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Aug 22, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12151 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

ニコチンは中毒性の高いアルカロイドであり、タバコに含まれる神経刺激物質であり、人間に中毒を引き起こし、タバコを需要の高い商品にしています。 これは娯楽目的で広く使用されており、有害な物質であり (ラットの経口 LD50 値は 50 mg/kg)、中毒を引き起こします。 タバコ特異的ニトロソアミン (TSNA) などのニコチンの代謝物は、その代謝物が非常に求電子性が高く、発がんプロセスを開始する DNA 付加物を形成する有害物質です。 TSNA は、ニコチンや他のタバコ アルカロイドのニトロソ化により、保存、保存、発酵中に形成されます。 TSNA は、タバコとその製品に曝露されたヒトのがんリスク評価のためのバイオマーカーとして使用されます。 タバコを吸う昆虫において時折 TSNA が形成されることを確認するために、Spodoptera litura の 5 齢幼虫とその糞便を分析して、N'-ニトロソノルニコチン (NNN)、4-(メチルニトロサミノ)-1-(3-ピリジル)- の存在を調べました。 Agilent 6470B LC–MS/MS システムを使用して、1-ブタノン (NNK)、および 4-(メチルニトロサミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノール (NNAL) と保管タバコ葉 (PT-76) を次のように分析しました。 ISO/DIS 19290:2015 プロトコル。 幼虫は緩衝アセトニトリル-水抽出で抽出され、TSNA の量は多重反応モニタリング (MRM) モードで定量されます。 抽出および精製された各サンプル 20 \(\upmu\)l を定量のために LC-MS/MS システムに注入しました。 検出限界 (LOD) および定量限界 (LOQ) は、試験したすべてのニトロソアミンについて 0.001 mg/kg および 0.005 mg/kg でした。 NNN は昆虫の全身サンプル、糞便、タバコの葉でそれぞれ 0.361 mg/kg、0.340 mg/kg、5.66 mg/kg であることが判明しました。 NNK は昆虫の全身サンプル、糞便、タバコの葉からそれぞれ 0.060 mg/kg、0.035 mg/kg、0.93 mg/kg であることが判明しました。 しかし、昆虫の全身および糞便からはNNALは検出されなかった。 LOD および LOQ でスパイクした場合、すべての化合物の回収率は 95 ～ 98% の範囲でした。 TSNAの存在はがんリスクのバイオマーカーであり、昆虫におけるTSNAの存在は、タバコを吸う昆虫のがんリスク評価と、これらの化合物による突然変異誘発を防ぐ可能性のある昆虫のTSNA解毒経路の可能性を示すものとなるだろう。

タバコ特異的ニトロソアミン (TSNA) は、タバコおよびタバコ製品に含まれる発がん性物質のグループです1。 これらは、ニコチン、ノルニコチン、アナバシン、アナタビンなどのタバコアルカロイドのニトロソ化により、タバコの乾燥、保存、発酵中に形成されます。 TSNA はタバコの新鮮な葉には存在せず、その形成は収穫から数日後に始まります 2、3、4。 TSNA には、4-(メチルニトロサアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノン (NNK)、N'-ニトロソノルニコチン (NNN)、N'-ニトロソアナバシン (NAB) および N'-ニトロソアナタビン (NAT) が含まれます。 前者の 2 つは強力な発がん物質 (グループ 1 - 発がん性が高い) であり、喫煙者の肺がんの大部分に関連していると考えられています 5,6。 Boyland ら 7,8 は、ラットにおける NAB とマウスにおける NNN の発がん活性を初めて実証しました。 NNN および NNK は、ヒトだけでなくさまざまな動物でも食道腫瘍、嗅上皮腫瘍、気管腫瘍、肺腺腫、腺がんを引き起こすことが報告されています6,9。 4-(メチルニトロサミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノール (NNAL) は NNK の代謝産物であり、ヒトに肺がんを引き起こすことが報告されています。 肺がん患者では、尿中 NNAL10 のレベルが著しく高かった。 いかなる形態であってもタバコを摂取すると、人間は癌になるリスクにさらされます。

タバコを食べる昆虫は、タバコの葉に含まれる変異原性化合物の影響を受けません。 タバコを吸う昆虫に関する実験では、大多数の昆虫ではニコチンが昆虫によって代謝されないか、ニコチンや他の有害と考えられるタバコアルカロイドが致死濃度に達する前に昆虫によって急速に排泄されることが示唆されました11,12。 タバコ角虫である Manduca sexta のニコチン代謝を調べる調査により、ニコチンはコチニン-N-オキシドに代謝され、代謝されない遊離ニコチンとともに急速に排泄されることが明らかになりました 13。 シトクロム P450 モノオキシゲナーゼやグルタチオン S-トランスフェラーゼなどの中腸酵素が、ヘリコバパ アサルタにおけるニコチンの急速な排泄に関与していると考えられています 14,15。 本研究は、一般にタバコヨトウムシと呼ばれるタバコ吸虫昆虫であるヨトウガヨトウにおける TSNA とその運命を決定することを目的とした。 この昆虫の腸内で発酵したタバコの葉は、タバコの葉の乾燥と発酵中に形成されるため、TSNA の形成を引き起こすはずです。 昆虫で TSNA が分析されるのはおそらくこれが初めてです。