sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2022-30-7-24-32sredob-935Research ArticleГИГИЕНА ПИТАНИЯFOOD HYGIENEВопросы безопасного использования БАД к пище на растительной основе (обзор)Issues of Safe Use of Plant-Based Food Supplements: A Reviewhttps://orcid.org/0000-0002-1944-6833КоротковаА. И.KorotkovaA. I.

Алена Игоревна Короткова, врач по гигиене питания, аспирант

ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве»

отдел гигиены питания

129626

Графский пер., д. 4, корп. 2, 3, 4

109240

Устьинский пр-д, д. 2/14

Москва

Alena I. Korotkova, Food Hygienist, postgraduate

Food Hygiene Department

129626

Bldgs 2, 3 & 4 Grafsky Lane

109240

2/14 Ustyinsky Driveway

Moscow

korotkowa.tendertouch@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3174-2675БагрянцеваО. В.BagryantsevaO. V.

Ольга Викторовна Багрянцева, д. б. н., ведущий научный сотрудник, профессор

лаборатория пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий

109240

Устьинский пр-д, д. 2/14

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» (Сеченовский университет)

кафедра гигиены питания и токсикологии

119048

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Москва

Olga V. Bagryantseva, Dr. Sci. (Biol.), Leading Researcher, Professor

Laboratory of Food Toxicology and Safety Assessment of Nanotechnologies

109240

2/14 Ustyinsky Driveway

Institute of Vocational Training

Department of Food Hygiene and Toxicology

119048

Bldg 2, 8 Trubetskaya Street

Moscow

bagryantseva@ion.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2819-6001СоколовИ. Е.SokolovI. E.

Илья Евгеньевич Соколов, младший научный сотрудник

лаборатория пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий

109240

Устьинский пр-д, д. 2/14

Москва

Ilya E. Sokolov, Junior Researcher

Laboratory of Food Toxicology and Safety Assessment of Nanotechnologies

109240

2/14 Ustyinsky Driveway

Moscow

sokolov_iliya@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-5018-2648ГлиненкоВ. М.GlinenkoV. M.

Виктор Михайлович Глиненко, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой

ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова»

кафедра общей гигиены 

127473

ул. Делегатская, д. 20, стр. 1

Москва

Victor M. Glinenko, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department

Department of General Hygiene

127473

20 Delegatskaya Street

Moscow

V7986453@yandex.ruРоспотребнадзор; ФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи»РоссияCenter for Hygiene and Epidemiology in Moscow; Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food SafetyRussian FederationФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи»; Минздрав РоссииРоссияFederal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety; I. M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian FederationФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи»РоссияFederal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food SafetyRussian FederationМинздрав РоссииРоссияA. I. Evdokimov Moscow State University of Medicine and DentistryRussian Federation202215072022072432Copyright © Короткова А.И., Багрянцева О.В., Соколов И.Е., Глиненко В.М., 20222022Короткова А.И., Багрянцева О.В., Соколов И.Е., Глиненко В.М.Korotkova A.I., Bagryantseva O.V., Sokolov I.E., Glinenko V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zniso.fcgie.ru/jour/article/view/935

   Введение. Широкое применение специализированных пищевых продуктов, в том числе БАД к пище на растительной основе, обусловлено наличием в их составе самых разнообразных биологически активных веществ. Однако некоторые растения, содержащие в своем составе такие биологически активные вещества, как пулегон, ментофуран, эстрагол, метилэвгенол, сафрол, туйон, могут оказывать негативное влияние на здоровье человека.   Цель исследования: анализ и обоснование необходимости регламентации максимально допустимых уровней содержания монотерпенкетонов (пулегона, ментофурана, туйона) и алкенилбензолов (эстрагола, метилэвгенола, сафрола) в растительном сырье и БАД к пище на его основе в соответствии с данными, представленными в настоящее время в отечественных и международных научных публикациях.   Материалы и методы. Использованы информационно-аналитические методы, методы экспертной оценки на основе обобщения и анализа современных научных исследований, опубликованных на русском и английском языках в реферативных базах данных Scopus, Web of Science, PubMed и РИНЦ за период 2001–2021 гг. Ключевые слова для поиска: пулегон, ментофуран, метилэвгенол, эстрагол, сафрол, туйон. В первоначальную выборку попало 43 статьи, из них 13 статей были исключены из выборки после первичного анализа. Отбор статей осуществлялся по принципу наличия в них сведений о метаболизме, уровнях содержания в травах и травяных чаях, токсическом действии на организм экспериментальных животных, возможном негативном влиянии на здоровье человека вышеуказанных биологически активных веществ. Авторы отобрали 30 полнотекстовых материалов, соответствующих вышеуказанным критериям. Результаты исследований систематизированы по типу интервенций.   Результаты. Анализ многочисленных исследований монотерпенкетонов и алкенилбензолов говорит о токсическом действии этих групп веществ на организм подопытных животных. Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало пулегон, метилэвгенол и сафрол как вещества «возможно канцерогенные для человека» (потенциально способные вызвать рак) – группа 2В. Показаны риски для здоровья человека при содержании в составе БАД к пище на растительной основе алкенилбензолов.   Заключение. Представленные данные указывают на необходимость принятия мер по ограничению использования некоторых видов растений, содержащих высокие концентрации биологически активных веществ, оказывающих негативное воздействие на организм человека, установления гигиенических нормативов содержания этих веществв составе БАД к пище на растительной основе с целью исключения возможных рисков для здоровья потребителей при использовании такой пищевой продукции в составе рациона.

   Background: The widespread use of specialized food products, including plant-based dietary supplements, is determined by a rich variety of biologically active constituents. However, some plants containing such bioactive compounds as pulegone, menthofuran, estragole, methyleugenol, safrole, and thujone may cause adverse health effects.   Objective: To review recent domestic and international scientific papers in order to substantiate the importance of regulating maximum permissible levels of monoterpene ketones (pulegone, menthofuran, and thujone) and alkenylbenzenes (estragole, methyleugenol, and safrole) in plant raw materials and plant-based nutritional supplements.   Materials and methods: We used the keywords pulegone, menthofuran, methyleugenol, estragole, safrole, and thujone to search Scopus, Web of Science, PubMed, and RSCI abstract and citation databases and then applied information analysis and expert examination techniques to summarize research data published in Russian and English languages in 2001–2021.The initial sample consisted of 43 articles, of which 13 were excluded after initial screening. The selection criteria included availability of data on metabolism of the organic compounds in question, their levels in herbs and herbal teas, toxic effects on experimental animals, and potential adverse health effects in humans. We selected 30 full-text scientific publications andclassified their data by the type of interventions.   Results: The analysis of numerous studies of monoterpene ketones and alkenylbenzenes indicates a toxic effect of these groups of compounds on experimental animals. The International Agency for Research on Cancer (IARC) has classified pulegone, methyleugenol and safrole in Group 2B, which means that they are possibly carcinogenic to humans. Human health risks from plant-based alkenylbenzenes contained in dietary supplements are also demonstrated.   Conclusion: Our findings prove the need to take appropriate risk management measures in order to limit the use of certain plant species containing high concentrations of biologically active substances posing threat to human health and to regulate their permissible levels in plant-based supplements.

токсичностьБАД к пищерастительное сырьепулегонментофуранметилэвгенолэстраголсафролтуйонtoxicityfood supplementsplant raw materialspulegonementhofuranmethyleugenolestragolesafrolethujoneИсследование проведено без спонсорской поддержкиThe authors received no financial support for the research, authorship, and/or publication of this articleReferencesRamos da Silva L. R., Ferreira O. O., Cruz J. N., et al. Lamiaceae essential oils, phytochemical profile, antioxidant and biological activities. Evid Based Complement Alternat Med. 2021; 2021: 6748052. doi: 10.1155/2021/6748052Ramos da Silva LR, Ferreira OO, Cruz JN, Franco С, Oliveira dos Anjos Т, et al. Lamiaceae Essential Oils, Phytochemical Profile, Antioxidant and Biological Activities // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume 2021, Article ID 6748052, 18 pages; https://doi.org/10.1155/2021/6748052Kulkarni S. A., Nagarajan S. K., Ramesh V., Palaniyandi V., Selvam S. P., Madhavan T. Computational evaluation of major components from plant essential oils as potent inhibitors of SARS-CoV-2 spike protein. J Mol Struct. 2020; 1221: 128823. doi: 10.1016/j.molstruc.2020.128823Kulkarni SA, Nagarajan SK, Ramesh V, Palaniyandi V, Selvam SP, et al. Computational evaluation of major components from plant essential oils as potent inhibitors of SARS-CoV-2 spike protein // Journal of Molecular Structure 1221 (2020) 128823, - P. 5-6, 8; https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.128823Asif M., Saleem M., Saadullah M., Yaseen H. S., Al Zarzour R. COVID-19 and therapy with essential oils having antiviral, anti-inflammatory, and immunomodulatory properties. Inflammopharmacology. 2020; 28 (5): 1153-1161. doi: 10.1007/s10787-020-00744-0Muhammad А, Mohammad S, Malik S, Hafiza YS, Raghdaa ZA. COVID-19 and therapy with essential oils having antiviral,anti-inflammatory, and immunomodulatory properties // Inflammopharmacology 2020. - P. 5; https://doi.org/10.1007/s10787-020-00744-0He S., Zhang С., Zhou Р., et al. Herb-induced liver injury: phylogenetic relationship, structure – toxicity relationship, and herb-ingredient network analysis. Int J Mol Sci. 2019; 20 (15): 3633. doi: 10.3390/ijms20153633He S, Zhang С, Zhou Р, Zhang Х, Ye Т, et al. Herb-Induced Liver Injury: Phylogenetic Relationship, Structure-Toxicity Relationship, and Herb-Ingredient Network Analysis // Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 3633; doi:10.3390/ijms20153633. – Р. 3; www.mdpi.com/journal/ijmsIARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Some Drugs and Herbal Products. IARC Мonographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, vol. 108. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer; 2016. Accessed July 20, 2022. https://publications.iarc.fr/Book-And-Report-Series/Iarc-Monographs-On-The-Identification-Of-Carcinogenic-Hazards-To-HumansInternational Agency for Research on Cancer. Мonographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Some drugs and herbal products, ISBN 978 92 832 0174 8, 2016. - V.108.Compendium of botanicals reported to contain naturally occuring substances of possible concern for human health when used in food and food supplements. EFSA J. 2012; 10 (5): 2663. doi: 10.2903/j.efsa.2012.2663Compendium of botanicals reported to contain naturally occuring substances of possible concern for human health when used in food and food supplements // EFSA Journal 2012; 10(5):2663; doi:10.2903/j.efsa.2012.2663Dosoky N. S., Setzer W. N. Maternal reproductive toxicity of some essential oils and their constituents. Int J Mol Sci. 2021; 22 (5): 2380. doi: 10.3390/ijms22052380Dosoky NS, Setzer WN. Review Maternal Reproductive Toxicity of Some Essential Oils and Their Constituents // Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 2380, - P. 11; https://doi.org/10.3390/ijms22052380Головкин Б. Н. Биологически активные вещества растительного происхождения : В трех томах / Б. Н. Головкин. – Москва: Федеральное государственное унитарное предприятие «Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительный центр «Наука», 2001. – Т. 1. – 764 с. / Golovkin B. N., Rudenskaya R. N., Trofimova I. A., Schroeter A. I., Semikhov V. F. [Biologically Active Substances of Plant Origin.] Vol. 1. Moscow: Nauka Publ.; 2001. (In Russ.)Golovkin BN, Rudenskaya RN, Trofimova IA, Schroeter AI, Semikhov VF. [Biologically Active Substances of Plant Origin.] Vol. 1 Moscow: Nauka Publ.; 2001 (In Russ.)Božović M., Ragno R. Calamintha nepeta (L.) Savi and its main essential oil constituent pulegone: biological activities and chemistry. Molecules. 2017; 22 (2): 290. doi: 10.3390/molecules22020290Božovi´c М, Ragno R. Calamintha nepeta (L.) Savi and its Main Essential Oil Constituent Pulegone: Biological Activities and Chemistry // Molecules 2017, 22, 290 - P. 25; doi:10.3390/molecules22020290; www.mdpi.com/journal/moleculesSouldouzi R., Razi M., Shalizar Jalali A., Jalilzadeh-Amin G., Amani S. Effect of (R)-(+) pulegone on ovarian tissue; correlation with expression of aromatase Cyp19 and ovarian selected genes in mice. Cell J. 2018;20(2):231-243. doi: 10.22074/cellj.2018.4798Souldouzi R, Razi M, Shalizar Jalali A, Jalilzadeh-Amin G, Amani S. Effect of (R)-(+) pulegone on ovarian tissue; correlation with expression of aromatase Cyp19 and ovarian selected genes in mice. Cell J. 2018; 20(2): 231-243. doi: 10.22074/cellj.2018.4798Natural Sources of Flavourings: Report No. 2. Strasbourg: Council of Europe; 2007.Health protection of the consumer. Natural sources of flavourings substances. Report No 2.- Strasbourg. - 2007.- 189 p.; ISBN 978-92-871-6156-7Regulations (EC) No 2232/96 and (EC) No 110/2008 and Directive 2000/13/E. OJEU. 2008: 34-50.Regulations (EC) No 2232/96 and (EC) No 110/2008 and Directive 2000/13/EC // Official Journal of the European Union.-2008.- L. 354.- P. 34-50Ibrahim R., Nyska A., Dunnick J., Ramot Y. The toxicologic pathology aspects of selected natural herbal products and related compounds. J Toxicol Pathol. 2021; 34 (3): 181-211. doi: 10.1293/tox.2021-0016Ibrahim R, Nyska A, Dunnick J, Ramot Y. The toxicologic pathology aspects of selected natural herbal products and related compounds // J Toxicol. Pathol. 2021; 34: 181–211. – Р. 201-203; https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/National Toxicology Program. Toxicology and carcinogenesis studies of pulegone (CAS No. 89-82-7) in F344/N rats and B6C3F1 mice (gavage studies). Natl Toxicol Program Tech Rep Ser. 2011; (563): 1-201.NTP; National Toxicology Program (2011). Toxicology and carcinogenesis studies of pulegone (CAS No. 89–82–7) in F344/N rats and B6C3F1 mice (gavage studies). Natl Toxicol Program Tech Rep Ser, 563:1–201. PMID:21921962Brewer C. T., Chen T. Hepatotoxicity of herbal supplements mediated by modulation of cytochrome P450. Int J Mol Sci. 2017;18 (11): 2353. doi: 10.3390/ijms18112353Brewer CT , Chen T. Hepatotoxicity of Herbal Supplements Mediated by Modulation of Cytochrome P450 // Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 2353; doi:10.3390/ijms18112353. – Р. 14-15; www.mdpi.com/journal/ijmsБагрянцева О. В. О регламентации применения вкусоароматических веществ и вкусоароматических препаратов при производстве ароматизаторов и пищевых продуктов / О. В. Багрянцева, Г. Н. Шатров // Вопросы питания. – 2013. – Т. 82. – № 1. – С. 23–32 / Bagryantseva O. V., Shatrov G. N. About flavoring substances and flavoring preparations regulation in the field of manufacturing of flavorings and foodstuffs. Voprosy Pitaniya. 2013; 82 (1): 23-32. (In Russ.)Bagryantseva OV, Shatrov GN. On the regulation of the use of flavoring substances and flavoring preparations in the production of flavorings and food products // Voprosy Pitaniya. 2013, V.82, №1, p.23-32 (In Russ.)Zárybnický T., Matoušková P., Lancošová B., Šubrt Z., Skálová L., Boušová I. Inter-individual variability in acute toxicity of R-pulegone and R-menthofuran in human liver slices and their influence on miRNA expression changes in comparison to acetaminophen. Int J Mol Sci. 2018; 19 (6): 1805. doi: 10.3390/ijms19061805Zarybnicky T, Matouškov P, Lancošovа B, Šubrt Z, Skálovа L, et al. Inter-Individual Variability in Acute Toxicity of R-Pulegone and R-Menthofuran in Human Liver Slices and Their Influence on miRNA Expression Changes in Comparison to Acetaminophen // Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 1805; doi:10.3390/ijms19061805. – Р. 3, 9-11; www.mdpi.com/journal/ijmsEisenreich A., Götz M. E., Sachse B., Monien B. H., Hermann K., Schäfer B. Alkenylbenzenes in foods: aspects impeding the evaluation of adverse health effects. Foods. 2021; 10 (9): 2139. doi: 10.3390/foods10092139Eisenreich A, Götz ME, Sachse B, Monien BH, Herrmann K, et al. Alkenylbenzenes in Foods: Aspects Impeding the Evaluation of Adverse Health Effects // Foods 2021, 10, 2139; https://doi.org/10.3390/foods10092139European Medicines Agency, 2020 Public statement on the use of herbal medicinal products containing estragole, EMA/HMPC/137212/2005 Rev. 1.European Medicines Agency, 2020 Public statement on the use of herbal medicinal products containing estragole, EMA/HMPC/137212/2005Tangpao T., Chung H. H., Sommano S. R. Aromatic profiles of essential oils from five commonly used Thai Basils. Foods. 2018; 7 (11): 175. doi: 10.3390/foods7110175Tangpao T, Chung H, Sommano S. Alkenylbenzenes in Foods: Aspects Impeding the Evaluation of Adverse Health Effects // Foods 2021, 10, 2139; https://doi.org/10.3390/foods10092139Alminderej F., Bakari S., Almundarij T. I., Snoussi M., Aouadi K., Kadri A. Antioxidant activities of a new chemotype of Piper cubeba L. fruit essential oil (methyleugenol/eugenol): in silico molecular docking and ADMET studies. Plants (Basel). 2020; 9 (11): 1534. doi: 10.3390/plants9111534Alminderej F, Bakari S, Almundarij TI, Snoussi M, Aouadi K, et al. Antioxidant Activities of a New Chemotype of Piper cubeba L. Fruit Essential Oil (Methyleugenol/Eugenol): In Silico Molecular Docking and ADMET Studies // Plants 2020, 9, 1534; doi:10.3390/plants9111534Wang Y. K., Li W. Q., Xia S., Guo L., Miao Y., Zhang B. K. Metabolic activation of the toxic natural products from herbal and dietary supplements leading to toxicities. Front Pharmacol. 2021; 12: 758468. doi: 10.3389/fphar.2021.758468Wang Y-K Li WQ, Li WQ, Xia S, Guo L, Miao Y, Zhang B-K. Metabolic Activation of the Toxic Natural Products From Herbal and Dietary Supplements Leading to Toxicities // Front. Pharmacol. 12:758468; doi: 10.3389/fphar.2021.758468Gori L., Gallo E., Mascherini V., Mugelli A., Vannacci A., Firenzuoli F. Can estragole in fennel seed decoctions really be considered a danger for human health? A fennel safety update. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 860542. doi: 10.1155/2012/860542Gori L, Gallo E, Mascherini V, Mugelli A, Vannacci A, Firenzuoli1 F. Can Estragole in Fennel Seed Decoctions Really Be Considered a Danger for Human Health? A Fennel Safety Update // Hindawi Publishing Corporation Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, Volume 2012; doi:10.1155/2012/860542Nohmi T., Masumura K., Toyoda-Hokaiwado N. Transgenic rat models for mutagenesis and carcinogenesis. Genes Environ. 2017; 39: 11. doi: 10.1186/s41021-016-0072-6Nohmi T, Masumura K, Toyoda-Hokaiwado N. Transgenic rat models for mutagenesis and carcinogenesis // Genes and Environment (2017) 39:11; DOI 10.1186/s41021-016-0072-6Paini A., Sala Benito J. V., Bessems J., Worth A. P. From in vitro to in vivo: Integration of the virtual cell based assay with physiologically based kinetic modelling. Toxicol In Vitro. 2017; 45 (Pt 2): 241-248. doi: 10.1016/j.tiv.2017.06.015Paini A, Benito J, Bessems J, Worth AP. From in vitro to in vivo: Integration of the virtual cell based assay with physiologically based kinetic modeling // Toxicology in Vitro 45 (2017) 241-248; https://doi.org/10.1016/j.tiv.2017.06.015Suparmi S., Ginting A. J., Mariyam S., Wesseling S., Rietjens I. Levels of methyleugenol and eugenol in instant herbal beverages available on the Indonesian market and related risk assessment. Food Chem Toxicol. 2019;125:467-478. doi: 10.1016/j.fct.2019.02.001Suparmia S, Gintinga AJ, Mariyama S, Wesselinga S, Rietjensa IMCM. Levels of methyleugenol and eugenol in instant herbal beverages available on the Indonesian market and related risk assessment // Food and Chemical Toxicology (125) 2019 467-478; https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.02.001IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Some chemicals present in industrial and consumer products, food and drinking-water. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 2013; 101: 9-549.International Agency for Research on Cancer. Мonographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Some chemicals present in industrial and consumer products, food and drinking-water, ISBN 978 92 832 1324 6, 2013. - V.101.Bode A. M., Dong Z. Toxic phytochemicals and their potential risks for human cancer. Cancer Prev Res (Phila). 2015; 8 (1): 1-8. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-14-0160Bode AM, Dong Z. Toxic phytochemicals and their potential risks for human cancer // Cancer Prevention Research, 2014, doi:10.1158/1940-6207.CAPR-14-0160Yang A. H., Zhang L., Zhi D. X., Liu W. L., Gao X., He X. Identification and analysis of the reactive metabolites related to the hepatotoxicity of safrole. Xenobiotica. 2018; 48: 1164-1172. doi: 10.1080/00498254.2017.1399227Yang A-H, Zhang L, Zhi D-X, Liu W-L, Gao Х, He Х. Identification and analysis of the reactive metabolites related to the hepatotoxicity of safrole // UNIVERSITY OF ADELAIDE LIBRARIES, October 2017; http://dx.doi.org/10.1080/00498254.2017.1399227IARC monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to man: some naturally occurring substances. IARC Monogr Eval Carcinog Risk Chem Man. 1976; 10: 1-342.International Agency for Research on Cancer. Мonographs on the evaluation of carcinogenic risks of chemicals to man. Some naturally occurring substances, 1976. - V.10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.