Assessment of Cytotoxic and Genotoxic Effects of L-Carnitine in Allium cepa Root Tip Assay

L- Karnitinin Sitotoksik ve Genotoksik Etkilerinin Allium cepa Kök Ucu Testi ile Değerlendirilmesi

Abstract

L-carnitine is an endogenous molecule that is naturally synthesized and involved in energy metabolism of the organism. In this study, it was aimed to reveal potential genotoxic effects of l-carnitine using Allium cepa L. (onion) test. To investigate effects of different doses of l-carnitine (100, 250, 500, 750, 1000, 1250 mg/L) on mitotic activity and chromosome structure, 1250 (0.22), 1000 (0.25) and 250 (0.21) mg/L of l-carnitine doses stimulated mitotic activity compared to the control group (0 mg/L l-carnitine) (0.20), however, it was determined that 500 mg/L l-carnitine concentration (0.11) inhibited cell division. Genotoxic effect of l-carnitine were compared with all studied concentrations and although there were no chromosome aberrations in the control group of onion meristematic cells, numerious chromosome aberations were found in all application groups of lcarnitine concentrations such as disorderly prophase, micronucleus, fault polarization, lagging chromosomes, anaphase and/or telophase bridges and denucleated cells. The results presented in this study showed that dose of 1000 mg/L of l-carnitine, which is frequently used in diets as a dietery supplement, stimulated mitotic activity via increasing cell division and reduced genotoxic damage on chromosomes, however 500 mg/L of l-carnitine dose had a toxic effect on cells and increased aberration rates on chromosome structure.

Özet

L-karnitin organizma için enerji metabolizmasında görevli doğalolarak sentezlenen endojen bir moleküldür. Bu çalışmada, Alliumcepa L. (soğan) testi ile l-karnitinin muhtemel genotoksik etkileriniortaya koymak amaçlanmıştır. Farklı dozlarda (100, 250, 500, 750,1000, 1250 mg/L) l-karnitinin mitotik aktivite ve kromozomdavranışları üzerine etkilerine dair yapılan çalışmada kontrolgrubuna (0 mg/L l-karnitin) (0.20) oranla 1250 (0.22), 1000 (0.25) ve250 (0.21) mg/L l-karnitin uygulamasının mitotik aktiviteyi teşvikettiği, 500 (0.11) mg/L l-karnitin uygulamasının ise hücre bölünmesinibaskıladığı belirlenmiştir. L-karnitinin genotoksik etkisi bakımından,kontrol grubu soğan kök meristematik hücrelerinde kromozomaberasyonlarına rastlanmazken, tüm uygulama gruplarında farklıtipte (düzensiz profaz, mikronukleus, yanlış kutuplaşma, geri kalmışkromozomlar, anafaz ve telofaz köprüsü, çift nukleuslu hücre) vesayıda anormal kromozomlara rastlanmıştır. Bu çalışmada ortayakonulan sonuçlar, gıda takviyesi olarak sıklıkla tüketilen l-karnitinin1000 mg/L’lik dozunun mitotik aktiviteyi teşvik etmek suretiyle hücrebölünmesini artırdığı ve kromozomlar üzerindeki genotoksik hasarıindirgemesine rağmen 500 mg/L’lik l-karnitin dozunun hücrelerdetoksik etkiye sahip olduğu ve kromozom yapısı üzerindeaberasyonların oranını artırdığını göstermiştir.