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植物甾醇毒理学安全性评价

发布日期:2018-08-02 中国油脂网

 张莉华,许新德,邵 斌 ,叶双明,洪毅敏

(浙江医药股份有限公司 新昌制药厂,浙江 新昌 312500)


摘要:按照我国卫生部《食品安全毒理学评价程序和检验方法规范》,采用急性毒性试验、Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸形试验对植物甾醇作为食品添加剂和保健食品原料的食用安全性进行评价。结果显示:大、小鼠急性经口LD50大于5 000 mg/kg,Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸形试验结果均为阴性。由此得出植物甾醇属于实际无毒物,可以作为一种食品添加剂和保健食品原料进行开发、利用。

关键词:植物甾醇;安全性;毒理试验;Ames试验;微核试验;精子畸形试验

中图分类号:TQ645;R99   文献标志码:A   文章编号:1003-7969(2010)05-0019-04


Toxicological safety assessment of phytosterol 

ZHANG Lihua,XU Xinde,SHAO Bin,

YE Shuangming,HONG Yimin

(Zhejiang Pharmaceutical Co., Ltd., Xinchang Pharmaceutical Factory, 

Xinchang 312500,Zhejiang,China)


Abstract:The edible safety of phytosterol as a food additive and health food material was evaluated. According to the technical standards for test & toxicological assessment of health food issued by Ministry of Health of the People’s Republic of China,the acute toxicity test,Ames test,the test of micronucleus of polychromatic erythrocytphilic of mouse and mouse sperm abnormality test were performed. The oral LD50 in rats and mice was greater than 5 000 mg/(kg·bw),and three terms of hereditary toxicity were all negative. Phytosterol was a kind of actual non-toxic substance and could be developed as a food additive and health food material.

Key words:phytosterol;safety;toxicity tests;Ames test;micronucleus test;sperm abnormality test 

    植物甾醇是一种存在于植物体中的天然活性物质,广泛存在于各种植物油、坚果和植物种子中[1]。按化学结构可分为4-无甲基甾醇、4-单甲基甾醇和4、4’-双甲基甾醇3类,通常这3类甾醇并存,以无甲基甾醇为主[2]。纯的植物甾醇通常为片状或粉末状白色固体,无臭无味,具有旋光性。甾醇分子中碳原子数一般为27~31,相对分子质量为386~456。甾醇熔点较高,都在100 ℃以上,密度略大于水,不溶于水、碱和酸,常温下微溶于丙酮和乙醇,易溶于乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯、二硫化碳、石油醚[3]。

    植物甾醇是一种重要的天然甾体,不仅可以降低胆固醇浓度[4,5],而且还具有防治前列腺疾病[6-8]、抗癌[9-12]、调节免疫[13]、抗衰老、美容[14]等方面的功效。目前我国关于植物甾醇的研究报道主要集中在植物甾醇的性质、制备、分离纯化和分析方法等方面,有关毒理方面的研究鲜有报道。本文按照我国卫生部《食品安全毒理学评价程序和检验方法规范》,采用急性毒性试验、Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸形试验对植物甾醇进行了毒理学安全性评价,为植物甾醇的进一步开发应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料

1.1.1 受试物 植物甾醇,白色粉末状,新昌制药厂保健试验中心提供。试验时以食用植物油作溶媒配制成不同浓度的样品液供试,Ames试验以25% Tween80作溶媒配制成不同浓度的样品供试。

1.1.2 菌株 选 TA97、TA98、TA100、TA102 菌株,由卫生部食检所提供。经生物学检定合格后进行试验。

1.1.3 动物 试验用ICR小鼠、SD大鼠,由浙江省试验动物中心提供,试验动物许可证号为SCXK(浙)2003-0001。

1.2 试验方法[15]

1.2.1 大鼠急性经口毒性试验 体重180~220 g 健康SD大鼠20只,雌雄各半。试验用5 000 mg/kg(以体重为基准)作为最大耐受剂量。灌胃前禁食16 h,自由饮水。采用经口灌胃方式,称取样品12.5 g加食用植物油至100 mL配成0.125 g/mL(最大使用质量浓度)溶液,24 h内间隔3 h按照20 mL/kg(以体重为基准)2次给受试物。连续观察14 d, 记录大鼠中毒症状及死亡情况。

1.2.2 小鼠急性经口毒性试验 体重18~22 g 健康ICR小鼠20只,雌雄各半。试验用5 000 mg/kg作为最大耐受剂量。灌胃前禁食16 h,自由饮水。采用经口灌胃方式,称取样品12.5 g加食用植物油至100 mL配成0.125 g/mL(最大使用质量浓度)溶液,24 h内间隔3 h按照20 mL/kg 2次给受试物。连续观察14 d, 记录小鼠中毒症状及死亡情况。

1.2.3 Ames试验 选用组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100 、TA102,试验采用平板掺入法,用4种菌株的非代谢活化系统进行预试,结果在剂量为5 000 μg/皿时未出现增菌或抑菌现象。故正式试验时选择8、40、200、1 000、5 000 μg/皿5个剂量组,同时设空白组、溶剂对照组(25%Tween80)和阳性对照组(ICR-191、柔毛霉素、NaN3、丝裂霉素C、2-AF、1,8-二羟基蒽醌),每种菌株每个测试浓度设3个平行,在加S9和不加S9条件下进行试验,直接计数培养基上各菌株的回变菌落数。

1.2.4 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验 选用体重25~30 g 健康ICR小鼠60只,随机分成6组,雌雄各半。设样品1 250、2 500和5 000 mg/kg 3个剂量组,用食用植物油配制,另设阴性对照组(蒸馏水)、溶剂对照组(食用植物油)和阳性对照组(环磷酰胺60 mg/kg),24 h 2次给样,于末次给样6 h后处死动物,取其胸骨骨髓制片,甲醇固定,Giemsa染色。每只小鼠计数1 000个嗜多染红细胞(PCE),记录微核细胞数,同时计数观察每100个PCE所观察到的正染红细胞(RBC)数。

1.2.5 小鼠精子畸形试验 选用体重25~35 g健康雄性ICR小鼠42 只,随机分成6组,每组7只,试验组剂量分别为1 250、2 500和5 000 mg/kg,同时另设阴性对照组(蒸馏水)、溶剂对照组(食用植物油)和阳性对照组(丝裂霉素C 2.0 mg/kg)。连续5 d 给样,对照组也作相同处理,在给样后35 d颈椎脱臼处死小鼠,随机选5只小鼠取两侧附睾,放入盛有适量生理盐水的平皿中,用眼科剪将附睾剪碎,4层擦镜纸吸滤,直接涂片,自然干燥,甲醇固定,用1%伊红染色。在高倍镜下检查精子形态,每只小鼠检查完整精子1 000个,计算畸变精子类型和数目,计算精子畸形率。

1.3 统计学方法

     用SPSS统计软件进行卡方检验。数据以(x±s )表示。

2 结果与分析

2.1 大鼠急性经口毒性试验结果(见表1)

表1 植物甾醇对SD大鼠的急性经口毒性试验结果

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    由表1可知,植物甾醇以5 000 mg/kg灌胃大鼠,连续观察14 d,未出现中毒症状和死亡情况。结果表明,该样品雌雄性大鼠经口毒性LD50大于5 000 mg/kg,根据急性毒理性分级标准,属实际无毒物。

2.2 小鼠急性经口毒性试验结果(见表2)

   由表2可知,植物甾醇以5 000 mg/kg灌胃小鼠,连续观察14 d,未出现中毒症状和死亡情况。结果表明,该样品雌雄性小鼠经口毒性LD50大于5 000 mg/kg,根据急性毒理性分级标准,属实际无毒物。

表2 植物甾醇对ICR小鼠的急性经口毒性试验结果

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2.3 Ames试验结果(见表3)

由表3可知,不加S9时,阳性物质能诱导菌株TA97、TA98、TA100、TA102回复突变菌落增加;加S9时,阳性物质也能诱导菌株TA97、TA98、TA100、TA102回复突变菌落增加。这表明试验用菌株回复突变特性是良好的,并且显示外源激活系统S9是具有激活能力的。另外,植物甾醇对伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100、TA102 4株试验菌株,在加S9和不加S9时,8、40、200、1 000、5 000 μg/皿5个剂量组的回变菌落数均未超过空白对照组、溶剂对照组(25% Tween80)回变菌落数的2倍,且各剂量组间无明显的剂量-反应关系。植物甾醇的Ames试验结果为阴性。

表3 植物甾醇Ames试验结果

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2.4 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果(见表4)

    由表4可见,阳性对照组的微核细胞率明显高于阴性对照组(P<0.01),说明该试验系统对致突变物是敏感的;各剂量组不同性别动物骨髓嗜多染红细胞微核细胞率与阴性对照组、溶剂对照组比较,差异无显著性(P>0.05),且无剂量-反应关系,PCE/RBC均大于0.1。表明植物甾醇在最高剂量5 000 mg/kg下,没有诱发小鼠骨髓微核细胞率增高的作用,微核试验结果为阴性。

表4 植物甾醇小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果

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2.5 小鼠精子畸形试验结果(见表5)

    由表5可见,植物甾醇诱发小鼠精子畸形率与阴性对照组、溶剂对照组相比,经秩和检验统计,无统计学差异(P>0.05),且无剂量-反应关系;而阳性对照组与阴性对照组之间存在显著差异(P<0.01),表明植物甾醇在本试验范围内,对小鼠生殖细胞无致突变作用,植物甾醇小鼠精子畸形试验为阴性。

表5 植物甾醇小鼠精子畸形试验结果

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3 结 论

    (1)以5 000 mg/kg植物甾醇经灌胃途径进行动物毒理试验,大鼠和小鼠皮毛生长、粪便、饮食、活动和神经反射等情况正常,无死亡情况发生。表明植物甾醇对大鼠和小鼠行为和精神情况没有明显影响。

    (2)受试植物甾醇大、小鼠经口LD50大于5 000 mg/kg;反映体细胞和生殖细胞遗传毒性的Ames试验、骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸形试验结果均为阴性,说明受试植物甾醇在本试验条件下未见明显毒性,未见遗传毒性作用。综合各项毒理学试验结果,可以判定植物甾醇作为天然营养强化剂使用,是安全无毒的,可以在化妆品、饮料和食品行业中作为添加剂和保健食品原料来进行开发利用。

参考文献:

[1] 盛漪, 华伟, 谷文英. 植物甾醇资源在食品原料中的分布[J].粮食与油脂,2002(5):40-41.

[2] 贾代汉,周岩民,王恬.植物甾醇降胆固醇作用研究进展[J].中国油脂,2005,30(5):55-57.

[3] 寇明钰,阚健全,赵国华,等.植物甾醇来源、提取、分析技术及其食品开发[J]. 粮食与油脂,2004(8):9-13.

[4] BLAIR S N, CAPUZZI D M,GOTTLIEB S O, et al. Incremental reduction of serum total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol with the addition of plant stanol ester-containing spread to statin therapy [J]. Am J Cardiol, 2000, 86(1):46-52.

[5] BECKER M, TAAB D,VON BERGMANN K. Treatment of severe familial hypercholesterolemia in childhood with sitosterol and sitostanol [J]. J Pediatr, 1993, 122(2):292-296.

[6] BERGES R R, WINDELER J, TRAMPISCH H J,et al. Randomised, placebo-controlled, double-blind clinical trial of beta-sitosterol in patients with benign prostatic hyperplasia. Beta-sitosterol Study Group[J].The Lancet, 1995 ,345: 1529-1532.

[7] KASSEN A, BERGES R,SENGE T. Effect of beta-sitosterol on transforming growth factor-beta-1 expression and translocation protein kinase C alpha in human prostate stromal cells in vitro [J]. Eur Urol, 2000, 37(6):735-741.

[8] VON-HOLTZ R L, FINK C S,AWAD A B. Beta-sitosterol activates the sphingomyelin cycle and induces apoptosis in LNCaP human prostate cancer cells [J]. Nutr Cancer, 1998, 32(1):8-12.

[9] AWAD A B,FINK C S . Phytosterols as anticancer dietary components: evidence and mechanism of action [J].Journal of Nutrition, 2000, 130(9):2127-2130.

[10] MENDOLAHARSU M, DESTEFANI E,DENEO-PELLEGRINI H,et al. Phytosterols and risk of lung cancer: a case-control study in Uruguay [J].Lung Cancer,1998,21(1):37-45.

[11] DE STEFANI E, BOFFETTA P,RonCO A L,et al. Plant sterols and risk of stomach cancer: a case-control study in Uruguay[J].Nutr Cancer, 2000, 37(2):140-144.

[12] MELLANEN P, PETANEN T,LEHTIMAKI J,et al. Wood-derived estrogens: studies in vitro with breast cancer cell lines and in vivo in trout[J].Toxicol Appl Pharmacol, 1996, 136(2):381-388.

[13] BOUIC P J, LAMPRECHT J H. Plant sterols and sterolins: a review of their immune-modulating properties[J].Altern Med Rev, 1999, 4(3):170-177.

[14] 胡学烟,孙冀平,王兴国.植物甾醇发展前景[J].粮食与油脂,2001(1):37-38.

[15] GB 15193.1~15193.21,食品安全性毒理学评价程序和方法[S].北京:中国标准出版, 2003.

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