Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Перевірка показників нешкідливості та токсичності спіруліни збагаченої сульфуром на білих мишах

Юрій Григораш, Сергій Мерзлов
Завантажити статтю
Анотація

Вивчення біомаси Spirulina platensis, збагаченої сульфуром, є актуальним через її потенціал як цінної кормової добавки для сільськогосподарських тварин. Метою роботи було вивчення нешкідливості та гострої токсичності біомаси спіруліни збагаченої сульфуром. Для дослідження використовували лінійних мишей. Вивчаючи нешкідливість біомаси спіруліни мишам внутрішньошлунково вводили по 0.35 см3 фізіологічного розчину (контроль) та 25% і 50% розчину суспензії біомаси спіруліни збагаченої сульфуром (І і ІІ дослідні групи). Спостереження за тваринами проводили продовж 12 діб. У організмі мишей вивчали показники білкового обміну. За вивчення гострої токсичності лабораторним тваринам водили внутрішньошлунково біомасу спіруліни у кількості від 5 до 6000 мг/кг маси тіла. Спостереження за мишами тривало 14 діб. Встановлено, що, досліджуючи нешкідливість, протягом 12-добового спостереження після введення суспензій біомаси спіруліни летальних випадків у мишей не було виявлено. У дослідних тварин не виявлено патолого-анатомічних змін внутрішніх органів. Статистично значущого збільшення або зменшення вмісту загального білка, активності амінотрансфераз у мишей із І і ІІ дослідних груп у порівнянні із тваринами контрольної групи не було встановлено. Визначаючи гостру токсичність, виявлено, що біомаса спіруліни відноситься до малотоксичних речовин – 4 клас. Значних поведінкових змін та суттєвого впливу на метаболічні процеси у тварин не зафіксовано, що свідчить про потенційну безпечність цієї біомаси для використання у тваринництві. Результати дослідження можна використати у тваринництві для впровадження інноваційних підходів до збагачення кормів корисними елементами, що покращують продуктивність і здоров’я тварин

Ключові слова

Spirulina platensis, печінка, лабораторні тварини, кормова добавка, клінічний стан тварин

ЦИТУВАТИ
Hryhorash, Yu., & Merzlov, S. (2024). Assessment of the safety and toxicity of sulphur-enriched spirulina in white mice. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 20(6),9-19. https://doi.org/10.31548/dopovidi/6.2024.09
Використані джерела

[1] Abbas, H., Altamim, E., Farahat, E., Mohamed, A., & Zahran, H. (2024). Enhancing Bifidobacterium and lactic acid bacteria activity, and improving oxidative stability in functional algal concentrated yoghurt with Spirulina platensis powder. Scientific Horizons, 25(6), 98-110. doi: 10.48077/scihor6.2024.98.

[2] Clifford, T., Acton, J.P., Cocksedge, S.P., Davies, K.A.B., & Bailey, S.J. (2021). The effect of dietary phytochemicals on nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) activation: A systematic review of human intervention trials. Molecular Biology Reports, 48(2), 1745-1761. doi: 10.1007/s11033-020-06041-x.

[3] Colovic, M.B., Vasic, V.M., Djuric, D.M., & Krstic, D.Z. (2018). Sulphur-containing amino acids: Protective role against free radicals and heavy metals. Current Medicinal Chemistry, 25(3), 324-335. doi: 10.2174/0929867324666170609075434.

[4] DSTU ISO/IEC 17025:2005. (2006). General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=50873.

[5] European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1986). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.

[6] Francioso, A., Baseggio Conrado, A., Mosca, L., & Fontana, M. (2020). Chemistry and biochemistry of sulfur natural compounds: Key intermediates of metabolism and redox biology. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020, 8294158. doi: 10.1155/2020/8294158.

[7] Henao, E., Murphy, P.J., Falfushynska, H., Horyn, O., Evans, D.M., Klimaszyk, P., & Rzymski, P. (2020). Polymethoxy-1-alkenes screening of chlorella and spirulina food supplements coupled with in vivo toxicity studies. Toxins, 12(2), article number 111. doi: 10.3390/toxins12020111.

[8] Houghton, C.A. (2019). Sulforaphane: Its “Coming of Age” as a clinically relevant nutraceutical in the prevention and treatment of chronic disease. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2019, article number 2716870. doi: 10.1155/2019/2716870.

[9] Ingenbleek, Y., & Kimura, H. (2013). Nutritional essentiality of sulfur in health and disease. Nutrition Reviews, 71(7), 413-432. doi: 10.1111/nure.12050.

[10] Jankowski, K., Kijewski, Ł., Skwierawska, M., Krzebietke, S., & Mackiewicz-Walec, E. (2014). Effect of sulfur fertilization on the concentrations of copper, zinc and manganese in the roots, straw and oil cake of rapeseed (Brassica napus L. ssp. oleifera Metzg). Journal of Elementology, 19(2), 433-446. doi: 10.5601/jelem.2013.18.4.552.

[11] Khan, Z., Bhadouria, P., & Bisen, P.S. (2005). Nutritional and therapeutic potential of Spirulina. Current Pharmaceutical Biotechnology, 6(5), 373-379. doi: 10.2174/138920105774370607.

[12] Kolluri, G., Marappan, G., Yadav, A.S., Kumar, A., Mariappan, A.K., Tyagi, J.S., Rokade, J.J., & Govinthasamy, P. (2022). Effects of Spirulina (Arthrospira platensis) as a drinking water supplement during cyclical chronic heat stress on broiler chickens: Assessing algal composition, production, stress, health and immune-biochemical indices. Journal of Thermal Biology, 103, article number 103100. doi: 10.1016/j.jtherbio.2021.103100.

[13] Law of Ukraine No. 249 “On the Procedure for Carrying out Experiments and Experiments on Animals by Scientific Institutions”. (2012, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0416-12#Text.

[14] Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., & Randall, R.J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, 193(1), 265-275. doi: 10.1016/S0021-9258(19)52451-6.

[15] Marino, M., Martini, D., Venturi, S., Tucci, M., Porrini, M., Riso, P., & Del Bo’, C. (2021). An overview of registered clinical trials on glucosinolates and human health: The current situation. Frontiers in Nutrition, 8, article number 730906. doi: 10.3389/fnut.2021.730906.

[16] Maruyama-Nakashita, A. (2017). Metabolic changes sustain the plant life in low-sulfur environments. Current Opinion in Plant Biology, 39, 144-151. doi: 10.1016/j.pbi.2017.06.015.

[17] Merzlova, G., & Melnichenko, O. (2012). Biochemical parameters in the body mice for input biomass of spirulina enriched cobalt. Animal Husbandry Products Production and Processing, 8, 40-43.

[18] Merzlova, H.V. (2015). Obtaining zinc enriched spirulina biomass and establishing its toxicity. Animal Husbandry Products Production and Processing, 1, 107-111.

[19] Nwachukwu, I.D., Slusarenko, A.J., & Gruhlke, M.C. (2012). Sulfur and sulfur compounds in plant defence. Natural Product Communications, 7(3), 395-400. doi: 10.1177/1934578X1200700323.

[20] Reitman, S., & Frankel, S. (1957). A colorimetric method for the determination of serum glutamic oxalacetic and glutamic pyruvic transaminases. American Journal of Clinical Pathology, 28(1), 56-63. doi: 10.1093/ajcp/28.1.56.

[21] Tytariova, O., Cherniavskyi, O., Kuzmenko, O., & Blyzniuk, M. (2022). Influence of Spirulina platensis in the composition of feed on the content of heavy metals in rabbit meat. Animal Husbandry Products Production and Processing, 1, 13-19.

[22] Tytariova, O.M., & Kuzmenko, O.A. (2021). The effect of feeding Spirulina platensis in the composition of feed on the growth of rabbits. In Modern development of animal husbandry technologies. innovative approaches in food technologies: Proceedings of the international scientific and practical conference (pp. 41-43). Bila Tserkva: Bila Tserkva National Agrarian University.

[23] Yagishita, Y., Fahey, J.W., Dinkova-Kostova, A.T., & Kensler, T.W. (2019). Broccoli or sulforaphane: Is it the source or dose that matters?. Molecules, 24(19), article number 3593. doi: 10.3390/molecules24193593.