Assessment of toxicity indicators of food additives with plant bioassay using meta-analysis
Authors: Зайцева М.В. 
Published: August 2024

На современном этапе развития технологий пищевого производства использование добавок и различных вспомогательных веществ является обязательным условием для обеспечения качества и безопасности продуктов питания. Однако ежегодно публикуется множество данных, свидетельствующих о необходимости новых исследований или переоценки уже существующих в области исследования негативных эффектов и последствий от употребления пищевых добавок для здоровья человека, так как опубликованные данные, например о генотоксичности пищевых добавок, носят противоречивый характер. В связи с ростом количества экспериментальных работ, посвящённых изучению токсических реакций пищевых добавок на различных тест-системах in vivo и in vitro, возникает потребность в более мощном анализе полученных результатов. Инструментом для систематизации и удобства представления результатов множества исследований является мета-анализ. Данная методика позволяет объединять результаты большого числа работ, количественно и статистически достоверно оценить результаты общей выборки с целью проверки научных гипотез. Поэтому целью исследования была определена оценка цито- и генотоксичности пищевых добавок в условиях биотестирования с Allium cepa (Allium-тест) с использованием подходов мета-анализа. Для обработки и представления результатов данные из публикаций были трансформированы в показатель соотношения шансов (OR, Odds ratio) и его 95 % доверительный интервал (ДИ). Для исследования показателей цито- и генотоксичности были применены модель случайных эффектов и критерий Мантела-Ханзела. Оценка нулевой гипотезы (о статистически достоверных различиях между контрольной и опытной группами в объединённой выборке) осуществлялась при сопоставлении показателя OR с 1 (Test OR=1). По результатам обработки данных исследований было установлено, что пищевые добавки оказывали достоверное влияние на параметры цитотоксичности и генотоксичности, зафиксированные в биотесте с Allium cepa. Так, митотический индекс снижался по сравнению с контрольными значениями в 2,6 раза в условиях инкубации с консервантами, в 1,7 раза – с красителями и в 2,2 раза – с регуляторами кислотности. Количество патологий митоза при обработке консервантами, красителями и регуляторами кислотности увеличилось на 99, 93 и 97 % соответственно.

At the present stage of development of food production technologies, the use of additives and various excipients is a necessary condition for ensuring the quality and safety of food products. However, a lot of data is published every year indicating the need for new research or re-evaluation of existing research on the negative effects and consequences of the use of food additives on human health. Since published data, for example, on the genotoxicity of food additives are contradictory. Due to the growing number of experimental works devoted to the study of toxic reactions of food additives using various test systems in vivo and in vitro, there is a need for a more powerful analysis of the results obtained. However, the number of literature reviews analyzing this issue is small. A convenient tool for systematizing and conveniently presenting the results of many studies is meta-analysis. This technique allows you to combine the results of a large number of works, quantitatively and statistically reliably evaluate the results of the total sample in order to test scientific hypotheses. Therefore, the purpose of the study was to assess the cyto- and genotoxicity of food additives under biotest conditions with Allium cepa (Allium test) using meta-analysis approaches. To process and present the results, data from publications were transformed into an odds ratio (OR, Odds ratio) and its 95% confidence interval (CI). To study the cyto- and genotoxicity indicators, a random effects model and the Mantel-Haenszel test were applied. The null hypothesis (about statistically significant differences between the control and experimental groups in the combined sample) was assessed by comparing the OR indicator with 1 (Test OR=1). Based on the results of processing the research data, it was found that food additives had a significant effect on the parameters of cytotoxicity and genotoxicity recorded in the biotest with Allium cepa. Thus, the mitotic index decreased compared to control values by 2.6 times under incubation conditions with preservatives, 1.7 times with dyes and 2.2 times with acidity regulators. The number of mitotic pathologies when treated with preservatives, dyes and acidity regulators increased by 99, 93 and 97 %, respectively.