Effects of potassium sorbate (food preservative) and tartrazine (food dye) on the female reproductive system

Abstract

Au cours du siècle dernier, un nombre croissant de couples éprouve des difficultés à procréer sans assistance médicale. Selon les estimations de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), environ une personne sur six en âge de procréer dans le monde est confrontée à l'infertilité au cours de sa vie, ce qui impacte sa famille et sa communauté. Dans le monde, l'augmentation de la prévalence de ce trouble de la reproduction, observée tant chez les humains que chez les animaux, est de plus en plus liée au mode de vie, tel que l'exposition aux perturbateurs endocriniens (PEs). Plusieurs additifs alimentaires présents dans notre alimentation peuvent augmenter le risque d'infertilité autant bien chez l'homme que chez la femme. Il est donc crucial de comprendre leur impact afin de protéger la santé de la population et la fonction de reproduction. Sur cette base, les effets d'une exposition des rates immatures de souche Wistar au sorbate de potassium (doses de 12,5, 45 et 78 mg/kg PC) et à la tartrazine (doses de 7,5, 27 et 47 mg/kg PC) ont été évalués. Les effets d’une administration orale quotidienne du sorbate de potassium et de la tartrazine chez les rates de 21 jours d’âge jusqu’à la mise bas ont fait l’objet de cette étude. Il était question pour nous d’étudier leurs effets sur l’activation de l’axe hypothalo-hypophyso-ovarien, le comportement sexuel, la fertilité des parents et des descendants de la première, deuxième et troisième génération. Comparé au groupe témoin, aucune variation significative n'a été observée en ce qui concerne le poids corporel des parents (F0) traités au sorbate de potassium et à la tartrazine. Les résultats ont montré que, les rats recevant le sorbate de potassium (78 mg/kg PC) présentaient une diminution significative (p < 0,001) du pourcentage d'animaux avec ouverture vaginale au jour 46 postnatal, ainsi qu'une diminution du nombre de follicules primaires (p < 0,01), du poids relatif des ovaires et une augmentation du nombre de follicules en atrésie (p < 0,001). La tartrazine quant à elle, a entrainé à la dose de 47 mg/kg PC, une augmentation significative du pourcentage de rates avec ouverture vaginale au jour 46 postnatal (p < 0,05), une augmentation significative du nombre de follicules totaux (p < 0,01), primaires (p < 0,01), secondaires (p < 0,001) et antraux (p < 0,01) chez les animaux F0. Apres 40 jours de traitement des parents F0, la tartrazine a également entrainé à la dose de 47 mg/kg, une augmentation significative du taux sérique d'œstrogène et de LH, ainsi qu'une augmentation de la taille de l'épithélium utérin aux doses de 27 et 47 mg/kg PC. Sur le comportement sexuel, la présente étude montre que l'administration d’une dose unique de sorbate de potassium (12,5, 45 et 78 mg/kg PC) et de la tartrazine (7,5, 27 mg/kg PC et de 47 mg/kg PC) aux rates F0 a entrainé une diminution (p < 0. 05) du ratio du cycle œstral (tartrazine à la dose de 7,5 mg/kg PC), du nombre des cycles de 4 xxvii à 5 jours (tartrazine aux doses de 7,5 et 47 mg/kg PC) et une augmentation (p < 0,01) du nombre des cycles irréguliers (sorbate de potassium à la dose de 78 mg/kg PC). L'analyse des vidéos enregistrées lors du test de comportement sexuel a montré que l'administration du sorbate de potassium et de la tartrazine à la F0 a induit une augmentation de la fréquence de changement de compartiment (T 27, p < 0,01 ; et T 47, p < 0,001), de la latence de « hopping » (SP 45, p < 0,05), du nombre de rejets (SP 12,5, p < 0,001) et de la latence de lordose (SP 78, p < 0,001 et T 27, p < 0,05) et d'une diminution de la latence de « darting » (T 7,5, p < 0. 01), de « hopping » (tartrazine à toutes les doses testées), et de la fréquence de lordose (SP 12,5 et 45, p < 0,01). L'évaluation des effets sur la fertilité a révélé que l'exposition au sorbate de potassium ou à la tartrazine du jour 21 postnatal à la parturition a entrainé une diminution de l'index de fertilité, du taux de gestation, de l'index d'implantation et de l'augmentation de l'index de résorption et des pertes avant implantation, ceci comparé au groupe témoin. Les résultats sur la toxicité reproductive montrent que l'administration du sorbate de potassium ou de la tartrazine aux femelles gestantes a provoqué une diminution du gain pondéral (SP 12,5, F3 ; SP 45, F2 ; SP 78, F1 et F3 ; T 7,5, F1 ; F2 ; et F3 ; T 27, F3 ; T 47, F1 et F3), du sex ratio (sorbate de potassium et tartrazine à toutes les doses), de l'âge moyen de l'ouverture vaginale (T 47 F1), du pourcentage de rates avec ouverture vaginale et du poids relatif de l'utérus avec (SP 12.5 F1), et une diminution de l'âge moyen de l'ouverture vaginale (SP 12.5 F1 et F2). La tartrazine aux doses de 7.5 et 47 mg/kg PC a entrainé une diminution de l'index de fertilité et du taux de gestation en F1. Comparé au groupe témoin, le sorbate de potassium a significativement augmenté la taille de l'épithélium utérin (SP 12.5 F1, p < 0.001; SP 12.5 F2, p < 0.01; SP 45 F2, p < 0.05; SP 12.5 F3, p < 0.001; SP 45 F3, p < 0.001). En ce qui concerne l'évaluation des paramètres biochimiques chez les animaux de la troisième génération, le sorbate de potassium a entrainé une diminution significative de la concentration en protéines totales ovariennes (SP 78, p < 0.001) et de la concentration sérique en progestérone (PS 45 et 78. Sur la folliculogenèse, les résultats montrent que le sorbate de potassium a également entrainé une diminution significative du nombre de follicules primaires (PS 78, p < 0.001) et a augmentation significative du nombre de follicules en atrésie (PS 78). En conclusion, ces résultats pourraient valider en partie les observations mondiales sur la baisse de la fertilité liee a l’exposition aux additifs alimentaires et apportent une preuve scientifique étayant les effets perturbateurs du système endocrinien du sorbate de potassium et de la tartrazine .