Анотація до роботи:

Яловенко О.І. Генетично змінені штами мікроорганізмів у системі етапної оцінки мутагенної активності косметичних засобів і їхніх інгредієнтів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15 – генетика (біологічні науки). – Науковий центр радіаційної медицини АМН України, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено вивченню особливостей індукції генних мутацій у генетично змінених за допомогою генно-інженерних методів мікроорганізмах у системі етапної оцінки мутагенної активності косметичних засобів і їхніх інгредієнтів. Досліджено закономірності прояву здатності відтінкових бальзамів, стійких крем-фарб для волосся і їхніх інгредієнтів, шампунів і їхніх інгредієнтів індукувати генні мутації за різними механізмами мутагенної дії. Встановлено, що деякі з досліджуваних відтінкових бальзамів виявилися як мутагени „середнього” ступеню активності (“Червоне дерево”, “Чорний” і “Каштановий”), властивості яких обумовлені наявністю в їхніх рецептурах речовин, здатних індукувати мутації у тест-систем різного рівня організації. Стійкі крем-фарби (містять фарбувальний і окислювальний компоненти), порівняно з відтінковими бальзами, є більш сильними мутагенами: 13 з 23 вивчених фарб проявили генетичну активність „середньої” сили (“Коричневий”, “Рубін”, “Темно-каштановий”, “Божоле”, “Синьо-чорний”, “Баклажан”, “Синій оксамит”, “Рожеве дерево”, “Вишневий”, “Попелястий”, “Махагон”, “Червоне золото”, “Каштановий”). Система метаболічної активації в деяких випадках була ефективною, що свідчить про наявність у фарбах, що окислюються, як „прямих”, так і „непрямих” мутагенно-активних речовин. У всіх випадках тест-штам ТА 98 був більш чутливим до дії хімічних речовин.

Встановлено, що генетична активність стійких фарб залежить від двох складових: від наявності у складах фарб мутагенів (це в основному барвники та модифікатори кольору) і від створення комплексу хімічних речовин, що утворюються у процесі додавання пероксиду водню перед їх застосуванням.

Показано, що шампуні не володіють мутагенними властивостями, незважаючи на наявність у їхніх рецептурах лаурилсульфату натрію – відомого мутагену.

Проведений в дисертаційній роботі аналіз і узагальнення отриманих експериментальних даних трьох груп косметичних засобів і їхніх найпоширеніших інгредієнтів дозволив встановити потенційну мутагенну/канцерогенну небезпеку переважної більшості відтінкових бальзамів і стійких крем-фарб для волосся, а також барвників та модифікаторів кольору – компонентів перманентних фарб.

1. Мутагенна активність стійких фарб для волосся обумовлена чотирма причинами: а) наявністю в їхніх рецептурах інгредієнтів, здатних індукувати генні мутації (барвників/модифікаторів кольору); б) утворенням (у процесі заводського виробництва) хімічних сполук з невідомими біологічними властивостями (фарбувальні компоненти фарб); в) утворенням у процесі підготовки фарби (додавання у фарбу пероксиду водню безпосередньо перед застосуванням) складного комплексу хімічних сполук з невідомими біологічними властивостями (стійкі крем-фарби); г) метаболізмом in vitro перерахованих у п.п. а), б) і в) варіантів.

2. Генетична активність усіх тестованих косметичних засобів здійснювалась за двома механізмами дії: заміна пар нуклеотидних основ і зсув рамки зчитування генетичного коду.

3. 16 з 17 відтінкових бальзамів індукували frameshift-мутації; 11 з 17 - заміни пар нуклеотидних основ; найбільший мутагенний ефект “середньої” сили був виявлений для бальзамів трьох тонів – “Червоне дерево”, “Чорний” і “Каштановий” із кратністю перевищення кількості ревертантів у досліді щодо контролю від 11,8 (“Каштановий”) до 17,7 (“Червоне дерево”) з явно вираженим ефектом метаболічної активації; бальзами двох тонів (“Русявий” і “Коричневий”) показали граничний між “середнім” і “слабким” ефекти (кратність перевищення кількості колоній у досліді щодо контролю склала 9,9); бальзам тону “Бургунд” виявився генетично інертним, інші – класичні “слабкі” мутагени (кратність перевищення кількості колоній у досліді склала від 2,5 до 7,7).

4. Генетична активність стійких крем-фарб розподілилася в такий спосіб: а) тон “Світло-русявий” не виявив здатності індукувати генні мутації; б) 9 - “слабкі” мутагени відносно обох тест-штамів (кратність перевищення контрольних значень – від 4,1 (тон “Русявий”) до 9,8 (тон “Червоне дерево”) з достовірним ефектом метаболічної активації; в) 13 – мутагени “середньої” сили на тест-штамі ТА 98 (перевищення кількості ревертантів у досліді від 22,7 до 10,5 для тонів “Коричневий” і “Каштановий” відповідно) з достовірним ефектом метаболічної активації.

5. Генетична активність барвників та модифікаторів кольору розподілилась наступнім чином: а) парафенілендіамін і -нафтол – ярко-виражені frameshift-мутагени “середньої сили” (Хд./Хк., МС+ - 20,3 і 19,3 відповідно); б) фуксин - мутаген “середньої” сили за двома механізмами дії (кратність перевищення контрольних значень складала 17,0 для ТА 98 і 13,2 для ТА 100 відповідно) з ефектом метаболічної активації); в) метаамінофенол і 2,5-діамінотолуілен сульфат “середні” непрямі frameshift мутагени (Хд./Хк.=15,0 і 11,6 відповідно) і “слабкі” непрямі мутагени для ТА 100 (Хд./Хк. = 7,2 і 4,9 відповідно); д) резорцин не виявив здатності індукувати генні мутації; інші інгредієнти: 2-нітро-1,4-фенілендіамін, 2,4-толуілендіамін і метафенілендіамін - “cлабкі” мутагени зі статистично значимим ефектом метаболічної активації.

6. З 7 ПАР тільки лаурилсульфат натрію і лаурилмірістилполігліколь виявилися “слабкими” мутагенами. Всі тестовані шампуні інертні відносно індукції генних мутацій у Salmonella typhimurium.

7. Крем “З” - слабкий мутаген, ефект якого обумовлений вмістом мутагенних інгредієнтів.

8. Використання в якості альтернативних тест-систем методів з застосуванням мікроорганізмів як найбільш інформативних, економічних і чутливих доцільне при скринінгових дослідженнях багатокомпонентних композицій. Застосування методу Даннета при статистичному аналізі первинних експериментальних даних дає змогу уникнути до 10 % псевдопозитивних результатів.

Публікації автора:

1. Генетично змінені мікроорганізми – альтернативна тест-система виявлення потенційної мутагенності косметичних засобів і їх компонентів / О.Г. Волощенко, О.В. Раєцька, О.І. Яловенко, О.М. Дуган // Зб. наук. пр. “Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології”. – 2004. –Вип. 5. (58). – С. 19-24 (внесок здобувача: збір і аналіз літератури, написання статті).

2. Яловенко О.І., Дуган О.М. Використання генетично змінених штамів мікроорганізмів при виявленні і оцінці мутагенності продуктів біотехнології /Тези доп. Х конгресу світової федерації Українських лікарських товариств, 26-28 серпня 2004. – Чернівці-Київ-Чікаго, 2004. – С. 72 (внесок здобувача: участь у написанні тез).

3. Альтернативні біологічні системи у токсикологічній оцінці сировини косметичної / О.І. Яловенко, О.І. Волощенко, О.В. Раєцька , О.М. Дуган // В зб. тез ІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції “Біотехнологія. Освіта. Наука”, 6-8 жовтня 2004. - Львів, 2004.- С. 84 (внесок здобувача: участь у написанні тез).

4. Яловенко О.І. Мутагенна активність деяких косметичних засобів у системі гігієнічної оцінки їх небезпеки при альтернативному тестуванні // Зб. тез доп. Науково-практичної конференції “Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України (Перші марзеєвські читання)”, 21-22 квітня 2005. – Київ, 2005. – С. 108-109.

5. Оцінка мутагенної активності окремих інгредієнтів та готових засобів (парфумерних, косметичних, мийних) в альтернативних біологічних тест-системах / О.І. Яловенко, О.В. Раєцька, З.Ю. Майстренко, О.М. Дуган // Довкілля та здоров’я. – 2005. –№ 2 (33). – С. 63-64 (внесок здобувача: проведення експерименту, математична обробка первинних даних, участь у аналізі літератури з даної проблеми, участь у написання статті).

6. Яловенко О.І., Дуган О.М., Бариляк І.Р. Потенційні мутагенні властивості консервантів косметичних засобів // Зб. наук. пр. “Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології”. – 2005. - Вип. 1 (60). – С. 28 - 41 (внесок здобувача: збір літератури, участь у аналізі літератури, написання статті).

7. Потенційна мутагенна дія відтінкових бальзамів на генетично змінені мікроорганізми / О.І. Яловенко, О.М. Жорнік, Л.Б. Орябінська, Л.М. Шинкаренко, О.М. Дуган // Мат. VI національного з’їзду фармацевтів України “Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України”, 28-30 вересня 2005. - 2005, Харків. – С. 384 – 385 (внесок здобувача: участь у написанні тез).

8. Яловенко О.І., Дуган О.М. Деякі аспекти безпечності косметичних засобів // Вісник українського товариства генетиків і селекціонерів. – 2005. – Т. 3, № 1-2. – С. 187 – 193 (внесок здобувача: збір літературних даних, аналіз, участь у написанні статті).

9. Яловенко О.І., Дуган О.М. Потенційна мутагенна активність барвників для волосся // Зб. наук. пр. “Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології”. – 2005. - Вип. 4 (67). – С. 41-52 (внесок здобувача: збір та аналіз літературних даних, участь у написанні статті).

10. Яловенко О.І., Останіна Н.В., Дуган О.М. Відтінкові бальзами в системі етапного тестування їх потенціальної мутагенної дії на генетично змінених мікроорганізмах // Цитология и генетика. – 2005. – Т. 6 (39). – С. 60-65. (внесок здобувача: проведення експерименту, математична обробка даних, написання статті).

11. Яловенко О.І., Дуган О.М. Потенційна мутагенна дія інгредієнтів фарб для волосся в альтернативних тест-системах // Зб. наук. пр. “Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології”. – 2006. – Вип. 1. (64). – С. 34-47 (внесок здобувача: проведення експерименту, математична обробка первинних даних, участь у написанні статті).

12. Яловенко О.І. Оцінка біологічної дії стійких фарб для волосся альтернативними тест-системами // Довкілля та здоров’я. – 2006. – № 1 (36). – С. 58-63.

13. Волощенко О.И., Раецкая Е.В., Яловенко Е.И. Специфические биологические свойства шампуней // Мат. Междунар. Симп. “Дни ПАВ и косметики - 2006”, 29-31 мая 2006. – Бахчисарай, 2006 (внесок здобувача: проведення експерименту, аналіз та статистична обробка даних, написання статті).