X International Student Scientific Conference Student Scientific Forum - 2018

Sarkom

Kromosomale sygdomme er forårsaget af kromosommutationer (deletioner, duplikationer, inversioner, translokationer) eller ændringer i antallet af kromosomer (aneuploidy og polyploidy). I alt er ca. 700 sygdomme forbundet med kromosomal omlejring beskrevet. For eksempel katskrigsyndrom.

Karyotype 46 XX eller XU, 5p-. Kromosomal sygdom - kattskrigsyndrom - skyldes delvis monosomi; det udvikler sig med en sletning (med tab fra en tredjedel til halvdelen, sjældnere - fuldstændigt tab) af den korte arm på det femte kromosom. Til udvikling af det kliniske billede af syndromet er det ikke størrelsen på det mistede sted, der betyder noget, men det specifikke mindre fragment af kromosomet. Lejlighedsvis bemærkes mosaik ved opdeling eller dannelse af et ringkromosom-5.

Med dette syndrom er der:

  • • generel udviklingsforsinkelse;
  • • lav fødselsvægt og muskelhypotension;
  • • måneformet ansigt med brede øjne;
  • • et karakteristisk råb hos et barn, der minder om katte miave forårsaget af en ændring i strubehovedet (indsnævring, blødhed i brusk, reduktion af epiglottis, usædvanlig foldning af slimhinden) eller underudvikling af strubehovedet. Tegnet forsvinder i slutningen af ​​det første leveår.

Derudover er der medfødte misdannelser i hjertet, muskuloskeletalsystemet og indre organer, mikrocephali, lav placering og deformation af auriklerne, hudfoldninger foran øret, epicanthus (tværgående hudfold nær det indre hjørne af øjet, normalt bilateralt). Syndromets hyppighed er cirka 1: 45000. Kønsprocenten - mand / kvinde er 1: 1,3. Intelligens - cirka 20 point på efterretningsskalaen.

Det kliniske billede af syndromet og forventet levealder for personer med dette syndrom varierer meget i kombination af medfødte misdannelser i organer.

Genomiske mutationssygdomme

Downs syndrom (trisomi på kromosom 21) er en af ​​de former for genomisk patologi, hvor karyotypen oftest er repræsenteret af 47 kromosomer i stedet for de normale 46, da kromosomerne i det 21. par i stedet for de normale to er repræsenteret med tre kopier. Der er yderligere to former for dette syndrom: translokering af kromosom 21 til andre kromosomer (normalt med 15, sjældnere med 14, endnu sjældnere med 21, 22 og Y-kromosomet) - 4% af tilfældene, og mosaikversionen af ​​syndromet - 5%.

Den engelske læge John Langdon Down var den første i 1862, der beskrev og karakteriserede syndromet, der senere blev opkaldt efter ham, som en form for mental lidelse. Konceptet blev almindeligt kendt efter offentliggørelsen af ​​en rapport om dette emne i 1866. På grund af epicanthus brugte Down udtrykket "Mongoloider" (syndromet blev kaldt "Mongolisme"). Ideen om Downs syndrom var meget knyttet til racisme indtil 1970'erne. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) fjernede officielt navnet "Mongolisme" i 1965 efter appel fra de mongolske delegater.

Forholdet mellem oprindelsen af ​​det medfødte syndrom og ændringen i antallet af kromosomer blev kun afsløret i 1959 af den franske genetiker Jerome Lejeune.

Den første internationale manddag med Downs syndrom blev afholdt den 21. marts, 2006. Dag og måned blev valgt i henhold til parnummeret og antallet af kromosomer.

I det 20. århundrede blev Downs syndrom ret almindeligt. Patienter blev observeret, men kun en lille del af symptomerne kunne stoppes. De fleste patienter døde som spædbørn eller børn. Med fremveksten af ​​den eugeniske bevægelse i 33 af de 48 amerikanske stater og i flere andre lande er programmer begyndt at tvangssterilisere individer med Downs syndrom og sammenlignelige grader af handicap. Det var også en del af T-4-drabsprogrammet i Nazi-Tyskland. Retlige problemer, videnskabelige fremskridt og offentlige protester førte til annullering af sådanne programmer inden for et årti efter afslutningen af ​​2. verdenskrig.

Indtil midten af ​​det 20. århundrede forblev årsagerne til Downs syndrom ukendt, men sammenhængen mellem sandsynligheden for at få en baby med Downs syndrom og morens alder var kendt (fig. 6.2), det var også kendt, at alle racer var påvirket af syndromet. Downs syndrom er ikke en sjælden patologi - i gennemsnit observeres et tilfælde pr. 700 fødsler; i øjeblikket, takket være prenatal diagnose, er fødselsraten for børn med Downs syndrom faldet til 1: 1100. Hos begge køn forekommer anomalien med samme frekvens.

Figur 6.2. Sandsynligheden for Downs syndrom afhængigt af morens alder

Moderne undersøgelser (fra 2008) har vist, at Downs syndrom også er forårsaget af tilfældige begivenheder i dannelsen af ​​kimceller og / eller graviditet. Forældrenes adfærd og miljøfaktorer påvirker det ikke på nogen måde. Efter ulykken ved kernekraftværket i Tjernobyl i januar 1987 blev der registreret et usædvanligt stort antal tilfælde af Downs syndrom, men der var ingen efterfølgende tendens til en stigning i forekomsten..

Trisomi af det 21. kromosom i 95% af tilfældene er årsagen til Downs syndrom, i 88% af tilfældene - på grund af nondisjunction af mødre gameter og hos 8% - mandlige. Trisomi er normalt forårsaget af ikke-afvigende kromosom under dannelsen af ​​forældrenes kønsceller (gameter), i hvilket tilfælde alle celler i barnets krop bærer en anomali. Med mosaik forekommer nondisjunktion i den embryonale celle i de tidlige stadier af dens udvikling, som et resultat af hvilket en krænkelse af karyotypen kun påvirker nogle væv og organer. Denne version af udviklingen af ​​Downs syndrom kaldes "mosaik Downs syndrom" (46, XX / 47, XX, 21). Denne form for syndromet er normalt lettere (afhængigt af bredden af ​​det ændrede væv og deres placering i kroppen), men vanskeligere ved prenatal diagnose. Af denne type forekommer syndromet i 1-2% af tilfældene.

Yderligere materiale til det 21. kromosom, der forårsager Downs syndrom, kan vises på grund af Robertson-translokationer i karyotypen af ​​en af ​​forældrene. I dette tilfælde er den lange arm på det 21. kromosom fastgjort til skulderen på et andet kromosom (oftest den 14. [45, XX, der (14; 21) (q10; q10)]).

Fænotypen hos mennesker med Robertson-translokationer er normal. Under reproduktion øger normal meiose chancen for trisomi af det 21. kromosom og fødselen af ​​et barn med Downs syndrom. Oversættelser med Downs syndrom omtales ofte som "familie Downs syndrom." Dette afhænger ikke af morens alder og viser snarere den forældreorganisms lige rolle i udseendet af Downs syndrom. Denne type syndrom tager 2-3% af alle tilfælde.

Egenskaber, der normalt er forbundet med Downs syndrom:

  • • "fladt ansigt" - 90%;
  • • brachycephaly (unormal forkortelse af kraniet) - 81%;
  • • hudfold på nakken hos nyfødte - 81%;
  • • epicanthus (lodret hudfold, der dækker den mediale vinkel på palpebral spaltning) - 80%;
  • • fælles hypermobilitet - 80%;
  • • muskelhypotension - 80%;
  • • flad nakke - 78%;
  • • korte lemmer - 70%;
  • • brachymesophalangia (forkortelse af alle fingre på grund af underudvikling af de midterste phalanges) - 70%;
  • • grå stær over 8 år - 66%;
  • • åben mund (på grund af lav muskeltonus og ganenes specielle struktur) - 65%;
  • • tandforstyrrelser - 65%;
  • • klinodaktisk af den femte finger (buet lille finger) - 60%;
  • • bueformet gane - 58%;
  • • flad næsebro - 52%;
  • • furetunge - 50%;
  • • tværgående palmar fold (også kaldet "abe") - 45%;
  • • kort bred hals - 45%;
  • • CHD (medfødt hjertesygdom) - 40%;
  • • kort næse - 40%;
  • • strabismus (skvis) - 29%;
  • • brystdeformitet, kølede eller tragtformede - 27%;
  • • alderspletter langs kanten af ​​iris - 19%;
  • • episindrome - 8%;
  • • stenose eller atresi i tolvfingertarmen - 8%;
  • • medfødt leukæmi - 8%.

Præcis diagnose er mulig baseret på en karyotype-blodprøve. Baseret på udelukkende eksterne tegn er diagnose ikke mulig.

Udsigter til udvikling af et barn med Downs syndrom.

Graden af ​​manifestation af mental og taleudviklingshæmning afhænger af både medfødte faktorer og af aktiviteter med barnet. Børn med Downs syndrom trænes. Klasser med dem, der bruger særlige teknikker, der tager højde for særegenhederne ved deres udvikling og opfattelse, fører normalt til gode resultater..

Tilstedeværelsen af ​​et yderligere kromosom forårsager udseendet af en række fysiologiske træk, som et resultat heraf vil barnet udvikle sig langsommere og lidt senere end hans kammerater gennemgår stadier af udvikling, der er fælles for alle børn. Det vil være sværere for et barn at lære, og alligevel kan de fleste børn med Downs syndrom lære at gå, tale, læse, skrive og generelt gøre det meste af hvad andre børn kan gøre..

Patau syndrom (trisomy-13) er en human kromosomal sygdom, der er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​et ekstra kromosom 13. I celler. Trisomy-13 blev først beskrevet af Erasmus Bartholin i 1657.

Sygdommens kromosomale karakter blev identificeret af Dr. Klaus Patau i 1960. Sygdommen er opkaldt efter ham. Patau-syndrom er også beskrevet for stammer fra Stillehavsøerne. Det antages, at disse tilfælde var forårsaget af strålingskontaminering som følge af atomvåbenforsøg i regionen. Det forekommer med en frekvens på 1: 7000 - 1: 14000. Kønsprocenten i Patau syndrom er tæt på 1: 1.

Med Pataus syndrom observeres alvorlige medfødte misdannelser. Børn med Patau-syndrom fødes med en kropsvægt under normal (2500 gram). De afslørede moderat mikrocephali, nedsat udvikling af forskellige dele af centralnervesystemet, lavt skråt pande, indsnævrede øjespalter, hvoraf afstanden blev reduceret, hornhindens uigennemsigtighed, nedsænket næse, bred base af næsen, deformerede aurikler, spalt overlæbe og gane, polydactyly, kort hals. 80% af de nyfødte har hjertefejl. Patau syndrom er kendetegnet ved mental retardering.

På grund af alvorlige medfødte misdannelser dør de fleste børn med Patau-syndrom i de første uger eller måneder (95% - op til 1 år). Nogle patienter lever dog i flere år. Derudover er der en tendens til at øge forventet levetid for patienter med Patau-syndrom i op til 5 år (ca. 15% af børn) og endda op til 10 år (2-3% af børn) i udviklede lande. Overlevende lider dybt idioti.

Edwards syndrom (trisomy-18 syndrom) er en kromosomal sygdom karakteriseret ved et kompleks af flere misdannelser og trisomi i det 18. kromosom. Beskrevet i 1960 af John Edwards. Befolkningsfrekvensen er cirka 1: 7000. Børn med trisomi-18 er mere tilbøjelige til at blive født hos ældre mødre, forholdet til morens alder er mindre udtalt end i tilfælde af trisomikromosomer 21 og 13. For kvinder over 45 år er risikoen for at få et sygt barn 0,7%. Piger med Edwards syndrom fødes tre gange oftere end drenge.

Årsagen til sygdommen er tilstedeværelsen af ​​et yderligere 18. kromosom (tre i stedet for to er normale for et diploidsæt) i zygotekaryotypen.

Børn med trisomi 18 fødes med en lav vægt i gennemsnit 2177 gram. Derudover er graviditetens varighed normal eller endda overstiger normen. Fænotypiske manifestationer af Edwards syndrom er forskellige. Oftest forekommer anomalier i hjernen og ansigtsskallen. Underkæben og munden er små. Palpebrale sprækker er smalle og korte. Auriklerne er deformeret og er i langt de fleste tilfælde placeret lave, noget langstrakte i det vandrette plan. I 80% af tilfældene observeres en unormal udvikling af foden: hælen stikker skarpt ud, tommelfingeren bliver fortykket og forkortet.

Forventet levealder for børn med Edwards syndrom er lille: 60% af børnene dør inden 3 måneders alder, kun 510% overlever i et år. Den største dødsårsag er åndedrætsstop og hjertesvigt. Survivors - Deep Oligophrenics.

Forekomsten af ​​Edwards syndrom er ca. 1: 3000 opfattelser og 1: 6000 fødsler af levende børn. Selvom en kvinde på 20 eller 30 år også kan føde et barn med Edwards syndrom, øges risikoen for at få et sygt barn med alderen.

Mad mutagener og antimutagener

Fødevaremutagenser og antimutagener

Bemærk: Et af de lovende områder i udvikling og implementering af antimutagener til fødevarer er brugen af ​​funktionelle fødevarer baseret på probiotiske mikroorganismer i den menneskelige diæt. De opdagede antimutageniske og andre gavnlige egenskaber ved venlige bakterier åbner for enorme udsigter til deres anvendelse i fødevareindustrien såvel som i folkesundhedspraksis. Dette gælder især i lyset af den massive anvendelse i fødevareindustrien af ​​forskellige fødevaretilsætningsstoffer, der påvirker mutageneseprocesser. Se: Antimutagenisk aktivitet af probiotika

SIDE INDHOLD

FØDEVARETILSÆTNINGER OG HYGIENISK MADSIKKERHED

Moderne fødevareteknologier til fremstilling af fødevarer med masseforbrug inkluderer den udbredte anvendelse af forskellige fødevaretilsætningsstoffer. De er ikke nødvendige fødevarekomponenter, men uden deres anvendelse ville valget af mad være meget fattigere, og fødevareteknologien ville være meget mere kompleks og dyr. Uden brug af fødevaretilsætningsstoffer er det næsten umuligt at fremstille halvfabrikata, øjeblikkelige retter, de er også nødvendige for at forbedre de organoleptiske egenskaber, forlænge holdbarheden, reducere kalorieindholdet i fødevarer.

I dag kendes 22 klasser af kosttilskud. Disse er farvestoffer, konserveringsmidler, antioxidanter, emulgatorer, fortykningsmidler, geleringsmidler, stabilisatorer, smagsforstærkere, sødestoffer, desintegreringsmidler, fyldstoffer og en række andre. Brugen af ​​fødevaretilsætningsstoffer reguleres af forskellige regler. En af hovedbetingelserne for at tillade anvendelse af fødevaretilsætningsstoffer er deres toksikologiske sikkerhed. Det sidstnævnte opnås ved en foreløbig eksperimentel undersøgelse af ændringer i den funktionelle tilstand og morfologiske ændringer i organismen under påvirkning af et bestemt fødevaretilskud. Samtidig er der stadig utilstrækkelig opmærksomhed på vurderingen af ​​virkningen af ​​fødevaretilsætningsstoffer på mutageneseprocesser..

Mutagenese (lat. mutatio - forandring og græsk. genesis - oprindelse, udvikling]: processen med forekomst af arvelige mutationer i kroppen, der vises naturligt (spontant) eller er forårsaget (induceret) af forskellige fysiske eller kemiske faktorer - mutagener. I hjertet af M. er ændringer i nukleinsyremolekylerne, der lagrer og transmitterer arvelig information. Disse ændringer udtrykkes som genmutationer eller kromosomale omarrangementer.

Mutagenese er et fænomen med forøget spontan mutation under påvirkning af agenser af forskellig art. Typiske fysiske faktorer, der forårsager induktion af mutationer, er ionisering og ultraviolet bestråling, kemiske faktorer er nitrosoderivater og alkyleringsmidler, biologiske dem er vira. Der er desuden tvingende grund til at tro, at stressfaktorer og andre tilstande ledsaget af forringet naturlig antioxidantbeskyttelse af DNA-reparation kan være væsentlige faktorer, der forårsager forekomsten af ​​mutationer hos mennesker..

De biologiske og medicinske konsekvenser af induceret mutagenese udgør en alvorlig trussel mod menneskers sundhed og liv. Inducerede mutationer er ansvarlige for forekomsten af ​​arvelige sygdomme, medfødte misdannelser og onkologiske sygdomme. De er forbundet med for tidlig aldring og infertilitet. Mutagens massive virkning på genetiske strukturer kan forårsage genetisk degeneration af mennesker som en biologisk art. På trods af den alvorlige trussel mod menneskers liv og helbred fra induceret mutagenese, er vurderingen af ​​de mutagene egenskaber af fødevaretilsætningsstoffer ikke en nødvendig betingelse for deres implementering i praksis, hvorfor spørgsmålet om den genetiske sikkerhed ved deres anvendelse forbliver åben.

Fra et generelt teoretisk synspunkt kan virkningen af ​​fødevaretilsætningsstoffer på mutagenese reduceres til tre hoved manifestationer:

  1. Et ernæringstilskud kan forbedre spontan mutagenese, dvs. mutagen.
  2. Et ernæringstilskud kan øge virkningerne af mutager, der er til stede i mediet, dvs. besidder kommutagen aktivitet.
  3. Et kosttilskud kan dæmpe mutagene virkninger, dvs. udviser antimutageniske egenskaber.

Det er helt åbenlyst, at fødevaretilsætningsstoffer med mutagene og kommutagene egenskaber udgør en åbenlys fare for menneskers liv og sundhed, mens det baseret på fødevaretilsætningsstoffer med antimutageniske egenskaber er det muligt at udvikle produkter, der kan reducere den "genetiske risiko" for miljømæssige og industrielle mutagener på menneskets genetiske strukturer.

1. Resultaterne opnået i undersøgelsen af ​​de mutagene egenskaber ved fødevaretilsætningsstoffer.

Ikke alle anvendte ernæringstilskud er testet for mutagen aktivitet. Selv dette begrænsede arbejde afslørede imidlertid mutagene forbindelser blandt næsten alle kendte klasser af fødevaretilsætningsstoffer..

1. Antioxidanter.

Dette er den bedste genetisk undersøgte gruppe af kosttilskud. Resultaterne er temmelig modstridende, men giver tilstrækkelig grund til at tro, at brugen af ​​butylhydroxytoluen (E321) og især butylhydroxyanisol (E320) kan være genetisk usikker.

2. Smag.

Et smagsmiddel - cinnamaldehyd, viste mutagene egenskaber i eksperimenter på mus og rotter, estergummi - når det blev administreret til mus. Mad med løg og hvidløg var mutagene i bakterieeksperimenter.

3. Konserveringsmidler.

Undersøgelser af tinchlorid (E512), brugt som konserveringsmiddel i flere lande, viste dens genotoksicitet i mikrobiologiske tests. Formaldehyd (E240) viste mutagene egenskaber i mikrobiologiske testsystemer, hvilket inducerede genmutationer i kinesiske hamsterceller in vitro og kromosomale mutationer i human cellekultur.

Der rapporteres om den mutagene aktivitet af natriumnitritkonserveringsmidlet og bakterieinhibitoren for vin og natriumbisulfitjuicer. AF-2 konserveringsmiddel udviklet i Japan, som er et derivat af nitrofuran, er forbudt til brug på grund af tilstedeværelsen af ​​mutagene egenskaber.

Mere komplekse resultater blev opnået ved evaluering af den mutagene aktivitet af sorbinsyre og dens salte (E200, E201, E202). Det blev oprindeligt vist, at de inducerer gen- og kromosomale mutationer i dyrkede eukaryote celler. Yderligere, in vitro- og in vivo-studier, blev disse resultater ikke bekræftet. Det blev dog bemærket, at de anførte midler kan erhverve genotoksiske egenskaber som et resultat af oxidation. Det konserveringsmiddel thiabendazol (E233) demonstrerede mutagene egenskaber i eksperimenter på kinesiske hamsterceller in vitro, men var inaktivt i mikronukleustesten i mus.

4. Farvestoffer.

I Ames-testen blev mutagen aktivitet vist ved hjælp af hovedrød, methylrød Sudan 4, methylorange, Congo rød, Alizarin rød B, Eriochrome, tryptophan blå, Evans blå og andre.

Fødevaregrønt S (E142) og crimson SX (E125) har vist mutagene egenskaber i eksperimenter på mus. Mutageniske egenskaber af methanylgul, orange 11 og phloxin er blevet fastlagt i cellekulturer. "Sukkerfarve" - ​​(Е150а) og (Е150с) er i stand til at forårsage kromosomale mutationer i dyrkede pattedyrceller, men har ikke genotoksisk aktivitet i eksperimenter med pattedyr. Tartrazin var mutagent i perifer blodlymfocytkultur. På samme tid var tartrazin, såvel som indigokarmin (E132), solnedgangsgul (FCF “solrig solnedgang”) (E110 *), azorubin (E122) og patenteret V (E131) ikke aktive i vores eksperimenter med mus.

5. Sødestoffer.

Oplysninger om adskillige undersøgelser af saccharin og dets salte (E954) er ganske modstridende. Nogle forfattere angiver tilstedeværelsen af ​​mutagene egenskaber i saccharin, mens andre ikke har fundet sådanne effekter. I vores undersøgelser af saccharins mutagenicitet såvel som cyclamat (E952), acesulfame (E950) og aspartam (E951), påviste ingen mutagen aktivitet af disse fødevaretilsætningsstoffer i eksperimenter med mus.

6. Andre ernæringstilskud.

Krompicolinat udviste udtalt mutagen aktivitet i eksperimenter på dyrkede eukaryote celler, kaliumbromat (E924) havde en lignende virkning i eksperimenter på rotter.

2. De resultater, der blev opnået i undersøgelsen af ​​de commutageniske egenskaber ved fødevaretilsætningsstoffer.

Undersøgelser af den comutageniske aktivitet i de fleste kosttilskud er stadig uden for forskernes opmærksomhed. Arbejde i denne retning har en enkelt karakter. Samtidig tillader den kendte information os med sikkerhed at hævde, at kommutagene egenskaber er iboende i et antal fødevaretilsætningsstoffer. Tanniner (E181) viste kommutagen aktivitet med hensyn til de cytogenetiske virkninger af mitomycin C i et antal eksperimenter udført på eukaryote testsystemer. Synergismen mellem de mutagene virkninger af formaldehyd (E240) og nitrosomethylurea blev afsløret.

En almindeligt anvendt forbindelse, såsom askorbinsyre (EZOO), demonstrerede evnen til at forøge den skadelige virkning af bleomycin på kromosomer fra dyrkede humane lymfocytter og viste også kommutagen aktivitet med hensyn til virkningen af ​​visse metaller i museforsøg.

I denne henseende er det passende at overveje andre eksempler på co-vitalitet af vitaminer, der anbefales i dag til at styrke fødevarer. E-vitamin øger mutageniciteten af ​​bleomycin og ethylmethansulfonat. Vitamin B2 har en lignende virkning på kromforbindelser, og A-vitamin forbedrer den mutagene virkning af ethylmethansulfonat..

3. Resultaterne af undersøgelsen af ​​de antimutageniske egenskaber ved fødevaretilsætningsstoffer.

I øjeblikket er tanken om, at et antal fødevaretilsætningsstoffer samtidig kan spille rollen som kemopræventorer, dvs. øge den menneskelige modstand mod forskellige påvirkninger, herunder mutagene. En vigtig rolle i dannelsen af ​​dette synspunkt blev spillet af de positive resultater, der blev etableret i undersøgelsen af ​​de antimutageniske egenskaber ved fødevaretilsætningsstoffer og vitaminer, der blev anvendt til at berige fødevarer..

1. Antioxidanter.

I dag er der en ret stor mængde information, der indikerer, at utylhydroxytoluen (E321), butylhydroxyanisol (E320), propylgallat (E310), ethoxyquin (E324) har antimutageniske egenskaber.

E320 og E321 inhiberer den mutagene virkning af benzo (a) pyren i dyrkede pattedyrceller.

E324 dosisafhængigt reducerer og eliminerer fuldstændigt de skadelige virkninger af cyclophosphamid på knoglemarvsceller og spermatogoni fra pattedyr.

Der er tilstrækkelig information om antimutagenicitet af ascorbinsyre, der effektivt reducerer den genotoksiske virkning af cyclophosphamid og insekticid-dimethoat, pesticider endosulfan, phosphomedon, mancozeb samt det anti-amøbe medicin diiodohydroxyquinoline og benzo (a) pyrene.

E-vitamin reducerer antallet af kromosomale skader induceret af benzo (a) pyren og bleomycin.

A-vitamin reducerer mutageniciteten af ​​aflatoxin B1, cyclophosphamid-methylnitrosamin, benzo (a) pyren, clofazemin medicin.

2. Smag.

Information om resultaterne af undersøgelser af de antimutageniske egenskaber ved cinnamaldehyd-aroma er sammenfattet tidligere.

Forsøg med vanillin viste, at denne aroma reducerer den mutagene virkning af methylmethansulfonat og mitomycin C i eksperimenter på Drosophila og ethylnitrosourea i eksperimenter på mus.

Coumarin var i stand til at hæmme den mutagene aktivitet af benzo (a) pyren hos mus.

3. Farvestoffer.

Farvestoffer med naturlig oprindelse af curcumin (E160) har antimutageniske egenskaber: curcumin (E160i) og gurkemeje (E 160ii). Den første hæmmer de genotoksiske virkninger af tobaksrøgkondensater. Den anden, alene eller i kombination med curcumin, er de mutagene virkninger af benzo (a) pyren.

Riboflavin (E101i) inhiberede den mutagene virkning af benzo (a) pyren og 2-acetylaminofluoren.

Undersøgelsen af ​​ß-caroten (E160a) viste, at det er i stand til at reducere mutageniciteten af ​​benzo (a) pyren og cyclophosphamid. Caratinoidfarvestoffer og cyclophosphamid. Caratinoidfarvestoffer E160a og E160e reducerer de mutagene virkninger af cyclophosphamid og dioxidin hos mus.

Andre kosttilskud og vitaminer.

De antimutageniske egenskaber af aspartam-sødemidlet (E951) er blevet fastlagt. Denne forbindelse reducerede effektivt de mutagene virkninger af dioxidin og cyclophosphamid..

Vitamin B6 viste antimutageniske egenskaber med hensyn til mitomycin C og nitroquinolinoxid, men var ikke effektiv mod virkningerne af cyclophosphamid, nitrosoguanidin og methylurea.

Vitamin B12 reducerede kromosomskader hos mus inficeret med mæslingevirus.

Folsyre reducerede dosisafhængigt induktionen af ​​mikrokerner under påvirkning af methotrexat i knoglemarvsceller fra mus.

Der er således i dag en ret stor mængde information, der viser tilstedeværelsen af ​​mutagene og kommutagene egenskaber i fødevaretilsætningsstoffer på den ene side og på den anden side antimutagen aktivitet.

Det er bemærkelsesværdigt, at i nogle tilfælde kan det samme stof påvise alle tre typer aktiviteter. Sidstnævnte er især karakteristisk for antioxidanter og kan skyldes inversionen af ​​virkninger, der er iboende i disse forbindelser, udtrykt i koncentrationen eller dosisafhængig ændring af antioxidantvirkningen til prooxidanten og følgelig antimutagen til mutagen eller kommutagen.

Behovet for at undersøge den mutagene aktivitet af fødevaretilsætningsstoffer følger naturligvis af WHOs henstillinger og falder sammen med udtalelsen fra indenlandske forfattere, der tidligere har indikeret, at ". fødevaresikkerhed og kvalitet er en af ​​de vigtigste faktorer, der bestemmer sundhed for en nation og bevarelse af dens genpool ”.

Tilstedeværelsen af ​​mutagene og kommutagene egenskaber i et antal fødevaretilsætningsstoffer gør det muligt at stille spørgsmålstegn ved gennemførligheden af ​​deres yderligere anvendelse. På samme tid opnåedes information om tilstedeværelsen af ​​genotoksisk aktivitet i dem i isolerede eksperimenter, der ikke var forbundet ved hjælp af en enkelt metode, der blev anvendt til at evaluere den mutagene aktivitet af kemiske forbindelser. Uden at dvæle med dens detaljerede analyse bemærker vi, at den generelt accepterede praksis i dag er omfattende, der involverer anvendelse af et sæt forskellige metoder, undersøgelse af mutageniciteten af ​​aktiviteten af ​​kemiske forbindelser, og der er udviklet optimale algoritmer til vurdering af totaliteten af ​​de opnåede data og deres ekstrapolering til mennesker. Der er videnskabeligt baserede parametre, der bestemmer valget af forskningsmetoder, doser, metoder og anvendelsesmåder for et stof i eksperimenter til at evaluere dets mutagene egenskaber. Metodologien for mutagenicitetsforskning er især grundigt og fuldt udviklet inden for farmakologi, da vurderingen af ​​mutagen aktivitet er en forudsætning for introduktion af lægemidler i praksis. Ovenstående information tillader os med rimelighed at tro, at et systematisk og omfattende system til vurdering af den mutagene aktivitet af fødevaretilsætningsstoffer nu er et presserende behov og kan udføres på grundlag af den metode, der er vedtaget i prækliniske farmakologiske undersøgelser af lægemiddelsikkerhed, som anbefalet af WHO.

En separat analyse fortjener information om antimutageniske egenskaber ved nogle fødevaretilsætningsstoffer. Deres tilstedeværelse åbner muligheder for udvikling af fødevarer, hvis brug kan reducere miljøfaktorers mutagene pres betydeligt på menneskelig arvelighed. Det menes, at dette er et ekstremt lovende område for teoretisk og anvendt forskning. Imidlertid gennemføres implementeringen i dag i den utilstrækkeligt udviklede metode til denne form for forskning og introduktionen af ​​fødevarer med antimutageniske egenskaber. De fleste af de problemer, der opstår, hænger sammen med legitimiteten af ​​ekstrapolering af eksperimentelle data fra mennesker til mennesker, samt inversionen og specificiteten af ​​virkningerne af mange fødevareantimutagener.

I dag er der således et presserende behov for at introducere metoder til vurdering af deres mutagene og mutagene aktivitet i systemet til undersøgelse af fødevaretilsætningsstoffers sikkerhed og de nødvendige forudsætninger for yderligere teoretisk og praktisk udvikling af tilgange til anvendelse af antimutagene fødevaretilsætningsstoffer som fødevarekemopreventere af mutagene virkninger på mennesker.

GENETISK MADSIKKERHED

Fig. 1 - Arrangementet af kromosomer i en celle. Et af de mulige resultater af virkningen af ​​mutagener i den menneskelige krop er ændringer i kromosomernes struktur. Kromosomer (andre græske χρῶμα - farve og σῶμα - krop) - nukleoproteinstrukturer i kernen i en eukaryot celle, hvor de fleste af de arvelige oplysninger er koncentreret, og som er beregnet til dens opbevaring, implementering og transmission.

Moderne undersøgelser viser, at fødevarer kan indeholde både genotoksiske stoffer, der er farlige for menneskelig arvelighed, og antimutagener, der kan øge den menneskelige modstand mod genotoksiske virkninger af miljøfaktorer..

Mutagener kan komme ind i fødevarer fra miljøet, dannet under varmebehandling og under opbevaring af mad. Oplysninger om disse processer og deres kontrol er imidlertid åbenlyst utilstrækkelige såvel som data om de mutagene egenskaber af fødevaretilsætningsstoffer til forskellige formål og nogle naturlige fødevarekomponenter. I lyset af dette kræves en detaljeret analyse af de metodiske og metodologiske aspekter af arbejdet med at sikre den genetiske sikkerhed for fødevarer..

På den anden side er der i de senere år blevet identificeret en hel del naturlige og syntetiske forbindelser, der kan dæmpe mutagene virkninger. Oprettelsen af ​​fødevarer, herunder antimutagener, er uden tvivl videnskabelig og praktisk interesse. Det største problem, der skal løses på denne vej, er valget af passende opskrifter til forskellige befolkningsgrupper og forebyggelse af skadelige effekter af mutagener med forskellige handlingsmekanismer. En af de mulige retninger for dette arbejde er identifikationen af ​​nye fødevaremimutagener og studiet af de antimutageniske egenskaber ved biologisk aktive tilsætningsstoffer, vitamin-mineralkomplekser og færdige produkter beriget med antimutageniske biokorrektorer.

I dag inden for fødevaretoksikologi dannes der således to nye forskningsområder. Den første involverer den tidlige påvisning af genotoksiske stoffer i fødevarer og forebyggelse af menneskelig kontakt med dem, den anden - udvikling af fødevarer, der kan øge den menneskelige resistens over for miljøgenotoksikanter.

MUTAGENS OG ANTIMUTAGENS I MAD

De vigtigste bestemmelser om den medicinske betydning af induceret mutagenese blev formuleret i 1960-1970'erne. De fleste af de efterfølgende undersøgelser på dette område er fokuseret på vurderingen af ​​de mutagene egenskaber af miljøfaktorer af forskellig art. Metodologiske og metodologiske principper for genetisk screening af kemiske mutagener og vurdering af mutagen aktivitet og genetisk sikkerhed for brugen af ​​nyligt syntetiserede xenobiotika blev foreslået og udviklet. Særlig opmærksomhed blev rettet mod lægemidler og pesticider. En meget mindre mængde arbejde blev afsat til vurderingen af ​​de mutagene egenskaber ved andre hverdagslige miljøfaktorer, især fødevarekomponenter. Resultaterne var imidlertid nok til konklusionen fra Den Internationale Organisation for Undersøgelse af Karcinogen Risiko og en række autoritative forfattere om, at mad er kilden til en kompleks blanding af mutagener og kræftfremkaldende stoffer af forskellig art. Mycotoxiner, nitroso-forbindelser, nitroarener, plante (primært pyrolysidin) alkoloider, heterocykliske aminer, flavonoider, furocoumariner, quinolin og quinoxalinderivater, individuelle aromatiske carbonhydrider indtager en dominerende stilling.

1. Ernæringsmutagener.

Flere grundlæggende forskellige veje for potentielle mutagener i mad er mulige..

1. De kan akkumuleres fra det ydre miljø i løbet af planter og dyr. Det er kendt, at metallsalte og pesticider er udbredt i biogeocenoser. Flere dusin uorganiske forbindelser akkumuleres i genstande til afgrødeproduktion og dyrehold og forurenende fødevarer. Kviksølv akkumuleres i kroppen af ​​fisk, fra jorden til grøntsager passerer op til 37% mangan, op til 32% kobber, op til 41% zink, op til 10% nikkel. Forbindelser af cadmium, nikkel, bly, zink, chrom, cobalt og andre akkumuleres i korn og kartofler.En række uorganiske forurenende stoffer udviser mutagent og / eller DNA i pro- og eukaryote testsystemer - skadelig aktivitet i koncentrationer, der overstiger fysiologiske værdier. Blandt dem er forbindelser af zink, cobalt, cadmium, beryllium, kviksølv, bly, molybdæn, nikkel, chrom, arsen, kobber, jern osv. De anførte forbindelser dissocierer med dannelsen af ​​divalente kationer, der direkte kan interagere med DNA, eller som har variabel valenceelementer i strukturen (overgangselementer - Mo, Hg. Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, Co osv.) og har derfor potentialet til at inducere oxidativ DNA-skade.

Omfattende undersøgelser har vist, at mindst halvdelen af ​​de 230 testede pesticider har mutagene egenskaber. De er mest udtalt i ethylendibromid, hydrazin, paraquat og bemærkes også in vivo i endosulfan, mancozeb, organophosphor og nogle andre pesticider. Deres ophobning i fødevarer og restmængder i fødevarer kan udgøre en genetisk fare for mennesker, hvilket bekræftes ved direkte cytogenetisk undersøgelse af personer, der er i professionel kontakt med pesticider..

Andre potentielt mutagene forbindelser eller forbindelser, der er i stand til at danne mutagener hos mennesker, kan også ophobes i planter og dyr. F.eks. Interagerer nitrater, der ophobes i planter, når nitrogenholdig gødning påføres jorden, med sekundære eller tertiære aminer for at danne mutagene nitrosoaminer i det sure indhold i den menneskelige mave. Interaktionen af ​​natriumnitrat med L-tryptophan under lignende betingelser fører til fremkomsten af ​​et mutagent derivat af propionsyre, med herbicider, der er derivater af urinsyre, til dannelsen af ​​deres mutagene nitrosoderivater. Dannelse af potentielt mutagene forbindelser under behandlingen af ​​godartet (ikke indeholdende mutagener eller deres forstadier) mad i mave-tarmkanalen er også mulig. Ames-testen og humane fibroblaster viser tilstedeværelsen af ​​mutagene fecapentenes (konjugerede lipidestere) i fæces hos raske mennesker.

Det skal også nævnes, at restmængder af medikamenter, der bruges til at stimulere vækst og behandling af dyr, der kan passere i humane fødevarer, kan være en mutagen fare for mennesker. F.eks. Er beroligende midler azoperon og acepramazin anvendt i kødproduktion mutagene i Ames-testen; dioxin, der bruges som en antimikrobiel forbindelse i veterinærmedicin, er mutagent i eukaryote tests.

2. Madråvarer kan kontamineres med mutagener under opbevaring. For eksempel som et resultat af akkumulering af peroxiderede lipidforbindelser, hvis mutagenicitet er velkendt, eller som et resultat af skimmelsvamp af producenter af mutagene mycotoxiner.

De mutagene egenskaber af en af ​​mycotoksiner, aflatoxin B1, er blevet identificeret i undersøgelser af en lang række biologiske genstande, herunder aber. Den mindste genotoksiske dosis af dette stof, der er fastlagt i eksperimenter med kinesiske hamstere, er meget lille - 0,1 μg / kg. Desuden vedvarer en stigning i niveauet af spontan mutation efter en enkelt indgivelse af denne forbindelse til aber i næsten en to-årig observationsperiode. Aflatoxin B1 hører til gruppen af ​​bisfuranoide toksiner. De mutagene egenskaber af andre forbindelser i denne serie, der har en dobbelt vinyletherbinding med en terminal furanring, er blevet utvetydigt fastlagt: aflotoxiner Cl og Ml, O-methylsterigmatocystin og sterigmatocystin. Der er også information om andre mycotoksins mutagene egenskaber: patulin, zearalenon, ochratoxin A.

Dannelsen af ​​1- (2-furyl) -pyrido (3,4-b) indol og 1- (2-furyl) pyrido (3,4-b) indol-3-eddikesyre-mutagener blev vist, når den blev blandet og 60-dages kombineret inkubationer ved 37 ° C L-tryptophan og L-ascorbinsyre. Ifølge forfatterne kan dette indikere muligheden for dannelse af mutagener under opbevaring af fødevarer, der indeholder disse naturlige komponenter.

3. Der kan dannes mutagener under varmebehandlingen af ​​madråmaterialer. Udsættelse for åben ild, rygning og bagning fører til dannelse og ophobning i fødevarer af mutagene polycykliske aromatiske kulbrinter, primært benzo (a) pyren; stegning eller kogning producerer polycykliske aromatiske carbonhydrider, nitrosaminer, aminoimidazoazarener, heterocykliske aminer og andre mutagener. Det blev vist, at opvarmning af fiskeprodukter til 100-220 ° C i 15 minutter fører til dannelse af mutagen 2-amino-3,8-dimethylimidazo (4,5-f) quinoxalin og 2-amino-3,4,8-trimethylimidazo ( 4,5-f) quinoxalin. Pyrolysater af phospholipider dannet ved opvarmning til 500-700 ° C har mutagene egenskaber, en lignende aktivitet blev fundet i produkterne fra pyrolyse af glutaminsyre og andre aminosyrer. Kolesterol, der oxideres under opbevaring eller madlavning, kan også få mutagene egenskaber..

4. Der er naturligt forekommende mutagener i mad. Nogle flavonoider udviser mutagen aktivitet, og C, E, A-vitaminer viser mutagen-potentierende virkninger. Spist cykler, indeholder et mutagen af ​​naturlig oprindelse - cycasin. I eksperimenter med humane lymfocytter blev det vist, at kaffe ud over koffein indeholder andre mutagene faktorer. Koffein har i en række undersøgelser af pro- og eukaryotiske testsystemer vist mutagene og mutagene potentierende egenskaber.

Mere end 200 planter, der indeholder forbindelser med mutagene virkninger, er kendt..

Derudover kan fødevaretilsætningsstoffer, der bruges som konserveringsmidler, smagsstoffer, farvestoffer, sødestoffer, fortykningsmidler osv. Udgøre en vis mutagen fare..

Konserveringsmidler - sorbinsyre og salte deraf, tilsat juice, margarine, kondenseret mælk osv. Inducerer gen- og kromosomale mutationer samt SCO i V79-dyrkede kinesiske hamsterceller. Der er kendt information om den mutagene aktivitet af konserveringsmidlet af natriumnitrat og en bakterieinhibitor til vin og juice af natriumbisulfit samt det vidt anvendte sødestof - saccharin. En bakterietest med 65 kommercielle fødevarearomaer afslørede mutagen aktivitet i løg- og hvidløgspræparater, i et antal fødevarearzo-farvestoffer, der indeholder benzidin- eller nitrogrupper, benzenaminer. I Ames-testen blev mutagenisk aktivitet især demonstreret af hovedrød, methylrød Sudan IV, methylorange, Congo rød, Alizarin rød B, Eriochrome, tryptophan blå, Evans blå osv. Fra rødderne af Rubia tinctomm brugt som råvarer til madfarve identificerede ni forskellige anthraquinonderivater med mutagene egenskaber.

Betydelig opmærksomhed blev rettet mod undersøgelsen af ​​de mutagene egenskaber hos forskellige antioxidanter anvendt som fødevarekonserveringsmidler. Adskillige undersøgelser, der anvender pro- og eukaryote test, har vist de mutagene egenskaber af butyloxytoluen og især butyloxyanisol..

Ovenstående eksempler angiver klart behovet for omfattende forskning med det formål at vurdere de mutagene egenskaber af fødevareprodukter, hjælpe fødevarekomponenter, almindelige fødevaretilsætningsstoffer samt den rolle, som individuelle teknologier spiller i udviklingen af ​​mutagener i færdige produkter fremstillet af godartede råvarer. Imidlertid er det vurderingen af ​​mutagene egenskaber, der er det mindst udviklede problem inden for området teoretisk og praktisk toksikologi. I henhold til WHO's henstillinger er det inden for fødevaretoksikologi muligt at anvende mutagenicitetsundersøgelsesmetoder, der er udviklet inden for beslægtede områder, f.eks. Inden for farmakologi, hvor behovet for at teste nye mutagenicitetsmediciner er blevet bestemt ved direktiv, og de nødvendige metodologiske og metodologiske fremgangsmåder er blevet udviklet, der effektivt kan løse dette problem. I fremtiden reducerer dette imidlertid ikke relevansen af ​​at udvikle en metode til undersøgelse af mutagenicitet i fødevaretoksikologi.

Det er vigtigt at understrege, at den vigtigste foranstaltning til bekæmpelse af induceret mutagenese og dens langsigtede patogenetiske konsekvenser er at forhindre menneskelig kontakt med potentielle mutagener. I denne forbindelse ser det ud til, at inden for undersøgelse af fødevarers mutagenicitet, skal to tæt indbyrdes forbundne opgaver skelnes.

Den første opgave er at forhindre forbrug af produkter, der indeholder potentielt mutagene forbindelser. Dens løsning ved genetiske overvågningsmetoder synes umulig på grund af den ekstremt store mængde nødvendig forskning. Derfor tilrådes det i dette tilfælde at anvende billigere og mindre besværlige metoder til kemisk detektion af potentielt farlige stoffer inden for rammerne af hygiejne-hygiejnisk kvalitetskontrol. Efter at de mutagene og kræftfremkaldende egenskaber af aflotoxin B1 og andre mycotoksiner, der kontaminerer mad, er blevet identificeret, er det for eksempel tilstrækkeligt at have pålidelige analysemetoder til identifikation heraf og til at forhindre spredning af kontaminerede produkter uden yderligere genetiske undersøgelser.

Den anden opgave er at undersøge de genotoksiske egenskaber for de mest almindelige yderligere komponenter: fødevaretilsætningsstoffer, der udgør cirka 2,5 tusind, de mest almindelige forurenende stoffer og valgfri fødevarekomponenter, der forekommer under termisk eksponering, for at have den nødvendige database til målrettet detektion af potentielle mutagener i fødevarer metoder til analytisk kemi. Denne opgave ser ud til at være ganske kompliceret, først og fremmest ved at bestemme prioriteringen af ​​testning, vælge testobjekter til forskning, doser, metoder og skemaer til anvendelse af testforbindelser og produkter, antagonisme og synergisme af fødevarekomponenter med mutagener, der dagligt påvirker mennesker (polycykliske kulbrinter, kinoner, etc.)..). Manglende opmærksomhed på disse problemer fører til tvetydige resultater og komplicerer markant foranstaltninger, der sigter mod at forhindre brugen af ​​et potentielt mutagen. For eksempel er der blandt flere snesevis af værker, der er afsat til undersøgelsen af ​​saccharinmutagenicitet, både bekræftende og nægtende tilstedeværelsen af ​​mutagene egenskaber i det. Denne situation bestemmer varigheden og ubrugeligheden i mange års diskussion om muligheden for og den potentielle fare for dens anvendelse som madsødemiddel.

Problemet med en passende fortolkning af de opnåede data er også betydelig. Eksistensen af ​​resultater, der demonstrerer de mutagene egenskaber af aromakomponenterne af løg og hvidløg på bakterier blev angivet ovenfor. På den ene side angiver disse data det arotoksiske potentiale for disse aromaer, på den anden side er de bakteriologiske egenskaber af komponenterne i disse planter velkendte. Derfor kan de afslørede mutagene virkninger være biospecifikke for mikroorganismer, hvilket ikke tillader os utvetydigt at ekstrapolere data om mutageniciteten af ​​hvidløg og løgsmag hos mennesker. En lignende situation observeres med almindelige miljøforurenende stoffer og muligvis fødevarer - peroxyacetylnitrater, der er resultatet af samspillet mellem fotokemisk oxiderede organiske produkter og nitrogenoxider. Disse forbindelser udviser mutagene egenskaber i bakterielle testsystemer, men ikke i eukaryoter in vivo. I denne forbindelse skal det bemærkes, at de fleste af disse arbejder blev udført på mikrobiologiske objekter, derfor er det åbenlyst, at for at øge pålideligheden af ​​ekstrapolering af information om de mutagene egenskaber ved fødevareprodukter og deres komponenter, bør deres forskning fortsættes med at anvende højere organismer som testsystemer til gentagen oral administration af individer forbindelser i doser, der faktisk forbruges af mennesker og mindst ti gange større end dem. Det er åbenlyst, at når detektering af den fødselsbestanddags mutagene aktivitet i test, der pålideligt kan ekstrapolere de opnåede data til mennesker, skal det identificerede mutagene middel fjernes fra fødevareformuleringer og erstattes med en ikke-mutagen analog. Det ser ud til, at først og fremmest de mutagene egenskaber ved fødevaretilsætningsstoffer og forurenende stoffer skal vurderes detaljeret, da det allerede er vist, at nogle af dem har mutagene egenskaber.

2. Mad Antimutagens

Sammen med udviklingen af ​​arbejdet med at sikre den genetiske sikkerhed for fødevareprodukter er spørgsmålene om indflydelse af stoffer indeholdt i fødevarer på de mutagene virkninger af miljømæssig xenobiotikum for nylig blevet undersøgt aktivt. Dette er et ekstremt vigtigt problem, fordi det er indlysende, at det moderne habitat er aggressivt over for mennesker og indeholder et stort antal mutagener af en kemisk og fysisk art, som ikke kan fjernes. I henhold til de nuværende prognoser vil det mutagene pres fra eksterne faktorer øges mere og mere. Et muligt middel til bekæmpelse af dette fænomen er brugen af ​​antimutagenforbindelser, der kan reducere eller eliminere de mutagene virkninger af miljøfaktorer..

I dag dannes tre områder med praktisk anvendelse af antimutagener. For det første udvikles farmakologiske midler til beskyttelse af genetiske strukturer mod mutagene virkninger. For det andet ved at undersøge virkningen af ​​forskellige (overvældende vegetabilske) fødevarer på induceret mutagenese. For det tredje er der en intensiv undersøgelse af muligheden for at bruge individuelle fødevaretilsætningsstoffer eller komponenter som forebyggende (kemopreventere), der har profylaktiske, især antimutageniske egenskaber. Oprettelsen af ​​fødevarer beriget med antimutageniske komponenter har store udsigter ikke kun til at forhindre en stigning i den genetiske belastning, men også fordi antimutagener betragtes som midler, der forhindrer induktion og udvikling af ondartede neoplasmer..

Mere end 25 forskellige klasser af kemiske forebyggere vides at findes i næsten alle typer fødevarer. Oplysninger om dem opsummeres og præsenteres i tabel 1.

Tabel 1 Fødevarer med de vigtigste kemiske forebyggende stoffer