李锡宏,黎妍妍,朱茂祥,林国平,杨陟华,向德恩
(1.中国烟草白肋烟试验站,湖北省烟草科研所,武汉 430030;2.中国军事医学科学院,北京100850;3.湖北省恩施州烟草公司,恩施 445000)
硒是人体必需的微量元素之一,硒对克山病、大骨节病、肿瘤、呼吸道疾病、生育能力低等都有一定的预防和治疗作用[1]。从生理角度讲,硒具有抑制脂质过氧化、清除活化氧自由基的生物功能,从而可以保护细胞膜免受损伤[2]。在植物体内,硒能增强植物生物抗氧化作用及其对环境胁迫的抗性,促进植物生长,并具有拮抗重金属的作用[3-4]。在烟草上,已进行了农业和工业两方面的研究。已有研究证实,适量施用微量元素硒可以促进烟叶生长发育,提高烟叶产质量[5-7]。卷烟中的微量元素硒的含量与烟气焦油、自由基的浓度呈负相关关系,提高烟叶含硒量能增高吸烟者的血硒水平,起到一定的保健作用[8-11]。目前,关于富硒烟叶安全性方面的研究鲜有报道。本研究以不同梯度富硒卷烟为试验材料,进行了富硒卷烟安全性分析与评价,以期为明确硒在降焦减害中的功效提供技术支撑。
试验所用烟叶为非富硒产地的烤烟(对照),来源于四川会理。试验设计为在烟丝中分别加入无机硒(亚硒酸钠)和有机硒(亚硒酸钠原液,浓度为10 mg/mL)。
(1)非富硒烟叶添加无机硒(亚硒酸钠):将称取的亚硒酸钠加入81.4 ℃热水中,经过5 min完全溶解后配制成水溶液(尽量稀释),然后将溶液均匀喷洒在烟丝上。
处理1(低剂量):每支卷烟添加2 µg硒的卷烟(2 µg/支);处理 2(中剂量):每支卷烟添加 10µg硒的卷烟(10 µg/支);处理3(高剂量):每支卷烟添加 25 µg 硒的卷烟(25 µg/支)。
(2)非富硒烟叶添加有机硒:将量取的亚硒酸钠原液溶入水中配制成水溶液(尽量稀释),然后将溶液均匀喷洒在烟丝上。
处理4(低剂量):每支卷烟添加2 µg硒的卷烟(2 µg/支);处理 5(中剂量):每支卷烟添加 10µg硒的卷烟(10 µg/支);处理6(高剂量):每支卷烟添加 25 µg 硒的卷烟(25 µg/支)。
烟叶样品卷制由湖北中烟技术中心完成,制成达到国际吸烟标准(ISO4387)规格要求的卷烟,每处理20条。
卷烟产品安全性评价由中国军事医学科学院分析完成。以小鼠为试验对象,评价内容包括:(1)细胞微核试验;(2)细胞存活试验;(3)细菌致突变性(AMES)试验;(4)动物暴露卷烟烟气的慢性毒性分析(90 d喂养试验):组织病理(血细胞参数等)、血硒水平、机体免疫功能(细胞免疫、体液免疫和非特异免疫)、机体抗氧化功能(全血SOD、MDA、GP)。
卷烟烟气中硒含量和硒转移率测定结果见表1。结果表明,无论是在烟丝中添加无机硒还是有机硒,随添加量的增高,卷烟烟气中硒绝对转移量增加,并有较好的剂量效应关系(无机硒y=0.0188x+0.192;有机硒:y=-0.0006x2+0.251x+0.192);但对转移率的影响不大。总体而言,无机硒的转移率高于有机硒。
表1 卷烟烟气中硒含量和硒转移率Table 1 Content and transform rate of smoking
对富硒卷烟进行了细胞微核试验(图1)。由图1可看出,与对照相比,无机硒低、中剂量组能明显降低卷烟烟气所致细胞微核发生率,但高剂量无机硒反而增加了卷烟烟气所致细胞微核发生率;有机硒则能明显降低卷烟烟气所致细胞微核发生率,且高剂量组效果更明显。
图1 细胞微核试验结果Fig.1 Micronucleus test results
对富硒卷烟进行了细胞存活试验,结果见图2。结果表明,相比对照,添加低剂量无机硒卷烟的细胞平均致死剂量明显提高,即低剂量无机硒能明显降低卷烟烟气的细胞毒性,但中、高剂量无机硒反而增加了卷烟烟气细胞毒性;添加有机硒的安全性明显优于无机硒,且以高剂量有机硒表现明显。
图2 细胞平均致死剂量Fig.2 Average Lethal Dose of Cells
富硒卷烟的细菌致突变性试验结果见表2和图3。TA100菌主要检测引起碱基对置换的诱变剂,由表2可以看出,卷烟烟气对TA100菌均无明显的致突变性,无剂量效应关系。
TA98菌主要检测引起各种移码型突变的诱变剂,卷烟烟气对TA98菌有致突变作用,并存在较好的剂量效应关系,比较各种卷烟的致突变能力(斜率值,图3),由高到低顺序为:对照烟>高剂量无机硒>低剂量有机硒>中剂量无机硒>中剂量有机硒>低剂量无机硒>高剂量有机硒。
表2 鼠伤寒沙门氏菌诱变性试验结果Table 2 Results of Salmonella typhimurium mutagenicity test
本研究通过对外源添加硒烟叶进行小鼠细胞微核试验、细胞存活试验、细菌致突变性(AMES)试验分析和安全性评价,发现富硒卷烟安全性较高。试验结果表明,添加有机硒的卷烟安全性优于添加无机硒的卷烟,当添加无机硒超过一定量时反而降低了卷烟安全性。
图3 鼠伤寒沙门氏菌诱变性试验结果Fig.3 Results of Salmonella typhimurium mutagenicity test
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