Effect of diet composition and mixture of selected food additives on the erythrocytic system and iron metabolism in peripheral blood of male rats

• Autorzy: Sadowska J. , Kuchlewska M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ składu diety i mieszaniny wybranych dodatków do żywności na układ czerwonokrwinkowy i gospodarkę żelazem we krwi obwodowej u samców szczura

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Metabolic processes of food additives which are “exogenous xenobiotics” are catalysed, primarily, by enzymes located in microsomes of hepatocytes affiliated to P-450 cytochrome superfamily, containing iron. The aim of the study was to investigate the effect of diet composition and selected food additives on the erythrocyte system and iron metabolism in peripheral blood of male rats. Material and methods. The experiment was carried out on 30 male rats sorted into three equinumerous groups. For drinking animals received pure, settled tap water, animals from group III were receiving additionally an aqueous solution of sodium (nitrate), potassium nitrite, benzoic acid, sorbic acid and monosodium glutamate. Results. Ascertained a significant effect of changes in diet composition on the increase in hematocrit marker value and the count of red blood cells in blood of animals examined. Used food additives diminished hemoglobin concentration, hematocrit value and red blood cell count, diminishing also iron concentration in serum, the total iron binding capacity and transferrin saturation with iron. Conclusions. Analysis of the results allowed ascertain adverse changes in values of the erythrocytic system markers, occurring under the influence of the applied mixture of food additives. Used food additives change the iron metabolism, most likely from the necessity of applied xenobiotics biotransformation by heme-containing monoxygenases of P-450 cytochrome.

PL

Wstęp. Procesy przemian ksenobiotyków, do których są zaliczane dodatki do żywności, katalizują enzymy grupy cytochromu P-450, w skład których wchodzi żelazo. Celem pracy było określenie, na modelu zwierzęcym, wpływu składu diety i wybranych dodatków do żywności na układ czerwonokrwinkowy i gospodarkę żelazem we krwi obwodowej. Materiał i metody. Doświadczenie przeprowadzono na 30 samcach szczura szczepu Wistar, podzielonych na trzy grupy. Do picia zwierzęta otrzymywały wodę, a grupie III dodatkowo podawano wodny roztwór azotynu sodu, azotanu potasu, kwasu benzoesowego, kwasu sorbowego i glutaminianu sodu. Wyniki. Stwierdzono istotny wzrost wartości wskaźnika hematokrytowego oraz ilości krwinek czerwonych we krwi badanych zwierząt pod wpływem zmiany składu diety. Zastosowane dodatki do żywności istotnie zmniejszały stężenie hemoglobiny, wartość wskaźnika hematokrytowego oraz ilość krwinek czerwonych we krwi badanych zwierząt, zmniejszając także stężenie żelaza w surowicy krwi, całkowitą zdolność wiązania żelaza i stopień wysycenia transferyny żelazem. Wnioski. Analizując uzyskane wyniki, stwierdzono niekorzystne zmiany wartości wskaźników układu czerwonokrwinkowego, zachodzące pod wpływem zastosowanej mieszaniny dodatków do żywności. Zastosowane dodatki zmieniały metabolizm żelaza, najprawdopodobniej ze względu na konieczność biotransformacji zastosowanych ksenobiotyków przez monooksygenazy cytochromu P-450 zawierające hem.

Słowa kluczowe

EN

diet composition; mixture; food additive; erythrocyte; iron metabolism; peripheral blood; male; rat

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.497-506,ref.

Twórcy

autor

Sadowska J.

• Department of Human Nutrition Physiology, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Papieza Pawla VI/3, 71-459 Szczecin, Poland

autor

Kuchlewska M.

Bibliografia

• Bartosz G., 2004. Draga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie [The second face of oxygen. Free radicals in the nature]. Wyd. Nauk. PWN Warszawa.
• Bilczuk L., 1980. Próba oceny ochronnego wpływu witaminy A na organizm szczurów narażonych na przedłużone działanie azotynu sodowego [Attempt of evaluation of vitamin a protective effect on rats exposed to prolonged action of sodium nitrite]. Bromat. Chem. Toksykol. 13 (1), 49-54.
• Błażucka A., Mroczek M., Maksymiuk G., 2006. Neurologiczne powikłania cukrzycy a stężenie hemoglobiny glikolowanej w świetle współczesnych badań [Neurological diabetes mellitus complications and glycosylated hemoglobin in view of the current research]. Pol. Przegl. Med. Lotn. 4 (12), 355-368.
• Carpenter J.W., Mashima T.Y., Rupiper D.J., 2001. Exotic animal formulary. W.B. Saunders Com., Philadelphia.
• Chmielewska B., Hasiec T., Bielniak-Legieć E., 1996. Zawartość glukozy, glikozylowanej hemoglobiny i fruktozaminy we krwi osób z niedokrwiennym udarem mózgu, nie obciążonych cukrzycą we wczesnym okresie choroby [Value of glucose, glycosylated hemoglobin and fructosamine in blood of patients with ischemic cerebral infarction without diabetes during the early stage of the disease]. Ann. Univ. Mariae Curie-Sklodowska Sect. D, 51, 61-68.
• Dudka J., Szczepaniak S., Dawidek-Pietryka K., Kuśmierzak E., 1998. Wpływ ołowiu i azotynów na aktywność niektórych enzymów uczestniczących pośrednio w redukcji methemoglobiny u szczurów [Effect of lead and nitrites on the activity of some enzymes indirectly affecting methemoglobin reduction processes in rats]. Bromat. Chem. Toksykol. 31 (3), 233-236.
• Furuyama K., Kaneko K., Vargas P.D., 2007. Heme as a magnificent molecule with multiple missions: heme determines its own fate and govems cellular homeostasis. Tohoku J. Exp. Med. 213(1), 1-16.
• Górska-Warsewicz H., 2007. Żywność wygodna w sektorze mięsnym [Convenience food in meat sector]. Przem. Spoż. 61 (4), 36-38.
• Knypl K., 2002. Nadciśnienie tętnicze - stare problemy i nowe nadzieje [Arterial hypertension - old problems and new expectations]. Nowa Med. 9, 26-36.
• Krawiec A., Cylwik B., Chrostek L., Szmitkowski M., 2007. Porównanie przydatności diagnostycznej immunologicznej i chemicznej metody oznaczania stężenia transferyny w niedokrwistości z powodu niedoboru żelaza [The comparison of diagnostic usefulness of transferrin determination by immunological and chemical method in iron deficiency anemia], Pol. Merk. Lek. 22(129), 173-176.
• Kuchlewska M., 2010. Ocena, na modelu zwierzęcym, wpływu mieszaniny wybranych dodatków do żywności na gospodarkę białkową i węglowodanowo-lipidową [Assessment, on an animal model, of the effect of mixtures of selected food additives on the protein and carbohydratelipid metabolism], ZUT Szczecin.
• Lhuissier M., Suschetet H., Causeret J., 1976. Influence des nitrites et des nitrates sur certains aspects de 1’etat de nutritionvitaminique. Ann. Nutr. Alim. 30, 847-858.
• Milman N., Graudal N., Hegnhoi J., Visfeldt J., Christoffersen P., Pedersen N.S., 1993. Relation between bone marrow hemosiderin iron, serum iron status markers, and Chemical and histochemical liver iron content in 82 patients with alcoholic and nonalcoholic hepatic disease. Ann. Hematol. 66 (4), 203-207.
• Nebert D.W., Gonzalez F.J., 1987. P-450 genes: structure, evolution and regulation. Ann. Rev. Biochem. 56, 945-993.
• Peters L.P., Teel R.W., 2003 a. Effect of high sucrose diet on body and liver weight and hepatic enzyme content and activity in the rat. In Vivo 17 (1), 61-65.
• Peters L.P., Teel R.W., 2003 b. Effect of high sucrose diet on cytochrome P450 1A and heterocyclic amine mutagenesis. Anticancer Res. 23 (1 A), 399-403.
• Phillips W.E.J., 1966. Effect of dietary nitrite on the liver storage of vitamin A in the rat. Can. J. Biochem. 44, 1-7.
• Reeves P.G., Nielsen F.H., Fahey G.C., 1993. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76 rodent diet. J. Nutr. 123, 1939-1951.
• Riddick D.S., Lee C., Bhathena A., Timsit Y.E., Cheng P.Y., Morgan E.T., Prough R.A., Ripp S.L., Miller K.K., Jahan A., Chiang J.Y., 2004. Transcriptional suppression of cytochrome P450 genes by endogenous and exogenous chemicals. Drug. Metab. Dispos. 32, 367-75.
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 18 września 2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych [The order of The Health Minister ffom 18 September 2008 in the matter of permissible additional matters]. 2008. Dz. U. 177, poz. 1094.
• Saint-Blanquat G., 1980. Aspects toxicologiques et nutritionnels des nitrates et des nitrites. Ann. Nutr. Alim. 34, 827-864.
• StatSoft 2009. STAT1STICA (data analysis software system), version 9.0. www.statsoft.com.
• Stepuro I., Chaikovskaya N., Piletskaya T., Solodunov A., 1994. Glutatione oxidation under the action of sodium nitrite on hemoglobin. Pol. J. Pharmacol. 46 (6), 601-607.
• Traczyk I., Gielecińska I., Szponar L., Stachowska E., Rams M., Walkiewicz A., 2003. Ocena wielkości pobrania kwasu benzoesowego i butylohydroksyanizolu wśród dzieci i młodzieży [Estimation of benzoic acid and butylohydroksyanizol intake among children and teenagers]. Żyw. Człow. Metab. 30, 1/2, 556-560.
• Tyburczyk W., Borkowska J., Klimek K., 1991. Badanie dynamiki zmian niektórych parametrów biochemicznych we krwi szczurów zatruwanych azotynem sodu [Dynamics of changes in some biochemical parameters in blood of rats poisoned with sodium nitrite]. Rocz. PZH 42 (4), 423-429.
• Wawrzyniak A., Hamułka J., Pająk M., 2008. Ocena pobrania azotanów(V) i azotanów(lll) z żywnością w gospodarstwach domowych w Polsce w latach 1996-2005 [The estimation of nitrates (V) and nitrites (III) intake with the food in households in Poland in years 1996-2005], Rocz. PZH 59 (1), 9-18.