ЛК

Aug 22, 2023

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 12151 (2023) Цитировать эту статью

398 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Никотин — это алкалоид, вызывающий сильное привыкание, и нейростимулятор, содержащийся в табаке, который вызывает зависимость у людей и делает табак коммерческим продуктом с высоким спросом. Он широко используется в рекреационных целях и является вредным веществом (значение LD50 при пероральном приеме для крыс составляет 50 мг/кг) и вызывает зависимость. Метаболиты никотина, такие как нитрозамины, специфичные для табака (TSNA), представляют собой опасные вещества, метаболиты которых обладают высокой электрофильностью и образуют аддукты ДНК, которые инициируют процесс канцерогенеза. TSNA образуются во время лечения, хранения и ферментации вследствие нитрозирования никотина и других табачных алкалоидов. TSNA используются в качестве биомаркеров для оценки риска развития рака у людей, подвергающихся воздействию табака и его продуктов. Чтобы определить случайное образование TSNA у насекомых, питающихся табаком, личинки 5-го возраста Spodopteralitura и их фекалии были проанализированы на наличие N'-нитрозонорникотина (NNN), 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)- 1-бутанон (NNK) и 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанол (NNAL) вместе с хранящимися листьями табака (PT-76) с использованием системы ЖХ-МС/МС Agilent 6470B, следуя Протокол ISO/DIS 19290:2015. Личинки экстрагируются с помощью забуференной ацетонитрил-водной экстракции, а количество TSNA количественно определяется в режиме мониторинга множественных реакций (MRM). 20 мкл каждого извлеченного и очищенного образца вводили в систему ЖХ-МС/МС для количественного определения. Предел обнаружения (LOD) и предел количественного определения (LOQ) составляли 0,001 мг/кг и 0,005 мг/кг для всех протестированных нитрозаминов. Было обнаружено, что NNN составляет 0,361 мг/кг, 0,340 мг/кг и 5,66 мг/кг в образцах всего тела насекомых, фекалиях и листьях табака соответственно. Было обнаружено, что содержание ННК составляет 0,060 мг/кг, 0,035 мг/кг и 0,93 мг/кг в пробах всего тела насекомых, фекалиях и листьях табака соответственно. Однако NNAL не был обнаружен ни во всем теле насекомого, ни в фекалиях. Степень извлечения варьировалась от 95 до 98% для всех соединений при повышении уровня LOD и LOQ. Присутствие TSNA является биомаркером риска рака, и их присутствие у насекомых может указывать на оценку риска рака у насекомых, питающихся табаком, и на любые возможные пути детоксикации TSNA у насекомых, которые могут предотвратить мутагенез, вызванный этими соединениями.

Табакоспецифичные нитрозамины (TSNA) представляют собой группу канцерогенов, обнаруженных в табаке и табачных изделиях1. Они образуются во время сушки, хранения и ферментации табака путем нитрозирования табачных алкалоидов, таких как никотин, норникотин, анабазин и анатабин. TSNA отсутствуют в свежих листьях табака, и их образование начинается через несколько дней после сбора урожая2,3,4. TSNA включают 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N'-нитрозонорникотин (NNN), N'-нитрозоанабазин (NAB) и N'-нитрозоанатабин (NAT). Первые два являются сильными канцерогенами (группа 1 – высококанцерогенны) и, как полагают, связаны с большинством случаев рака легких у курильщиков5,6. Бойланд и др.7,8 были первыми, кто продемонстрировал канцерогенную активность NAB у крыс и NNN у мышей. Сообщается, что NNN и NNK вызывают опухоли пищевода, опухоли обонятельного эпителия, опухоли трахеи, аденомы легких и аденокарциномы у различных животных, а также у людей6,9. 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанол (NNAL) является метаболитом NNK и, как сообщается, вызывает рак легких у людей. У пациентов с раком легких наблюдался значительно более высокий уровень NNAL10 в моче. Потребление табака в любой форме подвергает людей риску заражения раком.

Насекомые, питающиеся табаком, не подвергаются воздействию мутагенных соединений, присутствующих в листьях табака. Эксперименты с насекомыми, питающимися табаком, показали, что у большинства насекомых либо никотин не метаболизируется насекомыми, либо никотин и другие потенциально вредные алкалоиды табака быстро выводятся насекомыми до того, как накапливаются смертельные концентрации11,12. Исследования по определению метаболизма никотина у табачного рогатого червя Manduca sexta показали, что никотин метаболизируется в котинин-N-оксид и быстро выводится из организма вместе со свободным никотином, который не метаболизируется13. Считается, что ферменты средней кишки, такие как монооксигеназы цитохрома P450 и глутатион S-трансферазы, ответственны за быстрое выведение никотина у Helicoverpa assulta14,15. Настоящее исследование было направлено на определение TSNA и их судьбы у насекомого, питающегося табаком, Spodopteralitura, обычно называемого табачной совкой. Листья табака, ферментированные в кишечнике этого насекомого, должны приводить к образованию TSNA, поскольку они образуются во время пролечивания и ферментации листьев табака. Вероятно, это первый раз, когда TSNA анализируются у насекомых.