In vitromodel for the evaluation of toxicity and antinutritional effects of sulphites

Abstract

The food preservatives, sulphur dioxide and its salts, are known to present some toxic, mutagenic and antinutritional effects; in fact they interact with a number of nutrients, e.g. some vitamins, notably thiamine (Th) and folic acid (FA). The effect of different concentrations of sodium bisulphite in cell culture media has been studied in vitro on a human cell line, HEp-2, deriving from a carcinoma of the larynx. Moreover, the sulphites have been tested with different levels of Th and FA with the aim of elucidating how much the cellular response depended on either the anti-nutritional effect or the toxicity of sulphites. Cell growth has been taken as an index of cytotoxicity and measured both as total protein content and as colony-forming ability. With no Th and FA in the culture medium, a clear decrease of cell growth was observed either with or without addition of sodium bisulphite. A dose-dependent reduction of protein content was detected in cells treated with 10, 50, 100, 200, 250 or 500 microM sodium bisulphite. Moreover, when the cells were treated with 10 or 100 microM of this compound, the colony-forming ability was reduced both in number and colony size. As far as the interaction of the two vitamins with sodium bisulphite is concerned, when these nutrients were present in the medium at 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 or 2.5 mg/l, a similar growth profile, determined from their concentration, was observed in treated and control cells, the growth levels being affected by the sodium bisulphite contents. At higher levels of Th and FA, the growth index was still increasing only in treated cells, this phenomenon being particularly evident in cultures treated with 200 microM sodium bisulphite. The colony-forming ability was reduced in controls but still increased in treated cells at the highest concentration of vitamins.

Lesões em DNA induzidas pela autoxidação de S(IV) na presença de íons metálicos de transição

“…Experimentos realizados por Shi e Mao 48 mostram que a incubação de solução de sulfito com DNA por 4 h causa rendimento baixo de produção de lesão, no entanto, na presença de Cr(VI) são observados níveis maiores de quebra da dupla fita do DNA. Segundo esses autores, a oxidação de sulfito na presença de Cr(VI) gera somente o radical SO 3 •-, não sendo detectada a formação do radical •-(Equação 6) não é favorável (deduzido a partir dos potenciais de redução), havendo conseqüentemente a reação de dimerização do SO 5 •-para produzir SO 4 •-e O 2 (Equação 14) 8,9 . O radical SO 4 •-, que pode também ser formado como na Equação 9, possui um potencial de redução suficientemente alto (2,43 -3,08 V vs E.N.H.)…”

“…Foram realizados estudos em meio alcoólico, com finalidade de evidenciar a formação de radicais SO 4 •-e também investigar o possível envolvimento de SO 3 •-e SO 5 •-na lesão no DNA 8,9,48,50,59,65 . Foi sugerido que SO 4 •-reage facilmente com etanol, enquanto SO 3…”

“…•-e SO 5 •-reagem 10 mil vezes mais lentamente 8,9,65 . Além disso, o álcool t-butanol reage cerca de 1000 vezes mais rápido com radical hidroxila que com os radicais de sulfito 8,9,65 .…”

“…50 . Quando 25 mM de etanol foi adicionado ao DNA na presença de NiCR e HSO 5 -a diferença na proporção da quebra da fita, na presença de álcool, diminuiu somente em 12%, enquanto a adição de 100 mM de etanol resultou em uma redução de 48% 50 . Esses dados podem sugerir que enquanto a reação envolvendo CoCl 2 produz uma quantidade alta de radical sulfato, reações empregando NiCR podem envolver um intermediário no qual o complexo de níquel (III) liga-se a SO 4 •-produzindo efetivamente um complexo misto com o radical sulfato, o qual pode ser formado desde a sua geração na presença de etanol (Equações 38 e 39).…”

“…A literatura descreve possíveis efeitos genéticos adversos do S(IV), atuando como agente mutagênico, comutagênico ou carcinogênico 5,6 . O íon sulfito é responsável por alguns dos efeitos nocivos às proteínas e ácidos nucléicos, como deaminação da citosina e adição de bisulfito à timina e uracila 6 .…”