王富刚
漯河医学高等专科学校食品营养系河南省休闲食品工程技术研究中心(漯河 462002)
丁香为丁香属植物,是落叶灌木或小乔木,主要分布于欧洲东南部、东北亚和中国[1]。丁香在食品和医药中具有重要应用价值[2],丁香花和叶可提制芳香油和高级香料,丁香花和叶也可制作丁香茶。丁香具有温中降逆、补肾助阳、抗菌、消炎、降压、降温、镇咳祛痰和保肝利胆之功效[3-4]。丁香油还可作为化妆品香料,在市场上需求量巨大[5]。
丁香油含有丰富的必需脂肪酸,具有较高的营养价值,其脂肪酸成分主要为油酸和亚油酸[6]。丁香油具有特殊的香味,常用于罐头、糖浆、果脯等食品的调味[7]。丁香油同时具有医疗保健作用,丁香油常在牙科作为镇痛和消毒药,丁香油还具有降血脂、抗动脉粥样硬化等活性[6]。因此,丁香油不仅含有丰富的必需脂肪酸,具有较高的营养价值,而且具有很高的医疗保健价值。对丁香油成分的研究开展较多,但其毒理学研究尚属空白,为丁香油的应用带来很大不确定性。试验依据GB 15193.1—2014《食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》,对丁香油进行急性毒性、遗传毒性及30 d喂养试验,评价丁香油的毒理学作用和食用安全性,为丁香油的开发应用提供参考。
丁香油(实验室自制);小白鼠(BALB/C)、大白鼠(SD)(SPF级,湖南斯莱克景达实验动物有限公司);环磷酰胺(分析纯,苏瑞医药化工有限公司);纯净水(实验室自制)。
BT3000-plus型全自动生化分析仪(意大利Biotecnlca Instruments公司);KX-21全自动血液分析仪(日本Sysmex东亚公司)。
1.3.1 小白鼠急性毒性试验
选体质量18~22 g健康小白鼠40只,雌雄各半,各分为2组,共4组,禁食16 h后,按15 g/kg BW的剂量经口1次给丁香油,以蒸馏水为对照组。观察14 d,记录小鼠生长活动情况、中毒症状及死亡情况[8]。
1.3.2 小白鼠精子畸形试验
选雄性成熟小白鼠30只,体质量18~22 g,按体质量随机分为5组,设低、中、高3个剂量组分别为1.25,2.50和5.00 g/kg BW,同时设阴性对照组(蒸馏水5 g/kg BW)和阳性对照组(环磷酰胺0.04 g/kg BW)。每天经口灌胃给丁香油2次,连续5 d,继续喂养2周,处死动物,制备精子标本,伊红染色后高倍镜下检查[9],每只动物高倍镜下观察1 000个精子,记录畸形精子数。
1.3.3 大白鼠30 d喂养试验
选体质量160~180 g健康大白鼠80只,雌雄各半,分为8组,雌雄各4组,分别设1.25,2.50和5.00 g/(kg BW·d)3个低、中、高剂量组,同时设阴性对照组蒸馏水5 g/(kg BW·d)。连续30 d经口灌胃给丁香油,单笼喂养,不限制饮水。然后进行血液学、血清生化学及脏器系数测定。血液学和血液生化学指标由血细胞分析仪和生化分析仪测定[10]。
1.3.4 统计学分析
数据统计学分析采用SPSS 22.0进行处理。试验组与对照组的差异显著性分析采用成对样本t检验[11]。
试验按照一次最大限量法经灌胃15 g/kg BW的丁香油,试验结果见表1。
表1 丁香油对小白鼠的经口急性毒性试验
在2周饲养观察期内,对照组和试验组小白鼠全部正常,活动、进食、行为等未见异常情况,小白鼠死亡数和死亡率均为0%。按急性毒性分级标准,判定该受试物丁香油为实际无毒物[12]。
小白鼠精子畸形试验结果见表2。
阴性对照组(蒸馏水)的精子畸形率为1.05%,阳性对照组(环磷酰胺组)的精子畸形率为4.48%,阳性对照组对小白鼠生殖细胞有极显著的遗传毒性(p<0.01)。试样低、中、高3个剂量组的精子畸形率分别为1.07%,1.11%和1.15%,各剂量组与阴性对照组的小白鼠精子畸形率之间没有显著的差异(p>0.1),丁香油各剂量组灌胃处理小白鼠后,精子畸形率均处于正常范围[13],说明小白鼠精子的畸形率与丁香油的剂量无相关性。
表2 丁香油对小白鼠精子畸形率试验
2.3.1 大白鼠体质量变化结果
丁香油30 d喂养后大白鼠体质量测定结果见表3。
在30 d喂养期间,大白鼠未见异常行为,无死亡发生。与对照组大白鼠体质量增长趋势相比,雌、雄大白鼠各剂量试验组动物体质量增加量与对照组差异不显著(p>0.05),且与剂量相关性不显著(p>0.05),说明丁香油在营养上不影响大白鼠正常的生长需要。
表3 丁香油对大白鼠体质量的影响(均值±标准差)
2.3.2 血液学检查结果
丁香油30 d喂养后大白鼠血液学指标血红蛋白(HB)、红细胞(RBC)、白细胞(WBC)测定结果见表4。
丁香油试验组雌雄大白鼠的血红蛋白、红细胞、白细胞含量与对照组差异均不显著(p>0.05),试验结果均在正常值范围内,说明30 d口服丁香油对大白鼠常规血液学指标没有影响。
2.3.3 血液生化学检查结果
丁香油30 d喂养后大白鼠血液生化指标谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、血清白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、血清尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)、总胆固醇(TC)、血糖(GLU)、甘油三酯(TG)测定结果见表5。
试验组不同剂量丁香油喂养雌雄大白鼠30 d后,所测雌雄各组大白鼠的生化指标谷草转氨酶、谷丙转氨酶、血清白蛋白、总蛋白、血清尿素氮、肌酐、总胆固醇、血糖、甘油三酯,与对照组差异均不显著(p>0.05),且不同剂量试验组间也无显著差异,说明各血液生化指标与丁香油不同剂量间无显著相关性,指标数值均在正常参考范围内。这说明30 d口服丁香油对大白鼠血液生化学指标没有影响。
表4 丁香油对大白鼠血液学指标的影响试验
表5 丁香油对大白鼠血液生化指标的影响试验
2.3.4 对脏器质量以及脏体比的影响
丁香油30 d喂养大白鼠后,脏器质量和脏体比测定结果见表6。
由表6试验数据可知,雌雄大白鼠受试物丁香油各剂量组与阴性对照组比较,各组的脏器质量及其心体质量比、肺体质量比、肝体质量比、脾体质量比、肾体质量比与对照组比较未见异常,各项指标试验结果均在正常范围内,且不同剂量各组的脏器质量及脏体比差异不显著(p>0.05)。这说明30 d口服丁香油对大白鼠脏器没有影响。
大白鼠30 d喂养试验中,生化、血液学指标和器官组织形态与对照组相比无显著差异,丁香油的最大无作用剂量大于5.0 g/kg BW,为人体推荐摄入量的150倍。因此,丁香油无急性毒性、亚急性毒性和遗传毒性,具有较高的食用安全性。
表6 丁香油对大白鼠脏器质量和脏体比的影响试验
丁香油的毒理学试验表明,丁香油的LD50>15.0 g/kg BW,按急性毒性分级标准判定丁香油为无毒级别。遗传毒性试验为阴性,表明丁香油无致突变作用。30 d喂养丁香油对大白鼠体质量、血液生化指标、脏器质量和脏体比均无显著影响,指标均在正常参考范围内。因此,丁香油无急性毒性、亚急性毒性和遗传毒性,具有较高食用安全性。