Токсичний і генотоксичний впливи фітоекстракту Atine® на Drosophila melanogaster та Allium cepa

  • Н. М. Морозова ННЦ «Інститут біології та медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м. Київ, проспект Академіка Глушкова, 2 https://orcid.org/0000-0002-7349-6102
  • О. В. Проценко ННЦ «Інститут біології та медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м. Київ, проспект Академіка Глушкова, 2 https://orcid.org/0000-0002-6019-9731
  • П. В. Мішина ННЦ «Інститут біології та медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м. Київ, проспект Академіка Глушкова, 2 https://orcid.org/0009-0000-8665-5777
  • А. О. Стешенко ННЦ «Інститут біології та медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м. Київ, проспект Академіка Глушкова, 2 https://orcid.org/0009-0008-2503-5206
  • І. С. Бомбушкар ДП «Український науково-дослідний інститут медицини транспорту» МОЗ України, Україна, 5039, Одеська обл., м. Одеса, вул. Канатна, 92 https://orcid.org/0000-0003-4260-0736
  • А. І. Гоженко ДП «Український науково-дослідний інститут медицини транспорту» МОЗ України, Україна, 5039, Одеська обл., м. Одеса, вул. Канатна, 92 https://orcid.org/0000-0001-7413-4173
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v39.1843
Ключові слова: токсичність, генотоксичність, Atine®, Allium cepa, Drosophila melanogaster, мітотичний індекс, хромосомні аберації

Анотація

Мета. Мета дослідження – оцінити токсичний та генотоксичний вплив екстракту Atine® на модельних організмах Allium cepa та Drosophila melanogaster. Методи. Токсичну та генотоксичну дію екстракту Atine® вивчали в Allium-тесті. Токсичний вплив на D. melanogaster оцінювали за умов експозиції на агаризованому середовищі та в моделі рідинного годування. Вплив екстракту на репродуктивний потенціал D. melanogaster в умовах тривалої експозиції оцінювали за кількістю нащадків на агаризованому середовищі, а генотоксичність вивчали у тесті на репарацію. Результати. Вплив екстракту Atine® на A. cepa в межах досліджуваних концентрацій проявлявся через значне пригнічення мітотичного індексу в апікальній меристемі кореня цибулі, зростання частки хромосомних аберацій, переважно мікроядер та деформованих ядер. В умовах споживання екстракту Atine® D. melanogaster в складі агаризованого живильного середовища не виявлено негативного впливу на виживаність імаго але спостерігалась 100% загибель личинок на ранній стадії розвитку при концентрації 6,66%. Однак при споживанні екстракту в моделі рідинного годування в діапазоні концентрацій 0,17% – 2,66%, LD50 склала 0,213%. У репараційному тесті показано виражену генотоксичну активність 0,41% Atine®. Висновки. Екстракт Atine® у межах досліджуваних концентрацій виявив виражену цитостатичну та генотоксичну дію на модельних об’єктах A. cepa та D. melanogaster.

Посилання

Aljabali A. A. A., Obeid M. A., Bashatwah R. M., Qnais E., Gammoh O., Alqudah A., Mishra V., Mishra Y., Khan M. A., Parvez S., El-Tanani M., Hatahet T. Phytochemicals in cancer therapy: a structured review of mechanisms, challenges, and progress in personalized treatment. Chemistry and Biodiversity. 2025. Vol. 22 (8). P. e202402479. https://doi.org/10.1002/cbdv.202402479.

Ashburner M., Golic K., Hawley R. Drosophila: A Laboratory Handbook. 2nd ed. York : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2005. 1370 p.

Asita A. O., Heisi D. H., Tjale T. Modulation of Mutagen-Induced Genotoxicity by two Lesotho Medicinal Plants in Allium cepa L. Environ. Natural Resources Research. 2015. Vol. 5. P. 37. https://doi.org/10.5539/enrr.v5n3p37.

Baker B. S., Carpenter A. T. Genetic analysis of sex chromosomal meiotic mutants in Drosophila melanogaster. Genetics. 1972. Vol. 71 (2). P. 255–286. https://doi.org/10.1093/genetics/71.2.255.

Bombushkar I. S. Method of obtaining thick extract from plant raw material: Patent for utility model 161156 Ukraine. No. u202502431; applied on 23.05.2025; published on 12.11.2025, Bulletin № 46. [in Ukrainian]

Bombushkar I., Gozhenko A., Zukow W. Bioactive compounds in standardized Atine extracts: anticancer and immunomodulatory properties – a systematic review and meta-analysis. Journal of Education, Health and Sport. 2025. Vol. 83. P. 64405. https://doi.org/10.12775/JEHS.2025.83.64405.

Fujikawa K., Fort F. L., Samejima K., Sakamoto Y. Genotoxic potency in Drosophila melanogaster of selected aromatic amines and polycyclic aromatic hydrocarbons as assayed in the DNA repair test. Mutation Research: Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 1993. Vol. 290 (2). P. 175–182. https://doi.org/10.1016/0027-5107(93)90157-B.

Hari K. L., Santerre A., Sekelsky J. J., McKim K. S., Boyd J. B., Hawley R. S. The mei-41 gene of D. melanogaster is a structural and functional homolog of the human ataxia telangiectasia gene. Cell. 1995. Vol. 82 (5). P. 815–821. https://doi.org/10.1016/0092-8674(95)90478-6.

Lisovska T. P. Cytogenetic bases of organism development: guidelines for practical work for Master students of the Faculty of Biology of full-time and distance learning. Lutsk : Ivanyuk V. P. Printing House, 2017. 57 p. [in Ukrainian]

Mekapogu A. R. Finney’s probit analysis spreadsheet calculator (Version 2021). 2021. Retrieved from: https://probitanalysis.wordpress.com/category/uncategorized/.

Negrete D. S., Sánchez-Vargas B. C., Castañeda-Serna P., Pérez-Sánchez M. C., Borjas-García S., Tiwari D. K. Assessment of the genotoxic effects of nanomaterials on plant tissues, using Allium cepa as the experimental model organism. Microscopy and Microanalysis. 2025. Vol. 31 (S1). P. ozaf048.461. https://doi.org/10.1093/mam/ozaf048.461.

Nguyen T. D., Boyd J. B. The meiotic-9 (mei-9) mutants of Drosophila melanogaster are deficient in repair replication of DNA. Molecular Genetics and Genomics. 1977. Vol. 158 (2). P. 141–147. https://doi.org/10.1007/BF00268306.

Popovici V., Bucur L., Schröder V., Gîrd C.E., Stoicescu M., Gherghel D., Vochița G. Advances in Plant-Sourced Natural Compounds as Anticancer Agents. Molecules. 2026. Vol. 31 (3). P. 542. https://doi.org/10.3390/molecules31030542.

Protsenko O. V., Yasinskiy Ya., Horiunova I. I., Plohovska S. H., Borovaya M. N., Postovoitova A. S., Pirko N. M., Pirko Ya. B., Yemets A. I., Demydov S. V., Kozeretska I. A. Evaluation of toxicity and genotoxicity of silver nanoparticles Ag2S, synthesized by biological matrix, on Drosophila melanogaster Mg. (Diptera: Drosophilidae). Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2018. Vol. 23. P. 114–119. https://doi.org/10.7124/FEEO.v23.999 [in Ukrainian]

Rand M. D., Tennessen J. M., Mackay T. F. C., Anholt R. R. H. Perspectives on the Drosophila melanogaster model for advances in toxicological science. Current Protocols. 2023. Vol. 3 (8). P. e870. https://doi.org/10.1002/cpz1.870.

Shen W. H. The plant E2F-Rb pathway and epigenetic control. Trends in Plant Science. 2002. Vol. 7 (11). P. 505–511. https://doi.org/10.1016/s1360-1385(02)02351-8.

Torres-Bugarín O., Gómez-Ferreyra I., Contreras-Dueñas M., Ramos-Ibarra M. L., Bello-Bedoy R., Sánchez-González A., Casillas-Figueroa F., Ruiz-Ruiz B., Orozco-Jiménez K. I., Arellano-García M. E. The Allium cepa assay as a versatile tool for genotoxicity and cytotoxicity: methods, applications, and comparative insight. Applied Biosciences. 2026. Vol. 5 (1). P. 9. https://doi.org/10.3390/applbiosci5010009.