Evaluación del efecto in vitro de extractos intra y extracelulares de Lactobacillus contra la genotoxicidad y el estrés oxidativo causado por la acrilamida / Assessment of the in vitro effect of intra and extracellular extracts of Lactobacillus against genotoxicity and oxidative stress caused by acrylamide

Introducción: la acrilamida se forma mediante la reacción de Maillard, por lo que se encuentra en muchos productos alimenticios sometidos a procesos térmicos, generando genotoxicidad y daños al ADN. Los estudios han reportado que los lactobacilos tienen la capacidad de generar compuestos con actividad antioxidante, antigenotóxica y antimutagénica, y es por esto que el presente trabajo pretende evaluar el efecto de cepas de Lactobacillus y sus extractos intra y extracelulares contra la genotoxicidad y el estrés oxidativo causado por la acrilamida. Métodos: se empleó una cepa de Lactobacillus casei Shirota y una cepa de Lactobacillus reuteri NRRL B-14171. Ambas fueron cultivadas en caldo MRS y sometidas a tratamientos mecánicos y enzimáticos para obtener los extractos extra e intracelulares. Los linfocitos fueron cultivados en medio RPMI, la peroxidación lipídica se evaluó por TBARS y la capacidad antioxidante se midió en los extractos extra e intracelulares con la técnica ABTS, empleando además una cepa de Saccharomyces cerevisiae RC 212 como modelo. La reducción de la peroxidación lipídica en los linfocitos se midió por TBARS y la reducción de la genotoxicidad mediante la reducción de la formación de micronúcleos en los linfocitos. Resultados: ambas cepas evaluadas, así como sus extractos intra y extracelulares, mostraron capacidad de contrarrestar el estrés oxidativo y la genotoxicidad causada por la acrilamida. Conclusión: los resultados encontrados, sugieren que el empleo de extractos intra y extracelulares de ambas cepas podría ser una alternativa para reducir los efectos de genotoxicidad y estrés oxidativo causados por la acrilamida sin la necesidad de requerir una estructura viable.(AU)

Introduction: acrylamide is formed by the Maillard reaction and is found in many food products subjected to thermal processes, generating genotoxicity and DNA damage. Studies have reported that lactobacilli have the ability to generate compounds with antioxidant, antigenotoxic and antimutagenic activity, which is why the present work aims to evaluate the effect of Lactobacillus strains and their intra and extracellular extracts against genotoxicity and oxidative stress as caused by acrylamide.Methods: a strain of Lactobacillus casei Shirota and a strain of Lactobacillus reuteri NRRL B-14171 were used, both were cultured in MRS broth and subjected to mechanical and enzymatic treatments to obtain extra and intracellular extracts. Lymphocytes were cultured in RPMI medium. Lipid peroxidation was evaluated by TBARS and the antioxidant capacity was measured in the extra and intracellular extracts with the ABTS technique, also using a strain of Saccharomyces cerevisiae RC 212 as a model. The reduction of lipid peroxidation in lymphocytes was measured by TBARS and the reduction of genotoxicity by reducing the formation of micronuclei in lymphocytes.Results: both strains evaluated, as well as their intra and extracellular extracts, showed the ability to counteract oxidative stress and genotoxicity caused by acrylamide. Conclusion: the results found suggest that the use of intra and extracellular extracts of both strains could be an alternative to reduce the effects of genotoxicity and oxidative stress caused by acrylamide without the need for a viable structure.(AU)

Investigation of the protective effect of boric acid against hepatotoxic and nephrotoxic injury induced by acrylamide in rats / Investigación del efecto protector del ácido bórico contra lesiones hepatotóxicas y nefrotóxicas inducidas por acrilamida en ratas

SUMMARY: To investigate if the administration of boric acid (BA) would exert any protective effect against possible nephrotoxicity and hepatotoxicity induced by the exposure to acrylamide (ACR) in rats. In our study, we used a total of 28 rats that were divided into four equal groups. Group 1: the control group which was not treated with any procedure. Group 2: the ACR group that was administered ACR 50 mg/kg/day via intraperitoneal (i.p) route for 14 days. Group 3: the BA group that was administered BA 200 mg/kg/ day via gavage via peroral (p.o) route for 14 days. Group 4: the ACR+BA group that was administered BA simultaneously with ACR. Total antioxidant and oxidant (TAS/TOS) capacities were measured in all groups at the end of the experiment. In addition, the specimens obtained were evaluated with histopathological examination. Studies showed that the ACR and ACr+BA groups were not significantly different in terms of hepatic TAS level while the TOS level was higher in the ACR group than the ACR+BA group. The groups did not show any significant difference regarding renal TAS and TOS levels. In the histopathological examination of the hepatic tissue, the histopathological injury score of the ACR group was significantly higher than those of the other groups whereas it was significantly lower in the ACR+BA group than the ACR group. Our study concluded that Boric acid had a protective effect against acrylamide- induced hepatotoxicity, but not against nephrotoxicity.

El objetivo de este estudio fue investigar si la administración de ácido bórico (BA) ejercería algún efecto protector frente a la posible nefrotoxicidad y hepatotoxicidad inducida por la exposición a acrilamida (ACR) en ratas. En nuestro estudio, utilizamos un total de 28 ratas que se dividieron en cuatro grupos iguales. Grupo 1: grupo control que no fue tratado. Grupo 2: grupo ACR al que se le administró ACR 50 mg/kg/día por vía intraperitoneal (i.p) durante 14 días. Grupo 3: grupo BA al que se le administró BA 200 mg/kg/día por sonda por vía peroral (p.o) durante 14 días. Grupo 4: grupo ACR+BA al que se administró BA simultáneamente con ACR. Las capacidades antioxidantes y oxidantes totales (TAS/TOS) se midieron en todos los grupos al final del experimento. Además, los especímenes obtenidos fueron evaluados con examen histopatológico. Los estudios demostraron que los grupos ACR y ACr+BA no fueron significativamente diferentes en términos del nivel hepático de TAS, mientras que el nivel de TOS fue mayor en el grupo ACR que en el grupo ACR+BA. Los grupos no mostraron ninguna diferencia significativa con respecto a los niveles renales de TAS y TOS. En el examen histopatológico del tejido hepático, la puntuación de lesión histopatológica del grupo ACR fue significativamente mayor que la de los otros grupos, mientras que fue significativamente menor en el grupo ACR+BA que en el grupo ACR. Nuestro estudio concluyó que el ácido bórico tiene un efecto protector contra la hepatotoxicidad inducida por acrilamida, pero no contra la nefrotoxicidad.

[Assessment of the in vitro effect of intra and extracellular extracts of Lactobacillus against genotoxicity and oxidative stress caused by acrylamide]. / Evaluación del efecto in vitro de extractos intra y extracelulares de Lactobacillus contra la genotoxicidad y el estrés oxidativo causado por la acrilamida.

Introduction: Introduction: acrylamide is formed by the Maillard reaction and is found in many food products subjected to thermal processes, generating genotoxicity and DNA damage. Studies have reported that lactobacilli have the ability to generate compounds with antioxidant, antigenotoxic and antimutagenic activity, which is why the present work aims to evaluate the effect of Lactobacillus strains and their intra and extracellular extracts against genotoxicity and oxidative stress as caused by acrylamide. Methods: a strain of Lactobacillus casei Shirota and a strain of Lactobacillus reuteri NRRL B-14171 were used, both were cultured in MRS broth and subjected to mechanical and enzymatic treatments to obtain extra and intracellular extracts. Lymphocytes were cultured in RPMI medium. Lipid peroxidation was evaluated by TBARS and the antioxidant capacity was measured in the extra and intracellular extracts with the ABTS technique, also using a strain of Saccharomyces cerevisiae RC 212 as a model. The reduction of lipid peroxidation in lymphocytes was measured by TBARS and the reduction of genotoxicity by reducing the formation of micronuclei in lymphocytes. Results: both strains evaluated, as well as their intra and extracellular extracts, showed the ability to counteract oxidative stress and genotoxicity caused by acrylamide. Conclusion: the results found suggest that the use of intra and extracellular extracts of both strains could be an alternative to reduce the effects of genotoxicity and oxidative stress caused by acrylamide without the need for a viable structure.

Introducción: Introducción: la acrilamida se forma mediante la reacción de Maillard, por lo que se encuentra en muchos productos alimenticios sometidos a procesos térmicos, generando genotoxicidad y daños al ADN. Los estudios han reportado que los lactobacilos tienen la capacidad de generar compuestos con actividad antioxidante, antigenotóxica y antimutagénica, y es por esto que el presente trabajo pretende evaluar el efecto de cepas de Lactobacillus y sus extractos intra y extracelulares contra la genotoxicidad y el estrés oxidativo causado por la acrilamida. Métodos: se empleó una cepa de Lactobacillus casei Shirota y una cepa de Lactobacillus reuteri NRRL B-14171. Ambas fueron cultivadas en caldo MRS y sometidas a tratamientos mecánicos y enzimáticos para obtener los extractos extra e intracelulares. Los linfocitos fueron cultivados en medio RPMI, la peroxidación lipídica se evaluó por TBARS y la capacidad antioxidante se midió en los extractos extra e intracelulares con la técnica ABTS, empleando además una cepa de Saccharomyces cerevisiae RC 212 como modelo. La reducción de la peroxidación lipídica en los linfocitos se midió por TBARS y la reducción de la genotoxicidad mediante la reducción de la formación de micronúcleos en los linfocitos. Resultados: ambas cepas evaluadas, así como sus extractos intra y extracelulares, mostraron capacidad de contrarrestar el estrés oxidativo y la genotoxicidad causada por la acrilamida. Conclusión: los resultados encontrados, sugieren que el empleo de extractos intra y extracelulares de ambas cepas podría ser una alternativa para reducir los efectos de genotoxicidad y estrés oxidativo causados por la acrilamida sin la necesidad de requerir una estructura viable.

Adult Rat Liver After Subchronic Acrylamide Treatment: Histological, Stereological and Biochemical Study

SUMMARY: Acrylamide (AA) is a widely used chemical and an important monomer in various industrial and laboratory processes. In addition, AA is formed during processing of starchy food at high temperature. The aim of our study was to examine effects of subchronic AA treatment on adult rat liver using histological, stereological and biochemical methods. Adult male Wistar rats were treated with AA at doses of 25 mg/kg b.w. and 50 mg/kg b.w. for three weeks. Stereological analysis showed decrease of volume density of hepatocyte cytoplasm, and increase of volume density of hepatocyte nuclei and nucleocytoplasmic ratio in AA50mg group. Immunohistochemical analysis of the liver sections showed that treatment with AA50mg increase the percentage of PCNA positive cells, while the percentage of caspase 3 positive cells was not affected by AA. PAS-staining showed that glycogen content in hepatocytes was not affected by AA. Serological examination revealed increase of lipid peroxidation in AA50mg group, while total protein concentration, protein thiol group level, as well as, paraoxonase 1 activity were not changed in AA-exposed animals. Stereological and immunohistochemical analyses of adult liver sections suggest increase of proliferation in AA50mg group, while increase of lipid peroxidation in serum of AA50mg group indicates oxidative stress induction.

La acrilamida (AA) es un químico ampliamente utilizado y un monómero importante en varios procesos industriales y de laboratorio. Además, la AA se forma durante el procesamiento de alimentos ricos en almidón a altas temperaturas. El objetivo de nuestro estudio fue examinar los efectos del tratamiento con AA subcrónica en el hígado de rata adulta utilizando métodos histológicos, estereológicos y bioquímicos. Se trataron ratas Wistar macho adultas con AA a dosis de 25 mg/kg p.v. y 50 mg/kg de peso corporal por tres semanas. El análisis estereológico mostró una disminución de la densidad del volumen del citoplasma de los hepatocitos y un aumento de la densidad del volumen de los núcleos de los hepatocitos y la relación nucleocitoplasmática en el grupo de 50 mg de AA. El análisis inmunohistoquímico de las secciones de hígado mostró que el tratamiento con 50 mg de AA aumentó el porcentaje de células positivas para PCNA, mientras que el porcentaje de células positivas para caspasa 3 no se vio afectado por AA. La tinción con PAS mostró que el contenido de glucógeno en los hepatocitos no se vio afectado por AA. El examen serológico reveló un aumento de la peroxidación de lípidos en el grupo de 50 mg de AA, mientras que la concentración de proteína total, el nivel del grupo tiol de proteína y la actividad de paraoxonasa 1 no cambiaron en los animales expuestos a AA. Los análisis estereológicos e inmunohistoquímicos de secciones de hígado adulto sugieren un aumento de la proliferación en el grupo AA50 mg, mientras que el aumento de la peroxidación lipídica en suero del grupo AA50 mg indica inducción de estrés oxidativo.

Efectos patogénicos de la acrilamida para la salud. Una revisión

RESUMEN En abril de 2002, un grupo de investigadores suecos dio a conocer que algunos alimentos ricos en almidón y pobres en proteínas, sometidos a procesos con temperaturas mayores a 120 °C (fritura, horneado, asado y tostado) contenían el procancerígeno conocido como acrilamida, un "probable carcinógeno para los humanos" -mutágeno de categoría 2 y tóxico para la reproducción de categoría 3 según la Unión Europea-, comportándose como neurotóxico tras exposiciones agudas. La revisión tiene como objetivo mostrar una actualización de los avances en investigaciones sobre la toxicidad de la acrilamida como un aspecto preocupante en el tema alimentario, y exponer los mecanismos de la formación de este compuesto en los alimentos, sus efectos tóxicos, los métodos analíticos usados en su determinación, los niveles detectados en distintos alimentos y estudios recientes sobre su ingesta. Para ello se realizaron búsquedas en las bases de datos PubMed, SciELO, LILACS y ClinicalKey. Los estudios epidemiológicos llevan poco tiempo, y en su mayoría son inconsistentes respecto al cáncer en humanos, no obstante, se complementan con el empleo de biomarcadores, donde se obtienen resultados en cuanto a la toxicidad cancerígena y no cancerígena más fiables, con menor margen de error. Por el momento, la única recomendación para mitigar su exposición es la divulgación sobre los riesgos del consumo excesivo de alimentos fritos, demasiado tostados o procesados, y seguir una dieta equilibrada y saludable.

ABSTRACT In April 2002, a group of Swedish researchers revealed that some foods rich in starch and poor in protein, subjected to processes with temperatures above 120 °C (frying, baking, roasting and toasting) contained the procancerogen known as acrylamide, a "probable carcinogen for human"-mutagen of category 2 and toxic to category 3 reproduction according to European Union-behaving as neurotoxic after acute exposures. The review aims to show an update of the advances in research on the toxicity of acrylamide as a worrying aspect in the food issue, and to expose the mechanisms of formation of this compound in food, its toxic effects, the analytical methods used in its determination, the levels detected in different foods, and recent studies on its intake. For that, searches were conducted in PubMed, SciELO, LILACS and ClinicalKey. Epidemiological studies take a short time, and are mostly inconsistent with respect to cancer in human. However, they are complemented using biomarkers where results are obtained in terms of the most reliable carcinogenic and non-carcinogenic toxicity, with less margins of error. For now, the only recommendation to mitigate exposition is to divulge the risk of excessive consumption of fried, very roasted or processed foods, and to follow an equilibrated and healthy diet.

The preventive effect of taxifolin on acrylamide-induced heart damage in rats / O efeito preventivo da taxifolina em danos cardíacos induzidos por acrilamida em ratos

ABSTRACT Objective Acrylamide is a toxic compound widely used in industrial sectors. Acrylamide causes reactive oxygen species formation and the subsequent lipid peroxidation reaction, which plays an important role in the pathogenesis of oxidative damage. Taxifolin is a flavonoid with antioxidant properties that inhibit reactive oxygen species formation. In this study, we aimed to investigate the preventive effect of taxifolin on acrylamide-induced oxidative heart damage. Methods The rats were divided into three groups: Acrylamide, Acrylamide+Taxifolin , and Healthy group. Water and food intake and body weight alterations were recorded daily. Malondialdehyde, total glutathione, nuclear factor kappa-B, total oxidant status, and total antioxidant status levels were analyzed from the heart tissue. Troponin-I levels, the parameter known as a cardiac biomarker, were analyzed from the blood sample. The cardiac histopathologic examination was also performed. Results In the Acrylamide group animals, the malondialdehyde, nuclear factor kappa-B, total oxidant status, and troponin-I levels were significantly higher compared to the ones of Acrylamide+Taxifolin and Healthy groups. The levels of total glutathione and total antioxidant status were significantly lower compared to Acrylamide+Taxifolin and Healthy groups'. Additionally, in the Acrylamide group, body weight gain, food and water intake, significantly declined compared to the Acrylamide+Taxifolin and Healthy groups. However, in the Acrylamide+Taxifolin group, taxifolin supplementation brought these values close to Healthy group ones. Furthermore, taxifolin treatment ameliorated structural myocardial damage signs induced by acrylamide. Conclusion Acrylamide exposure significantly induced oxidative damage to rat heart tissue. Taxifolin was able to improve the toxic consequences of acrylamide biochemically and histopathologically, possibly due to its antioxidant properties.

RESUMO Objetivo A acrilamida é um composto tóxico amplamente utilizado em setores industriais. Ela causa a formação de reativas de oxigênio e subsequente reação de peroxidação lipídica, que desempenham um papel importante na patogênese do dano oxidativo. A taxifolina é um flavonóide com propriedades antioxidantes que inibe a formação de reativas de oxigênio. Neste estudo, o objetivo foi investigar o efeito preventivo da taxifolina no dano cardíaco oxidativo induzido por acrilamida. Métodos Os ratos foram divididos em três grupos: Acrilamida, Acrilamida+Taxifolina e grupo Saudável. Ingestão de água e comida e alterações de peso corporal dos animais foram registradas diariamente. Malondialdeído, glutationa total, fator nuclear kappa-B, estado oxidante total e estado antioxidante total foram analisados no tecido cardíaco dos ratos. Os níveis de troponina-I, - parâmetro conhecido como biomarcador cardíaco, foram analisados a partir de amostra de sangue. Um exame histopatológico cardíaco também foi realizado. Resultados Nos animais do grupo Acrilamida, os níveis de malondialdeído, fator nuclear kappa-B, estado oxidante total e troponina-I foram significativamente maiores em comparação com os do grupo Acrilamida+Taxifolina e Saudável. Os níveis de glutationa total e estado antioxidante total foram significativamente mais baixos em comparação com grupos Acrilamida+Taxifolina e Saudável. Além disso, no grupo Acrilamida, o ganho de peso corporal e a ingestão de alimentos e água diminuíram significativamente em comparação com os animais dos grupos Acrilamida+Taxifolina e Saudável. No entanto, no grupo Acrilamida+Taxifolina, a suplementação com taxifolina aproximou esses valores aos do grupo Saudável. Além disso, o tratamento com taxifolina melhorou os sinais de dano miocárdico estrutural induzidos pela acrilamida. Conclusão A exposição à acrilamida induziu significativamente o dano oxidativo do tecido cardíaco dos ratos. A taxifolina foi capaz de melhorar as consequências tóxicas da acrilamida bioquímica e histopatologicamente, possivelmente devido às suas propriedades antioxidantes.

Effects of acute oral exposure to acrylamide on histological structures of the stomach in Wistar rats / Efectos de la exposición oral aguda a la acrilamida sobre las estructuras histológicas del estómago en ratas Wistar

SUMMARY: Acrylamide is a toxic chemical substance with wide implementation in chemical industry. In 2002 the presence of acrylamide was discovered in foods rich in starch which are prepared at high temperatures. The aim of this study was to investigate the histopathological changes in the gastric tissue in Wistar rats induced with injection of oral acrylamide. The research was carried out 6 groups of 5 animals (Wistar rats), two control groups and four experimental groups. Histological changes in the stomach tissue of Wistar rats are seen as a direct slight damage of the surface epithelium, accompanynig inflammatory reaction and renewal of the epithelium. Examined inflammatory and degenerative parameters show a positive correlation with respect to dose and time of exposition to acrylamide. Knowing the mechanism of action of these toxic substances, allows to apply adequate prevention in nutrition and make an appropriate choice of therapeutic methods.

RESUMEN: La acrilamida es una sustancia química tóxica con amplia aplicación en la industria química. En el año 2002 se determinó la presencia de acrilamida en alimentos ricos en almidón preparados a altas temperaturas. El objetivo de este estudio fue investigar los cambios histopatológicos en el tejido gástrico en ratas Wistar inducidos con inyección de acrilamida oral. La investigación se llevó a cabo en 6 grupos de 5 animales, dos grupos control y cuatro grupos experimentales. Los cambios histológicos en el tejido del estómago de las ratas Wistar se ven como un ligero daño directo del epitelio superficial, que acompaña a la reacción inflamatoria y la renovación del epitelio. Los parámetros inflamatorios y degenerativos examinados muestran una correlación positiva con respecto a la dosis y el tiempo de exposición a la acrilamida. El conocimiento del mecanismo de acción de estas sustancias tóxicas permite aplicar una prevención adecuada en nutrición y hacer una elección oportuna de los métodos terapéuticos.

Acrilamida en los alimentos: Valores de referencia, recomendaciones y acciones de mitigación

RESUMEN Diversas agencias internacionales han considerado que la acrilamida puede producir efectos dañinos en la salud de la población debido a una serie de estudios toxicológicos realizados en modelos animales, en los cuales se observan efectos cancerígenos, genotóxicos, neurotóxicos, inmunológicos y en la salud reproductiva. A pesar de la creciente preocupación en diversos países sobre los potenciales efectos en salud humana, los organismos encargados de determinar límites toxicológicos no han definido aún los límites máximos de acrilamida que pueden estar presente en los diferentes tipos de alimentos para que sean inocuos para la población. El objetivo de esta actualización es revisar las regulaciones existentes sobre la acrilamida y enfatizar la necesidad de establecer límites que la industria alimentaria pueda aplicar efectivamente, además de la necesidad de contar con valores máximos diarios tolerables para prevenir los efectos nocivos para la salud de la población.

ABSTRACT Several international agencies have considered that acrylamide can induce deleterious effects in human health due to a series of toxicological studies conducted in animal models, in which carcinogenic, genotoxic, neurotoxic, immunological and reproductive effects have been observed. Despite a growing concern about these effects on human health, agencies responsible for determining toxicological limits in various countries have not yet defined the maximum levels of acrylamide that may be present in the different types of food to be safe for the population. The objective of this updated review is to evaluate the existing regulations on acrylamide and emphasize the need to establish limits that the food industry can effectively apply, in addition to the need to have tolerable daily maximum values to prevent harmful effects on the population health.

Genotoxicidad de la acrilamida y la glicidamida en Allium cepa / Genotoxicity of acrylamide and glycidamide in Allium cepa

INTRODUCCIÓN: la formación de acrilamida (AA) en alimentos que fueron sometidos a tratamiento térmico, fue un descubrimiento inesperado en abril del 2002 por la Universidad de Estocolmo y la Administración Nacional de Alimentos de Suecia (NFA). Esta sustancia potencialmente tóxica y su metabolito glicidamida (GA) se forman en muchos alimentos cocidos a temperaturas elevadas. OBJETIVO: en virtud de que no hay estudios de estas sustancias químicas, en células vegetales, el objetivo fue comprobar el efecto genotóxico de la AA y GA en células de Allium cepa. MATERIALY MÉTODO: se determinó el efecto citotóxico a través del crecimiento de la raíz, actividad proliferativa y las aberraciones cromosómicas de la AA y GA en células meristemáticas de Allium cepa, expuestas a diferentes tiempos y concentraciones, evaluando el crecimiento de la raíz, la actividad proliferativa y las aberraciones cromosómicas. RESULTADOS: GA causa una inhibición del crecimiento de la raíz cuya intensidad depende de la concentración en un medio dado y la AA no muestra diferencias estadísticamente significativas respecto al control. La GA bloquea el ciclo de división celular en una etapa previa a la mitosis y no ocurre lo mismo con la AA. En cuanto a los efectos clastogénicos la GA induce estos efectos en las raíces meristemáticas de Allium cepa, en cambio la AA no los produce. CONCLUSIONES: en este estudio, aunque las concentraciones de AA y GA son mucho más altas que lo niveles de exposición alimentaria en humanos, la GA fue claramente genotóxica para células vegetales, a una determinada concentración, con una marcada citotoxicidad. Por lo tanto, nos permitió distinguir las diferencias entre AA y GA.

INTRODUCTION: the formation of acrylamide (AA) in foods that were sometimes heat treated was an unexpected discovery in April 2002, by Stockholm University and the Swedish National Food Administration (NFA). This potentially toxic substance and its metaboliteglycidamide (GA) form in many foods cooked at elevated temperatures. OBJECTIVES: because there are no studies of these chemicals, in plant cells, the objective was to verify the genotoxic effect of AA and GA in Allium cepa cells MATERIAL AND METHODS: to determine the cytotoxic effect through root growth, proliferative activity and chromosomal aberrations of acrylamide and glycidamide in Allium strain meristematic cells exposed to different times and antibodies, to evaluate root growth, proliferative activity and chromosomal aberrations. RESULTS: GA causes an inhibition of root growth whose intensity depends on the concentration in a given medium and AA does not show statistically significant differences with respect to the control. GA blocks the cell division cycle at a stage prior to mitosis, and the same does not occur with AA. Regarding the clastogenic effects, GA induces these effects in the meristematic roots of Allium strain, whereas AA does not produce them. CONCLUSIONS: in this study, although AA and GA concentrations are much higher than levels of dietary exposure in humans, GA was clearly genotoxic to plant cells, at a certain concentration, with marked cytotoxicity. For the therefore, it allowed us to distinguish the differences between AA and GA.

Role of ascorbic acid versus silymarin in amelioration of hepatotoxicity induced by acrylamide in adult male albino rats: histological and immunohistochemical study / Rol del ácido ascórbico frente a la silimarina en la mejoría de la hepatotoxicidad inducida por acrilamida en ratas albinas macho adultas: estudio histológico e inmunohistoquímico

SUMMARY: Acrylamide (ACR) is a cytotoxic and carcinogenic material. It is a product of a Maillard reaction during the cooking of many types of fried fast food, e.g. potato chip fries, and chicken nuggets. ACR has a severe toxic effect on different body organs. This study investigates the hepatotoxic effect of ACR, and the protective effect of ascorbic acid and silymarin. For this purpose, forty adult, male, albino rats were divided into four groups and received the following treatments for fourteen days: Group I: (the control) normal saline; Group II: ACR only; Group III: ACR and ascorbic acid; and Group IV: ACR and silymarin. Under a light microscope, the liver from rats treated with ACR only presented disturbed liver architecture, degenerated hepatocytes, reduced glycogen contents, congested central vein, and increased collagen fibres with areas of fibrosis. Immunohistochemical examination revealed an increased mean number of CD68-, and α-SMA-positive cells. This indicates the presence of large numbers of stellate macrophages (Kupffer cells) and Hepatic stellate cells (HSCs). The combination of ACR with either ascorbic acid or silymarin resulted in less hepatic degeneration, less fibrosis and fewer CD68 and α-SMA positive cells compared to the ACR only group. In conclusion, treatment with silymarin or ascorbic acid along with ACR appears to alleviate ACR-induced hepatotoxicity with more protection in silymarin treated rats.

RESUMEN: La acrilamida (ACR) es un material citotóxico y cancerígeno. Es producto de la reacción de Maillard durante la cocción de muchos tipos de comida rápida y frita, por ejemplo: papas fritas y nuggets de pollo. ACR tiene un efecto tóxico severo en diferentes órganos del cuerpo. Este estudio investigó el efecto hepatotóxico del ACR y el efecto protector del ácido ascórbico y la silimarina. Con este fin, cuarenta ratas albinas machos adultas se dividieron en cuatro grupos y recibieron los siguientes tratamientos durante catorce días: Grupo I (control), solución salina normal; Grupo II, solo ACR; Grupo III, ACR y ácido ascórbico; y Grupo IV, ACR y silimarina. Bajo microscopio óptico, el hígado de ratas tratadas con ACR solo presentó alteración de su arquitectura, entre ellos hepatocitos degenerados, contenido reducido de glucógeno, vena central congestionada y aumento de fibras de colágeno con áreas de fibrosis. El examen inmunohistoquímico reveló un aumento del número medio de células CD68 y α-SMA positivas. Esto indica la presencia de un gran número de macrófagos estrellados (células de Kupffer) y células estrelladas hepáticas (HSC). La combinación de ACR con ácido ascórbico o silimarina resultó en menos degeneración hepática, menos fibrosis y menos células positivas para CD68 y α-SMA en comparación con el grupo de ACR solo. En conclusión, el tratamiento con silimarina o ácido ascórbico junto con ACR parece aliviar la hepatotoxicidad inducida por ACR.

In-vivo assessment of the protection of ß-glucans of Pleurotus ostreatus against oxidative stress caused by acrylamide intake (part II).

INTRODUCTION: Introduction: in April 2002, the National Food Authority of Sweden published a study in which the presence of a carcinogen was reported for the first time in experimental animals, and was identified as acrylamide. Various studies have shown that the ß-glucans of Pleurotus ostreatus have diverse biological properties including antioxidant and anticancer activities. Methods: ß-glucans were obtained by alkaline-acid hydrolysis from Pleurotus ostreatus, and their content was characterized by liquid chromatography. To evaluate the effect of ß-glucans on the expression of glutathione, Balb/c mice were used, and 4 test groups were established. All groups were fed as usual, groups treated with acrylamide were administered the compound intragastrically at a concentration of 50 g/mL, and ß-glucan treatment was given at a concentration of 50 g/mL. Results: no mortality was observed after exposure to the tested dose of acrylamide; only signs of peripheral neuropathy such as hyperactivity and tremors were observed after five days of experimentation, and were maintained over 30 days after the experiment. On the other hand, an increase in lipid peroxidation levels was observed in the livers of the acrylamide-treated mice, which were lower in the mice treated with ß-glucans. Conclusions: results show that ß-glucans may act as antioxidant agents able to protect the liver against oxidative stress as caused by the intake of acrylamide.

INTRODUCCIÓN: Introducción: en abril de 2002, la Autoridad Nacional de Alimentos de Suecia publicó un estudio en el que se informó por primera vez de la presencia de un carcinógeno en animales experimentales, identificado como acrilamida. Diversos estudios han demostrado que los ß-glucanos de Pleurotus ostreatus tienen diversas propiedades biológicas, tales como actividades antioxidantes y anticancerígenas. Métodos: los ß-glucanos se obtuvieron por hidrólisis ácido-alcalina de Pleurotus ostreatus y su contenido se caracterizó por cromatografía líquida. Para evaluar el efecto de los ß-glucanos sobre la expresión de glutatión, se usaron ratones Balb/c y se establecieron 4 grupos de prueba; todos los grupos se alimentaron normalmente, en los grupos tratados con acrilamida esta se administró intragástricamente a una concentración de 50 µg/mL, y el tratamiento con ß-glucanos se dio a una concentración de 50 µg/mL. Resultados: no se observó mortalidad después de la exposición a la dosis probada de acrilamida; solo se observaron signos de neuropatía periférica, como hiperactividad y temblores, después de cinco días de experimentación, que se mantuvieron dentro de los 30 días posteriores al experimento. Por otro lado, se observó un aumento de los niveles de peroxidación lipídica en los hígados de los ratones tratados con acrilamida, que fueron más bajos en los ratones tratados con ß-glucanos. Conclusiones: los resultados muestran que los ß-glucanos podrían actuar como agentes antioxidantes y proteger el hígado contra el estrés oxidativo causado por la ingesta de acrilamida.

In vivo assessment of the protection conferred by ß-glucans from Pleurotus ostreatus against the harmful effects of acrylamide intake (Part I).

INTRODUCTION: Introduction: acrylamide is formed in food through Maillard's reaction during thermal processing, and has been shown to be neurotoxic in humans, and a possible carcinogen. Studies have shown that ß-glucans from Pleurotus ostreatus have diverse biological properties such as antioxidant and anticancer activities. Objective: the aim of this work was to evaluate the protective effect of ß-glucans from Pleurotus ostreatus against the harmful effects of acrylamide consumption in mice. Methods: ß-glucans were obtained by alkaline-acid hydrolysis of Pleurotus ostreatus, and the content was characterized by liquid chromatography. To evaluate the effect of ß-glucans on the expression of glutathione, Balb/c mice were used, and 4 test groups were established. All groups were fed normally, and the groups treated with acrylamide were administered the compound intragastrically at a concentration of 50 g/mL; ß-glucans were administered at a concentration of 50 g/mL. Results: mice exposed to acrylamide showed a marked variation in the activity of glutathione enzymes in the liver. Significant differences (p < 0.05) were only found in the expression of glutathione transferase, which was increased almost 3 times in the group treated with ß-glucans as compared with the control group, and 1.5 times as compared with the group treated with acrylamide. Conclusions: the results show that ß-glucans could act by increasing the activity of enzymes involved in xenobiotic detoxification, thus protecting the biological system against the harmful effects caused by acrylamide intake.

INTRODUCCIÓN: Introducción: la acrilamida se forma en los alimentos a través de la reacción de Maillard durante el proceso térmico, y ha demostrado ser neurotóxica en humanos y un posible carcinógeno. Algunos estudios han demostrado que los ß-glucanos de Pleurotus ostreatus tienen diversas propiedades biológicas, como actividades antioxidantes y anticancerígenas. Objetivo: el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto protector de los ß-glucanos de Pleurotus ostreatus contra los efectos nocivos por consumo de acrilamida en ratones (prueba in vivo). Métodos: los ß-glucanos se obtuvieron por hidrólisis ácido-alcalina de Pleurotus ostreatus y su contenido se caracterizó por cromatografía líquida. La oxidación de los lípidos se evaluó mediante el método de TBARS, y para evaluar el efecto de los ß-glucanos en la expresión de glutatión se usaron ratones Balb/c, y se establecieron 4 grupos de prueba. Todos los grupos fueron alimentados normalmente; a lo grupos tratados con acrilamida, esta se les administró intragástricamente en una concentración de 50 µg/ml, y los ß-glucanos en una concentración de 50 µg/ml. Resultados: en el presente trabajo, los ratones expuestos a acrilamida mostraron una marcada variación en la actividad de las enzimas de glutatión determinadas en el hígado. Solo se encontraron diferencias significativas (p < 0,05) en la expresión de glutatión-transferasa, que aumentó casi 3 veces en el grupo tratado con ß-glucano en comparación con el grupo de control, y 1,5 veces con respecto al grupo tratado con acrilamida. Conclusiones: los resultados muestran que los ß-glucanos podrían actuar como agentes antioxidantes que protegen el hígado contra el estrés oxidativo causado por la ingesta de acrilamida.

La acrilamida en los alimentos y la salud humana. Revisión / Acrylamide in Food and Human Health. Revision

Con posterioridad al anuncio efectuado por investigadores suecos, en Abril del año 2002, sobre la detección de acrilamida (AA) en un amplio grupo de alimentos, se han originado trabajos de investigación en diferentes partes del mundo. Se estudiaron diversas temáticas de gran importancia, entre las que se pueden mencionar la cinética de la formación y degradación de la acrilamida; los mecanismos propuestos para su reducción; los métodos instrumentales empleados para su determinación y los resultados generados tanto en modelos experimentales in vitro como in vivo. En este trabajo se revisan los distintos estudios de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Organización Mundial de la Salud (OMS), Agencia Internacional para Investigación en Cáncer (IARC), Swedish National Food Administración (SNFA), Asociación Oficial de Químicos Analíticos (AOAC), European Food Safety Authority (EFSA) sobre la formación de la acrilamida en los alimentos, metabolización, neurotoxicidad, carcinogenicidad, toxicidad aguda y reproductiva, exposición alimentaria, métodos de análisis y mitigación. (AU)

Subsequent to the announcement made by Swedish researchers in April 2002 about the detection of acrylamide (AA) in a wide group of foods, researchs papers have originated in different parts of the world. Various topics of great importance are studied, among which that the kinetics of acrylamide formation and degradation can be specified; the mechanisms proposed for its reduction; the instrumental methods used for its determination and the results generated in both in vitro and in vivo experimental models. This work reviews the different studies of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), World Health Organization (WHO), International Agency for Research on Cancer (IARC), Swedish National Food Administration (SNFA)), Official Association of Analytical Chemists (AOAC), European Food Safety Authority (EFSA) on the formation of acrylamide in food, metabolization, neurotoxicity, carcinogenicity, acute and reproductive toxicity, dietary exposure, analysis methods and mitigation. (AU)

Acrylamide reduces plasma antioxidant vitamin levels in rats due to increased oxidative damage / Acrilamida reduz os níveis de vitamina antioxidante no plasma em ratos devido ao aumento do dano oxidativo

ABSTRACT Objective Acrylamide is a potentially neurotoxic and carcinogenic chemical and naturally creates during the heating process of carbohydrate-rich foods, such as potato chips and breakfast cereals. Acrylamide might be ingested by people via consuming food that contains it. Therefore, we investigated the effect of acrylamidegiven orally to male and female rats on plasma retinoic acid and α-tocopherol and serum sialic acid and malondialdehyde levels. Method A total of 50 Wistar rats were used (25 female and 25 male, three-four weeks old). The rats of each sex were given 2 and 5mg/kg/day acrylamide via drinking water for 90 days. At the end of the treatment, the animals were euthanized by cervical dislocation. Blood specimens were collected through cardiac puncture, and serum and plasma samples were analysed using the high-performance liquid chromatography technique with a Ultraviolet detector. Results The analysis of the plasma and serum samples revealed that serum sialic acid and malondialdehyde levels in both sexes given 5mg/kg/day acrylamide were significantly increased, and the serum sialic acid levels were higher in female rats given 2mg/kg/day acrylamide. The plasma retinoic acid and α-tocopherol levels significantly decreased in both sexes given only the highest dose. Conclusion The results show that acrylamide causes an increase in oxidative stress and leads to a decrease in the levels of retinoic acid and α-tocopherol which play a role in the defense mechanism against this stress.

RESUMO Objetivo A acrilamida é um químico potencialmente neurotóxico e carcinogênico, sendo naturalmente criada durante o processo de aquecimento de alimentos ricos em carboidratos, como batatas fritas e cereais matinais. Dado que o composto pode ser ingerido através do consumo de alimentos, o presente trabalho teve por objetivo investigar o seu efeito, quando administrado oralmente a ratos, medindo-se os níveis plasmáticos de ácido retinoico e α-tocoferol, bem como os níveis séricos de ácido siálico e malondialdeído Métodos Foram utilizados cinquenta ratos Wistar, sendo metade de cada sexo, com idade entre três e quatro semanas. Os animais foram divididos em dois grupos, os quais receberam diferentes doses diárias de acrilamida, via água potável, durante noventa dias: o primeiro ingeriu 2mg/kg/dia; e o segundo, 5mg/kg/dia. Ao final do tratamento, os animais foram eutanasiados por meio de luxação cervical. Amostras de sangue foram coletadas através de punção cardíaca, assim como amostras de soro e plasma foram medidas usando-se a técnica de cromatografia líquida de alta performance com detector de Ultravioleta. Resultados A análise das amostras de plasma e soro revelou que os níveis de ácido siálico e malondialdeído, em ratos de ambos os sexos tratados com acrilamida de 5mg/kg/dia, foram significativamente aumentados, ao passo que os níveis séricos de ácido siálico foram maiores em ratas tratadas com 2mg/kg/dia de acrilamida. Já os níveis plasmáticos de ácido retinoico e α-tocoferol diminuíram significativamente em ratos de ambos os sexos, quando tratados com a dose mais elevada.Concl Conclusão Os resultados mostram que a acrilamida causa um aumento no estresse oxidativo e leva a uma diminuição nos níveis de ácido retinoico e α-tocoferol, que desempenham um papel no mecanismo de defesa contra esse estresse.

Síntesis y toxicidad de hidrogeles de poli(metacrilato de 2-hidroxietilo-co-acrilamida) obtenidos mediante irradiación con cuantos gamma / Sinthesys and toxicity of poly (2-hydroxyethyl methacrylate-co-acrylamide) hydrogels obtained by gamma photon irradiation

En el presente trabajo se reporta la obtención de hidrogeles de copolímeros de polimetacrilato de 2-hidroxietilo-co-acrilamida mediante la copolimerización y reticulación simultánea a partir de sus correspondientes monómeros y mediante irradiación con cuantos gamma. La composición del copolímero se determinó mediante análisis elemental y espectroscopia infrarroja. Adicionalmente se muestran los resultados de toxicidad de sus matrices, para ello se evaluó la acrilamida libre y se realizó el ensayo SOS en bacterias. Se comprobó que los extractos de lavados de las matrices de estos copolímeros contenían muy bajos niveles de acrilamida libre y no mostraron efecto tóxico en las células de E. coli para ninguno de los tiempos evaluados

In this paper is reported the obtaining of hydrogels from poly hydroxyethyl methacrylate-co-acryla-mide, by simultaneous crosslinking copolymerization from corresponding monomers by gamma photon irradiation. The composition of network chains in the copolymer was estimated from elemental analysis and infrared spectroscopy. Additionally, the toxicity of these materials was tested finding the free acrylamide and biological assay SOS in bacteria. The extracts of washed matrices of copolymers showed low level of free acrylamide. Moreover, they were non toxic on the E. coli cells tested at any time

Formación de acrilamida durante el procesamiento de alimentos. Una revisión / Acrylamide formation during the processing of food. A review

ResumenEn abril del 2002, un grupo de investigadores suecos dio a conocer que algunos alimentos ricos en almidón y pobres en proteínas, sometidos a procesos con temperaturas mayores a 120°C (fritura, horneado, asado y tostado) contenían el pro-cancerígeno conocido como acrilamida. A partir de ese momento, se desató una verdadera carrera investigativa en torno al tema, generando más de 7000 publicaciones científicas relacionadas con el tema, solo en los últimos 4 años.Al día de hoy, las investigaciones realizadas dejan en claro que la formación de acrilamida en los alimentos involucra al aminoácido asparragina y a azúcares reductores, los cuales mediante la reacción de Maillard dan como resultado el mencionado compuesto, denominado actualmente como un contaminante del proceso o un contaminante neo formado.La investigación realizada, se puede decir tiene tres vertientes claramente definidas, una es explicar porque se da la presencia de acrilamida en los alimentos, otra se enfoca en el desarrollo de protocolos y tecnología de punta para la detección de la sustancia en diversos alimentos y la tercera tiene que ver con las medidas a tomar para mitigar la aparición de acrilamida en sustratos alimenticios. Esta revisión tiene como objetivo, brindar al lector una visión actualizada sobre estas tres vertientes anteriormente citadas.

AbstractIn April 2002, a Swedish group or researches informed that some food products with high starch and low protein constitution and submitted to temperature processes above 120°C contained a pro cancerigenous substance known as acrylamide. From this moment on, and until actual times, a research race around the theme has been established.Up to the date, research done clearly describes the formation of acrylamide in food from asparagine and reducing sugars, through Maillard's reaction, and is known as a process contaminant or a neo formed contaminant.Actual research on the theme has three different approaches, one that explains the presence of acrylamide in food, a second one that focusses in the development of protocols and technology for its detection in food and a third one that tries to develop mitigating measures for the appearance of acrylamide in food substrates. The aim of this review is to bring to the reader an actualized vision of these three approaches.

Efecto de Spirulina platensis en la neuropatía axonal inducida por acrilamida en ratones / Effect of Spirulina platensis on acrylamide-induced axonal neuropathy in mice

INTRODUCCIÓN: Spirulina platensis es una microalga verde-azul de alto valor nutricional, la cual ha sido empleada como suplemento dietético. Varios de sus constituyentes ayudan al mantenimiento de la estructura y función de los tejidos nerviosos. OBJETIVO: determinar el efecto de esta microalga en un modelo de neuropatía axonal inducida por acrilamida, en ratones. MÉTODOS: el modelo consistió en la administración diaria de 70 mg/kg de acrilamida, por vía subcutánea, durante 3 semanas consecutivas; con la estimación del efecto neurotóxico de este compuesto mediante el registro, en los músculos de la pierna, del potencial de acción muscular compuesto, durante la estimulación supramáxima del nervio ciático. Después de finalizar las inyecciones de acrilamida, S. platensis se administró por vía oral, en dosis de 400 mg/kg, durante 5 semanas. RESULTADOS: al concluir la administración de acrilamida los animales presentaron una disminución estadísticamente significativa de los potenciales, acompañada de signos motores de neuropatía. La administración de S. platensis acortó el período recuperativo, lo que se evidenció por un restablecimiento más rápido del valor de los potenciales, así como por una disminución progresiva de la proporción de animales afectados. CONCLUSIONES: los resultados demuestran un efecto beneficioso de S. platensis en la neuropatía axonal inducida por acrilamida.

INTRODUCTION: Spirulina platensis is a green-blue microalga of a high nutritional value, which has been used as dietary supplement. Some of its constituents help in maintenance of structure and function of nerve tissues. OBJECTIVE: to determine the effect of this microalga on a model of acrylamide-induced axonal neuropathy in mice. METHODS: model included daily administration of 70 mg/kg of acrylamide (subcutaneous route) during 3 consecutive weeks; with estimation of neurotoxic effect of this compound by means of registry, in leg muscles, of composed muscular action potential, during supramaximal stimulation of sciatic nerve. After injections of acrylamide, S. platensis was administered per os, in doses of 400 mg/kg during 5 weeks. RESULTS: at the end of acrylamide administration animals showed a significance decrease of potentials, accompanied by the motor signs of neuropathy. Administration of S. platensis shortens recovery period, evidenced by a quicker restoration of potential values, as well as by a progressive decrease of affected animals' ratio. CONCLUSIONS: findings showed a beneficial effect of S. platensis on acrylamide-induced axonal neuropathy.

Efecto de Spirulina platensis en la neuropatía axonal inducida por acrilamida en ratones / Effect of Spirulina platensis on acrylamide-induced axonal neuropathy in mice

INTRODUCCIÓN: Spirulina platensis es una microalga verde-azul de alto valor nutricional, la cual ha sido empleada como suplemento dietético. Varios de sus constituyentes ayudan al mantenimiento de la estructura y función de los tejidos nerviosos. OBJETIVO: determinar el efecto de esta microalga en un modelo de neuropatía axonal inducida por acrilamida, en ratones. MÉTODOS: el modelo consistió en la administración diaria de 70 mg/kg de acrilamida, por vía subcutánea, durante 3 semanas consecutivas; con la estimación del efecto neurotóxico de este compuesto mediante el registro, en los músculos de la pierna, del potencial de acción muscular compuesto, durante la estimulación supramáxima del nervio ciático. Después de finalizar las inyecciones de acrilamida, S. platensis se administró por vía oral, en dosis de 400 mg/kg, durante 5 semanas. RESULTADOS: al concluir la administración de acrilamida los animales presentaron una disminución estadísticamente significativa de los potenciales, acompañada de signos motores de neuropatía. La administración de S. platensis acortó el período recuperativo, lo que se evidenció por un restablecimiento más rápido del valor de los potenciales, así como por una disminución progresiva de la proporción de animales afectados. CONCLUSIONES: los resultados demuestran un efecto beneficioso de S. platensis en la neuropatía axonal inducida por acrilamida(AU)

INTRODUCTION: Spirulina platensis is a green-blue microalga of a high nutritional value, which has been used as dietary supplement. Some of its constituents help in maintenance of structure and function of nerve tissues. OBJECTIVE: to determine the effect of this microalga on a model of acrylamide-induced axonal neuropathy in mice. METHODS: model included daily administration of 70 mg/kg of acrylamide (subcutaneous route) during 3 consecutive weeks; with estimation of neurotoxic effect of this compound by means of registry, in leg muscles, of composed muscular action potential, during supramaximal stimulation of sciatic nerve. After injections of acrylamide, S. platensis was administered per os, in doses of 400 mg/kg during 5 weeks. RESULTS: at the end of acrylamide administration animals showed a significance decrease of potentials, accompanied by the motor signs of neuropathy. Administration of S. platensis shortens recovery period, evidenced by a quicker restoration of potential values, as well as by a progressive decrease of affected animals' ratio. CONCLUSIONS: findings showed a beneficial effect of S. platensis on acrylamide-induced axonal neuropathy(AU)