МЕХАНІЗМИ ДІЇ ГЛУТАМАТУ НАТРІЮ НА ОРГАНИ ТА СИСТЕМИ

  • O.V. Kinash Полтавський державний медичний університет
  • O.B. Chupryna Полтавський державний медичний університет
  • I.M. Donets Полтавський державний медичний університет
  • A.S. Hryhorenko Полтавський державний медичний університет
  • O.M. Zhaha Полтавський державний медичний університет
Ключові слова: глутамат натрію, харчові добавки, мононатрієва сіль глутаминівої кислоти, Е 621, natrii glutamas.

Анотація

Сучасна людина призвичаїлася до вживання «фастфуду». Специфіка такої їжі вимагає застосування харчових добавок, найпоширеніша з них — глутамат натрію. Ряд авторів описують функціональні зміни в роботі та структурі органів нервової, травної, імунної, дихальної та статевої систем. Отже, мета дослідження з’ясувати механізм дії глутамату натрію на органи та системи. Існують припущення, що глутамат натрію опосередковує явища апоптозу нервових клітин та діє як потужний нейротоксин, оскільки при вживанні глутамату натрію щурами виникали передумови для розвитку епілепсії, порушення емоційних та адаптивних реакцій, гіпералгезії. Глутамат натрію індукував виражені гістологічні зміни в органах шлунково-кишкового тракту, аж до прояву гострого панкреатиту. Деструктивно впливав глутамат натрію на імунну систему. Спостерігалося збільшення кількості лімфоцитів, які руйнуються апоптозом, звуження судинних просвітів селезінки, розширення просвіту вен та кровонаповнення в лімфатичних вузлах. Вплив на органи дихання залишається неоднозначним. За споживання глутамату натрію у тварин відмічали ателектаз та емфізему легень, фіброз, набряк та крововиливи аж до бурої індурації. Негативний вплив глутамату натрію потенціювало тютюнопаління, що у поєднанні з вживанням глутамату натрію викликало активізацію перокисного окиснення ліпідів та окиснювальної модифікації білків. Глутамат натрію викликав у піддослідних щурів порушення статевої функції, що вірогідно також пов’язане із ураженнями гіпоталамусу, окиснювальним стресом і гормональним механізмами впливу. Отже, глутамат натрію чинить системний вплив на організм людей та тварин. Харчова добавка має комплексний механізм дії, який умовно можна розділити на опосередкований та прямий. Перший негативно впливає на роботу органів-мішеней гормонів гіпоталамусу, відбувається ураження вегетативної нервової системи. Другий сприяє виникненню гіпоксії та фіброзу у органах, порушення функцій гістогематичних бар’єрів та крововиливи.

Посилання

1. Banerjee A, Mukherjee S, Maji BK. Worldwide flavor enhancer monosodium glutamate combined with high lipid diet provokes metabolic alterations and systemic anomalies: An overview. Toxicol Rep. 2021 Apr 29;8:938-61.

2. Acar A. Ameliorative effects of cape gooseberry (Physalis peruviana L.) against monosodium glutamate (MSG)-induced toxicity: genetic and biochemical approach. Environ Sci Pollut Res Int. 2021 Apr;28(14):18035-49.

3. Hussein UK, Hassan NEY, Elhalwagy MEA, et al. Ginger and Propolis Exert Neuroprotective Effects against Monosodium Glutamate-Induced Neurotoxicity in Rats. Molecules. 2017 Nov 8;22(11):1928. DOI:10.3390/molecules22111928.

4. Tawfik MS, Al-Badr N. Adverse effects of monosodium glutamate on liver and kidney functions in adult rats and potential protective effect of vitamins C and E. Food and Nutrition Sciences. 2012;3:651–9.

5. Morita R, Ohta M, Umeki Y, et al. Effect of Monosodium Glutamate on Saltiness and Palatability Ratings of Low-Salt Solutions in Japanese Adults According to Their Early Salt Exposure or Salty Taste Preference. Nutrients. 2021 Feb 9;13(2):577.

6. Eweka A, Igbigbi P, Ucheya R. Histochemical studies of the effects of monosodium glutamate on the liver of adult wistar rats. Ann Med Health Sci Res. 2011 Jan; 1(1):21-9.

7. Liu Y, Zhou L, Xu HF, et al. A preliminary experimental study on the cardiac toxicity of glutamate and the role of α-amino-3hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor in rats. Chin Med J. 2013 Apr; 126(7):1323-32

8. Nahok K, Li JV, Phetcharaburanin J, et al. Monosodium Glutamate (MSG) Renders Alkalinizing Properties and Its Urinary Metabolic Markers of MSG Consumption in Rats. Biomolecules. 2019 Sep 27;9(10):542.

9. El Agamy DF, Naguib YM. CoQ10 ameliorates monosodium glutamate-induced alteration in detrusor activity and responsiveness in rats via anti-inflammatory, anti-oxidant and channel inhibiting mechanisms. BMC Urol. 2019 Oct 28;19(1):103.

10. Malik SS, Nawaz G, Masood N. Genotypes of GSTM1 and GSTT1: Useful Determinants for Clinical Outcome of Bladder Cancer in Pakistani Population. Egyptian Journal Medica Human Genetics. 2016 Mar;18(1).

11. Kumar P, Bhandari U. Protective effect of Trigonella foenumgraecum Linn. on monosodium glutamate-induced dyslipidemia and oxidative stress in rats. Indian J Pharmacol. 2013 MarApr;45(2):136-40.

12. Onaolapo OJ, Onaolapo AY, Akanmu MA, Gbola O. Evidence of alterations in brain structure and antioxidant status following 'lowdose' monosodium glutamate ingestion. Pathophysiology. 2016 Sep;23(3):147-56.

13. Sadek K, Abouzed T, Nasr S. Lycopene modulates cholinergic dysfunction, Bcl-2/Bax balance, and antioxidant enzymes gene transcripts in monosodium glutamate (E621) induced neurotoxicity in a rat model. Can J Physiol Pharmacol. 2016 Apr;94(4):394-401.

14. Аkagawa T, Ukai K, Ohyama T, et al. Effect of Chronic Administration of Sibutramine on Body Weight, Food Intake and Motor Activity in Neonatally Monosodium Glutamate-Treated Obese Female Rats: Relationship of Antiobesity Effect with Monoamines. Experimental Animals 2000;49(4):239-49.

15. Hussein UK, Hassan NEY, Elhalwagy MEA, et al. Ginger and Propolis Exert Neuroprotective Effects against Monosodium Glutamate-Induced Neurotoxicity in Rats. Molecules. 2017 Nov 8;22(11):1928.

16. Dief AE, Kamha ES, Baraka AM, Elshorbagy AK. Monosodium Glutamate Neurotoxicity Increases Beta Amyloid in the Rat Hippocampus: A Potential Role for Cyclic AMP Protein Kinase. Neuro Toxicology. 2014;42, 76-82.

17. Hashem HE, Safwat MDE, Algaidi S. The Effect of Monosodium Glutamate on the Cerebellar Cortex of Male Albino Rats and the Protective Role of Vitamin C (Histological and Immunohistochemical Study). Journal of Molecular Histology. 2012;43(2), 179-86.

18. Zhao BB, Chen LL, Long QH, et al. Preventive Effects of Escitalopram Against Anxiety-Like Depressive Behaviors in Monosodium Glutamate-Teated Rats Subjected to Partial Hepatectomy. Front Psychol. 2019 Nov;10:2462.

19. Demirkapu MJ, Yananlı HR, Akşahin E, et al. The effect of oral administration of monosodium glutamate on epileptogenesis in infant rats. Epileptic Disord. 2020 Apr 1;22(2):195-201.

20. Yachmin, АІ, Kononov, BS, Yeroshenko GА, et al. A measure of the effect of complex food additives on rats adaptive responses. World of medicine and biology. 2020;1(71):232-235.

21. Onaolapo OJ, Aremu OS, Onaolapo AY. Monosodium glutamateassociated alterations in open field, anxiety-related and conditioned place preference behaviours in mice. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2017 Jul;390(7):677-89.

22. Zanfirescu A, Cristea AN, Nitulescu GM, et al. Chronic Monosodium Glutamate Administration Induced Hyperalgesia in Mice. Nutrients. 2017 Dec 21;10(1):1.

23. Krawczyk A, Jaworska-Adamu J. Reactivity of astrocytes in the periaqueductal gray matter of rats treated with monosodium glutamate. Folia Histochem Cytobiol. 2020;58(2):147-55.

24. Boonnate P, Waraasawapati S, Hipkaeo W, et al. Monosodium Glutamate Dietary Consumption Decreases Pancreatic β-Cell Mass in Adult Wistar Rats. PLoS One. 2015 Jun 29;10(6):e0131595.

25. Leschenko IV, Shevchuk VH, Falalieieva TM, Berehova TV. Vplyv tryvaloho vvedennia hlutamatu natriiu na strukturu pidshlunkovoi zalozy schuriv [The effect of long-term administration of monosodium hlutamate on the pancreas structure of rats]. Fiziol. zhurnal. 2012;58(2):59-65. (Ukrainian).

26. Nakadate K, Motojima K, Kamata S, et al. Pathological changes in hepatocytes of mice with obesity-induced type 2 diabetes by monosodium glutamate. Yakugaku Zasshi. 2014;134(7):829-38.

27. Boutry C, Matsumoto H, Airinei G, et al. Monosodium glutamate raises antral distension and plasma amino acid after a standard meal in humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2011 Jan;300(1):137-45.

28. Bauchart-Thevret C, Stoll B, Benight NM, et al. Supplementing Monosodium Glutamate to Partial Enteral Nutrition Slows Gastric Emptying in Preterm Pigs. The Journal of Nutrition. 2013 May;143(5): 563-70.

29. Baldassano S, Amato A, Rappa F, et al. Influence of endogenous glucagon-like peptide-2 on lipid disorders in mice fed a high-fat diet. Endocr Res. 2016 Nov;41(4):317-24.

30. Yeroshenko GA, Grygorenko AS, Shevchenko KV, et al. Reactive changes in the vessels of the rat’s duodenal mucosa in response to the effect of complex food additives. World of medicine and biology. 2021;2(76):213-6.

31. Grigorenko А, Yeroshenko G, Shevchenko K, et al. Remodeling of the rat duodenal wall under the effect of complex food additives of monosodium glutamate, sodium nitrite and ponceau 4R. Georgian Medical News. 2021 May;5(314):145-50.

32. Nakadate K, Hirakawa T, Tanaka-Nakadate S. Small intestine barrier function failure induces systemic inflammation in monosodium glutamate-induced chronically obese mice. Appl Physiol Nutr Metab. 2019 Jun;44(6):587-94.

33. Pongking T, Haonon O, Dangtakot R, et al. A combination of monosodium glutamate and high-fat and high-fructose diets increases the risk of kidney injury, gut dysbiosis and host-microbial co-metabolism. Plos one. 2020 Apr; 8:1-18.

34. Nakadate K, Motojima K, Hirakawa T, Tanaka-Nakadate S. Progressive Depletion of Rough Endoplasmic Reticulum in Epithelial Cells of the Small Intestine in Monosodium Glutamate Mice Model of Obesity. Biomed Res Int. 2016 Jan;1:1-9.

35. Amagase K, Nakamura E, Kato S, Takeuchi K. Glutamate as a potential protective drug in the gastrointestinal mucosa. Yakugaku Zasshi. 2015;135(6):779-82.

36. Harapko TV. Submikroskopichni zminy selezinky pry dii hlutamatu natriiu ta korektsii melatoninom [Submicroscopic changes of the spleen by the action of monosodium glutamate and melatonin correction]. Morphologia. 2020;14(3):22-8. (Ukrainian).

37. Harapko TV. Electron microscopic changes of lymph nodes during correction of sodium glutamate action by melatonin. Reports of Morphology. 2020;26(1):59-64.

38. Eid RA, Al-Shraim M, Zaki MS, et al. Vitamin E protects against monosodium glutamate-induced acute liver injury and hepatocyte ultrastructural alterations in rats. Ultrastruct Pathol. 2019;43(45):199-208.

39. El-Meghawry El-Kenawy A, Osman HE, Daghestani MH. The effect of vitamin C administration on monosodium glutamate induced liver injury. An experimental study. Experimental and Toxicologic Pathology. 2012;65(5):513-21.

40. Shi Z, Yuan B, Wittert GA, et al. Monosodium glutamate intake, dietary patterns and asthma in Chinese adults. Plos one. 2012;7(12):e51567.

41. Yoneda J, Chin K, Torii K, Sakai R. Effects of oral monosodium glutamate in mouse models of asthma. Food Chem Toxicol. 2011 Jan;49(1):299-304.

42. Yarovaya EA. Dinamika izmenenii epiteliya bronkhov i struktury legochnoi tkani krys posle khronicheskogo vozdeistviya pishchevykh dobavok [Dynamics of changes in the bronchial epithelium and the structure of the rats lung tissue after chronic exposure by food additions]. Ukrains'kyi morfolohichnyi al'manakh, 2014;12(1):104-6. (Russian).

43. Rutska AV, Krynytska IIa, Maruschak MI. Pokaznyky vil'noradykal'noho okysnennia v schuriv za umovy “pasyvnoho tiutiunokurinnia” na tli tryvaloho vvedennia hlutamatu natriiu u statevomu i vikovomu aspektakh [Indicators of free radical oxidation in rats under the conditions of "passive smoking" at the background of the lasting administration by monosodium glutamate in sexual and ages aspects]. Medychna ta klinichna khimiia. 2017;19(4):115-22. (Ukrainian).

44. Rutska AV, Krynytska IIa. Doslidzhennia okysniuval'noi modyfikatsii bilkiv u schuriv za umovy dii tiutiunovoho dymu na tli zastosuvannia natriiu hlutamatu u statevomu ta vikovomu aspektakh [Researching of oxidative modification of proteins in rats under the influence of tobacco smoke on the background of the monosodium glutamate using in sexual and age aspects]. Ukrains'kyi biofarmatsevtychnyi zhurnal. 2018;4(57):28-34. (Ukrainian).

45. Kianifard D, Saiah GV, Rezaee F. Study of the protective effects of quince (Cydonia Oblonga) leaf extract on fertility alterations and gonadal dysfunction induced by monosodium glutamate in adult male wistar rats. Romanian Journal of Diabetes, Nutrition and Metabolic Diseases. 2015 Dec;22(4):375-84.

46. Saber A. Sakr, Gamal M. Badawy. Protective Effect of Curcumin on Monosodium Glutamate-Induced Reproductive Toxicity in Male Albino Rats Global Journal of Pharmacology.2013;7(4):416-22.

47. Abd-Elkareem M, Abd El-Rahman MAM, Khalil NSA, Amer AS. Antioxidant and cytoprotective effects of Nigella sativa L. seeds on the testis of monosodium glutamate challenged rats. Sci Rep. 2021 Jun 29;11(1):13519.

48. Sekena H Abdel-Aziem, Heba A.M. Abd El-Kader, Faten M. Ibrahim, et al. Evaluation of the alleviative role of Chlorella vulgaris and Spirulina platensis extract against ovarian dysfunctions induced by monosodium glutamate in mice, Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2018;16(2):653-60.

49. Rahimi Anbarkeh F, Baradaran R, Ghandy N, et al. Effects of monosodium glutamate on apoptosis of germ cells in testicular tissue of adult rat: An experimental study. Int J Reprod Biomed. 2019 May 28;17(4):261-70.

50. Salehi R, Enamzadeh E, Goldust M. Study of Cognitive Disorders in Stroke-free Patients with a History of Atrial Fibrillation. Pakistan Journal of Biological Sciences. 2013;16:44-7.

51. Kayode OT, Rotimi DE, Kayode АA, et al. Monosodium Glutamate (MSG)-Induced Male Reproductive Dysfunction: A Mini Review. Toxics. 2020; 8(1):7.

52. Oyebode OT, Obiekwe ME, Olorunsogo OO. Protective effects of alpha stone on monosodium glutamate-induced uterine hyperplasia in female wistar rats. J Ayurveda Integr Med. 2020 Jul-Sep;11(3):217-23.

53. Abbasi S, Khattak SM, Malik S. Protective Effect Of Vitamin C On Monosodium Glutamate Induced Changes In The Oviduct Of Rats. J Ayub Med Coll Abbottabad. 2018 Oct-Dec;30(4):592-5.
Опубліковано
2021-12-30
Як цитувати
Kinash, O., Chupryna, O., Donets, I., Hryhorenko, A., & Zhaha, O. (2021). МЕХАНІЗМИ ДІЇ ГЛУТАМАТУ НАТРІЮ НА ОРГАНИ ТА СИСТЕМИ. Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії, 21(4), 178-183. https://doi.org/10.31718/2077-1096.21.4.178