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Efecto del brócoli en el metabolismo del citocromo P450 en la tilapia (Oreochromis niloticus) expuesta a benzo(a)pireno y fenol
Effect of broccoli in the metabolism of CYP450 in tilapia fish (Oreochromis niloticus) exposed to contaminants benzo (a) pyrene and phenol
Jorge Dávila Ortiz
Rafael Vázquez Duhalt
Acceso Abierto
Atribución
CYP450, Benzo(a)Pyrene, Phenol, Cytochrome, Broccoli, Fenol, Benzo(a)Pireno, Citocromo, Brócoli, Oreochromis niloticus,Tilapia
Compuestos contaminantes como el benzo(a)pireno (B(a)P) son considerados como altamente peligrosos para la salud de los organismos expuestos. Diversos estudios, relacionan la ingestión de dietas ricas en vegetales crucíferos (e.g. brócoli), con la quimiprotección contra compuestos promotores de cáncer (como el B(a)P). En este trabajo, se expusieron peces tilapia (Oreochromis niloticus) a los contaminantes B(a)P y fenol. Los efectos de ambos contaminantes, fueron analizados por medio de las actividades enzimáticas de diferentes familias de citocromo P450 (CYP1A1, 1A2, 2D6, 2E1, 2C19, 2C9 y 3A4), además de la cuantificación de metabolitos aromáticos en bilis. Las tilapias fueron expuestas a diferentes concentraciones de B(a)P: 0.1, 1, 10, 50 y 100 mg kg<sup>-1</sup> de peso corporal (PC) y sacrificadas 12, 24, 72, 168 y 336 h después la inyección. Tanto el metabolismo del CYP450 (CYP1A1) como los metabolitos aromáticos en bilis, mostraron una relación directa respecto a las concentraciones de B(a)P y tiempos de sacrificio después de la inyección. En otro experimento, peces tilapias fueron aclimados a 20, 25 y 30 °C durante 14 d y expuestas a 100 mg kg<sup>-1</sup> PC de B(a)P, sacrificando a los organismos 72 h después de la inyección. El efecto de las temperaturas mostró una inducción lineal en las actividades CYP450 (1A1 y 1A2), mientras que los metabolitos aromáticos en bilis presentaron su máximo a 30 °C. Dietas ricas en brócoli y su fitoquìmico sulforafano, fueron administradas a peces tilapia 30 d antes de una inyección con 100 mg kg<sup>-1</sup> PC de B(a)P, siendo sacrificados 12, 24, 36, 48 y 72 h después de la inyección. Los peces alimentados con brócoli y sulforafano, mostraron una inducción significativa de la actividad CYP1A1 producido sólo por las dietas con brócoli y sulforafano, manteniendo los niveles altos, incluso después de la inyección. En cuanto a los metabolitos aromáticos en bilis, las dietas de brócoli y sulforafano presentaron niveles significativamente menores respecto a la dieta control (alfalfa). En otro experimento, peces tilapias fueron alimentadas con una dieta rica en brócoli (30 %) durante 30 d antes de la disolución de dos dosis de fenol (2 y 20 mg l<sup>-1</sup>) en el medio. Los peces fueron sacrificados 12 y 24 h después de la exposición. Al igual que en el experimento anterior, la administración de la dieta con brócoli, indujo significativamente las actividades CYP1A2 y 2A1 antes de la exposición con el contaminante. Después de la exposición al fenol, la dieta con brócoli moduló significativamente los efectos del contaminante en todas las familias CYP analizadas. Por otro lado, la dieta con brócoli, fue rociada con una concentración baja de fenol y administrada durante 60 d en las tilapias, encontrando la modulación diferencial de las familias CYP450.
Xenobiotic compounds as benzo(a)pyrene (B(a)P), and phenol, have a worldwide distribution and were considerate as highly dangerous to human health. Crouciferous vegetables as broccoli, have been related to have chemoprotection against contaminant compounds. In this work, the effect of broccoli rich diet was evaluated before to B(a)P and phenol compounds. First, different B(a)P doses were intraperitoneally injected to tilapia fish (0.1, 1, 10, 50 and 100 mg Kg<sup>-1</sup> of body weigh), and excretion was measured by aromatic metabolites in bile (1OH-pyrene equivalents) after 12, 24, 72, 168 and 336 h. Linear increase was obtained on aromatic metabolites presented in bile respect to B(a)P concentration. Tilapia fish were acclimated to 20, 25 and 30ºC during 14 days and exposed to 100 mg B(a)P kg<sup>-1</sup> (fish weight). CYP1A1 and 1A2 activities increased according temperature. Highest aromatic metabolites in bile were founded to 30ºC. Broccoli rich diet and its phytochemical sulforaphane were administrated to tilapia fish during 30 days before to 100 mg kg<sup>-1</sup> B(a)P. (CYP1A1) activity increased by broccoli and sulforaphane effects, and presented the highest levels after B(a)P exposition. Also, lower concentrations of aromatic metabolites in bile was founded in fish fed with broccoli or sulforaphane enriched diets, Broccoli rich diet was administrated to tilapia fish 30 days before exposition to 2 and 20 mg l<sup>-1</sup> of phenol. Cytochrome P450 activities (CYP1A1, 1A2, 2D6, 2E1, 2C9, 2C19 and 3A4) was used to monitored the phenol effect on fish fed with broccoli diet. After 30 days of broccoli administration, significant changes were detected on CYP1A1, 1A2 activities. After phenol exposition (12 or 24 hours), CYP450 activities was induced or inhibited significantly. Also, broccoli diet was sprayed with phenol (30 mg kg<sup>-1</sup> of diet) and was administrated to tilapia fish during 60 days. CYP450 activities, showed the inhibition of CYP2D6, 2C19 and 3A4, whereas 2C9 increased their levels.
CICESE
2010
Tesis de doctorado
Español
Dávila Ortiz, J.2010.Efecto del brócoli en el metabolismo del citocromo P450 en la tilapia (Oreochromis niloticus) expuesta a benzo(a)pireno y fenol.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.81pp.
MICROBIOLOGÍA
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