ファバ豆（Vicia faba）のビヒシンとコンビシンレベルの実用的な毒性バイオアッセイ

A practical toxicity bioassay for vicine and convicine levels in faba bean (Vicia faba).

• Fitsum Getachew
• Albert Vandenberg
• Judit Smits

抄録

背景:

ファバ豆（Vicia faba）のvicineとconvicine（V-C）アグリコン（それぞれdivicineとisouramil）は、赤血球にグルコース-6-リン酸脱水素酵素（G6PD）酵素欠損を持つ人にファビズムと呼ばれる急性溶血性貧血を誘発する。遺伝学者/植物育種家は、この高タンパク質のパルス作物の一般的な受け入れを改善するためにV-Cレベルを減少させるためにファバ豆と一緒に作業しています。ここでは、ファバ豆またはファバ豆食品のV-C毒性試験のための迅速かつ簡便なex vivo in vitroバイオアッセイを紹介する。

BACKGROUND: Faba bean (Vicia faba) vicine and convicine (V-C) aglycones (divicine and isouramil respectively) provoke an acute hemolytic anemia called favism in individuals with a glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) enzyme defect in their red blood cells. Geneticists/plant breeders are working with faba bean to decrease V-C levels to improve public acceptance of this high-protein pulse crop. Here, we present a fast and simple ex vivo in vitro bioassay for V-C toxicity testing of faba bean or faba bean food products.

結果:

1,3-ビス(2-クロロエチル)-1-ニトロソウレア(BCNU)で処理した(すなわち。感作された）正常赤血球は、G6PD欠損血液と同様に、（i）インキュベーション時間およびアグリコンの用量が増加するにつれて再生しない連続的なグルタチオン（GSH）枯渇を示し、（ii）アグリコン用量の増加に伴って高分子量（HMW）タンパク質への変性ヘモグロビン生成物の漸進的な蓄積を示し、（iii）HMWタンパク質凝集体中のバンド3膜タンパク質およびヘミクロムの両方を示した。また、感作された赤血球は、2つの溶血バイオマーカーを介して、ファバ豆の品種間で様々なレベルの毒性を効果的に鑑別できることを実証した。GSH の枯渇と HMW の凝集を介して、感作された赤血球が様々なレベルのファバ豆の毒性を効果的に鑑別できることを示した。

RESULTS: We have shown that 1,3-bis (2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU)-treated (i.e., sensitized) normal red blood cells, like G6PD-defective blood, displayed (i) continuous glutathione (GSH) depletion with no regeneration as incubation time and the dose of aglycones increased, (ii) progressive accumulation of denatured hemoglobin products into high molecular weight (HMW) proteins with increased aglycone dose, (iii) both band 3 membrane proteins and hemichromes, in HMW protein aggregates. We have also demonstrated that sensitized red blood cells can effectively differentiate various levels of toxicity among faba bean varieties through the two hemolysis biomarkers: GSH depletion and HMW clumping.

結論:

BCNUに感作された赤血球は、ファバ豆の品種とその食品の毒性を評価し、比較するために、ファビズム血の理想的なモデルを提供します。 © 2018 Society of Chemical Industry.

CONCLUSION: BCNU-sensitized red blood cells provide an ideal model for favism blood, to assess and compare the toxicity of faba bean varieties and their food products. © 2018 Society of Chemical Industry.

© 2018 Society of Chemical Industry.