Comparison of the mutagenicity of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Orange 1 and Disperse Red 13 using Salmonella/microssome mutagenicity assay

Os azo corantes representam o maior grupo de corantes utilizados na indústria, principalmente no ramo têxtil. Sabe-se que grande parte desses produtos resiste aos sistemas de tratamento de efluente e assim, cerca de 10-15% dos corantes perdidos durante o processo de tingimento são lançados no efluente e atingem o meio ambiente. Alguns corantes desse grupo têm mostrado ser cancerígenos e mutagênicos para animais e humanos. Essa toxicidade se deve, em parte, à clivagem da ligação azo formando aminas aromáticas potencialmente cancerígenas. Ainda, a ação de sistema de metabolização nos grupamentos substituintes pode alterar a toxicidade destes compostos. Neste trabalho foram testados os azo corantes Disperse Orange 1 (4-(4--nitrofenilazo)difenilamina); pureza 96%; CAS no 2581-69-3), Disperse Red 1(N-etil-N(2-hidroxietil)-4-(4-nitrofenilazo)anilina; pureza 95%; CAS no. 2872-52-8) e Disperse Red 13 (2-[4-(2-cloro-4-nitrofenilazo)-N-etilfenilamino] etanol; pureza de 95%; CAS no 3180-81-2) usando o ensaio de mutagenicidade com Samonella. Foram utilizadas as linhagens tradicionais, TA98 e TA100 e suas respectivas derivadas com superprodução de nitroredutase e O-acetiltransferase, YG1041 e YG1042. Todos os corantes testados mostraram respostas mais altas com a linhagem TA98 em relação a TA100, o que sugere que esses compostos exercem seu efeito mutagênico principalmente por deslocamento do quadro de leitura do DNA. Para os três corantes, a resposta da linhagem YG1041 em relação a sua parental TA98 foi significativamente aumentada, mostrando a importância da nitroredutase e O-acetiltransferase na mutagenicidade desses corantes. Tal fato foi confirmado com as respostas da TA100 em relação a YG1042. O sistema de metabolização exógeno (S9) diminuiu a mutagenicidade de todos os corantes testados. Considerando os resultados obtidos com a linhagem YG1041, o corante Disperse Red 1 é o mais potente, seguido do Disperse Orange 1 e do Disperse Red 13.Azo dyes constitute the largest group of colorants used in industry, mainly the textile one, and they pass through industrial wastewater treatment plants nearly unchanged due to their resistance to aerobic treatment. Therefore, it is estimated that 10-15% of the dyes are lost in the effluent during the dyeing process, reaching the environment. Some of these dyes have been shown to be carcinogenic and mutagenic to animals and humans. This toxic effect is, in part due to azo bond cleavage that forms potentially carcinogenic aromatic amines. The toxicity of the dyes can also be altered by the biotransformation of the substitutens. We tested the azo dyes Disperse Orange 1 (4-(4-Nitrophenylazo)diphenylamine); 96% purity; CAS number 2581-69-3), Disperse Red 1(N-Ethyl-N-(2-hydroxyethyl)-4-(4-nitrophenylazo)aniline; 95% purity; CAS number 2872-52-8) and Disperse Red 13 (2-[4-(2-Chloro-4-nitrophenylazo)-N-ethylphenylamino]ethanoll; 95% purity; CAS number 3180-81-2) using Salmonella/microssome mutagenicity assay. We used the traditional strains TA98 and TA100 and the strains with overproducing nitroreductase and O-acetyltransferase, YG1041 and YG1042, derivative of the TA 98 and TA100, respectively. All the dyes tested showed higher responses with the strain TA98 when compared with TA100, suggesting that these compounds induce mainly frameshift mutations. Moreover, we observed an increase in the mutagenicity with the overproducing nitroreductase and O-acetyltransferase strains, showing the importance of these enzymes in the mutagenicity of these dyes. In addition, for all the dyes the mutagenicity decreased after the S9 addition. According to mutagenic response with YG1041, Disperse Red 1 was the most potent, followed by Disperse Orange 1 and Disperse Red 13