Antiproliferative, genotoxic and mutagenic potential of synthetic chocolate food flavoring / Potencial antiproliferativo, genotóxico e mutagênico do aroma de chocolate sintético para alimentos

Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.

Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.

Antiproliferative, genotoxic and mutagenic potential of synthetic chocolate food flavoring

Abstract Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.

Resumo Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.

Antiproliferative, genotoxic and mutagenic potential of synthetic chocolate food flavoring / Potencial antiproliferativo, genotóxico e mutagênico do aroma de chocolate sintético para alimentos

Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.

Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.

Cytotoxic and genotoxic potential of Ginkgo biloba L, in industrialized and without-additive forms / Potencial citotóxico e genotóxico de Ginkgo biloba L, nas formas industrializada e não aditivada

The toxic potential at the cellular level of industrialized Ginkgo biloba L. leaves was evaluated in meristematic cells of Allium cepa at concentrations of 0.1; 0.2 and 0.4 mg/ml. The industrialized products, from four pharmaceutical laboratories, were identified as A, B, C and D. Cell-level toxicity of dehydrated ginkgo leaf tea was also evaluated at concentrations of 0.15; 0.30 and 0.60 mg/ml. Dehydrated products were purchased from herbalists certified by ANVISA. The roots were exposed to teas and processed products for 24 and 48 hours. The results were submitted to the Chi-square test at 5%. However, industrialized ginkgo products at all concentrations caused antiproliferative effect. Also, the products purchased in pharmacies did not induce significant changes to root meristems. Therefore, industrialized ginkgo promoted cytotoxicity, however, they were not genotoxic to the bioassay used.

Avaliou-se, em células meristemáticas de raízes de Allium cepa, o potencial tóxico em nível celular de folhas de Ginkgo biloba L. industrializadas, nas concentrações 0,1; 0,2 e 0,4 mg/mL. Os produtos industrializados, oriundos de quatro laboratórios farmacêuticos, foram identificados como A, B, C e D. Também avaliou-se a toxicidade em nível celular de chás de folhas de ginkgo desidratadas, nas concentrações 0,15; 0,30 e 0,60 mg/mL. Os produtos desidratados foram adquiridos em ervanários certificados pela ANVISA. As raízes ficaram expostas aos chás e produtos industrializados por 24 e 48 horas. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste Qui-quadrado, a 5%. No entanto, os produtos de ginkgo industrializados, em todas as concentrações, causaram efeito antiproliferativo. Ainda, os produto adquiridos em farmácias não induziram alterações em número significativo aos meristemas de raízes. Portanto, os ginkgos industrializados promoveram citotoxicidade, porém, não foram genotóxicos frente ao bioensaio utilizado.

Toxicity of the goji berry fruit associated with artificial excipients and dried without additives / Toxicidade do fruto goji berry associado a excipientes artificiais e desidratado sem aditivos

The aim of this study was to evaluate the cytotoxic and genotoxic potential of goji berry fruit-based pharmaceutical powders obtained from three pharmaceutical laboratories. The product A was tested at concentrations of 0.012; 0.025 and 0.05 g mL-1, and B and C at concentrations 0.02; 0.04 and 0.08 g mL-1. It was also evaluated the tea of the dried goji berry fruit (non-additives) in the concentrations 0.035; 0.07 and 0.14 g mL-1 for comparison to the results obtained with powdered goji berry. Tea concentrations in the two exposure times did not cause inhibition of cell division nor cellular alterations to meristem tissues. For the industrialized goji products, all concentrations analyzed caused significant antiproliferative effect to the tissues evaluated at the shortest time of analysis. There were no significant cellular changes in tissues exposed to industrialized goji. Therefore, under the conditions of analysis, goji berry powder, at the three concentrations evaluated, was cytotoxic to root meristems.

Objetivou-se na presente pesquisa avaliar, em células meristemáticas de raízes de A. cepa, nos tempos de exposição 24 e 48 horas, o potencial citotóxico e genotóxico de produtos farmacêuticos do fruto goji berry em pó, provenientes de três laboratórios farmacêuticos. O produto A foi avaliado nas concentrações 0,012; 0,025 e 0,05 g mL-1, e B e C nas concentrações 0,02; 0,04 e 0,08 g mL-1. Avaliou-se também o chá do fruto seco de goji (não aditivado), nas concentrações 0,035; 0,07 e 0,14 g mL-1, para comparação com os resultados obtidos do fruto em pó. Verificou-se que o chá nas concentrações avaliadas, nos dois tempos de exposição estabelecidos, não ocasionaram inibição da divisão celular e nem alterações celulares aos meristemas de raízes. Para os goji industrializados, todas as concentrações analisadas causaram efeito antiproliferativo significativo aos tecidos avaliados logo no menor tempo de análise considerado. Nenhum dos produtos industrializados causou número significativo de alterações aos meristemas analisados. Assim, os goji em pó foram citotóxicos ao bioensaio utilizado por terem acarretado relevante instabilidade genética aos meristemas de raízes.

Industrial milk powder in bioassays for evaluation of cytotoxicity and genotoxicity / Leites industrializados, tipo em pó, frente a bioensaios de avaliação de citotoxicidade e genotoxicidade

Considering the widespread consumption of milk powder by the general population as well as the lack of studies on the toxicity of such industrialized foods, this study evaluated the cytotoxic and genotoxic potential of powdered milk from four reputed companies in the food market of Brazil and other South American countries. Milk samples were evaluated in root meristem cells of Allium cepa L., at concentrations of 0.065 and 0.13 g/mL, for 24 and 48 hours of exposure; and by means of cell viability in culture of cells of normal lineage, via MTT test, for 24 hours, at concentrations of 0.016; 0.032; 0.065 and 0.13g/mL. The concentration 0.13 g/mL was the one suggested for consumption in all milk packages evaluated in this study. In A. cepa, we observed that the milks, at both concentrations and at the two exposure times investigated, reduced the cellular proliferation of root meristems demonstrating a significant cytotoxicity. Furthermore, 0.13g/mL milks at the exposure time of 24h induced an expressive frequency of cellular alterations in the plant tissue, showing to be genotoxic. In the in vitro evaluation, three milks at 0.065 g/mL and all milks at 0.13 g/mL have significantly reduced cell viability, proving to be cytotoxic to the analyzed cell culture. Therefore, under the studied conditions, the powdered milks evaluated caused significant genetic instability to the cells of the test systems used.

Devido o amplo consumo de leite em pó pela população em geral, bem como, a carência de estudos sobre a toxicidade de tais alimentos industrializados, objetivou-se na presente pesquisa avaliar o potencial citotóxico e genotóxico de leites em pó provenientes de quatro empresas de reconhecida atuação no mercado de alimentos brasileiro e de outros países da América do sul. As amostras de leite foram avaliadas em células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., nas concentrações 0,065 e 0,13g/mL, por 24 e 48 horas de exposição; e por meio da viabilidade celular em cultura de células de linhagem normal, via teste MTT, por 24 horas, nas concentrações 0,016; 0,032; 0,065 e 0,13g/mL. A concentração 0,13 mL/kg foi a sugerida para consumo em todas embalagens de leites avaliados neste estudo. Em A. cepa, verificou-se que os leites, nas duas concentrações e nos dois tempos de análise considerados, reduziram a proliferação celular dos meristemas de raízes demonstrando citotoxicidade significativa. Ainda, os leites na concentração 0,13g/mL induziram, no tempo de exposição 24h, frequência expressiva de alterações celulares ao tecido vegetal, mostrando-se genotóxicas. Na avaliação in vitro, três leites na concentração 0,065g/mL e todos na concentração 0,13g/mL reduziram significativamente a viabilidade celular mostrando-se citotóxicos a cultura de células analisada. Portanto, nas condições de estudo estabelecidas, os leites em pó avaliados causaram significativa instabilidade genética as células dos sistemas testes utilizados.

Processed fruit juice ready to drink: screening acute toxicity at the cellular level / Sucos de frutas industrializados prontos para consumo: screening da toxicidade aguda em nível celular

The present study evaluated the acute toxicity at the cellular level of processed juice ready for consumption Orange and Grape flavors, produced by five companies with significant influence on the food market of South American countries, especially in Brazil. This evaluation was performed in root meristem cells of Allium cepa L., at the exposure times of 24 and 48 hours, directly with marketed liquid preparations. Based on the results, it was found that fruit juices, of all companies considered, promoted significant antiproliferative effect to root meristems at the exposure time of 24 hours and resulted in at both exposure times, statistically significant number of mitotic spindle changes and chromosomal breaks. Therefore, under the study conditions, all juice samples analyzed were cytotoxic, genotoxic and mutagenic to root meristem cells. These results indicate that such beverages have relevant potential to cause cellular disorders and, thus, need to be evaluated more fully in more complex test systems, as those in rodents, and then establish specific toxicity at the cellular level of these juices and ensure the well-being of those who consume them.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a toxicidade aguda em nível celular de sucos industrializados prontos para beber, sabor laranja e uva, de cinco empresas alimentícias de reconhecida reputação no mercado de alimentos em países da América do Sul, especialmente o Brasil. Esta avaliação se deu por meio das células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., nos tempos de exposição 24 e 48h, diretamente nos preparados líquidos comercializados. Com base nos resultados obtidos verificou-se que os sucos de frutas, de todas as empresas consideradas, promoveram expressivo efeito antiproliferativo aos meristemas de raízes já no tempo de exposição 24h, e ocasionaram número estatisticamente significativo de alterações de fuso mitótico e quebras cromossômicas nas células do tecido analisado em todo o tempo de análise. Portanto, nas condições de estudo estabelecidas, os sucos das empresas avaliadas foram citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos. Estes resultados são importantes em razão de indicarem que tais alimentos têm relevante potencial em causar distúrbios celulares e, portanto, devem ser avaliados em sistemas com testes mais complexo, como os em roedores, para, dessa forma, estabelecer com propriedade a toxicidade em nível celular desses alimentos e assegurar o bem-estar daqueles que os consomem.