范秀萍,吳紅棉*,葉慶俊,鐘 敏,胡雪瓊,雷曉凌
(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東 湛江 524006)
馬氏珠母貝糖胺聚糖毒理學(xué)安全評價(jià)
范秀萍,吳紅棉*,葉慶俊,鐘 敏,胡雪瓊,雷曉凌
(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東 湛江 524006)
目的:研究珠母貝糖胺聚糖作為保健食品使用的毒理學(xué)安全性。方法:利用大鼠急性毒性實(shí)驗(yàn)、小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)、小鼠精子畸變實(shí)驗(yàn)、Ames實(shí)驗(yàn)和大鼠30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行毒理學(xué)研究與評價(jià)。結(jié)果:急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明珠母貝糖胺聚糖對雌、雄大鼠急性經(jīng)口最大耐受量(MTD)均大于20.0g/kg,其劑量大于人體推薦量的300倍,說明受試物屬于無毒級物質(zhì)。小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)、小鼠精子畸變實(shí)驗(yàn)、Ames實(shí)驗(yàn)3項(xiàng)遺傳毒性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果皆為陰性,未顯示出致突變性。30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,珠母貝糖胺聚糖高、中、低3個(gè)劑量組(分別為2.5、1.25、0.625g/kg)動物的身體、臟器的生長發(fā)育及血液生化指標(biāo)等均無明顯不良影響。結(jié)論:珠母貝糖胺聚糖具有較好的安全性,可作為保健食品使用。
珠母貝糖胺聚糖;急性毒性;遺傳毒性; 30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
馬氏珠母貝(Pinctada martensii Dunder)是我國南海珠母貝的主要貝種,在廣東、廣西部分地區(qū)養(yǎng)殖量極大。珠母貝全臟器俗稱珍珠貝肉,價(jià)格低廉(約3~4元/kg),在珍珠養(yǎng)殖地區(qū)如廣東省的雷州市及徐聞縣、廣西壯族自治區(qū)的北海市及欽州市、海南省的部分地區(qū),當(dāng)?shù)刂檗r(nóng)及居民常以珠母貝全臟器用作食療食品,北部灣沿海有服用珍珠貝肉治療乙肝的傳統(tǒng)方法,也有食用珍珠貝肉湯以退發(fā)燒的,效果甚佳[1]。
珠母貝糖胺聚糖(glycosaminoglycan from Pinctada martensii,CPG)是從馬氏珠母貝全臟器中分離提取出來的一種酸性多糖,糖胺聚糖含量為33%,結(jié)構(gòu)與硫酸軟骨素類似,具有顯著的免疫增強(qiáng)作用與抗腫瘤作用[2-4]。本研究依據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》[5]對其進(jìn)行毒理學(xué)安全性評價(jià),旨在為珠母貝糖胺聚糖用作保健食品及藥品提供科學(xué)的參考。
1.1 材料、實(shí)驗(yàn)動物與菌株
珠母貝糖胺聚糖,灰白色粉末,糖胺聚糖含量為33%,由本實(shí)驗(yàn)室提取制備。
SPF級KM小鼠(合格證號:2007A006)、SPF級SD大鼠(合格證號:SCXK(粵)2007A015),均由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。實(shí)驗(yàn)動物室溫度:22~25℃,相對濕度:55%~70%。
鼠傷寒沙門氏菌突變型菌株(Salmonella typhimurium) TA97、TA98、TA100和TA102,來源于華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院武漢環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所。
1.2 試劑與儀器
敵克松(DAPA)、2-乙酰氨基芴(2-AAF)、大鼠肝微粒體酶復(fù)合物(S9) 廣州市疾病預(yù)防控制中心;伊紅 廣州市中南化工有限公司;丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、總蛋白(TP)、尿素氮(BUN)、總膽固醇試劑(T-CHO)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、甘油三酯(TG)、肌酐(Crea)、白蛋白(ALB)、葡萄糖(GLU) 上海復(fù)旦張江生物醫(yī)藥股份有限公司;血常規(guī)稀釋液(DH-640:050929)、血常規(guī)清洗液(DH-520:050817)、血常規(guī)溶血劑(DH-680:20050507) 日本光電公司。
全自動血液生化分析儀 意大利Echo公司;MEK-7222K全自動血球計(jì)數(shù)儀 日本光電公司;TS-12N生物組織全自動脫水機(jī)、BM-VII生物組織包埋機(jī)及冷凍機(jī)、CS-VI攤片烤片機(jī)、RS-18生物組織全自動染色機(jī) 湖北孝感醫(yī)用儀器有限公司;RM2135輪轉(zhuǎn)切片機(jī) 德國Leica公司。
1.3 方法
1.3.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)
選取18~22g健康KM小鼠20只,雌雄各半。根據(jù)最大耐受劑量法,珠母貝糖胺聚糖粉末質(zhì)量濃度為0.25g/mL。灌胃前24h禁食,于次日分4次灌胃(每次灌胃量為20mL/kg),灌胃總量達(dá)20g/kg,連續(xù)觀察14d,記錄中毒癥狀及死亡情況。1.3.2 遺傳毒性實(shí)驗(yàn)
1.3.2.1 Ames實(shí)驗(yàn)
選用經(jīng)鑒定符合要求的鼠傷寒沙門氏組氨酸缺陷型TA97、TA98、TA100、TA102共4株實(shí)驗(yàn)菌株,采用平板摻入法,分加與不加S9混合液兩種。受試物加熱滅菌后,共設(shè)4個(gè)劑量組,分別為每皿1.25、2.50、5.00、10.00mg/mL。同時(shí)設(shè)空白對照、陽性對照(DAPA、2-AAF),每組均做3個(gè)平行皿。在37℃條件下培養(yǎng)48h,計(jì)數(shù)每皿回變菌落數(shù),重復(fù)實(shí)驗(yàn)1次,求出每組平均菌落數(shù)。當(dāng)受試物回變菌落數(shù)超過自發(fā)回變的2倍以上并有劑量-反應(yīng)關(guān)系時(shí)即可判定為陽性。
1.3.2.2 小鼠精子畸形實(shí)驗(yàn)
SPF級KM小鼠(25~30g)50只,隨機(jī)分為5組。對照組給予相同體積蒸餾水;陽性對照組為環(huán)磷酰胺(CY,50mg/kg);CPG高、中、低劑量組分別為2.5、1.25、0.625g/kg(為人可能攝入量的100、50、25倍)。各組均按20mL/kg經(jīng)口灌胃,每日1次,連續(xù)5d。首次給藥35d后頸椎脫臼法處死小鼠,制備精子標(biāo)本, 1%伊紅染色。高倍鏡下觀察,每只動物計(jì)數(shù)1000個(gè)精子,記錄畸形精子數(shù),計(jì)算精子畸變率()。
1.3.2.3 小鼠骨髓紅細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)
SPF級KM小鼠(25~30g)50只,隨機(jī)分為5組。對照組給予相同體積蒸餾水;陽性對照組為環(huán)磷酰胺(50mg/kg);CPG高、中、低劑量組分別為2.5、1.25、0.625g/kg。采用2次經(jīng)口給受試物,中間間隔24h,于第2次給受試物6h后處死動物,取一側(cè)股骨制備骨髓涂片。Gimsa染色后鏡檢計(jì)數(shù)嗜多染紅細(xì)胞中的微核發(fā)生率()。
1.3.3 大鼠30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
選取SPF級SD大鼠(100~130g)88只,雌雄各半,隨機(jī)分為4組,每組22只。對照組給予蒸餾水,CPG高、中、低劑量組分別為2.5、1.25、0.625g/kg,各組均按10mL/kg經(jīng)口灌胃,每日定時(shí)灌胃1次,連續(xù)30d。動物自由進(jìn)食和飲水,每天觀察并記錄動物的一般表現(xiàn),每周稱體質(zhì)量及進(jìn)食量,最后計(jì)算食物利用率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),摘眼球取血,用全自動生化分析儀測定血清生化指標(biāo)。用全自動血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀測定血液學(xué)指標(biāo)。然后將實(shí)驗(yàn)動物脫頸椎處死,進(jìn)行大體解剖,觀察有無異常,取肝、腎、脾、睪丸(卵巢)用福爾馬林固定,進(jìn)行組織病理學(xué)檢查[5-6]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
2.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)
在14d的觀察期內(nèi),動物的活動及體質(zhì)量增長正常,無一動物死亡;外觀、體征、行為活動、精神狀態(tài)、飲食、大小便等均未有異常改變;口、眼、鼻等處也無異常分泌物。經(jīng)解剖小鼠,肉眼觀察其心、肝、脾、肺、腎、腸等臟器,與正常小鼠比較,皆未發(fā)現(xiàn)明顯病變和差異。表明該受試物對雌、雄小鼠經(jīng)口最大可耐受劑量(MTD)≥20g/kg。根據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》附錄D急性毒性劑量分級表的規(guī)定,珠母貝CPG屬無毒級,可用于食品生產(chǎn)。
2.2 遺傳毒性實(shí)驗(yàn)
2.2.1 鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶實(shí)驗(yàn)(Ames實(shí)驗(yàn))結(jié)果
由表1可知,CPG 4個(gè)劑量組在添加活化系統(tǒng)(+S9)和未添加(—S9)的情況下,實(shí)驗(yàn)菌株TA97、TA98、TA100和TA102的回變菌落數(shù)與陰性對照組近似,無倍量關(guān)系,CPG組間無劑量-反應(yīng)關(guān)系;而陽性對照組的回變數(shù)明顯高于陰性對照組,且符合標(biāo)準(zhǔn)誘變劑的測試結(jié)果。因此,依據(jù)Ames實(shí)驗(yàn)的結(jié)果判定原則可知:陽性對照物致使鼠傷寒沙門氏菌的突變型發(fā)生回復(fù)突變;而CPG未顯示明顯的致突變性。且重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,表明CPG沒有明顯的致突變性。
2.2.2 小鼠精子畸形實(shí)驗(yàn)由表2可知,與對照組相比,CY組的畸變率有極顯著性升高(P<0.01);CPG劑量組中,0.625g/kg劑量組與對照組相比畸變率有顯著性降低(P<0.05);其他兩組無顯著性差異(P>0.05)。說明,CPG無致小鼠精子畸形作用。
表 1 Ames實(shí)驗(yàn)結(jié)果(x±s,n=3)Table 1 Results of Ames test(x ±s,n=3)
表 2 珠母貝CPG對小鼠精子畸形的影響(x±s,n=10)Table 2 Effect of CPG on mouse sperm abnormality (x±s,n=10)
2.2.3 小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)
表 3 珠母貝CPG對小鼠骨髓細(xì)胞微核的影響(±s,n=10)Table 3 Effect of CPG on micronucleus rate of mouse bone marrow polychromatic erythrocytes (±s,n=10)
表 3 珠母貝CPG對小鼠骨髓細(xì)胞微核的影響(±s,n=10)Table 3 Effect of CPG on micronucleus rate of mouse bone marrow polychromatic erythrocytes (±s,n=10)
性別組別劑量/(g/kg)微核率/PCE/RBC雄對照組0.7f1.01.12 CY組0.0522.4f2.8**0.91 CPG劑量組0.6251.3f1.51.13 1.251.1f1.11.11 2.50.5f0.81.11雌對照組0.3f0.51.10 CY組0.0525.7f2.2**0.87 CPG劑量組0.6251.0f0.91.12 1.250.7f0.51.15 2.50.5f0.51.13
由表3可知,在兩性小鼠中CPG各劑量組的嗜多染紅細(xì)胞數(shù)/成熟紅細(xì)胞(PCE/RBC)與相應(yīng)對照組相比無顯著性差異;而且也未少于對照組的20%,表明CPG未對骨髓細(xì)胞分裂產(chǎn)生抑制。與對照組相比,兩性小鼠的CY組微核率均有極顯著性差異(P<0.01),表明發(fā)生了突變;兩性小鼠的CPG各劑量組微核率均無顯著性變化(P>0.05),且無劑量-反應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明,CPG對兩性小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞的微核發(fā)生率無影響。
2.3 30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
2.3.1 一般狀況
珠母貝CPG連續(xù)喂養(yǎng)30d,SD大鼠外觀體征無異常改變,行為活動正常;實(shí)驗(yàn)組和對照組動物毛色均有光澤且緊貼身體,口、眼、耳、鼻均無異常分泌物;呼吸規(guī)則,糞便成形無黏液,無稀爛。
表 4 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)SD大鼠體質(zhì)量的影響(±s,n=11)Table 4 Effect of CPG on body weight of SD rats±s,n=11)
表 4 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)SD大鼠體質(zhì)量的影響(±s,n=11)Table 4 Effect of CPG on body weight of SD rats±s,n=11)
體質(zhì)量/g基礎(chǔ)值第1周第2周第3周第4周對照組125.5f8.5172.0f13.1244.5f17.4295.0f20.4337.9f23.3組別劑量/ (g/kg) 0.625125.6f7.8176.9f14.3244.1f16.7293.9f18.2336.8f20.1 1.25123.1f10.9168.9f10.9232.3f14.8282.5f15.6320.5f18.5 2.50126.3f9.5175.5f15.6240.7f23.6286.1f26.0328.9f29.4對照組114.2f8.7149.9f8.1199.2f11.8224.2f14.3237.5f16.7雄雌0.625113.1f7.1141.8f10.5191.2f8.6218.0f9.6233.3f11.5 1.25109.8f5.5145.7f7.3192.1f6.9215.3f13.8233.3f14.8 2.50111.0f7.1147.5f11.0190.2f13.2216.2f14.4237.4f16.6
由表4可知,連續(xù)喂養(yǎng)30d,各劑量組大鼠體質(zhì)量呈正常增長,與對照組比較,無顯著性差異(P>0.05)。由表5、6可知,各劑量組攝食量及食物利用率、飲水量與對照組比較均未見明顯異常。
表 5 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠平均進(jìn)食量的影響(±s,n=24)Table 5 Effect of CPG on average daily feed intake of SD rats (±s,n=24)
表 5 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠平均進(jìn)食量的影響(±s,n=24)Table 5 Effect of CPG on average daily feed intake of SD rats (±s,n=24)
組別劑量/ (g/kg)平均進(jìn)食量/g第1天第8天第15天第22天第28天對照組22.9f2.927.2f7.531.2f9.128.2f9.729.7f10.2 CPG劑量組0.62522.8f2.223.3f7.830.0f8.226.4f5.226.0f6.7 1.2519.9f1.621.8f0.826.7f5.825.4f2.326.4f6.0 2.5021.8f2.622.6f2.427.4f5.327.5f5.425.4f6.1
表 6 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對大鼠食物利用率的影響±s,n=11)Table 6 Effects of CPG on feed conversion ratio of male SD rats (±s,n=11)
表 6 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對大鼠食物利用率的影響±s,n=11)Table 6 Effects of CPG on feed conversion ratio of male SD rats (±s,n=11)
食物利用率/(g/100g飼料)第1周第2周第3周第4周總利用率對照組27.2f8.436.4f9.024.0f5.217.6f3.526.3f7.8組別劑量/ ( g/kg) 0.62529.6f6.033.9f2.321.2f2.020.1f1.8*26.2f6.6 1.2531.2f6.138.2f3.424.4f2.719.6f3.828.3f8.1 2.5029.1f4.535.9f6.820.4f3.119.5f2.326.2f7.8對照組22.3f3.330.5f6.213.8f5.08.9f5.818.9f9.5雄雌0.62518.9f3.4*35.9f7.916.7f5.59.8f5.420.3f11.1 1.2526.8f3.9*30.8f3.915.2f6.510.8f5.320.9f9.5 2.5026.4f4.8*28.3f3.415.7f4.214.1f3.2*21.1f7.2
從表6可知,珠母貝CPG連續(xù)30d喂養(yǎng)雄性大鼠,低劑量組動物在第4周的食物利用率與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05);對雌性大鼠,低劑量組、中劑量組和高劑量組動物在第1周的食物利用率與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。高劑量組動物在第4周的食物利用率與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05),其余各劑量組動物在各周的食物利用率與對照組比較,無顯著性差異(P>0.05)。低、中、高劑量組對雌雄小鼠在30d喂養(yǎng)期間的總食物利用率與對照組比較均無顯著性差異(P>0.05)。
2.3.2 對大鼠血液血常規(guī)的影響
從表7可知,珠母貝CPG連續(xù)30d喂養(yǎng)雄性大鼠,中劑量組和高劑量組動物血清中的血紅蛋白(HGB)與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05),但在正常范圍值內(nèi),無病理學(xué)意義(HGB:120~175g/L)。其余各劑量組動物血清中的紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、血小板(PLT)、白細(xì)胞(WBC)及分類與對照組比較,無顯著性差異(P>0.05)。對雌性大鼠,各劑量組動物血清中的紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、血小板(PLT)、白細(xì)胞(WBC)及分類與對照組比較,無顯著性差異(P>0.05)。2.3.3 對大鼠血液生化的影響
CPG連續(xù)30d喂養(yǎng)雄性大鼠,低劑量組動物的葡萄糖(GLU)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。中劑量組動物血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。高劑量組動物血清中的總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、總蛋白(TP)、尿素氮(BUN)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05),但均在正常范圍值內(nèi),無病理學(xué)意義。
對雌性大鼠,低劑量組動物的葡萄糖(GLU)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。中劑量組動物血清中總膽固醇(TC)含量、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力、尿素氮(BUN)含量、總蛋白(TP)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。高劑量組動物血清中的總膽固醇(TC)含量、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力、葡萄糖(GLU)含量與對照組比較,具有顯著性差異(P<0.05)。但均在正常范圍值(GLU:4.4~8.39mmol/L;TC:1.0~2.76mmol/L;TG:0.2~1.49mmol/L;ALB:25.9~38.5g/L;TP:43.3~80.5μmol/L;BUN:4.05~8.46mmol/L;AST:71.51~196.98U/L[7])內(nèi),無病理學(xué)意義。
表 7 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠血常規(guī)指標(biāo)的影響(±s,n=11)Table 7 Effects of CPG on hematological indexes of SD rat±s,n=11)
表 7 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠血常規(guī)指標(biāo)的影響(±s,n=11)Table 7 Effects of CPG on hematological indexes of SD rat±s,n=11)
注:WBC.白細(xì)胞;RBC.紅細(xì)胞;HGB.血紅蛋白;PLT.血小板;NE.中性粒細(xì)胞;MO.單核細(xì)胞;LY.淋巴細(xì)胞;EO.嗜酸性粒細(xì)胞;BA.嗜堿性粒細(xì)胞。
組別劑量/(g/kg)WBC/(109/L)RBC/(10/L)HGB/(g/L)PLT/(10/L)NE/(10/L)MO/(10/L)LY/(10/L)EO/(109/L)BA/(109/L)對照組11.4f2.67.30f0.37153.0f6.18244.4f36.03.06f1.280.30f0.248.00f1.410.08f0.040.01f0.03 0.62510.8f2.27.23f0.31155.2f6.9241.4f52.62.72f1.190.29f0.167.75f2.140.08f0.040.01f0.03 1.2510.3f2.47.22f0.40159.2f5.0*244.4f52.42.52f1.020.25f0.127.44f1.490.06f0.070.02f0.04 2.5011.5f2.47.28f0.36158.6f5.8*205.2f30.23.26f1.150.39f0.157.70f1.250.09f0.030.01f0.03對照組8.87f1.667.07f0.51152.4f8.6234.2f38.12.01f0.450.31f0.186.46f1.550.08f0.090.01f0.03雄0.6258.68f2.107.14f0.17151.6f12.5241.4f52.61.87f0.670.25f0.136.56f1.950.08f0.060.02f0.04 1.258.52f1.136.81f0.43156.0f7.9234.6f56.62.24f0.600.31f0.185.87f1.140.08f0.060.02f0.04 2.508.96f2.026.92f0.33155.4f6.5210.8f34.22.30f0.690.26f0.086.31f1.460.08f0.060.01f0.03雌
表 8 珠母貝CPG30d喂養(yǎng)對SD大鼠血生化指標(biāo)的影響(x±s,n=11)Table 8 Effects of CPG on blood biochemical indexes of SD rat (x±s,n=11)
表 9 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠臟器指數(shù)的影響(±s,n=11)Table 9 Effects of CPG on organ/body weight ratios of SD rat (±s,n=11)
表 9 珠母貝CPG 30d喂養(yǎng)對SD大鼠臟器指數(shù)的影響(±s,n=11)Table 9 Effects of CPG on organ/body weight ratios of SD rat (±s,n=11)
胸腺睪丸卵巢子宮對照組0.34f0.043.21f0.340.21f0.040.50f0.080.68f0.040.18f0.050.79f0.090.06f0.010.28f0.11組別劑量/(g/kg)臟器指數(shù)/%心肝脾肺腎CPG劑量組0.6250.33f0.043.19f0.370.22f0.030.47f0.050.71f0.090.18f0.050.85f0.140.07f0.020.27f0.11 1.250.34f0.053.04f0.490.21f0.050.49f0.120.66f0.050.17f0.050.83f0.210.06f0.010.24f0.08 2.500.32f0.043.05f0.340.20f0.020.47f0.070.67f0.050.16f0.040.81f0.150.07f0.050.37f0.20
2.3.4 病理學(xué)檢查
2.3.4.1 系統(tǒng)尸解與臟器指數(shù)
珠母貝CPG連續(xù)30d喂養(yǎng)后,各實(shí)驗(yàn)組動物主要臟器大小正常,表面光滑,無腫脹,無出血點(diǎn),無異常分泌物,彈性良好,無包塊,無結(jié)節(jié)等。胃腸黏膜無糜爛,無缺損等改變。與對照組比較,均未見異常改變。由表9可知,珠母貝CPG連續(xù)喂養(yǎng)30d后,各劑量組的臟器指數(shù)與對照組比較,無顯著性差異(P>0.05)。
2.3.4.2 組織病理學(xué)檢查
對高劑量組雌雄大鼠進(jìn)行肝臟、腎臟、脾臟、胃、腸、睪丸、卵巢的組織病理學(xué)檢查。均未見由受試物引起的中毒性病理變化。
由30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)指標(biāo),可得出結(jié)論:馬氏珠母貝糖胺聚糖在本實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)(0.625~2.5g/kg),對實(shí)驗(yàn)動物的生長發(fā)育、食物利用率、血液學(xué)、心、肝、脾、腎以及糖脂代謝均無不良影響。但在一定劑量內(nèi)能夠增加食物利用率,并且中、高劑量具有降低血清膽固醇的作用(P<0.05)。
海洋動物中的多糖類物質(zhì)具有較好的生物活性與應(yīng)用價(jià)值,如已經(jīng)開發(fā)成產(chǎn)品的有:美國GNC的鯊魚軟骨片(其主要成分為硫酸軟骨素)、海參多糖膠囊、注射劑等。國內(nèi)對海洋動物中多糖活性的研究也較為深入,如文蛤多糖[8]、鮑魚多糖[9]、烏賊墨多糖[10]、扇貝裙邊糖胺聚糖[11]等,吳涓等[12]也對貽貝多糖膠囊進(jìn)行了安全毒理學(xué)的評價(jià)研究,但對其他動物多糖的安全毒理學(xué)的研究還未見詳細(xì)報(bào)道。本課題組一直對馬氏珠母貝糖胺聚糖進(jìn)行研究,結(jié)果表明其具有顯著的抗腫瘤作用[13-14]。本研究從毒理學(xué)角度出發(fā),以馬氏珠母貝糖胺聚糖粗品為研究對象,對其急性毒性、遺傳毒性和大鼠30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,為其作為功能食品開發(fā)的安全性提供依據(jù)。
急性毒性實(shí)驗(yàn)中采用最大耐受劑量法,結(jié)果表明:馬氏珠母貝糖胺聚糖對KM小鼠LD50大于20g/kg(以體質(zhì)量計(jì)),且動物活動正常,未發(fā)現(xiàn)不良癥狀,說明該受試物屬于無毒級物質(zhì)。
根據(jù)對遺傳物質(zhì)作用終點(diǎn)的差別,并兼顧原核細(xì)胞與真核細(xì)胞、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)與體外實(shí)驗(yàn)以及體細(xì)胞和生殖細(xì)胞相配套原則,進(jìn)行了3項(xiàng)遺傳毒性實(shí)驗(yàn),即Ames實(shí)驗(yàn)、小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)、小鼠精子畸變實(shí)驗(yàn)。Ames實(shí)驗(yàn)主要是針對生物的基因突變進(jìn)行評估;小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)主要是對染色體結(jié)構(gòu)完整性變化進(jìn)行評估,小鼠精子畸變實(shí)驗(yàn)所反映的遺傳學(xué)終點(diǎn)主要是對生殖細(xì)胞的遺傳毒性進(jìn)行評估,而且精子畸形率升高表示具有一定的生殖毒性[15]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明3項(xiàng)遺傳毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果皆為陰性,未表現(xiàn)出致突變性。且低劑量組的精子畸形率顯著降低(P<0.05)。
30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示,馬氏珠母貝糖胺聚糖在2.5、1.25、0.625g/kg劑量時(shí),對動物的身體、臟器以及血液學(xué)、血液生化指標(biāo)等均無明顯不良影響,說明馬氏珠母貝糖胺聚糖對動物的生長發(fā)育、造血功能、肝腎等功能均無損害作用。在研究中發(fā)現(xiàn),中、高劑量可顯著降低血清膽固醇水平,提示該受試物具有潛在的降脂、調(diào)脂功能,這與海洋貝類多糖具有降血脂功能結(jié)果一致[16]。
依據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生部《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》中保健食品毒理學(xué)評價(jià)程序的有關(guān)規(guī)定,綜合各項(xiàng)安全毒理學(xué)的研究結(jié)果,可以認(rèn)為馬氏珠母貝糖胺聚糖作為保健食品是安全的。
[1] 曹彩, 劉鴻萍. 珍珠實(shí)用百匯[M]. 北京: 中醫(yī)古籍出版社, 1993: 58; 73.
[2] 吳紅棉, 雷曉凌, 洪鵬志, 等. 珠母貝糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)初探及其生理活性[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2001, 25(2): 166-170.
[3] 陳方, 吳鐵, 艾春媚, 等. 馬氏珠母貝全臟器提取物糖胺聚糖抗腫瘤作用的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué), 2002, 7(6): 511-514.
[4] 范秀萍, 吳紅棉, 雷曉凌, 等. 珠母貝氨基多糖的分離純化及其抗腫瘤活性的初步研究[J]. 中國海洋藥物, 2005, 24(2): 32-36.
[5] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范[S]. 2003: 177-242.
[6] HUTADILOK-TOWATANA N, REANMONGKOL W, PANICHAYUPAKARANANT P. Evaluation of the toxicity of Arthrospira(Spirulina) platensis extract[J]. J Appl Phycol, 2010, 22: 599-605.
[7] 徐淑云,卞廉如, 陳修. 藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)[M]. 2版. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 1991.
[8] 竇昌貴, 黃芳, 黃羅生, 等. 文蛤多糖抗癌免疫藥理作用的研究[J].中國海洋藥物, 1999(2): 15-19.
[9] ZHU Beiwei, WANG Lisha, ZHOU Dayong, et al. Antioxidant activity of sulfated polysaccharide conjugates from abalone (Haliotis discus hannai Ino)[J]. Eur Food Res Technol, 2008, 227: 1663-1668.
[10] CHEN Shiguo, WANG Jingfeng, XUE Changhu, et al. Sulfation of a squid ink polysaccharide and its inhibitory effect on tumor cell metastasis[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 81: 561-566.
[11] 于囡, 劉賽, 王海桃, 等. 扇貝裙邊糖胺聚糖體外抗I型單純皰疹病毒實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國藥理學(xué)通報(bào), 2008, 24(2): 210-213.
[12] 吳涓, 孫倩, 儲智勇, 等. 貽貝多糖膠囊毒理學(xué)安全性研究[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2011, 21(1): 97-100.
[13] 吳紅棉, 蔣巧俊, 范秀萍, 等. 珠母貝糖胺聚糖對雞胚絨毛尿囊膜血管生成的影響[J]. 中國藥理學(xué)通報(bào), 2008, 24(3): 300-302.
[14] 吳紅棉, 金曉石, 范秀萍, 等. 珠母貝糖胺聚糖PG-Ⅱ誘導(dǎo)人宮頸癌HeLa細(xì)胞凋亡的研究[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(3): 238-242.
[15] 昭日格圖, 娜日蘇, 韓景芬, 等. 黃芪多糖的安全性研究[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(19): 309-313.
[16] 儲智勇, 毛俊琴, 李鐵軍, 等. 貽貝多糖對大鼠高脂血癥的影響[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報(bào), 2008(3): 213-215.
Toxicity Evaluation of Glycosaminoglycan from Pinctada martensii
FAN Xiu-ping,WU Hong-mian*,YE Qing-jun,ZHONG Min,HU Xue-qiong,LEI Xiao-ling (School of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524006, China)
Objective: To evaluate the toxicological safety of glycosaminoglycan from Pinctada martensii (CPG) as a health food. Methods: Rat acute toxicity test, mouse bone marrow cell micronucleus test, mouse sperm aberration test, Ames test and 30-day rat feeding test were used. Results: Acute toxicity test showed that the acute oral maximum tolerated doses (MTD) of CPG to male and female rats were both more than 20.0 g/kg body weight, which were over 300 times higher than the recommended human dose, indicating that CPG was non-toxic. The results of genotoxicity tests, including mouse bone marrow cell micronucleus test, mouse sperm aberration test and Ames test, were all negative and without mutations. In addition, no obvious negative impact on body weight, the growth and development of visceral organs or blood biochemical indicators was observed during 30 days of feeding at doses of 2.50, 1.25 g/kg and 0.625 g/kg body weight. Conclusion: It is safe to eat CPG as a dietary supplement.
glycosaminoglycan from Pinctada martensii (CPG);acute toxicity;genotoxicity;subchronic oral toxicity
R114
A
1002-6630(2013)01-0295-05
2011-10-07
廣東省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(2005B204012)
范秀萍(1979ü),女,講師,碩士,研究方向?yàn)楹Q笊锘钚晕镔|(zhì)。E-mail:fanxp08@163.com
*通信作者:吳紅棉(1953ü),男,教授,碩士,研究方向?yàn)楹Q笊锘钚晕镔|(zhì)。E-mail:hxwz247@163.com