указанных результатов авторы работы рекомендовали использовать ЭРОД в качестве биомаркера для обнаружения определенных видов пестицидов перед постановкой аналитических методов тестирования, например, ГХ-МС.
Наконец, была продемонстрирована корреляция результатов по выявлению метаболических биомаркеров растений и животных при оценке эффектов воздействия
таких химических соединений, как трихлорэтилен, тяжелые металлы, этиловый спирт и их смесей [39]. В качестве биомаркеров тестировали три изофермента цитохрома Р450, активность которых разительно повышалась после воздействия всех перечисленных соединений, как в корнях лука, так и в печени крыс. Особенно впечатляющими были результаты при измерении активности всех трех ферментов по влиянием трихлорэтилена. Его вводили крысам орально в дозе 1 мг/кг массы тела, а обработку корней лука осуществляли растворами в концентрации 5.. .20 мг/л. Трихлорэтилен дозазависимо повышал активность одного из изоферментов крыс, по сравнению с контролем, почти в 4 раза, тогда как активность этого белка после обработки корней лука 20 мг/л изучаемого соединения увеличивалась в 11 раз. На основании полученных результатов авторы пришли к выводу о возможности применения аллиум-теста в качестве надежного показателя для оценки загрязнения трихлорэтиленом.
Заключение. Аллиум-тест зарекомендовал себя в качестве эффективной модели тестирования потенциальной токсичности пищевых компонентов на основе скрининга различных биомаркеров. С учетом данных о корреляции результатов исследований, проведенных на растительных и животных моделях, можно предположить, что в будущем число выявленных с помощью аллиум-теста биомаркеров будет только увеличиваться. В первую очередь подобные исследования важны для изучения механизмов раннего биологического ответа организма на воздействие различных пищевых агентов. Высокая чувствительность и даже определенная специфичность исследуемых биомаркеров корней лука указывают на необходимость подобных исследований. В перспективе для успешного применения данных по биомаркерам необходимо провести их валидацию. При дальнейшем развитии эта методология позволит оценить уровень потенциальной токсичности пищевой продукции при использовании различных комбинаций пищевых добавок, разработке новых и функциональных продуктов питания, а также новых технологий переработки и хранения.
Литература
1. Химическая безопасность пиши: развитие методической и нормативной базы / С. А. Хотимченко, И. В. Гмошинский, О. В. Багрянцева и др. //Вопросы питания. 2020. Т. 84. №. 4. С. 110-124. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10047.
2. Факторы, влияющие на образование канцерогенов при высокотемпературной термической обработке мясной продукции /Д. А. Утьянов, А. В. Куликовский, А. С. Князева и др. //Всё о мясе. 2020. № 4. С. 14-16. doi: 10.21323/2071-2499-20204-14-16.
3. Considering new methodologies in strategies for safety assessment of foods and food ingredients / B. J. Blaauboer, A. R. Boobis,
B. Bradford, et al. //Food and Chemical Toxicology. 2016. Vol. 91. P. 19-35. doi: 10.1016ij.fct.2016.02.019.
4. Амелин В. Г., Лаврухина О. И. Обеспечение безопасности пищевых продуктов средствами химического анализа // Журнал аналитической химии. 2017. Т. 72. № 1. С. 3-49. doi: 10.7868/S0044450217010030.
5. Спектрофотометрическое определение крахмала в томатных продуктах с антроновым реактивом /В. П. Рачкова, Н. М. Сураева, С. В. Глазков и др. //Вестник КрасГАУ. 2018. № 6. С. 187-193.
6. Chromosomal and nuclear alterations in root tip cells of allium cepa L. Induced by alprazolam /H. Nefic, J. Musanovic, A. Metovic et al. // Med Arch. 2013. Vol. 67. № 6. P. 388-392. doi: 10.5455/medarh.2013.67.388-392.
7. Сравнительная оценка токсичности пищевых подсластителей в экспресс-биотесте/А. В. Самойлов, Н. М. Сураева, М. В. Зайцева и др. //Анализ риска здоровью. 2019. № 2. С. 83-90. doi: 10.21668/health.risk/2019.2.09.eng.
8. Pandey H., Kumar V., Roy B. Assessment of genotoxicity of some common food preservatives using Allium cepa L. as a test plant // Toxicol Rep. 2014. No. 1. P. 300-308. doi: 10.1016/j.toxrep.2014.06.002.
9. Developing the methods of food preservatives extraction from complex matrices for bioassay purpose / A. V. Samoilov, N. M. Suraeva, S. V. Koptsev, et al. // Food systems. 2019. Vol. 2. No. 4. P. 31-33.
10. Farhan E. M., Tawfiq R. F. Detection of cytotoxicity and carcinogenicity of soft drink «Cola» on Allium Cepa root cells //Int'l Journal of Advances in Agricultural & Environmental Engg. 2016. Vol. 3 No. 1. P. 92-95.
11. Carvalho B. L., Sales I. M. S., Peron A. P. Cytotoxic, genotoxic and mutagenic potential of UHT whole milk // Food Sci. Technol. Campinas. 2017. Vol. 37. No. 2. P. 275-279. doi: 10.1590/1678-457X.21916.
12. Antioxidants in aqueous extract of Myristica fragrans (Houtt.) suppress mitosis and cyclophosphamide-induced chromosomal aberrations in Allium cepa L. cells/A. Akinboro, K. B. Mohamed, M. Z. Asmawi, et al. //Journal of Zhejiang University Science B. 2011. Vol. 12. No.11. P. 915-922. doi: 10.1631/jzus.B1000315.
13. Cytogenetic effects of two food preservatives, sodium metabisulphite and sodium benzoate on the root tips of Allium /
C. P. Onyemaobi, G. O. Williams, Kh. Adekova, et al. // Ife Journal of Science. 2012. Vol. 14. No. 1. P. 155-165.
14. Fiskesjo G. The Allium test as a standard in environmental monitoring // Hereditas. 1985. Vol. 102. P. 99-112.
15. Genotoxicity testing and biomarker studies on surface waters: an overview of the techniques and their efficacies / S. Tabrez, S. Shakil, M. Urooj, et al. // J Environ. Sci. Health C Environ. Carcinog. Ecotoxicol Rev. 2011. Vol. 29. No. 3. P. 250-275. doi: 10.1080/10590501.2011.601849.
16. Abdel-Halim K. Y. Biomarkers in ecotoxicological research trails // Journal of Forensic Science and Toxicology. 2018. Vol. 1. Is. 1. Article 1005. URL: http://www.remedypublications.com/open-access/biomarkers-in-ecotoxicological-research-trails-189.pdf (дата обращения: 03.05.2021).
17. Мониторинг окислительного стресса в биологических объектах / М. Я. Ходос, Я. Е. Казаков, М. Б. Видревич и др. // Вестник уральской медицинской академической науки. 2017. Т. 14. № 3. С. 262-274. doi: 10.22138/2500-0918-2017-14-3-262274.
18. Critical review: vegetables and fruit in the prevention of chronic diseases / H. Boeing, A. Bechthold, A. Bub, et al. // Eur. J Nutr. 2012. Vol. 51. No. 6. P. 637-663. doi: 10.1007/s00394-012-0380-y.
19. Fruit and vegetable consumption in adolescence and early adulthood and risk of breast cancer: population based cohort study / M. S. Farvid, W. Y. Chen, K. B. Michels, et al. // British Medical Journal. 2016. Vol. 353. Article i2343. URL: https://www.ncbi.nlm.nih. gov/pmc/articles/PMC5068921/(дата обращения 03.05.2021). doi: 10.1136/bmj.i2343.
20. Herbal bioactivation, molecular targets and the toxicity relevance /X. W. Chen, E. S. Serag, K. B. Sneed, et al. // Chem. Biol. Interact. 2011. Vol. 192. No. 3. P. 161-176. doi: 10.1016/j.cbi.2011.03.016.
21. Дурнев А. Д. Пище-лекарственные взаимодействия: генотоксикологические аспекты // Фармакокинетика и фарма-кодинамика. 2016. № 2. С. 4-9.
22. Дурнев А. Д., Орещенко А. В. Пища: мутагенез и антимутагенез //Хранение и переработка сельхозсырья. 1996. № 3. С. 14-18.
23. Akgunduz M. C., Cavusoglu K., Yalcin E. The potential risk assessment of phenoxyethanol with a versatile model system // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. Article 1209. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6985251/ (дата обращения 03.05.2021). doi: 10.1038/s41598-020-58170-9.
24. DeChristopher L. R., Uribarri J., Tucker K. L. Intake of high-fructose corn syrup sweetened soft drinks, fruit drinks and apple juice is associated with prevalent arthritis in US adults, aged 20-30 years // Nutrition and diabetes. 2016. Vol. 6. No. 3. Article е199. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4817078/(дата обращения: 03.05.2021). doi: 10.1038/nutd.2016.7
25. Toxicity of apple juice and its components in the model plant system /A. V. Samoylov, N. M. Suraeva, M. V. Zaitseva, et al. // Foods and Raw Materials. 2020. Vol. 8. No. 2. P. 321-328. doi: 10.21603/2308-4057-2020-2-X-X.
26. An overview on the effects of sodium benzoate as a preservative in food products / M. Shahmihammadi, M. Javadi, M. Nassiri-Asl, et al. // Biotech Health Sci. 2016. Vol. 3. No. 3. Article e35084. URL: https://www.researchgate.net/publication/303529711_An_ Overview_on_the_Effects_of_Sodium_Benzoate_as_a_PreservativeJn_Food_Products(датаобращения03.05.2021.). doi: 10.17795/ bhs-35084.
27. Comparative assessment of sorbic and benzoic acid via express biotest/A. Samoylov, N. Suraeva, M. Zaytseva, et al. // Foods and rawmaterials. 2020. Vol. 8. No. 1. P. 125-133. doi: 10.21603/2308-4057-2020-2-X-X.
28. Эффекты комбинированного воздействия на корни Allium cepa потенциальных загрязнителей окружающей среды бензойной и сорбиновой кислот /М. В. Зайцева, Н. М. Сураева, А. В. Самойлов и др. //Проблемы агрохимии и экологии. 2020. №. 4. С. 56-62. doi: 10.26178/AE.2020.54.71.009.
29. Chrikishvili D., Sadunishvili T., Zaalishvili G. Benzoic acid transformation via conjugation with peptides and final fate of conjugates in higher plants // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2006. Vol. 64. No. 3. P. 390-399. doi: 10.1016/j.ecoenv.2005.04.009.
30. Eriksson Wiklund A.-K., Adolfsson-Erici M., Liewenborg B., et al. Sucralose induces biochemical responses in Daphnia magna //PLOS ONE. 2014. Vol. 9. No. 4. Article e92771. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3974716/ (дата обращения: 03.05.2021). doi: 10.1371/journal.pone.00927.
31. Sunset Yellow and Allura Red modulate Bcl2 and COX2 expression levels and confer oxidative stress-mediated renal and hepatic toxicity in male rats / L. I. Khayyat, A. E. Essawy, J. M. Sorour, et al. // Peer J. 2018 Sep 28. Vol. 6. Article e5689. URL: https://peerj.com/ articles/5689/(дата обращения 03.05.2021). doi: 10.7717/peerj.5689.
32. Neveen HM. Toxic effects of the synthetic food dye brilliant blue on liver, kidney and testes functions in rats //J Egypt Soc Toxicol. 2006. Vol. 34. P. 77-84.
33. Koc K., Pandir D. All aspect of toxic effect of brilliant blue and sunset yellow in Allium cepa roots // Cytotechnology. 2018. Vol. 70. No. 1. P. 449-463. doi: 10.1007/s10616-017-0161-9.
34. Effects of aluminum on nucleoli in root tip cells and selected physiological and biochemical characters in Allium cepa / R. Qin, Y. Jiao, S. Zhang, et al. // BMC Plant Biol. 2010. Vol. 10. Article 225. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3017848/ (дата обращения 02.05.2021). doi: 10.1186/1471-2229-10-225.
35. Bernhoft R. A. Cadmium toxicity and treatment // The Scientific World Journal. 2013. No. 7. Article 394652. URL: https:// www.researchgate.net/publication/248398579_Cadmium_Toxicity_and_Treatment (дата обращения: 03.05.2021). doi: 10.1155/2013/394652.
36. Arya S. K., Mukherjee A. Sensitivity of Allium cepa and Vicia faba towards cadmium toxicity // Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2014. Vol. 14. No. 2. P. 447-458.
37. Impact of pesticides on environmental and human health / M. Franco-Bernardes, M. Pazin, L. C. Pereira, et al. // Andreazza A. C., Scola G. Toxicology Studies - Cells, Drugs and Environment. London: Intech Editors, 2015. P. 195-234. doi: 10.5772/59710.
38. Fatima R. A., Ahmad M. Allium cepa derived EROD as a potential biomarker for the presence of certain pesticides in water// Chemosphere. 2006. Vol. 62. No. 4. P. 527-537. doi: 10.1016j.chemosphere.2005.06.032.
39. Tabrez S., Ahmad M. Cytochrome P450 system as potential biomarkers of certain toxicants: comparison between plant and animal models // Environ Monit Assess. 2013. Vol. 185. No. 4. P. 2977-2987. doi: 10.1007/s10661-012-2765-z.
References
1. Khotimchenko SA, Gmoshinskii IV, Bagryantseva OV, et al. [Chemical safety of food: Development of methodological and regulatory framework]. Voprosypitaniya. 2020;84(4):110-24. Russian. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10047.
2. Ut'yanov DA, Kulikovskii AV, Knyazeva AS, et al. [Factors affecting the formation of carcinogens during high-temperature heat treatment of meat products]. Vse o myase. 2020;(4):14-6. Russian. doi: 10.21323/2071-2499-2020-4-14-16.
3. Blaauboer BJ, Boobis AR, Bradford B, et al. Considering new methodologies in strategies for safety assessment of foods and food ingredients. Food and Chemical Toxicology. 2016;91:19-35. doi: 10.1016/j.fct.2016.02.019.
4. Amelin VG, Lavrukhina OI. [Ensuring food safety by means of chemical analysis]. Zhurnal analiticheskoi khimii. 2017;72(1):3-49. Russian. doi: 10.7868/S0044450217010030.
5. Rachkova VP, Suraeva NM, Glazkov SV, et al. [Spectrophotometry determination of starch in tomato products with anthrone reagent]. Vestnik KrasGAU. 2018;(6):187-93. Russian.
6. Nefic H, Musanovic J, Metovic A et al. Chromosomal and nuclear alterations in root tip cells of allium cepa L. Induced by alprazolam. Med Arch. 2013;67(6):388-92. doi: 10.5455/medarh.2013.67.388-392.
7. Samoilov AV, Suraeva NM, Zaitseva MV, et al. [Comparative assessment of the toxicity of food sweeteners in an express biotest]. Analiz riska zdorov'yu. 2019;(2):83-90. Russian. doi: 10.21668/health.risk/2019.2.09.eng.
8. Pandey H, Kumar V, Roy B. Assessment of genotoxicity of some common food preservatives using Allium cepa L. as a test plant. Toxicol Rep. 2014;(1):300-8. doi: 10.1016/j.toxrep.2014.06.002.
9. Samoilov AV, Suraeva NM, Koptsev SV, et al. Developing the methods of food preservatives extraction from complex matrices for bioassay purpose. Food systems. 2019;2(4):31-3.
10. Farhan EM, Tawfiq RF. Detection of cytotoxicity and carcinogenicity of soft drink "Cola" on Allium Cepa root cells. Int'l Journal of Advances in Agricultural & Environmental Engg. 2016;3(1):92-5.
11. Carvalho BL, Sales IMS, Peron AP. Cytotoxic, genotoxic and mutagenic potential ofUHT whole milk. Food Sci. Technol. Campinas. 2017;37(2):275-9. doi: 10.1590/1678-457X.21916.
12. Akinboro A, Mohamed KB, Asmawi MZ, et al. Antioxidants in aqueous extract of Myristica fragrans (Houtt.) suppress mitosis and cyclophosphamide-induced chromosomal aberrations in Allium cepa L. cells. Journal of Zhejiang University Science B. 2011;12(11):915-22. doi: 10.1631/jzus.B1000315.
13. Onyemaobi CP, Williams GO, Adekova Kh, et al. Cytogenetic effects of two food preservatives, sodium metabisulphite and sodium benzoate on the root tips of Allium. Ife Journal of Science. 2012;14(1):155-65.
14. Fiskesjo G. The Allium test as a standard in environmental monitoring. Hereditas. 1985;102:99-112.
15. Tabrez S, Shakil S, Urooj M, et al. Genotoxicity testing and biomarker studies on surface waters: an overview ofthe techniques and their efficacies. J Environ. Sci. Health C Environ. Carcinog. Ecotoxicol Rev. 2011;29(3):250-75. doi: 10.1080/10590501.2011.601849.
16. Abdel-Halim KY. Biomarkers in ecotoxicological research trails. Journal of Forensic Science and Toxicology [Internet]. 2018 [cited 2021 May 3];1(1): Article 1005. Available from: http://www.remedypublications.com/open-access/biomarkers-in-ecotoxicological-research-trails-189.pdf.
17. Khodos MYa, Kazakov YaE, Vidrevich MB. [Monitoring of oxidative stress in biological objects]. Vestnik ural'skoi meditsinskoi akademicheskoinauki. 2017;14(3):262-74. Russian. doi: 10.22138/2500-0918-2017-14-3-262-274.
18. Boeing H, Bechthold A, Bub A, et al. Critical review: vegetables and fruit in the prevention of chronic diseases. Eur. J Nutr. 2012;51(6):637-63. doi: 10.1007/s00394-012-0380-y.
19. Farvid MS, Chen WY, Michels KB, et al. Fruit and vegetable consumption in adolescence and early adulthood and risk of breast cancer: population based cohort study. British Medical Journal [Internet]. 2016 [cited 2021 May 3];353: Article i2343. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5068921/. doi: 10.1136/bmj.i2343.
20. Chen XW, Serag ES, Sneed KB, et al. Herbal bioactivation, molecular targets and the toxicity relevance. Chem. Biol. Interact. 2011;192(3):161-76. doi: 10.1016/j.cbi.2011.03.016.
21. Durnev AD. [Food-drug interactions: Genotoxicological aspects]. Farmakokinetika i farmakodinamika. 2016;(2):4-9. Russian.
22. DurnevAD, Oreshchenko AV. [Food: Mutagenesis and antimutagenesis]. Khranenie ipererabotka sel'khozsyr'ya. 1996;(3):14-8. Russian.
23. Akgunduz MC, Cavusoglu K, Yalcin E. The potential risk assessment of phenoxyethanol with a versatile model system. Scientific Reports [Internet]. 2020 [cited 2021 May 3];10: Article 1209. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6985251/. doi: 10.1038/s41598-020-58170-9.
24. DeChristopher LR, Uribarri J, Tucker KL. Intake of high-fructose corn syrup sweetened soft drinks, fruit drinks and apple juice is associated with prevalent arthritis in US adults, aged 20-30 years. Nutrition and diabetes [Internet]. 2016 [cited 2021 May 3];6(3): Article e199. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4817078/. doi: 10.1038/nutd.2016.7
25. Samoylov AV, Suraeva NM, Zaitseva MV, et al. Toxicity of apple juice and its components in the model plant system. Foods and Raw Materials. 2020;8(2):321-8. doi: 10.21603/2308-4057-2020-2-X-X.
26. Shahmihammadi M, Javadi M, Nassiri-Asl M, et al. An overview on the effects of sodium benzoate as a preservative in food products. Biotech Health Sci [Internet]. 2016 [cited 2021 May 3];3(3): Article e35084. Available from: https://www.researchgate.net/ publication/303529711_An_0verview_on_the_Effects_of_Sodium_Benzoate_as_a_Preservative_in_Food_Products. doi: 10.17795/ bhs-35084.
27. Samoylov A, Suraeva N, Zaytseva M, et al. Comparative assessment of sorbic and benzoic acid via express biotest. Foods and rawmaterials. 2020;8(1):125-33. doi: 10.21603/2308-4057-2020-2-X-X.
28. Zaitseva MV, Suraeva NM, Samoilov AV, et al. [Effects of combined action of potential environmental pollutants benzoic and sorbic acids on the roots of Allium cepa]. Problemy agrokhimiiiekologii. 2020;(4):56-62. Russian. doi: 10.26178/AE.2020.54.71.009.
29. Chrikishvili D, Sadunishvili T, Zaalishvili G. Benzoic acid transformation via conjugation with peptides and final fate of conjugates in higher plants. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2006;64(3):390-9. doi: 10.1016/j.ecoenv.2005.04.009.
30. Eriksson Wiklund A-K, Adolfsson-Erici M, Liewenborg B, et al. Sucralose induces biochemical responses in Daphnia magna. PLOS ONE [Internet]. 2014 [cited 2021 May 3];9(4): Article e92771. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3974716/ (data obrashcheniya: 03.05.2021). doi: 10.1371/journal.pone.00927.
31. Khayyat LI, EssawyAE, Sorour J. M., et al. Sunset Yellow and Allura Red modulate Bcl2 and COX2 expression levels and confer oxidative stress-mediated renal and hepatic toxicity in male rats. Peer J [Internet]. 2018 Sep 28 [cited 2021 May 3];6: Article e5689. Available from: https://peerj.com/articles/5689/. doi: 10.7717/peerj.5689.
32. Neveen HM. Toxic effects of the synthetic food dye brilliant blue on liver, kidney and testes functions in rats. J Egypt Soc Toxicol. 2006;34:77-84.
33. Koc K, Pandir D. All aspect of toxic effect of brilliant blue and sunset yellow in Allium cepa roots. Cytotechnology. 2018;70(1):449-63. doi: 10.1007/s10616-017-0161-9.
34. Qin R, Jiao Y, Zhang S, et al. Effects of aluminum on nucleoli in root tip cells and selected physiological and biochemical characters in Allium cepa. BMC Plant Biol [Internet]. 2010 [cited 2021 May 2];10: Article 225. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ articles/PMC3017848/. doi: 10.1186/1471-2229-10-225.
35. Bernhoft RA. Cadmium toxicity and treatment. The Scientific World Journal [Internet]. 2013 [cited 2021 May 3];(7): Article 394652. Available from: https://www.researchgate.net/publication/248398579_Cadmium_Toxicity_and_Treatment. doi: 10.1155/2013/394652.
36. Arya SK, Mukherjee A. Sensitivity of Allium cepa and Vicia faba towards cadmium toxicity. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2014;14(2):447-58.
37. Franco-Bernardes M, Pazin M, Pereira LC, et al. Impact of pesticides on environmental and human health. In: Andreazza AC, Scola G, editors. Toxicology Studies - Cells, Drugs and Environment. London: Intech Editors; 2015. P. 195-234. doi: 10.5772/59710.
38. Fatima RA, Ahmad M. Allium cepa derived EROD as a potential biomarker for the presence of certain pesticides in water. Chemosphere. 2006;62(4):527-37. doi: 10.1016j.chemosphere.2005.06.032.
39. Tabrez S, Ahmad M. Cytochrome P450 system as potential biomarkers of certain toxicants: comparison between plant and animal models. Environ Monit Assess. 2013;185(4):2977-87. doi: 10.1007/s10661-012-2765-z.
