DOI: https://doi.org/10.18524/2077-1746.2020.1(46).205811

ОЦІНКА ВПЛИВУ ХАРЧОВИХ БАРВНИКІВ НА DROSOPHILA MELANOGASTER MEIGH

Т. Г. Алєксєєва, А. В. Шерен Шерен, С. В. Білоконь

Анотація


Проблема. Опубліковані результати досліджень токсичності барвників синтетичного походження свідчать про те, що практично всі вони здатні в залежності від дози, проявити небажаний пошкоджувальний ефект.Мета. Біотестування синтетичних харчових барвників на Drosophila melanogaster.Методика. Дослідження проводили на мухах дикого типу лінії C-S. Вивчали показники пристосованості – плодючість і тривалість життя імаго, вирощених на живильному середовищі з додаванням синтетичних харчових барвників в діапазоні від мінімальної до максимальної концентрації, рекомендованої виробником. За показником середньої політенізації хромосом і розподілу клітин з ядрами різного ступеня політенізації оцінювали функціонування генетичного апарату клітин слинних залоз личинок дрозофіли.Основні результати. Досліджено ефект додавання в живильне середовище для Drosophila melanogaster дикого типу синтетичних харчових барвників Понсо червоного і Індигокарміну; протестований ряд концентрацій – повний діапазон рекомендованих виробником. Показано, що тривалість життя мух у всіх дослідних варіантах і контролі не мала достовірних відмінностей і приблизно становила 11–12 днів. Плодючість мух достовірно зменшувалася при використанні максимальної концентрації харчових барвників, рекомендованої виробником. Стан генетичного апарата клітин слинних залоз оцінювали за проходженням ними ендоціклов, що призводять до політенізації хромосом. Достовірне уповільнення швидкості ендоредуплікації встановлено під впливом мінімальних з рекомендованих виробником концентрацій обох барвників. Підвищення концентрації барвників, навпаки, стимулювало проходження наступних циклів ендоредуплікації.Висновки. Синтетичні харчові барвники Індігокармін® і Понсо червоний® не впливали на тривалість життя Drosophila melanogaster, але за внесення у високих концентраціях достовірно знижували плодючість піддослідних комах. Внесення зазначених барвників у мінімальних рекомендованих виробником концентраціях знижувало швидкість проходження циклів політенізації, властивих клітинам слинних залоз личинок дрозофіли.Ключові слова: Drosophila melanogaster, плодючість, тривалість життя, політенія, харчові барвники.

Повний текст:

PDF

Посилання


Atramentova L. A., Utevska O. M. (2007) Statistical Methods in Biology: A Textbook [Statystychni metody v biolohii : Pidruchnyk], Kharkov, KhNU imeni V. N. Karazina, 288 p.

Holub N.Ia., Chernyk Ya.I. (2008) Mutations induced by X-rays and some chemical reagents changing Drosophila melanogaster life span [“Mutatsii, indukovani renthenivskym oprominenniam ta deiakymy khimichnymy reahentamy, shcho zminiuiut tryvalist zhyttia Drosophila melanogaster”], Cytology and Genetic, 42(1), pp. 37-44.

Bilokon S. V. (2015) “Drosophila melanogaster Mg. as the test-object for screening xenobiotics on acaricidal activity” [“Drosophila melanogaster Mg. yak test-obiekt skryninhu ksenobiotykiv na akarytsydnu aktyvnist”], Biological Bulletin MHPU, 5(1), pp. 145–155.

Belousova Y. B., Strashniuk V. Yu., Shakhbazov V. H. (2004) “The influence of insect development hormones on the bioelectric properties of Drosophila cell nuclei at in vivo and in vitro experiments” [“Vlyianye hormonov razvytyia nasekomikh na byoelektrycheskye svoistva kletochnikh yader drozofyly v opitakh in vivo i in vitro”], Biol. Visnyk, 8(2), pp. 99-102.

Brodskyi V. Ya., Uryvaeva Y. V. (1981) “Cellular Polyploidy: Proliferation and Differentiation” [“Kletochnaia polyploydyia: prolyferatsyia y dyfferentsyrovka”], Moscow, Nauka, 259 p.

Gorenskaya O.V. (2010) “Formation of the adaptability of Drosophila melanogaster at the chronic action of caffeine” [“Formyrovanye prysposoblennosty pry khronycheskom deistvyy kofeyna u Drosophila melanogaster”], Visnyk KhNU. Ser. Biolohiia, 905(11), pp. 66-76.

Gorenskaya O.V., Havrylov A.B., Shkorbatov Yu. H., Katrych V. A. (2010) “ Influence of genotype on viability of Drosophila under small doses of microwave radiation” [“Vlyianye henotypa na prysposoblennost drozofyli pri vozdeistvyy malikh doz sverkhvisokochastotnoho elektromahnytnoho yzluchenyia”], Visnyk problem biolohii i medytsyny, 1, pp. 52-56.

Zhimulev Y. F. (1997) “ modern views on structure and function of polytene chromosomes” [“Sovremennыe predstavlenyia ob orhanyzatsyy y funktsyonyrovanyy polytennikh khromosom”], Sorosovskyi obr. zhurnal, 11, pp. 2-7.

Zhuravleva L. A., Strashniuk V. Yu., Shakhbazov V. H. (2004) “ The influence of culture density on the polyteny degree of giant chromosomes in inbred lines and hybrids of Drosophila melanogaster” [“Vlyianye plotnosty kultury na stepen polytenyy hyhantskykh khromosom inbrednikh lynyi i hybrydov Drosophila melanogaster “], Cytology and genetics, T. 38(3), pp. 46–51.

Kataieva S.Ie. (2006) “Nutritional supplements: the risk of using dyes in confectionery” [“Kharchovi dobavky: nebezpeka vykorystannia barvnykiv u kondyterskykh vyrobakh”], Mukacheve, 64 p.

Lastukhin Yu. O. (2009) “Nutritional supplements. E-codes. Structure. Obtaining. Properties. Tutorial” [“Kharchovi dobavky. E-kody. Budova. Oderzhannia. Vlastyvosti. Navchalnii posibnyk”], Lviv, Tsentr Yevropy, 836 p.

Malieiev V. O., Lianzberh O. V. (2005) “ Methodical recommendations for the study of educational material on the topic "Nutritional supplements" in the discipline "Ecology"” [“Metodychni rekomendatsii dlia vyvchennia navchalnoho materialu za temoiu «Kharchovi dobavky» z dystsypliny «Ekolohiia»”], Kherson, Kolos, 26 p.

Marchenko A.Iu., Strashniuk V. Yu. (2006) “Genetic variability of giant chromosomes polytheny level and effects of 20OH-ecdysterone on endoreduplication in Drosophila melanogaster Meig” [“Henetycheskaia varyabelnost stepeny polytenyy hihantskykh khromosom i deistvye ekdysterona na endoreduplykatsyiu u Drosophila melanogaster Meig.”], Visnyk KhNU. Ser. Biolohiia,729(3), pp. 91–97.

Nechaev A. P., Traubenbeg S. E., Kochetkova A. A. (2003) “Food Chemistry” [“Pyshchevaia khymyia”], Sankt-Peterburh, HYORD, 640 p.

Orlov A. Y. (2004) “Applied statistics. Textbook” [“Prykladnaia statystyka. Uchebnyk”], Moscow, Ekzamen, 656 p.

Pat. 137874 Ukraine, G01N 33/554 (2006.01) for utility model. A method for determining the toxic effect of a chemical [Sposib vyznachennia toksychnoi dii khimichnoi rechovyny] / Strashniuk V. Yu., Tahlina O. V., Bilokon S.V., Alieksieieva T. G; claimed 04/15/2019; publ. 11/11/2019, Bul. № 21. - 4 p.

Popovych N. A., Kataeva S. E., Melnychenko T. Y. (2000) “ To the hazard assessment of the use of synthetic food colors (Review)” [“K otsenke opasnosty prymenenyia syntetycheskykh pyshchevikh krasytelei (Obzor)”], Sovr. Probl. Toksykol, 2, pp. 33-39

Rarog M. A., Strashniuk V. Yu., Kondrat’eva A. O., Dmytruk T. V., Vorob’eva L. Y., Shakhbazov V. H. (1999) “The effect of culture density on the expression of the eyeless trait and the degree of polytheny of giant chromosomes in Drosophila melanogaster” [“Vlyianye plotnosty kultury na ekspressyvnost pryznaka eyeless i stepen polytenyy hyhantskykh khromosom u Drosophila melanogaster”], Genetics, 35(7), pp. 898–902.

Raushenbakh Y. Yu., Lukashyna N. S. (1997) “ Genetic and endocrine regulation of the development of Drosophila in extreme environmental conditions. Message III. The effect of high culture density on the survival, hormonal status and activity of Drosophila virilis JH esterase” [“Henetyko-endokrynnaia rehuliatsyia razvytyia Drosophila v ekstremalnikh uslovyiakh sredy. Soobshchenye III. Vlyianye vysokoi plotnosty kultury na vizhyvaemost, hormonalnii status i aktyvnost YuH-эsterazi Drosophila virilis”], Genetics, 33(8), pp. 1110-1118.

Smolyar V. I. (2005) Food Expertise [Kharchova ekspertyza], Kyiv, Zdorovia, 505 p.

Strashniuk V. Yu., Nepeivoda S. N., Shakhbazov V. H. (1995) “Cytomorphometric study of the Drosophila melanogaster polytene chromosomes in connection with the heterosis effect, selection by adaptively important characters and gender” [“Tsytomorfometrycheskoe yssledovanye polytennikh khromosom Drosophila melanogaster v sviazy s effektom heterozysa, otborom po adaptyvno vazhnim pryznakam i polom”], Genetics, 31(1), pp. 24-29.

Strashnyuk V. Yu., Belousova I. B., Leonova I. S. (2000) “The influence of the genotype on the degree of polytheny of giant chromosomes of Drosophila melanogaster Meig due to differences in fitness” [“Vlyianye henotypa na stepen polytenyy hyhantskykh khromosom Drosophila melanogaster Meig v sviazy s razlychyiamy po prysposoblennosti”], Izv. Kharkiv. entomol. ob-va, 8, 1, pp. 179-182.

Strashniuk V. Yu. (2004) “Effect of age and development hormones on endoreduplication of polytene chromosomes in Drosophila melanogaster” [“Vlyianye vozrasta i hormonov razvytyia na endoreduplykatsyiu polytennikh khromosom u Drosophila melanogaster”], Byol. mekh. starenyia: VI Mezhdunar. sympoz., Kharkov, 2004, pp. 61-62.

Strashniuk V. Yu., Tahlyna O. V., Gorenskaia O. V., Shakyna L. A. (2009) “” [“Strukturno-funktsyonalnie osobennosti polytennikh khromosom Drosophila melanogaster pry heterozyse”], Visnyk KhNU, Ser. Biologiia, 6, pp. 236-240.

Khaustova N.D., Belokon S. V., Totsky V. N., Surgucheva I. V. (2005) “Effectiveness of reproduction and fitness of mutants vg and cnvg Drosophila melanogaster components” [“Effektyvnost razmnozhenyia i elementy prysposoblennosty mutantov vg i cnvg Drosophila melanogaster”], Visnik ONU. Ser. Biol., 10(5), pp. 145-154.

Shakyna L. A., Strashniuk V. Yu. (2011) “Genetic, molecular, and humoral endocycle-regulating mechanisms” [“Genetycheskie, molekuliarnie i humoralnie mekhanyzmi, rehulyruiushchye endotsykl”], Genetics, 47(10), pp.13 – 22.

Dyka L.D., Shakina L. A. Strashnyuk V. Yu., , Shckorbatov Yu. G. (2016) Effects of 36.6 GHz and static magnetic field on degree of endoreduplication in Drosophila melanogaster polytene chromosomes, Inter. jour. of radiation biology, 92, 4, pp. 222-227.

Rodman T. C. (1967) DNA replication in salivary gland nuclei of Drosophila melanogaster at successive larval and prepupal stages, Genetics, 55, pp. 375-386.

Nesterkina M., Bilokon S., Alieksieieva T., Chubyk I., Kravchenko I. (2018) The influence of monoterpenoids and phenol derivatives on Drosophila melanogaster viability, Journal of Asia-Pacific Entomology, 21(3), 793-796.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Атраментова Л. А. Статистичні методи в біології: Підручник. / Л. А. Атраментова, О. М. Утевська. – Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2007. – 288 с.

2. Голуб Н. Я. Мутації, індуковані рентгенівським опроміненням та деякими хімічними реагентами, що змінюють тривалість життя Drosophila melanogaster / Н. Я. Голуб, Я. І. Черник // Цитология и генетика. – 2008. – Т. 42, № 1. – С. 37–44.

3. Білоконь С. В. Drosophila melanogaster Mg. як тест-об’єкт скринінгу ксенобіотиків на акарицидну активність / С. В. Білоконь // Биологический вестник МГПУ имени Богдана Хмельницкого. – 2015. – 5 (1). – C. 145–155.

4. Белоусова И. Б. Влияние гормонов развития насекомых на биоэлектрические свойства клеточных ядер дрозофилы в опытах in vivo и in vitro / И. Б. Белоусова, В. Ю. Страшнюк, В. Г Шахбазов // Біол. Вісник. – 2004. – Т. 8, № 2. – С. 99–102.

5. Бродский В. Я. Клеточная полиплоидия: пролиферация и дифференцировка / В. Я. Бродский, И. В. Урываева. – М.: Наука, 1981. – 259 с.

6. Горенская О. В. Формирование приспособленности при хроническом действии кофеина у Drosophila melanogaster / О. В. Горенская // Вісник ХНУ імені В. Н. Каразіна. Серія Біологія. – 2010. – № 905, вип. 11. – С. 66–76.

7. Горенская О. В. Влияние генотипа на приспособленность дрозофилы при воздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения / О. В. Горенская, А. Б. Гаврилов, Ю. Г. Шкорбатов, В. А. Катрич // Вісник проблем біології і медицини. – 2010. – Вип. 1. – С. 52–56.

8. Жимулёв И. Ф. Современные представления об организации и функционировании политенных хромосом / И. Ф. Жимулёв // Соросовский образовательный журнал. – 1997. – № 11. – С. 2–7.

9. Журавлева Л. А. Влияние плотности культуры на степень политении гигантских хромосом инбредных линий и гибридов Drosophila melanogaster / Л. А. Журавлева, В. Ю. Страшнюк, В. Г. Шахбазов // Цитология и генетика. – 2004. – Т. 38, № 3. – С. 46–51.

10. Катаєва С. Є. Харчові добавки: небезпека використання барвників у кондитерських виробах / С. Є. Катаєва. – Мукачеве, 2006. – 64 с.

11. Ластухін Ю. О. Харчові добавки. Е-коди. Будова. Одержання. Властивості. Навчальній посібник / Ю. О. Ластухін. – Львів : Центр Європи, 2009. – 836 с.

12. Малєєв В. О. Методичні рекомендації для вивчення навчального матеріалу за темою «Харчові добавки» з дисципліни «Екологія» / В. О. Малеев, О. В. Лянзберг. – Херсон: Колос, 2005. – 26 с.

13. Марченко А. Ю. Генетическая вариабельность степени политении гигантских хромосом и действие 20OH-экдистерона на эндоредупликацию у Drosophila melanogaster Meig. / А. Ю. Марченко, В. Ю. Страшнюк // Вісник ХНУ імені В.Н. Каразіна. Серія: біологія. – 2006. – № 729, вип. 3. – C. 91–97.

14. Нечаев А. П. Пищевая химия / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова. – Санкт-Петербург : ГИОРД, 2003. – 640 с.

15. Орлов А. И. Прикладная статистика. Учебник / А. И. Орлов. – М.: Экзамен, 2004. – 656 с.

16. Пат. 137874 Україна, G01N 33/554 (2006.01) на корисну модель. Спосіб визначення токсичної дії хімічної речовини / Страшнюк В. Ю., Тагліна О. В., Білоконь С.В., Алєксєєва Т. Г.; заявл. 15.04.2019; опубл. 11.11.2019, Бюл. № 21. – 4 с.

17. Попович Н. А. К оценке опасности применения синтетических пищевых красителей (Обзор) / Н. А. Попович, С. Е. Катаева, Т. И. Мельниченко // Современные проблемы токсикологии. – 2000. – № 2. – С. 33–39.

18. Рарог М. А. Влияние плотности культуры на экспрессивность признака eyeless и степень политении гигантских хромосом у Drosophila melanogaster / М. А. Рарог, В. Ю. Страшнюк, А. О. Кондратьева, Т. В. Дмитрук. Л. И. Воробьева, В. Г. Шахбазов // Генетика. – 1999. – Т. 35, № 7. – С. 898–902.

19. Раушенбах И. Ю. Генетико-эндокринная регуляция развития Drosophila в экстремальных условиях среды. Сообщение III. Влияние высокой плотности культуры на выживаемость, гормональный статус и активность ЮГ-эстеразы Drosophila virilis / И. Ю. Раушенбах, Н. С. Лукашина // Генетика. – 1997. – Т. 33, № 8. – С. 1110–1118.

20. Смоляр В. І. Харчова експертиза / В. І. Смоляр. – К.: Здоров’я, 2005. – 505 с.

21. Страшнюк В. Ю. Цитоморфометрическое исследование политенных хромосом Drosophila melanogaster в связи с эффектом гетерозиса, отбором по адаптивно важным признакам и полом / В. Ю. Страшнюк, С. Н. Непейвода, В. Г. Шахбазов // Генетика. – 1995. – Т. 31, № 1. – С. 24–29.

22. Страшнюк В. Ю. Влияние генотипа на степень политении гигантских хромосом Drosophila melanogaster Meig в связи с различиями по приспособленности / В. Ю. Страшнюк, И. Б. Белоусова, И. С. Леонова // Изв. Харьков. энтомол. об-ва, 2000. – Т. 8, вып. 1. – С. 179–182.

23. Страшнюк В. Ю. Влияние возраста и гормонов развития на эндоредупликацию политенных хромосом у Drosophila melanogaster / В. Ю. Страшнюк // Биологические механизмы старения: VI Междунар. симпоз. Харьков, 2004. – С. 61–62.

24. Страшнюк В. Ю. Структурно-функциональные особенности политенных хромосом Drosophila melanogaster при гетерозисе / В. Ю. Страшнюк, О. В. Таглина, О. В. Горенская, Л. А. Шакина // Вісник ХНУ імені В. Н. Каразіна. Біологія. – 2009. – Т. 6. – С. 236–240.

25. Хаустова Н. Д. Эффективность размножения и элементы приспособленности мутантов vg и cnvg Drosophila melanogaster / Н. Д. Хаустова, С. В. Белоконь, В. Н. Тоцкий, И. В. Сургучева // Вісник ОНУ. Серія Біологія. – 2005. – Т. 10, вип. 5. – С. 145–154.

26. Шакина Л. А. Генетические, молекулярные и гуморальные механизмы, регулирующие эндоцикл / Л. А. Шакина, В. Ю. Страшнюк // Генетика. – 2011. – Т. 47, № 10. – С. 13–22.

27. Dyka L. D. Effects of 36.6 GHz and static magnetic field on degree of endoreduplication in Drosophila melanogaster polytene chromosomes / L. D. Dyka, L. A. Shakina, V. Yu. Strashnyuk, Yu. G. Shckorbatov // Inter. jour. of radiation biology. – 2016. – V. 92, № 4. – Р. 222–227.

28. Rodman T. C. DNA replication in salivary gland nuclei of Drosophila melanogaster at successive larval and prepupal stages / T. C. Rodman // Journal Genetics. – 1967. – Vol. 55. – P. 375–386.

29. Nesterkina M. The influence of monoterpenoids and phenol derivatives on Drosophila melanogaster viability / M. Nesterkina, S. Bilokon, T. Alieksieieva, I. Chubyk, I. Kravchenko // Journal of Asia-Pacific Entomology. – 2018. – V. 21, I. 3. – P. 793–796.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.