Effects of Ethy-Gen® II Concentrate on Wistar Rats and Nutritional Properties of Banana (Musa spp) Khartoum State, Sudan

Abstract

ABSTRACT

Recently in the Sudan there is much and growing concern about uses of Ethy-Gen® II as artificial ripening of fruits and there is a lack of information about the possible effects to the health. This study done in local markets in Khartoum state and laboratories of Faculty of Science and Technology-Al-NeelainUniversity.Aims to investigate the effect of various oral doses of Ethy-Gen® II concentrate, on the growth, biochemical, hematological and pathological characteristics of Wistar Rats and to evaluate the effect of ripening and nutritional properties of bananas.In the acute toxicity study, fifteen, 3-month old, both sexes Wister rats were allotted to three groups. The Ethy-Gen® II Ripening Concentrate was administrated in a single dose of 100 % and 75% and control. In the chronic toxicity study, the rats were allotted to four groups, each of 6 rats. Group one, untreated group, groups 2, 3 and 4 treated with Ethy-Gen® II Ripening Concentrate in daily oral doses of 5, 15 and 25% for 8 weeks. The body weight was recorded weekly, hematological and biochemical parameters were measured, in addition to pathological changes and certain behavioral changes. The mortality was observed in rats during the experiment period. The physiochemical properties of the unripe, ripe bananas and mineral contents were determined.Results showed that the doses, 100 and 75% doses were lethal to rats and caused gradual reduction of reflexes, inability to move and huddling together. In the sub-chronic toxicity study, body weight was significantly decreased. Activities ofAlanine aminotransferase (ALT),Aspartate aminotransferase(AST), andAlkaline phosphatase(ALP) were significantly decreased in untreated group from 81.6 to (66.2, 55.4, and 187.2) in treated groups with difference doses 5%, 15%, 25% respectively in Aspartate aminotransferase and from 66.0 in untreated group to (55.8, 50.0, 36.6) in treated groups with difference doses 5%, 15%, 25% respectively in Alanine aminotransferase, also decrease in Alkaline phosphatase from 214.6 in untreated group to (187.2, 204.2, 165.3) in treated groups with difference doses 5%, 15%, 25% respectively. WhileWhite Blood Cell(WBC), Creatinine and Urea concentration were significantly elevated, in White Blood Cell increase from 6.1 in untreated group to (8.7, 9.9, 8.4) in treated groups with difference doses 5%, 15%, 25% respectively and from 0.70 in untreated group to (0.72, 0.69, 0.98) in treated groups with difference doses 5%, 15%, 25% respectively in creatinine , also from 52.4 in untreated group to (71.2, 64.4, 64.0) in treated group with difference doses with difference doses 5%, 15%, 25% respectively in Urea. Daily oral doses of 15 and 25% Ethy-Gen® II Ripening Concentrate for 8 weeks show slight alterations in the liver and kidneys. In spite of treated banana ripened faster, the nutritional values (moisture, ash, protein, fat, carbohydrate, organic) were lower than naturally ripened, the moisture decrease from 77.04 in untreated banana to (74.54, 74.03, 73.41) in treated banana with different doses 47ml, 20ml, 2ml of Ethy-Gen® II Concentrate, the ash content decrease from 0.90 in untreated banana to (0.98, 0.84, 0.80) in treated banana with difference dosesrespectively 47ml, 20ml and 2ml, the protein decrease from 3.4 in untreated banana to (2.06, 0.86, 1.60) in treated banana with difference doses respectively 47ml, 20ml and 2ml, the fat decrease from 0.6 in naturally ripened to (0.4, 0.2, .28) in treated bananas with difference doses respectively 47ml, 20ml and 2ml , the carbohydrate decrease from 18.1 in naturally ripened to (14.8, 14.5, 16.8) in treated banana with difference doses respectively 47ml, 20ml and 2ml, the organic decrease from 93.01 in naturally ripened to (92.78, 90.43, 92.89) in treated banana with difference doses respectively 47ml, 20ml and 2ml . These findings revealed that the administration of Ethy-Gen® II Concentrate in higher oral doses for 24 hrs have lethal effects and the in lower oral doses for two months have toxic effects in liver and kidney tissues and continuous consumption affect, the function of liver and kidneys. The Ethy-Gen® II accelerates the ripening, and alters the nutritional values of bananas. مستخلص البحث تزايدت الاهتمامات مؤخرا في السودان حول استعمال مادة الانضاج (Ethy-Gen® II Ripening Concentrate) التي تستعمل في انضاج الفاكهة مع عدم توافر معلومات كافية عن مدي تاثيرها السلبي علي الصحة.نفذت هذه الدراسة بولاية الخرطوم في الاسواق المحلية ومعامل جامعة النيلين للعلوم والتكنولوجيا. حيث هدفت الدراسة للتحقق من تاثير الجرعات الشفوية ذات التراكيز المختلفة من مادة الانضاج علي النمو، التفاعلات البيوكيميائية، خلايا الدم وكذلك تاثير هذه المادة علي مرحلة النضوج وخصائص التغذية بالنسبة للموز. دراسة السمية الحادة نفذت على عدد 15 من فئران التجارب ( ذكر، انثي). قسمت الي ثلاث مجموعات، المجموعة الاولي جرعة احذت جرعةواحدة مركزة من مادة الانضاج(Ethy-Gen® II Ripening Concentrate) 100% والمجموعة الثانية جرعة واحدة 75% و المجموعة الثالثة مجموعة ضابطة احذت جرعة ماء مقطر. وعند دراسة السمية المزمنة قسمت فئران التجارب الي اربعة مجموعات كل مجموعة محتوية علي عدد 6 فئران. المجموعة الاولي كانت مجموعة كنترول، المجموعة الثانية،الثالثة والرابعة كانت تتناول جرعات ذات تراكيز مختلفة من مادة الانضاج (Ethy-Gen® II Ripening Concentrate) يوميا لمدة 8 اسابيع 5%،15%،25% علي التوالي. سجلت الاوزان خلال اسابيع التجربة، وتم تحليل عناصر التفاعلات البيوكيميائية وخلايا الدم بالاضافة الي رصد التغيرات المرضية والسلوك، كما شهدت حالات وفيات خلال فترة التجربة. وتم ايضا تحليل الخصائص الفيزوكيميائية للموز الطبيعي والمعالج بمادة الانضاج (Ethy-Gen® II Ripening Concentrate) وكذلك محتوي العناصر.كانت نتائج التحاليل علي النحو التالي: الجرعات العالية التركيز 100% و 75% ادت الي سمية الفئران وسببت ضعف في المرونة، عجز في الحركة وحالة من الخمول. في دراسة السمية المزمنة كانت هنالك نقصان واضح في الاوزان ونشاطات الانزيماتAlanine aminotransferase (ALT)، Aspartate aminotransferase(AST) وAlkaline phosphatase (ALP). توصلت الدراسة الي ان النقصان في نشاط انزيم (AST) من 81.6 في مجموعة القياس المجموعة الغير مجرعة الي (66.2، 55.4، 36.6) في المجموعات التي جرعت بجرعات مختلفة التراكيز5%،15 % و25% علي التوالي وكذلك نقصان نشاط انزيم (ALT)من 66.0 في المجموعة الغير معالجة الي (55.8، 50.0، 36.6) في المجموعات التي اخذت تراكيز مختلفة من مادة الانضاج 5%، 15% و 25% علي التوالي وايضا نقصان نشاط انزيم (ALP) في المجموعة الغير معالجة من 214.6 الي (187.7،204.2، 165.3) في المجموعات التي جرعت بتراكيز مختلفة من مادة الانضاج 5%، 15% و 25% علي التوالي. اما بالنسبة لخلايا الدم البيضاء(WhileWhite Blood Cell) والكراتينين (Creatinine) و اليوريا (Urea) لوحظ هنالك ارتفاع واضح حيث زادت نسبة خلايا الدم البيضاء من 6.1 في المجموعة الغير مجرعة الي (8.7، 9.9، 8.7) في المجموعات المجرعة بنسب تراكيز مختلفة 5%،15% و25% علي التوالي.كما زادت نسبة الكراتينين من 0.70 في المجوعة الغير مجرعة الي (0.72، 0.91، 0.98)في المجموعات المجرعة بنسب تراكيز مختلفة 5%،15% و25% علي التوالي.وايضا زادت نسبة اليوريا من 52.4في المجموعة الغير معالجة الي (71.7، 64.4، 64.0) في المجموعات المعالجة بنسب تراكيز مختلفة 5%،15% و25% علي التوالي.اما في حالة الموز الذي تم انضاجة بواسطة مادة الانضاج فقد لوحظ سرعان في عملية النضوج وتدني في نسبة القيم الغذائية للموز (الرطوبة، الرماد، البروتين، الدهون، الكربوهيدريت، محتوي المواد العضوية وكذلك العناصر المعدنية المكونة للموز مقارنة مع الموز الناضج طبيعا. حيث نقصت نسبة الرطوبة من 77.09 في الموز الناضج طبيعيا الي (74.54، 74.03، 73.4) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي. نقصت نسبة الرماد من 1.34 في الموز الناضج طبيعيا الي (0.98، 0.84، 0.80) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي. نقصت نسبة البروتين من 3.4 في الموز الناضج طبيعيا الي (2.06، 0.86، 1.60) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي.نقصت نسبة الدهون من 0.6 في الموز الناضج طبيعيا الي (0.4، 0.2، 0.28) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي. نقصت نسبة الكربوهيدرات من 18.1 في الموز الناضج طبيعيا الي (14.8، 14.5، 16.8) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي. نقص محتوي المواد العضوية من 93.01 في الموز الناضج طبيعيا الي (92.78، 90.43، 92.89) في الموز المعالج بمادة الانضاج بتراكيز مختلفة 47مل، 20مل و2مل علي التوالي. اظهرت الدراسة ان الجرعات الشفوية ذات التركيز العالي لمدة 24 ساعة كان لها تاثير قاتل، اما الجرعات ذات التركيز الاقل علي مدي شهرين كان لها تلثير سام عاي انسجة الكبد والكلية كما اثرت ايضا علي وظائف الكبد والكلية. بالرغم من ان مادة الانضاج تسرع من عملية النضوج الا ان لها تاثير واضح علي القية الغذائية للموز.