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摘要:目的評價芝麻素膠囊的毒理學安全性。方法應用小鼠急性經口毒性試驗評價芝麻素膠囊的急性毒性;通過Ames試驗、骨髓細胞微核試驗和小鼠睪丸染色體畸變試驗評價其遺傳毒性;采用大鼠30d喂養試驗評價其亞急性毒性。結果雌、雄小鼠急性經口試驗的最大耐受量>15g/kg•b.wt.,毒性等級為無毒級。Ames試驗為陰性,無致基因突變作用。與對照組比較,各劑量組小鼠細胞微核率、睪丸染色體畸變細胞率差異均無統計學意義(P值均>0.05)。雌、雄大鼠經30d喂養后總增重、總食物利用率、臟體比差異均無統計學意義(P值均>0.05),大鼠血常規指標、血生化指標均在正常范圍內,主要臟器無病變。結論在本實驗條件下,該芝麻素膠囊無急性毒性、遺傳毒性、亞急性毒性,具有較高安全性。
關鍵詞:芝麻素;急性毒性;遺傳毒性;30d喂養;安全性
芝麻素(sesamin)是從芝麻中提取的木脂素類化合物,生物活性多樣,包括抗氧化、降血脂、調節血壓、保護肝腎等作用[1-2],可抑制脂多糖誘導的炎癥反應,同時對脂多糖誘導的肝損傷具有保護作用[3-4]。不僅能抑制小鼠移植性S180肉瘤的生長,還可與5-氟尿嘧啶、環磷酰胺聯合用于腫瘤治療,具有抗腫瘤作用[5]。目前,對芝麻素毒理學安全性的研究仍較為欠缺,本研究對其毒理學安全性進行評價。
1材料和方法
1.1材料
芝麻素膠囊由某藥業公司提供,內容物為白色粉末,成人(以60kg計)推薦劑量為300mg/人,即5.0mg/kg•b.wt.。實驗動物ICR小鼠購自北京維通利華實驗動物技術有限公司,SPF級。SD大鼠購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,清潔級。
1.2儀器和菌株
儀器包括ADVIA2120五分類血液分析儀(德國SIEMENS),EG1160石蠟包埋機(德國LEICA),PANNORAMICMIDI數字病理掃描分析儀(匈牙利3DHISTECH),AU640全自動生化分析儀(日本OLYMPUS)。菌株包括鼠傷寒沙門菌組氨酸缺陷型TA97a、TA98、TA100、TA102菌株(美國MolecularToxicology)。
1.3方法
按《保健食品檢驗與評價技術規范》(2003年)進行安全性評價。1.3.1小鼠急性經口毒性試驗:采用最大耐受量試驗法。選取健康ICR小鼠20只,雌雄各10只,體重18.4~20.9g。稱取樣品15.0g,加入純凈水定容至60mL。小鼠于第1天禁食過夜,從第2天開始分3次灌胃給予受試物,灌胃容量為20mL/kg•b.wt.,每次灌胃的間隔時間為4h,第3次灌胃結束后4h給予鼠飼料,觀察小鼠14d,記錄其中毒及死亡情況。1.3.2Ames試驗:采用平板摻入法。稱取1000mg樣品加入滅菌純凈水定容至20mL,經121℃20min高壓滅菌后作為受試物(相當于5mg/皿)。將受試物依次作5倍稀釋配成1000、200、40、8μg/皿。試驗共設5個劑量組、空白對照組(自發回變組)、溶劑對照組以及4個陽性對照組(1,8-二羥基蒽醌、敵克松、2-氨基芴、疊氮鈉)。活化系統為Aroclor1254誘導的大鼠肝S9。將受試物0.1mL(如需活化另加入S9混合液0.5mL),迅速倒入底層培養基上,固化平板,37℃培養48h后觀察結果。1.3.3骨髓細胞微核試驗:將小鼠按體重隨機分入3個低、中、高劑量組(1.25、2.5、5.0g/kg•b.wt.)、陽性對照組(環磷酰胺40mg/kg•b.wt.)以及溶劑對照組,每組10只小鼠,雌雄各5只。各組30h內進行2次灌胃,每次灌胃容量均為20mL/kg•b.wt.。第2次灌胃后6h處死小鼠,取其股骨骨髓并懸浮于小牛血清中涂片、固定、染色,各組每只小鼠鏡下檢嗜多染紅細胞(PCE)1000個,計數含微核的PCE細胞數。各組每只小鼠觀察200個PCE,同時計數所見正染紅細胞(NCE)數,計算PCE/NCE。1.3.4小鼠睪丸染色體畸變試驗:雄性小鼠同上隨機分為低、中、高3個劑量組、陽性對照組(絲裂霉素2mg/kg)以及溶劑對照組,每組5只小鼠。3個劑量組和溶劑對照組小鼠連續灌胃5d,每次灌胃容量為20mL/kg•b.wt.,陽性對照組小鼠腹腔注射1次,注射量為10mL/kg•b.wt.。各組于第14天腹腔注射秋水仙素4mg/kg•b.wt.,注射量為10mL/kg,并于6h后處死,取小鼠兩側睪丸,撕開被膜,分離曲細精管,用固定液固定,離心后以60%冰醋酸軟化,經制片、Giemsa液染色后油鏡下閱片。1.3.530d喂養試驗:選用4周齡健康SD大鼠,雌雄各40只。受試物推薦劑量為300mg/人,即5.0mg/kg•b.wt.,設溶劑對照組和低、中、高3個劑量組(125、250、500mg/kg•b.wt.),低、中、高3個劑量相當于推薦劑量的25、50、100倍。每天經口灌胃給予受試物100mL,灌胃容量為10mL/kg•b.wt.,溶劑對照組以相等容量的純凈水灌胃,連續灌胃30d,大鼠自由食用滅菌鼠飼料和滅菌水。每周稱1次體重,并計算2次食物攝入量,最終計算總增重、總食物利用率。喂養結束時,處死大鼠并取血,取動物臟器稱重并保存,計算臟體比;測定動物血常規和血生化指標;進行組織病理學檢查。
1.4統計分析
采用SPSS19.0軟件進行統計分析,計數資料比較采用卡方檢驗數據;計量資料采用(x-±s)表示,采用方差分析進行比較,方差不齊時,采用秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。
2結果
2.1小鼠急性經口毒性試驗
經口灌胃給予受試物14d觀察期內,小鼠未見中毒表現,且無死亡。雌、雄小鼠急性經口最大耐受量均>15g/kg•b.wt.,該樣品的毒性等級為無毒級。
2.2Ames試驗
以標準測試菌株(TA97a、TA98、TA100、TA102)進行Ames試驗,在加入或未加入活化系統條件下,各劑量組回變菌落數均未超過溶劑對照組的2倍,且無劑量—反應關系,樣品對各標準測試菌株均未檢出致基因突變作用。
2.3骨髓細胞微核試驗
結果顯示,在低、中、高劑量組中,雌、雄小鼠微核率與溶劑對照組相比,差異均無統計學意義(P值均>0.05)。陽性對照組雌、雄小鼠微核率與溶劑對照組相比,差異均有統計學意義(χ2值為95.779、84.217,P值均<0.05)。各劑量組雌、雄小鼠PCE占NCE的比例不少于溶劑對照組的20%,該樣品對小鼠PCE/NCE無影響。見表1。
2.530d喂養試驗
經口灌胃30d,各劑量組大鼠均無中毒和死亡。與對照組比較,低、中、高劑量組7、14、21、30d體重,差異均無統計學意義(雌性大鼠F值分別為0.146、0.810、0.929、1.350,雄性大鼠F值分別為0.154、0.615、0.666、0.639,P值均>0.05)。低、中、高劑量組雌、雄大鼠的總增重與對照組相比差異均無統計學意義(F雌性=1.360,F雄性=0.882,P值均>0.05)。見表2。各組雌、雄大鼠總食物利用率與對照組相比差異均無統計學意義(F雌性=0.752,F雄性=1.983,P值均>0.05),見表3。各劑量組雌、雄性大鼠臟器體重比差異均無統計學意義(P值均>0.05),其中各組雌性大鼠肝臟體重比、脾臟體重比、腎臟體重比統計量F值分別為2.664、0.767、1.058,各組雄性大鼠肝臟體重比、脾臟體重比、腎臟體重比、睪丸體重比統計量F值分別為0.380、1.035、0.098、0.654,見表4。雌性大鼠高劑量組中性粒細胞占比低于對照組(F=6.660,P<0.05),雌性大鼠低劑量組淋巴細胞占比低于對照組(F=7.302,P<0.05),其余各劑量組雌、雄小鼠各項血常規、血生化指標與對照組差異均無統計學意義(P值均>0.05),且各劑量組大鼠血常規和血生化指標均在正常范圍內,見表5、表6。對大鼠肝、腎、胃、十二指腸以及睪丸(或卵巢)等臟器進行病理組織學檢查,各劑量組大鼠均未見明顯病變。
3討論
近年來,芝麻素的抗癌活性和保護肝腎作用等功能性成為研究熱點。體外研究表明,芝麻素能抑制乳腺癌、前列腺癌、結腸癌、膀胱癌、肺癌等多種癌細胞系的生長
參考文獻
[6],芝麻素將乳腺癌細胞系MCF-7的細胞周期阻滯在G1期
[7],也可以抑制H22肝癌細胞的增殖
[8]。通過灌胃給予三氯化鋁并通過腹腔注射給予D-半乳糖可建立大鼠肝損傷模型,給予芝麻素后,大鼠肝細胞損傷和膠原纖維增生癥狀均有所減輕
[9]。作為保健食品上市前的重要步驟,有關芝麻素的毒理學安全性評價報道很少。保健食品安全性評價通常進行第一階段的急性毒性試驗和第二階段的遺傳毒性試驗、30d喂養試驗
[10-11],本研究利用以上三種試驗對芝麻素膠囊進行了全面的毒理學安全性評價。結果顯示該芝麻素膠囊對小鼠基因、染色體和生殖細胞無損傷作用,對實驗動物的生長發育、臟器、血液學指標均無顯著影響,為安全的保健食品。參考文獻
[2]安建博,張瑞娟.芝麻素對高脂血癥大鼠脂代謝的作用[J].西安交通大學學報(醫學版),2010,31(1):67-70.
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[10]嚴婷,鐘義紅,張成香,等.松靈膠囊的毒理學安全性評價[J].江蘇預防醫學,2017,28(1):29-31.
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作者:吳俊 呂中明 俞萍 施偉慶 張穎 單位:江蘇省疾病預防控制中心