DETERMINAÇÃO DE IMPACTOS CELULARES E SISTÊMICOS DE ADITIVOS ALIMENTARES DE AROMA E SABOR USANDO MODELOS LABORATORIAIS IN VITRO E IN VIVO: enfoque toxicológico, fisiológico e nutricional

Abstract

RESUMO: Os aditivos alimentares apresentam importância tecnológica na indústria de alimentos. Contudo, há poucas pesquisas quanto às propriedades toxicológicas em nível celular e sistêmico. Diante disto, o objetivo desse estudo foi avaliar a atividade citogenotóxica in vitro de aromas alimentares sintéticos idênticos ao natural, identificar os constituintes do aromatizante de manteiga e alterações toxicológicas in vivo. Para tanto, uma revisão de literatura foi realizada a respeito do uso, legislação, bem como os riscos de classes de aditivos utilizando banco de dados. Foram realizadas a avaliação da citogenotoxicidade em células de Allium cepa e tumorais humanas (ensaio MTT) e em culturas primárias de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) e murinos com o ensaio de Alamar blue dos aromas sabor de manteiga, queijo cheddar e cebola. Por fim, identificação dos contituintes do aromatizante sabor manteiga (AM) e avaliação da citotoxicidade frente à Artemia salina e em células normais humanas de fibroblasto de pulmões (MRC-5) por Alamar blue, seguido de estudo toxicológico em dose única observando parâmetros gerais de comportamento por screening hipocrático, taxa de letalidade e estimativa da DL50, assim como avaliação da atividade exploratória, coordenação motora e ansiedade por meio dos testes de campo aberto, barra giratória e labirinto em cruz elevada, respectivamente do AM. Foi possível constatar um considerável número de publicações mostrando as diversas formas de uso, legislações nacionais e internacionais e atividades toxicológicas em nível celular e sistêmico das principais classes de aditivos. Os aromas sabor de manteiga, queijo cheddar e cebola demonstraram efeito citogenotóxico com diferenças significativas quando comparado ao controle em todos os testes (p<0,05). Os resultados por CG-MS demonstraram que os constituintes presentes no AM foram butanoato de etila (97,75 %), 2,3-butonadiona (1,51%), Ácido butanoico (0,39) e hexanoato de etila (0,35%). Em 24 horas o AM revelou CL50 14,7(13,7-15,7) mg/mL revelando-se não citotóxico aos náuplios. Na avaliação da atividade citotóxica de MRC-5 observou-se CI50 >50 μg/mL, revelando atóxico às células. Na toxicidade aguda in vivo, observou-se morte em todas as doses testadas o que foi possível estimar a DL50 >30-300 mg/kg inclíndo-se na categoria 3 de acordo a Globally Harmonised System (GHS). Os resultados do Screening hipocrático mostraram a ausência de mortalidade no 1º dia analisado e presença de sinais clínicos sugestivos de toxicidade, e alterações comportamentais exploratórias e motoras. Na analise do efeito do AM no tratogastrointestinal observou-se aumento percorrido pelo carvão ativado e consequentemente diminuição do peso relativo (p>0,05). Portanto, os aromas estudados revelou efeitos de toxicidade à nível celular e sistêmico em modelos experimentais in vitro e in vivo. ABSTRACT: Food additives are technologically important in the food industry. However, there is little research on toxicological properties at the cellular and systemic levels. Therefore, the objective of this study was to evaluate the in vitro cytotoxotoxic activity of synthetic food flavorings identical to the natural one, to identify the constituents of the butter flavoring and toxicological changes in vivo. To do so, a literature review was conducted regarding the use, legislation, as well as the risks of additive classes using database. Cytotoxicity was evaluated in Allium cepa and human tumor cells (MTT assay) and primary cultures of murine peripheral blood mononuclear (PBMC) cells with the Alamar blue assay of butter, cheddar and onion flavor aromas. Finally, identification of flavor butter flavoring (AM) constituents and evaluation of cytotoxicity against Artemia salina and in normal human lung fibroblast cells (MRC-5) by Alamar blue, followed by a single dose toxicological study observing general parameters of hip ratio screening, lethality rate and LD50 estimation, as well as assessment of exploratory activity, motor coordination and anxiety through the open field, turntable and high cross maze tests, respectively. It was possible to observe a considerable number of publications showing the different forms of use, national and international legislation and toxicological activities at the cellular and systemic level of the main classes of additives. The flavor aromas of butter, cheddar and onion showed a cytotoxotoxic effect with significant differences when compared to the control in all the tests (p<0.05). The results by GC-MS showed that the constituents present in the AM were butanoate of ethyl (97.75%), 2,3-butonadione (1.51%), butanoic acid (0.39) and ethyl hexanoate 35%). In 24 hours AM revealed LC50 14.7 (13.7-15.7) mg / mL and it was non-cytotoxic to nauplii. In the evaluation of the cytotoxic activity of MRC-5, IC 50> 50 μg/mL was observed, revealing non-toxic to cells. In acute toxicity in vivo, death was observed at all doses tested, which was possible to estimate LD50> 30-300 mg/kg by falling into category 3 according to Globally Harmonized System (GHS). The results of the Hippocratic Screening showed the absence of mortality on the 1st day analyzed and the presence of clinical signs suggestive of toxicity, and exploratory and motor behavioral changes. In the analysis of the effect of AM on the gastrointestinal tract, an increase was observed in activated carbon and consequently a decrease in relative weight (p> 0.05). Therefore, the flavors studied revealed toxicity effects at the cellular and systemic levels in experimental models in vitro and in vivo.