The toxicity of sulphite. I. Long-term feeding and multigeneration studies in rats

The toxicity of sulphite was studied by feeding rats on diets containing 0–2% sodium metabisulphite (Na2S2O5) for periods up to 2 yr and over three generations. Undue losses of sulphite were reduced by storing the diets at −18°C prior to feeding. Thiamine deficiency due to destruction of this vitamin by sulphite was prevented by drastic enrichment of the diets with thiamine. During storage up to the time of consumption, the losses of sulphite from the diets containing Na2S2O5 at levels of 0·125, 0·25, 0·50, 1·0 and 2·0% averaged 22, 14, 12, 8 and 4·5%, respectively, while the decrease in thiamine was 2·7, 1·7, 8·3, 14·5 and 15·4%, respectively. The feeding of sulphite considerably decreased thiamine levels in the urine and liver, but the addition of 50 ppm thiamine to the diet prevented thiamine deficiency in rats at sulphite levels up to 2%. A level of 2% sulphite caused slight growth retardation in F1- and F2-generation rats both before and after weaning. Occult blood was present in the faeces in groups given 1% sulphite or more. Relative weights of the kidneys were increased by the 2% sulphite level in the F2-generation females only, but this increase was accompanied by neither functional nor histological changes. Pathological examination revealed hyperplastic changes in both the fore- and glandular stomach with levels of 1 and 2% sulphite in each of the three generations. Some slight alterations were found also with 0·5% in the stomach of the F2-generation rats. There was no indication that sulphite had any carcinogenic effect. In studies on high sulphite levels (0–8%) for 10–56 days, diets containing 6% sulphite caused considerable growth depression and reduced food intake and food efficiency. Anaemia occurred at 2% and above, while the leucocyte count was slightly increased at 6%. Splenomegaly accompanied by a pronounced splenic haematopoiesis occurred with levels of 4% and above. In the forestomach, hyperplastic changes were found with 1% sulphite or more, while ulcers and papillomatous elevations occurred with 6 and 8%. In the glandular stomach, hyperplastic glands, haemorrhagic erosions, necrosis and inflammatory changes were observed with 4, 6 and 8% sulphite. The effects of sulphite on growth, food intake, food efficiency, the blood picture, spleen and stomach pathology and the presence of blood in the faeces were reversible. The dietary level of sulphite showing no untoward effect in rats was 0·25 or 0·215% Na2S2O5 (equivalent to 72 mg SO2/kg body weight/day) taking the loss of sulphite from the diet into account. Afin d'étudier la toxicité du sulfite, on a soumis des rats à des régimes comportant de 0 à 2% de métabisulfite de sodium (Na2S2O5). Ces essais ont duré jusqu'à deux ans et se sont étalés sur trois générations. Les aliments étaient conservés à −18°C jusqu'à la mise en consommation afin de réduire les pertes indésirables de sulfite. On les avait abondamment enrichis de thiamine afin de prévenir la carence en cette vitamine du fait de sa destruction par le sulfite. Les aliments contenant 0, 125, 0,25, 0,50, 1,0 et 2,0% de Na2S2O5 ont perdu respectivement 22, 14, 12, 8 et 4,5% de sulfite pendant leur conservation jusqu'au moment de leur consommation. Les diminutions correspondantes de la teneur en thiamine ont atteint 2,7, 1,7, 8,3, 14,5 et 15,4%. L'ingestion de sulfite a fait fortement diminuer les teneurs en thiamine de l'urine et du foie, mais l'addition de 50 ppm de thiamine aux régimes a prévenu la carence en thiamine, même chez les rats soumis au régime à 2% de sulfite. Le régime à 2% de sulfite a provoqué un léger ralentissement de la croissance chez les rats des générations F1 et F2, aussi bien avant qu'après le sevrage. Du sang occulte était présent dans les fèces des groupes qui recevaient 1% ou plus de sulfite. Le poids relatif des reins a augmenté au régime à 2% de sulfite, mais uniquement chez les femelles de la génération F2; cette augmentation n'était cependant accompagnée d'aucune modification fonctionnelle ou histologique. Les examens pathologiques ont décelé des modifications hyperplastiques du pré-estomac et de l'estomac glandulaire chez les animaux des trois générations appartenant aux groupes qui avaient reçu 1 et 2% de sulfite. De légères altérations ont été décelées également dans l'estomac d'animaux de la génération F2 du groupe qui avait reçu 0,5% de sulfite. Rien n'a indiqué que le sulfite avait un quelconque effet carcinogène. Dans les essais de hautes teneurs en sulfite (de 0 à 8%), qui ont duré de 10 à 56 jours, les régimes à 6% ont provoqué une forte diminution de la croissance et fait baisser la consommation de nourriture et son rendement. Les régimes à 2% et plus ont provoqué de l'anémie, tandis que le nombre de leucocytes augmentait légèrement au régime à 6%. De la splénomégalie accompagnée d'une hématopoïèse splénique marquée s'est manifestée aux régimes à 4% et plus. Des altérations hyperplastiques du pré-estomac ont été constatées chez les animaux qui avaient reçu 1% et plus de sulfite et des ulcères et des papillomes chez ceux qui en avaient reçu 6 et 8%. Des glandes hyperplastiques, des érosions hémorragiques, de la nécrose et des altérations inflammatoires ont été constatées dans l'estomac glandulaire des animaux soumis aux régimes à 4, à 6 et à 8% de sulfite. Les effets du sulfite sur la croissance, la consommation de nourriture, son rendement, la formule sanguine, la pathologie de la rate et de l'estomac et sur la présence de sang dans les féces étaient réversibles. La teneur maximale à laquelle le sulfite n'a pas exercé d'effets indésirables chez le rat s'élève à 0,25% du régime ou à 0,215% de Na2S2O5 (équivalent à 72 mg de SO2 par kg de poids vif et par jour), compte tenu de la perte de sulfite des aliments. Die Toxizität von Sulfit wurde durch sich über bis zu 2 Jahre und über drei Generationen erstreckende Verfütterung von 0–2% Natriummetabisulfit (Na2S2O5) im Futter von Ratten untersucht. Unbeabsichtigte Verluste von Sulfit wurden durch Aufbewahrung des Futters vor dem Verbrauch bei −18°C vermindert. Thiaminmangel infolge der Zerstörung dieses Vitamins durch Sulfit wurde durch starke Anreicherung des Futters mit Thiamin verhindert. Während der Lagerung bis zum Zeitpunkt des Verbrauchs betrug der Verlust an Sulfit aus Futter, das Na2S2O5 in den Konzentrationen 0,125, 0,25, 0,50, 1,0 und 2,0% enthielt, durchschnittlich 22, 14, 12, 8 und 4,5%, während die Abnahme des Thiamingehalts 2,7, 1,7, 8,3, 14,5 und 15,4% betrug. Die Verfütterung von Sulfit verminderte die Thiaminkonzentrationen im Urin und in der Leber beträchtlich, jedoch verhinderte die Zugabe von 50 ppm Thiamin zum Futter den Thiaminmangel bei Ratten, die Sulfit bis zu der Konzentration 2% erhielten. Eine Konzentration von 2% Sulfit verursachte eine leichte Wachstumsverzögerung bei den Ratten der F1- und F2-Generationen vor und nach dem Absetzen. Okkultes Blut trat in den Faeces der Gruppen auf, die 1% Sulfit oder mehr erhielten. Das relative Nierengewicht war bei der Sulfitkonzentration 2% nur bei den weiblichen Tieren der F2-Generation erhöht, aber diese Erhöhung war weder von funktionellen noch von histologischen Veränderungen begleitet. Die pathologische Untersuchung zeigte hyperplastische Veränderungen im Vor- und Drüsenmagen bei Konzentrationen von 1 und 2% Sulfit bei jeder der drei Generationen. Einige leichte Veränderungen wurden auch bei 0,5% im Magen von Ratten der F2-Generation gefunden. Es lag kein Anzeichen dafür vor, dass Sulfit eine carcinogene Wirkung hatte. Bei Versuchen mit hohen Sulfitkonzentrationen (0–8%), 10–56 Tage lang, verursachte Futter mit 6% Sulfit eine beträchtliche Wachstumsdepression und eine Verminderung der Futter-aufnahme und der Futterverwertung. Anämie trat bei 2% und darüber auf, während die Leukozytenzahl bei 6% leicht erhöht war. Milzvergrösserung, begleitet von einer deutlichen Milz-Hämatopoese, trat bei Konzentrationen von 4% und darüber auf. Im Vormagen wurden hyperplastische Veränderungen bei 1% Sulfit oder darüber gefunden, während Ulcera und Papillome bei 6 und 8% auftraten. Im Drüsenmagen wurden hyperplastische Drüsen, hämorrhagische Erosionen, Nekrosen und entzündliche Veränderungen bei 4, 6 und 8% Sulfit beobachtet. Die Wirkungen von Sulfit auf Wachstum, Futteraufnahme, Futterverwertung, Blutbild, Milz- und Magenpathologie und das Auftreten von Blut in den Faeces war reversibel. Die von schädlichen Wirkungen freie Konzentration von Sulfit im Futter von Ratten betrug 0,25% oder 0,215% Na2S2O5 (entsprechend 72 mg SO2/kg Körpergewicht/Tag), wobei der Verlust von Sulfit aus dem Futter berücksichtigt ist.