陳勁松,譚傳波,楊耀學(xué),賴瓊瑋,周剛平,張 帆,盧芳國(guó),吳蘇喜
(1.湖南大三湘茶油股份有限公司,湖南 衡陽(yáng) 421141; 2.湖南中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410208;3.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院, 長(zhǎng)沙 410114)
油茶(OilCamellia),又名茶子樹、茶油樹、白花茶等,為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)中常綠大灌木或小喬木。油茶已有2 300多年的栽培歷史,集經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益于一身,是我國(guó)特有的優(yōu)質(zhì)木本油料樹種。油茶與油棕、油橄欖、椰子并列被稱為世界四大木本油料植物[1-2]。
山茶油取自油茶籽,富含不飽和脂肪酸,油酸含量高達(dá)75%~80%,因其理化性質(zhì)與“植物油皇后”橄欖油相似而享有“東方橄欖油”的美譽(yù)[3-5]。山茶油中含有油酸、亞油酸、亞麻酸、生育酚、植物甾醇和角鯊烯等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),長(zhǎng)期食用,具有降低膽固醇、預(yù)防心血管疾病的作用[6-8]。最近開發(fā)的鮮榨山茶油含有豐富的天然活性物質(zhì),其品質(zhì)媲美特級(jí)初榨橄欖油[9-11],而有關(guān)鮮榨山茶油的毒理學(xué)評(píng)價(jià)還未見(jiàn)報(bào)道。
本研究依據(jù)GB 15193—2014《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》對(duì)鮮榨山茶油的食用安全性進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià),為鮮榨山茶油的開發(fā)應(yīng)用提供安全性指導(dǎo)。
1.1.1 試驗(yàn)原料
鮮榨山茶油,采用湖南大三湘茶油股份有限公司鮮榨工藝所得[9];玉米油,壓榨一級(jí),市購(gòu)。
1.1.2 試驗(yàn)動(dòng)物
SPF級(jí)昆明種小鼠、SPF級(jí)SD大鼠,均購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)試驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(湘)2016-0002,動(dòng)物檢疫期為3~5 d。輻照滅菌清潔級(jí)大鼠飼料,由北京科澳協(xié)力飼料有公司提供,飼料生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(京)2014-0010。
1.1.3 試驗(yàn)試劑
環(huán)磷酰胺(CP),由江蘇盛迪醫(yī)藥有限公司提供;大鼠肝微粒體酶(S-9),實(shí)驗(yàn)室自制;氧化型輔酶Ⅱ;2-氨基芴,批號(hào)為252361689,F(xiàn)luka公司;敵克松,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HG2318-92,上海金橋化工廠;疊氮鈉,批號(hào)為A0345092,ACROS公司;1,8-二羥基蒽醌,批號(hào)為 200808054,上海晶純?cè)噭┯邢薰尽?/p>
生化試劑盒,由四川新健康成生物股份有限公司提供;血液學(xué)試劑盒,由深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司提供。
鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型TA97a、TA98、TA100、TA102、TA1535 5株標(biāo)準(zhǔn)突變型菌株,由美國(guó)MOLTOX公司提供,經(jīng)鑒定符合要求。
中國(guó)倉(cāng)鼠肺(CHL)細(xì)胞株,購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫(kù)。
1.1.4 儀器與設(shè)備
JA3003型電子分析天平,奧林巴斯生物顯微鏡,BECKMAN COULTER全自動(dòng)生化分析儀,BC-5300Vet獸用全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀,超凈工作臺(tái)等。
1.2.1 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)
采用SD大鼠20只,雌、雄各半,設(shè)10 000 mg/kg 1個(gè)劑量組,動(dòng)物隔夜禁食但不禁水。取適量的鮮榨山茶油,用玉米油配制成質(zhì)量濃度為666.7 mg/mL的混懸液,按1.5 mL/100 g(以大鼠體重計(jì))一次性經(jīng)口灌胃。觀察動(dòng)物染毒后14 d內(nèi)的中毒癥狀及死亡情況。
1.2.2 遺傳毒性試驗(yàn)
1.2.2.1 Ames試驗(yàn)
采用經(jīng)鑒定符合要求的鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型TA97a、TA98、TA100、TA102、TA1535 5株標(biāo)準(zhǔn)突變型菌株進(jìn)行試驗(yàn),并以多氯聯(lián)苯(PCB)誘導(dǎo)的大鼠肝微粒體酶(S-9)作為體外代謝活化系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)設(shè)312.5、625.0、1 250.0、2 500.0、5 000.0 μg/皿 5個(gè)劑量,同時(shí)設(shè)自發(fā)回變、溶劑(玉米油)對(duì)照組(100 μL/皿)和陽(yáng)性突變劑對(duì)照組(100 μL/皿)。首先配制受試液:準(zhǔn)確稱取0.5 g受檢樣品,加玉米油定容至10 mL混勻即為最高劑量所用受試液,質(zhì)量濃度為50 mg/mL,以該質(zhì)量濃度受試液為基礎(chǔ),用玉米油 2倍依次往下稀釋,即得2 500.0、1 250.0、625.0、312.5 μg/皿劑量組所用受試液,質(zhì)量濃度分別為25、12.5、6.25、3.125 mg/mL,經(jīng)0.103 MPa滅菌20 min,靜置至室溫備用。試驗(yàn)采用平板摻入法,在加與不加S-9的條件下進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)取各受試液0.1 mL加入平皿,每個(gè)劑量3個(gè)平皿,37℃培養(yǎng)48 h后,計(jì)數(shù)每皿回復(fù)突變菌落數(shù)。
1.2.2.2 小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)
采用昆明種小鼠50只,體重26.0~30.0 g,雌、雄各半,試驗(yàn)設(shè)2.5、5.0、10 g/kg(以小鼠體重計(jì),下同)3個(gè)劑量組,另設(shè)溶劑(玉米油)對(duì)照組(20 mL/kg)及陽(yáng)性(環(huán)磷酰胺)對(duì)照組(40 mg/kg)。取16.0 mL受檢樣品加玉米油至30 mL混勻即得質(zhì)量濃度為0.5 g/mL受試液,供10 g/kg劑量組動(dòng)物使用,然后分別取該受試液4.0、8.0 mL加玉米油至16 mL,即得0.125、0.25 g/mL受試液供2.5、5.0 g/kg 劑量組動(dòng)物使用;取環(huán)磷酰胺200 mg加注射用氯化鈉溶液10 mL配得母液,取該母液按1∶9的比例用注射用氯化鈉溶液稀釋成質(zhì)量濃度為2 mg/mL的環(huán)磷酰胺溶液,供陽(yáng)性對(duì)照組動(dòng)物使用。灌胃量為20 mL/kg,試驗(yàn)采用30 h兩次灌胃法,間隔24 h,于末次給樣后6 h頸椎脫臼處死動(dòng)物,取胸骨骨髓按GB 15193—2014《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》中骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)的規(guī)定進(jìn)行制片,固定,Giemsa染色后,在油鏡下每只小鼠計(jì)數(shù)2 000個(gè)嗜多染紅細(xì)胞(PCE)中含微核細(xì)胞數(shù),計(jì)算微核率。計(jì)數(shù)200個(gè)嗜多染紅細(xì)胞,計(jì)算嗜多染紅細(xì)胞與成熟紅細(xì)胞比值(PCE/NCE)。
1.2.2.3 體外哺乳類細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)
選用中國(guó)倉(cāng)鼠肺(CHL)細(xì)胞株進(jìn)行試驗(yàn)。預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示,在加與不加S-9的條件下,5 000 μg/皿劑量組均不影響細(xì)胞相對(duì)生長(zhǎng)率,故正式試驗(yàn)設(shè)1 250、2 500、5 000 μg/mL 3個(gè)劑量組,另設(shè)溶劑(DMSO)對(duì)照組及陽(yáng)性(不加S-9:甲磺酸甲酯(MMS),10 μg/mL。加S-9:環(huán)磷酰胺,10 μg/mL)對(duì)照組。準(zhǔn)確稱取5 g受檢樣品,加DMSO定容至10 mL混勻即得質(zhì)量濃度為0.5 g/mL受試液,供5 000 μg/mL劑量組使用,然后分別取該受試液5、2.5 mL加DMSO至10 mL,即得0.25、0.125 g/mL受試液,供2 500、1 250 μg/mL劑量組使用;分別取甲磺酸甲酯10 mg和環(huán)磷酰胺10 mg加無(wú)菌蒸餾水定容至10 mL,配得質(zhì)量濃度均為0.001 g/mL溶液供陽(yáng)性對(duì)照組使用。調(diào)整細(xì)胞密度至5×105個(gè)/mL,每瓶5 mL,置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后吸去培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,加入相應(yīng)質(zhì)量濃度的受試物50 μL,4 mL不含血清的培養(yǎng)液和1 mL S-9(不加S-9時(shí),用培養(yǎng)液補(bǔ)足),37℃培養(yǎng)4 h。吸去含受試物的培養(yǎng)液,換入新鮮含胎牛血清的培養(yǎng)液5 mL,繼續(xù)于37℃培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)結(jié)束前4 h向培養(yǎng)瓶中加入秋水仙素(終質(zhì)量濃度為1 μg/mL)。秋水仙素作用4 h后,用0.25%胰蛋白酶液消化,離心并收獲細(xì)胞,常規(guī)制片。Giemsa染色后,在高倍鏡下每組鏡檢100個(gè)中期分裂相細(xì)胞,觀察記錄畸變細(xì)胞數(shù)和畸變類型等,計(jì)算染色體畸變率。
1.2.3 大鼠28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)
選用斷乳SD大鼠100只,雌、雄各半,雌鼠體重為75~ 92 g,雄鼠體重為79~91.5 g。因溶媒為玉米油,最大灌胃量為4 mL/kg,故高劑量組的劑量為3.752 g/kg。試驗(yàn)設(shè)0.938、1.876、3.752 g/(kg·d)(分別相當(dāng)于人擬用劑量的5.2、10.5、21倍)3個(gè)受試物劑量組,1個(gè)對(duì)照組,每組20只大鼠,雌、雄各半。另設(shè)對(duì)照組和高劑量衛(wèi)星組,每組10只大鼠,雌、雄各半,做恢復(fù)期觀察。試驗(yàn)采用灌胃法,灌胃量為4 mL/(kg·d)。受試液每天新鮮配制,根據(jù)設(shè)計(jì)劑量,第1周每天分別取5.0、10.0、20.0 mL受檢樣品加玉米油至20 mL混勻即得質(zhì)量濃度分別為234.5、469.0、938.0 mg/mL受試液,供0.938、1.876、3.752 g/(kg·d)劑量組動(dòng)物使用;隨后每周根據(jù)動(dòng)物體重增長(zhǎng)情況配制相應(yīng)體積的受試液,配制方法及受試液質(zhì)量濃度同第1周。溶劑對(duì)照組給予等體積的玉米油。每天定時(shí)灌胃1次,連續(xù)灌胃28 d。衛(wèi)星組動(dòng)物于染毒停止后繼續(xù)觀察14 d。試驗(yàn)動(dòng)物單籠喂養(yǎng),自由飲水、進(jìn)食。每天觀察動(dòng)物的一般表現(xiàn)、行為、中毒癥狀及死亡情況。每周末稱1次體重及食物攝入量(第1~4周每周稱2次體重)。染毒結(jié)束后,各劑量組和對(duì)照組動(dòng)物隔夜禁食約16 h,經(jīng)腹主動(dòng)脈采血檢測(cè)血清天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(AST)、血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)、尿素(Urea)、肌酐(Cre)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、血糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、谷氨酰轉(zhuǎn)酞酶(GGT)、鉀、鈉、氯等血液生化指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)將動(dòng)物處死,解剖動(dòng)物觀察內(nèi)臟改變,稱心、胸腺、肝、脾、腎、腎上腺、睪丸質(zhì)量并計(jì)算其臟體比。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)用泊松分布和卡方檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,大鼠28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)采用IBM SPSS Statistics 20統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)作單因素方差分析,秩和檢驗(yàn)或t檢驗(yàn)對(duì)各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。顯著性水平α=0.05。
鮮榨山茶油大鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果表明,動(dòng)物染毒后活動(dòng)如常,未出現(xiàn)明顯中毒癥狀,觀察期內(nèi)未發(fā)生死亡。7 d和14 d稱重動(dòng)物體重均有增長(zhǎng)。雌、雄大鼠急性經(jīng)口LD50均大于10 000 mg/kg,按照劑量分級(jí)評(píng)定鮮榨山茶油雌、雄大鼠急性經(jīng)口毒性級(jí)別均屬實(shí)際無(wú)毒級(jí)。
2.2.1 Ames試驗(yàn)
鮮榨山茶油細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 鮮榨山茶油細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)結(jié)果
注:a為敵克松,50 μg/皿;b為2-氨基芴,10 μg/皿;c為疊氮鈉,1.5 μg/皿;d為1,8-二羥基蒽醌,50 μg/皿。
由表1可見(jiàn),受檢樣品各劑量組對(duì)各試驗(yàn)菌株在加與不加S-9代謝活化系統(tǒng)條件下,回復(fù)突變菌落數(shù)均未超過(guò)自發(fā)回變的2倍,亦無(wú)劑量反應(yīng)關(guān)系,而陽(yáng)性對(duì)照組的平均回復(fù)突變菌落數(shù)均超過(guò)對(duì)照組2倍,呈現(xiàn)明顯陽(yáng)性反應(yīng),上述結(jié)果表明該受試樣品未誘導(dǎo)5種菌株回復(fù)突變菌落數(shù)增加。因上述試驗(yàn)結(jié)果為陰性,故整套Ames試驗(yàn)重復(fù)1次,重復(fù)試驗(yàn)設(shè)8、40、200、1 000、5 000 μg/皿5個(gè)劑量,其他試驗(yàn)條件保持不變。重復(fù)試驗(yàn)亦未見(jiàn)受試樣品誘導(dǎo)5種菌株回復(fù)突變菌落數(shù)增加。
2.2.2 小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)
鮮榨山茶油對(duì)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率的影響見(jiàn)表2。
表2 鮮榨山茶油對(duì)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率的影響
注: **表示與溶劑對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.01。下同。
由表2可見(jiàn),各劑量組PCE/NCE比值正常,未見(jiàn)受檢樣品對(duì)昆明種雌、雄小鼠骨髓細(xì)胞增殖有抑制作用。溶劑對(duì)照組昆明種雌、雄小鼠骨髓PCE微核率分別為0.25%和0.23%。各劑量組昆明種雌、雄小鼠骨髓PCE微核率分別為0.23%~0.26%和0.15%~0.16%,與溶劑對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組昆明種雌、雄小鼠骨髓PCE微核率分別為2.81%和2.44%,與溶劑對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。上述結(jié)果表明未見(jiàn)受試樣品誘發(fā)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率增高。
2.2.3 體外哺乳類細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)
鮮榨山茶油對(duì)CHL細(xì)胞染色體畸變率的影響(4 h)見(jiàn)表3。
表3 鮮榨山茶油對(duì)CHL細(xì)胞染色體畸變率的影響(4 h)
由表3可見(jiàn):在不加S-9與加S-9的條件下接觸受試物4 h,溶劑對(duì)照組CHL細(xì)胞染色體畸變率分別為4.0%和3.0%;鮮榨山茶油各劑量組CHL細(xì)胞染色體畸變率分別為2.0%、4.0%、3.0%和3.0%、4.0%、2.0%,與相應(yīng)的溶劑對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組(MMS和CP)CHL細(xì)胞染色體畸變率分別為25.0%和28.0%,與相應(yīng)的溶劑對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。因上述試驗(yàn)結(jié)果為陰性,故另設(shè)不加S-9的試驗(yàn),將受試物接觸時(shí)間延長(zhǎng)至24 h,重復(fù)體外哺乳類細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)1次。鮮榨山茶油對(duì)CHL細(xì)胞染色體畸變率的影響(24 h)見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn):在不加S-9條件下,受試物染毒時(shí)間延長(zhǎng)至24 h,溶劑對(duì)照組CHL細(xì)胞染色體畸變率為3.0%;鮮榨山茶油各劑量組CHL細(xì)胞染色體畸變率分別為2.0%、3.0%、4.0%,與相應(yīng)的溶劑對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組(MMS)CHL細(xì)胞染色體畸變率為31.0%,與相應(yīng)的溶劑對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。在本試驗(yàn)條件下,鮮榨山茶油未引起CHL細(xì)胞染色體畸變率增高。
表4 鮮榨山茶油對(duì)CHL細(xì)胞染色體畸變率的影響(24 h)
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各劑量組雌、雄大鼠在整個(gè)試驗(yàn)期間的活動(dòng)、進(jìn)食、飲水基本正常,糞便性狀正常,亦未見(jiàn)明顯行為改變和中毒表現(xiàn)。鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)各組SD大鼠體重及總增重見(jiàn)表5。
表5 鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)各組SD大鼠體重及總增重
由表5可見(jiàn),各劑量組雌、雄大鼠試驗(yàn)期間各周體重、總增重與對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)?zāi)┢诟鹘MSD大鼠血液生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。
由表6可見(jiàn):試驗(yàn)?zāi)┢诟邉┝拷M雌性大鼠尿素(Urea)、甘油三酯(TG)和中劑量組雌性大鼠血糖(GLU)、尿素(Urea)均高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);試驗(yàn)?zāi)┢诟邉┝拷M雄性大鼠血糖(GLU)、氯(Cl)均高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);以上幾個(gè)指標(biāo)值均在本實(shí)驗(yàn)室正常范圍內(nèi),沒(méi)有生物學(xué)意義;各劑量組雌、雄大鼠其他各項(xiàng)血液生化學(xué)指標(biāo)與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)各組SD大鼠臟器質(zhì)量與臟體比測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。
由表7可見(jiàn),各劑量組雌、雄大鼠各項(xiàng)臟器質(zhì)量、臟體比及禁食后體重與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。試驗(yàn)中未見(jiàn)器官組織形態(tài)的異常變化。恢復(fù)期觀察表明高劑量衛(wèi)星組亦未見(jiàn)動(dòng)物健康狀況、血液生化指標(biāo)和器官組織形態(tài)的異常變化。
表6 鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)?zāi)┢诟鹘MSD大鼠血液生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果
注:與對(duì)照組比較*P<0.05,**P<0.01差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表7 鮮榨山茶油28 d經(jīng)口毒性試驗(yàn)各組SD大鼠臟器質(zhì)量與臟體比測(cè)定結(jié)果
通過(guò)小鼠急性毒性試驗(yàn)、遺傳毒性試驗(yàn)和亞急性毒性試驗(yàn)對(duì)鮮榨山茶油進(jìn)行毒理學(xué)研究, 并對(duì)其做安全性評(píng)價(jià)。鮮榨山茶油對(duì)大鼠的急性經(jīng)口LD50大于10 000 mg/kg,判屬實(shí)際無(wú)毒級(jí);遺傳毒性試驗(yàn)(Ames試驗(yàn)、小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)和體外哺乳類細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn))結(jié)果均為陰性;在大鼠 28 d喂養(yǎng)試驗(yàn)中未見(jiàn)動(dòng)物健康狀況和器官組織形態(tài)的異常變化,大鼠體重、TP、ALB、AST、ALT、GGT、ALP、Cre、TC、Na、K、臟器質(zhì)量、臟體比與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異,Urea、TG、GLU、Cl均在實(shí)驗(yàn)室正常范圍內(nèi)。恢復(fù)期觀察表明高劑量衛(wèi)星組亦未見(jiàn)動(dòng)物健康狀況、血液生化指標(biāo)和器官組織形態(tài)的異常變化。鮮榨山茶油無(wú)急性毒性、遺傳毒性和亞急性毒性,具有較高的食用安全性。