CC BY
46
-і'- . XI.:" 'JW-0 : 'iqf!
nid-’P'iZ'-SU т:’іЛ ,-qГ?
664.9.002.612
ТОКСИКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
О.Б. ИВАНЧЕНКО, Н.С. КАРАМОВА, Р.Э. ХАБНБУЛЛИН
Казанский государственный университет У * - *
Казанский государственный технологический университет
В связи с ухудшением экологической обстановки и все большим внедрением в сельское хозяйство и быт искусственно синтезированных химических соединений, среди которых немало веществ, обладающих мутагенным или канцерогенным действием, проблема защиты генома человека в нашей стране становится одной из наиболее актуальных.
Известно, что мутагенным и канцерогенным действием обладают и пищевые продукты [1,2]. В их составе могут быть как мутагены естественного происхождения - кверцетин, кумарин и др., так и попавшие вместе с пищевыми добавками, консервантами, ароматизаторами, красителями, подсластителями. Потенциальные мутагены могут аккумулироваться из внешней среды в процессе жизнедеятельности растений и животных [3], а также образовываться при хранении и термической обработке пищевого сырья [4].
Особенности классификации мутаций и разнообразие механизмов их возникновения привели к разработке многочисленных методов тестирования мутагенов. Широкое распространение в мире получили методы с использованием микроорганизмов в качестве тест-объекта. Это обусловлено рядом преимуществ работы с микроорганизмами по сравнению с другими объектами: хорошей изученностью генетического аппарата, высокой скоростью размножения, экономичностью, возможностью регистрации типа мутаций и механизма их возникновения, высокой чувствительностью штаммов, единой химической организацией нуклеиновых кислот как в клетках прокариот, так и эукариот.
Известно, что большинство повреждений ДНК могут быть восстановлены системами репарации. Этот феномен является основой широко распространенных методов тестирования химических соединений на ДНК-повреждающую активность. Она определяется по селективному ингибированию роста бактериальных штаммов, несущих мутации в генах, которые контролируют различные этапы репарации ДНК. Эти методы.
НсфЯДу С ТССТЗ.МИ На МуТаГСНКОСТЬ, уСПСШНО ПрИМбНЯ-
ются для первичного выявления мутагенов и канцеро-генов [5].
Ключевым моментом в области предотвращения риска раковых заболеваний и сохранения стабильно-
сти генома человека является анализ отдельных соединений, в основном синтетического происхождения, в стандартных тестах [6]. Однако интерпретация результатов анализа целого продукта, несмотря на сложность и неоднозначность, позволяет сделать более адекватные выводы. В связи с этим приоритеты в исследованиях смещаются в область анализа не отдельных ингредиентов, а всего продукта в комплексе.
Основная задача нашего исследования - изучение ДНК-повреждающей активности готовых колбасных изделий отечественного и зарубежного производства.
Объектами исследования были водные вытяжки колбас Останкинская производства ОАО “Казанский мясокомбинат”, Cold Salami производства Дании. Колбасный фарш в количестве 10 г заливали стерильной дистиллированной водой в соотношении 1:4 и оставляли при комнатной температуре на 30-40 мин для экстрагирования водорастворимой, фракции продукта. Все исследуемые растворы подвергали холодной стерилизации при помощи мембранного фильтра Synpor.
Оценку генотоксичности проводили в ДНК-повре-ждающем тесте на мутантных штаммах Escherichia coli,B которых подавлено функционирование одной из систем репараций: WP-trp Е, дикий тип; uvrA'- trp 65, sul, uvr A 155; recA'-trp-65, rec A; polA"- trp 65, sul, mal B, pol A-l.
Принцип теста на ДНК-повреждающую активность с метаболической активацией in vitro заключается в селективном ингибировании роста мутантных штаммов по сравнению с диким типом. Была использована суспензионная модификация теста: индикаторные бактерии инкубировали в жидкой среде, содержащей исследуемые вытяжки колбас. Разница в плотности суспензии, характеризующей рост бактерий, между штаммами с нормальным и дефектным по репарации генотипами указывает на наличие активности у исследуемой пробы.
Процент выживаемости 96-100% свидетельствует об отсутствии ДНК-повреждающей активности, 86-98% - о слабой (пограничной) активности, менее 85% - о преимущественной гибели штамма [5]. В качестве позитивного контроля использовали водный раствор фурацилина (500 мкг/мл).
Для моделирования процесса трансформации исходных веществ в организме высших животных проводили эксперименты с использованием монооксигеназ смешанных функций печени млекопитающих. Микро-
сомную активирующую смесь (MAC) для метаболической активации in vitro готовили на основе лиофилизи-рованных микросомных фракций печени крыс, у кото-
рых
ма цитохромов Р-450 была предварительно
й 100 --
к 50
1 2 •
Вариант опыта
□ ксА
BplAi
OwrA
культивирования микроорганизмов вносили микросо-мную фракцию Б9, полученную из клеток печени кчыс.
■ч—
индуцирована фенобарбиталом [7]. Микросомные фракции были предоставлены Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (Пермь).
Преинкубацию водных вытяжек колбас с микросо-мами фракции S9 проводили в течение 30-40 мин (состав смеси: 0,5 мл MAC; 0,5 мл вытяжки). Затем экспериментальную смесь центрифугировали и далее, в ДНК-повреждающем тесте, в опытных вариантах использовали надосадочную жидкость в качестве исследуемого материала [8]. Состав MAC на 1 мл: 0,3 мл фракции S9; 4 мкМ НАДФН; 5 мкМ глюкозо-6-фос-фат; 33 мМ КС1; 8мМ MgCl; 0,2 М фосфатный буфер -до 1 мл.
В ходе экспериментов была определена выживаемость тестерных штаммов при действии колбасных вытяжек.
Вытяжка вареной колбасы Останкинская в тесте без метаболической активации, проявляя слабую ДНК-повреждающую активность, вызывала повреждения ДНК, для исправления которых необходимо функционирование ДНК-полимеразы I (рис.1, /).
Водная вытяжка копченой колбасы Gold Salami также проявила слабую ДНК-повреждающую активность (рис.2, 1). Для восстановления повреждений необходима работа пострепликативной репарации.
Большинство химических мутагенов является веществами, чужеродными для организма (ксенобиотиками), и при проникновении в него важную роль в проявлении их биологической активности играют ферментные системы. В большинстве случаев процесс превращения химических соединений расценивается как фактор детоксикации. Однако известно, что многие вещества, будучи инертными в виде исходной молекулы, метаболизируются с образованием реакционно-способных структур, которые могут взаимодействовать с макромолекулами клетки.
Метаболическая активация мутагенов обычно происходит в микросомах клеток печени животных и человека под влиянием ферментов - монооксигеназ смешанных функций. Чтобы учесть этот процесс, в среду
£ ш I 100 -
i 50 -К
0
■ ■I
■ ■ I
■ Ml
3
Р-1
Рис. 2
Ряс. ’
Вареная колбаса в данном варианте опыта не проявила никаких ДНК-повреждающих свойств, т. е. биотрансформация веществ, содержащихся в этой колбасе, приводила к полному снятию ДНК-повреждающей активности (рис. 1,2). Копченая же колбаса в условиях метаболической активации in vitro, наоборот, проявила еще более сильные ДНК-повреждающие свойства (рис.2,2). ДНК-повреждающая активность зарегистрирована на всех тестерных штаммах. Вероятно, колбаса Salami содержит соединения, которые проявляют свои генотоксические свойства только после метаболической трансформации, и спектр, вызываемых ими повреждений ДНК, значительно расширяется. Для исправления таких повреждений необходимо полноценное функционирование всех систем репарации клетки. Зарегистрированная ДНК-повреждающая активность копченой колбасы может быть связана с содержанием в ней нйтрозосоединений.
Технологическая обработка - копчение, жарка, посол, вяление, сушка - один из путей загрязнения пищевых продуктов нитросоединениями, которые образуются из содержащихся в пище предшественников. Так, при производстве мясных продуктов синтез нитроза-минов (НА) возможен на стадиях посола, копчения и внесения пряностей и специй. В процессе посола распадаются белковые компоненты мяса, образуются полипептиды и низкомолекулярные азотсодержащие соединения, в частности, нитрозируемые аминокислоты и амиды. Образование НА в мясных продуктах происходит также при обработке их коптильным дымом. Копчение не только ускоряет реакции нитрозирова-ния, но из-за присутствия в коптильном дыме нитро-згазов способствует образованию НА [9, 10]. При использовании посолочных смесей, содержащих нитрит (1-2%) и специи (перец, лук, танин, чеснок и др.), необходимые для изготовления мясных продуктов, образование НА происходит преимущественно при их хранении [11]. Консервирование мясных продуктов, особенно из предварительно посоленного мяса, способствует восстановлению нитратов до нитритов и нитрози-рованию аминов и других веществ, содержащих аминогруппы.
Важную роль в образовании мутагенных соединений в пищевых продуктах играют температурам время термической обработки [12].
Оценка отдельных веществ, безусловно, необходима для предотвращения поступления в организм высоких доз мутагенных соединений. Одако анализ продукта как комплекса важен потому, что отчасти учитывает синергические эффекты разных соединений, входящих в его. состав. ._..£-•
Обнаружение ДНК-повреждающей активности продуктов в тестах на микроорганизмах дает основание предположить подобное их действие и в отношении высших организмов, но для более объективной оценки влияния пищевых продуктов на человека необходимо расширять спектр проводимых исследований.
; 4 ЛИТЕРАТУРА
1, Дурнев А.Д. // Генетика. - 1997. - 33. - № 2. - С. 165-176.
2. Tucker J.D., Carrano A.V., Allen N.A. a. о. // Mutat. Res.- 1989. - 224,- P. 105-113.
3. Гильденскиольд P.C., Новиков Ю.В., Хамидуллин P.C. и др .//Гигиенаи санитария-1992 -№5-6,-С. 6-9.
4. Match F.T. Environ / Health Perspect. - 1986. - 67. - P. 93-103.
5. Абилев C.K., Порошенко Г.Г. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер.Токсикология. - 1986.- 14. - 171 с.
6. Оценка некоторых пищевых добавок и контаминантов: Сер. техн. докл. ВОЗ // 37-й докл. объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Женева, 1994.
7. Мишин В.М., Лихович В.В. Множественные формы цитохрома Р-450,- М.: Наука, 1985. - 180 с.
8. Maron D.M., Ames B.N. // Mutat. Res. - 1983. - 1X3. - P. 174-210.
9. Gold L.S., Slone Т.Н., Ames B.N. //' In Food Chemical Risk Analysis, ed. Tennant, 1997, Chapman and Hali Ltd, London, P. In press.
10. Slater E.E., Anderson A.D., Rosenkranz H.S. // Cancer Res.- 1971.-31.-№3.- P. 970-973.
11. Рубснчик БЛ. Образование канцерогенов из соединений азота / Под ред. А.И. Быкореза. - Киев: Наук, думка, 1990. -220 с.
12. Miller A.J., Buchanan R.L. // Food Chem. Toxicol. -
1983. -21. -P. 319-323. , . , „...... ... .
Кафедра микробиологии ■*' "
Кафедра технологии пищевых производств '-л . • Ч.1
Поступила 28.05.01 г. ' л >'
Л- 637.517.002.612:61
Г:1:- .. V; , ■ •: '•! . .. -^Q ';ЗН ■ ., ЙО' - ~ Ь' •• I ■ ■ л.:
ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ И ЛЕЧЕБНЫЕ СВОЙСТВА МЯСА
В ТИБЕТСКОЙ МЕДИЦИНЕ - ^■ v
Ч.Ю. ШАМХАНОВ, О.С. ОСМИНИН, Л.В. АНТИПОВА
Воронежская государственная технологическая академия
Значительное место в структуре рационов питания Людей занимают мясо и мясные продукты. Основной приоритет в области профилактического и лечебного питания принадлежит детскому и геродиетическому питанию. В проводимых исследованиях [1] подчеркивается необходимость перехода к конструированию новых форм пищи, отвечающей высокому потребительскому спросу, с учетом возрастных, профессиональных, национальных и других требований. При создании профилактического и лечебного питания главным критерием является деление по возрастным категориям.
В настоящее время многие специалисты пришли к единому мнению, что конструирование рационов для различных групп населения необходимо проводить с обязательным учетом природно-климатического фактора.
Цель настоящей работы - исследование влияния природно-климатических условий на жизнедеятельность человека в конкретном регионе, роли мясных продуктов в питании и сохранении здоровья с точки зрения тибетской медицины и разработка рекомендаций по конструированию продуктов высокой биологической ценности.
На кафедре технологии мяса и мясных продуктов ВГТА проводятся изыскания по комплексному созданию продуктов питания функционального назначения. Первым шагом в этом направлении является разработка теоретических основ организации питания на базе современных подходов и достижений биотехнологии, медико-биологических требований, а также практического опыта тибетской медицины.
Мясо и мясные продукты - главные поставщики белка для организма человека. Благодаря сбалансированности аминокислотного состава белки мяса имеют высокую степень усвояемости, которая составляет для свинины 90%, телятины - 80, говядины - 75, баранины - 70, крольчатины - 65% [2]. Наиболее ценна мышечная ткань мяса. Она содержит 70-75% воды, 18-22% белка, 2-3% жиров, 0,8% гликогена.
Достаточно специфична роль мяса и использование его природных свойств в практической тибетской медицине.
Отличительной чертой тибетской медицины является концепция целостного организма и системный подход [3]. Взгляды тибетских врачей на сохранение здоровья и долголетие, а также их практическое применение к конкретным географическим условиям жизнедеятельности человека весьма актуальны и в наше время.
