ВПЛИВ АФЛАТОКСИНУ В1 НА ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНИЙ БАЛАНС У КЛІТИНАХ БІЛИХ щурів

Bìol. Tvarin, 2016, Volume 18, Issue 3, pp. 17–22 http://dx.doi.org/10.15407/animbiol18.03.017

ВПЛИВ АФЛАТОКСИНУ В1 НА ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНИЙ БАЛАНС У КЛІТИНАХ БІЛИХ щурів

Н. К. Гойванович

natahoyvan@gmail.com

Дрогобицький державний педагогічний університет імені І. Франка,
вул. Т. Шевченка, 23, м. Дрогобич, Львівська обл., 82100, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

У статті наведено результати досліджень впливу афлатоксину В1 (AFB1) на активність ензимів антиоксидантної системи (глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза та глутатіон-S-трансфераза) та вмісту відновленого глутатіону в клітинах органів (печінка, головний мозок, нирки). Антиоксидантна система перешкоджає накопиченню токсичних продуктів перекисного окиснення ліпідів, відіграє важливу роль в детоксикації, деградації та виведенні із організму чужорідних органічних субстанцій.

Дослідним щурам упродовж 14-ти діб щодоби вводили афлатоксин В1 в дозі 0,025 мг/кг маси тіла. У досліджуваних органах за умов щоденної інтоксикації відбувається активізація процесів антирадикального захисту. Встановлено, що за умов інтоксикації афлатоксином В1 антиоксидантна система відіграє важливу роль у зменшенні токсичних ефектів токсину. За тривалої інтоксикації знижується активність ензимів антиоксидантної системи: глутатіонпероксидазна, глутатіонредуктазна та глутатіон-S-трансферазна активність і вміст відновленого глутатіону. Динаміка глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази в клітинах щурів, яким вводили AFB1, вказує на виснаження резервів глутатіон-відновлювальної біохімічної системи. Аналізуючи функціональну активність глутатіон-S-трансферази, потрібно зазначити, що за умов щодобового введення афлатоксину в організм щурів активність ензиму значно знижується на 7-му і 14-ту доби експерименту. Очевидно, це відбувається внаслідок інактивації молекул ензиму шляхом зв’язування їх із продуктами біотрансформації афлатоксину.

Результати досліджень вказують на розвиток оксидативного стресу в досліджуваних клітинах під впливом афлатоксинуВ1. Водночас одним із механізмів шкідливої дії афлатоксинів може бути індукція процесу утворення вільних радикалів та ініціація реакцій пероксидного окиснення ліпідів, що призводить до зниження антиоксидантного захисту. Отримані результати вказуютьна значні зміни прооксидантно-антиоксидантного балансу клітин за умов тривалої інтоксикації афлатоксином В1.

Ключові слова: АФЛАТОКСИН В1, АНТИОКСИДАНТНА СИСТЕМА, ВІДНОВЛЕНИЙ ГЛУТАТІОН, ГЛУТАТІОНРЕДУКТАЗА, ГЛУТАТІОНПЕРЕОКСИДАЗА, ГЛУТАТІОН-S-ТРАНСФЕРАЗА, ПЕЧІНКА, ГОЛОВНИЙ МОЗОК, НИРКИ

1. Aiko V., Mehta A. Occurrence, detection and detoxification of mycotoxins. J. Biosci, 2015, vol. 40, no. 5. pp. 943–954. https://doi.org/10.1007/s12038-015-9569-6

2. Antonyak H., Oliynyk Ch., Koval N., Fedyakov R., Dosviadchynska M, Panchuk I. Effects of aflatoxin B1 on lipid peroxidation and activities of antioxidant enzymes in rat organs and erythrocytes. Scientific journal “Visnyk of Lviv University”, Biological series, 2015, vol. 69, pp. 41–48.

3. Antonyak H. L., Babych N. O., Stefanyshyn O. M., Koval N. K., Fedyakov R. O. Aflatoxins: biological effects and mechanisms of influence on organism of animals and human. The Animal Biology, 2009, vol. 11, no. 1–2, pp. 16–26. (in Ukrainian)

4. Antonyak H. L., Fedyakov R. O., Koval N. K. Effects of aflatoxin B1 on lipid peroxidation and antioxidant system in erythrocytes and hepatocytes of rats. Odesa National University Herald, Biology, 2011, vol. 16, no. 6, pp. 5–11. (in Ukrainian)

5. Bryden W. L. Mycotoxins in the food chain: human health implications. Asia Pac. J. Clin. Nutr., 2007, vol. 16 (suppl. 1), pp. 95–101.

6. Commandeur J. Enzymes and transport systems ivolved in the formation and disposition of glutathione-S-conjugates: role of bioactivation and detoxication mechanisms of xenobiotics nutritional carcinogenesis. Acta Med. Indones., 2010, vol. 42, no. 1, pp. 36–42.

7. Coppola S., Ghibelli L. GSH extrusion and the mitochondrial pathway of apoptotic signalling. Biochemical Society Transactions, 2000, vol. 28 (part 2), pp. 56–61. https://doi.org/10.1042/bst0280056

8. Frisvad J., Thrane U., Samson R., Pitt J. Important mycotoxins and the fungi which produce them. Adv. Exp. Med. Biol., 2006, vol. 31, no. 3, pp. 571–573. https://doi.org/10.1007/0-387-28391-9_1

9. Fromme H., Gareis M., Völkel W., Gottschalk C. Overall internal exposure to mycotoxins and their occurrence in occupational and residential settings: An overview. Int. J. Hyg. Environ. Health, 2016, vol. 219, no. 2, pp. 143–165. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2015.11.004

10. Horton J. Free radicals and lipid peroxidation mediated injury in burn trauma: the role of antioxidant therapy. Toxicology, 2003, vol. 189, no. 1–2, pp. 75–88. https://doi.org/10.1016/S0300-483X(03)00154-9

11. Ilic Z., Crawford D., Vakharia D. Glutathione-S-transferase A3 knockout mice are sensitive to acute cytotoxic and genotoxic effects of aflatoxin B1. Toxicol. Appl. Pharmacol., 2010, vol. 242, no. 3, pp. 241–246. https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.10.008

12. Kensler T. W., Roebuck B. D., Wogan G. N., Groopman J. D. Aflatoxin: A 50-Year Odyssey of mechanistic and translational toxicology. Toxicological sciences, 2011, vol. 120 (S 1), pp. S28–S48.

13. Kulynskyy V. Y., Kolesnychenko L. S. Biological role of glutathione. Successes of modern biology, 1990, vol. 110, no. 1 (4), pp. 20–33. (in Russian)

14. Lai H., Mo X., Yang Y., He K., Xiao J., Liu C., Chen J., Lin Y. Association between aflatoxin B1 occupational airway exposure and risk of hepatocellular carcinoma: a case-control study. Tumour Biol., 2014, vol. 35 (10), pp. 9577–9584. https://doi.org/10.1007/s13277-014-2231-3

15. Madrigal-Santillán E., Morales-González J. A., Vargas-Mendoza N., Reyes-Ramírez P., Cruz-Jaime S. Antigenotoxic studies of different substances to reduce the DNA damage induced by aflatoxin B(1) and ochratoxin A. Toxins (Basel), 2010, vol. 2 (4), pp. 738–757. https://doi.org/10.3390/toxins2040738

16. Prado G., Altoé A. F., Gomes T. C., Leal A. S., Morais V. A. Occurrence of aflatoxin B₁ in natural products. Braz. J. Microbiol., 2012, vol. 43 (4), pp. 1428–1436. https://doi.org/10.1590/S1517-83822012000400026

17. Prokhorova M. I. Methods of biochemical researches. Leningrad, Leningrad university Publ., 1982, 272 p. (in Russian)

18. Rawal S., Kim J.E., Coulombe R. Jr. Aflatoxin B1 in poultry: toxicology, metabolism and prevention. Res. Vet. Sci., 2010, vol. 89 (3), pp. 325–331. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2010.04.011

19. Shen H., Shi C. Y., Lee H. P. Aflatoxin B1-induced lipid peroxidation in rat liver. Toxicol Appl. Pharmacol., 1994, vol. 127, pp. 145–150. https://doi.org/10.1006/taap.1994.1148

20. Sirajudeen M., Gopi K., Tyagi J. S., Moudgal R. P., Mohan J., Singh R. Protective effects of melatonin in reduction of oxidative damage and immunosuppression induced by aflatoxin B1-contaminated diets in young chicks. Environ. Toxicol., 2011, vol. 26 (2), pp. 153–160. https://doi.org/10.1002/tox.20539

21. Stewart R. K., Serabjit-Singh C. J., Massey T. E. Glutathione S-transferase-catalyzed conjugation of bioactivated aflatoxin B1 in rabbit lung and liver. Toxicol Appl. Pharmacol., 1996, vol. 140 (2), pp. 499–507. https://doi.org/10.1006/taap.1996.0246

22. Towner R. A., Qian S. Y., Kadiiska M. B., Mason R. P. In vivo identification of aflatoxin-induced free radicals in rat bile. Free Radic. Biol., 2003, vol. 35, pp. 1330–1340. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2003.08.002

23. Williams J. H., Phillips T. D., Jolly P. E., Stiles J. K., Jolly C. M., Aggarwal D. Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions. Am. J. Clin. Nutr., 2004, vol. 80, pp. 1106–1122. https://doi.org/10.1093/ajcn/80.5.1106

24. Yao H., Hruska Z., Di Mavungu D. J. Developments in detection and determination of aflatoxins. World Mycotoxin Journal, 2015, vol. 8, no 2, pp. 181–191. https://doi.org/10.3920/WMJ2014.1797

25. Yu J., Cleveland T. E., Nierman W. C., Bennett J. W. Aspergillus flavus genomics: gateway to human and animal health, food safety, and crop resistance to diseases. Rev. Iberoam. Micol., 2005, vol. 22, pp. 194–202. https://doi.org/10.1016/S1130-1406(05)70043-7

скачати повний текст статті в форматі PDF

Біологія тварин

Search