探究毒理学技术在中药保健食品评价中的应用

2022-04-01 21:06任晓伟
食品安全导刊·中旬刊 2022年2期
关键词:运用分析评价

任晓伟

摘 要:随着我国科技水平的提升,毒理学技术在确保食品卫生方面取得突破性进展,是促进社会稳定和经济发展的根本性保证。为满足我国食品的发展需求,要尽量在短时间内研发出具有中医药特点的保健品,做好食品原料安全性的测评研究工作。由于我国缺乏保健食品安全风险评价理论和技术,需应用毒理学技术对中药保健食品开展分析工作,以保障食品安全。

关键词:毒理学技术;中药保健食品;评价;运用分析

Explore the Application of Toxicology Technology in the Evaluation of Traditional Chinese Medicine Health Food

REN Xiaowei

(Jinan Food and Drug Inspection and Testing Center, Jinan 250000, China)

Abstract: With the improvement of China's scientific and technological level, toxicology technology has made a breakthrough in ensuring food hygiene, which is the fundamental guarantee to promote social stability and economic development. In order to meet the development needs of food in China, we should try our best to develop health products with the characteristics of traditional Chinese medicine in a short time, and do a good job in the evaluation and research of the safety of food raw materials. Due to the lack of health food safety risk assessment theory and technology in China, it is necessary to apply toxicological technology to analyze traditional Chinese medicine health food in order to ensure food safety.

Keywords: toxicology technology; traditional Chinese medicine health food; evaluation; application analysis

近年来,人们对自身健康及食品安全的重视程度明显提高。目前,毒理学技术已成为保健食品检测中常用的方式[1]。应用该技术对保健食品中对人体有害的物质或成分进行分析鉴别,能有效保证食品的安全性。国内外对保健食品的毒理学研究已取得一定进展,毒理学检验技术成为全面维护保健食品安全的重要手段。“药食同源”是中医理论体系的重要构成,在中药保健食品的研发、制造领域起到一定的指导作用。保健食品作为一种特殊食品,与药品的使用相比有可服用时间更长、适用范围更广的特点。如果中药保健食品的原料中存在安全隐患,将会危及人们的身体健康。为了全面探讨毒理学技术在中药保健食品评价之中的应用价值,结合实际情况,本文对以上命题开展分析,为相关人员的研究工作提供参考。

1 中药保健食品的功能特点及发展历程

中药保健食品具有以下3个功能特点。①延迟衰老。部分中药保健食品能促进机体新陈代谢,发挥延迟衰老的作用,具体的成效因人而异。②滋补保健。滋补保健理论包括平补、温补等,采用益精、补齐等多种途径实现补充正气,改善体质。③预防某些疾病的发生。医学认为合理膳食能滋养人体,其为一种有效的保健预防手段。古时就有人尝试使用谷皮预防脚气,采用动物肝脏预防夜盲症。当代研究表明,某些食物中的成分能发挥预防疾病的作用。从中药保健食品的发展历程来看,第一代中药保健食品是指在国家相关部门颁布《保健食品的管理办法》前上市的保健食品;第二代中药保健食品是经动物和人体实验证明,具备某类生理调节功能的食品;第三代中药保健食品是指不僅需通过动物和人体实验表明具备某种保健功能,且必须提供相关功能因子的含量,具有一定的作用机制的保健食品。

2 毒理学技术的理论基础及作用

2.1 毒理学的理论基础

毒理学主要是指应用生物化学、生物学、药理学、生理学及病理学等基础性学科的技术和理论,以动物实验及临床观察、流行病学调查等方式分析外来物质进入人体后分布、吸收、代谢、排泄、毒性特征和相关机制与中毒治疗的学科。开展毒理学研究不但能有效保护人与其他生物免受化学毒性物质的毒害作用,确保人们的身体健康,且该学科也能筛选出有良好选择性的毒性物质。药理学和毒理学之间存在极大关联性。目前,毒理学已发展成为有一定理论基础及实验手段的独立性学科,且逐步形成新的毒理学分支[4]。

2.2 毒理学技术的作用

开展毒理学研究的目的主要是保证生物体的安全性或健康性。从学科性质上来讲,毒理学属于预防医学范畴,其在根本上贯穿了以预防为主的重要思想。毒理学的研究对象广泛,主要包含生物因素、物理因素及化学因素。生物体包含人、植物、动物。毒理学和生物学、生物化学、化学、病理学、生理学及药理学等诸多学科存在极大关联性,且与经济、农业、工业息息相关。毒理学和临床医学、法医学、环境保护与生态学有关联性。毒理学分类较复杂,可从不同角度进行分类,分类结果并不完全一致。

3 毒理学技术在中药保健食品评价中的应用研究进展

3.1 毒理学技术在体内毒性评价中的应用

开展体内毒理学评价,除了能体现保健品某个特殊生理过程内形成的毒性作用外,也能模拟保健品在体内的生理过程。以啮齿类动物模型为基础建立的体内评价模型具有典型性,对其开展系统化的实验分析,同时将发病率、病死率、生化指标等作为毒性检查终点,这种模型能整体直观地呈现出受试物的毒性作用情况。20世纪50年代,我国就开展了关于食品的毒理学研究工作。学者们特别重视应用动物模型分析急性毒性实验,深入分析了IC50测试、IC50运算方法应用详情。后来国内逐渐创立并开展了以动物模型为基础的急性毒性、蓄积毒性等测评方法实验。王庆颖等[1]分析了ICR小鼠与SD大鼠模型,分别考察了斛洋参片的急性毒性,对这些实验样本连续喂养30 d。结果证实,实验大鼠在实验完毕后,无病死、中毒案例,实验样本体质量有所上升。结合实验判断石斛洋参片的不同大小的雌性、雄性鼠经口服,毒性最大耐受剂量是15 g/㎏,为无毒级;不同风险剂量小组大鼠的周摄食量、体质量相较于对照组不存在显著差别,表明不同剂量组指标未与实验样本间形成毒性反应,说明石斛洋参片的安全性强。

采用动物模型对保健品进行安全性评估实验时,判断某种原料物的致癌性和致突变性是重要的工作内容。通过开展致突变性的筛选实验研究,能明显降低人们在饮食活动中摄入“三致”物质的概率,减少畸胎及肿瘤的发生率。肿瘤流行病学研究等是既往测评致癌物的常用手段之一,但执行工作量大、投入高,且因“三致”物质的基因突变可能潜在影响着动物表型,此外还存在组织特异性差别或部分内源性基因不够敏感的问题。因此,需建立适宜度更高的模型判断某一物质是否具备致突变性。

转基因动物可被用于致突变检测模型的创建,而此类模型可被用于测定受试对象致突变性。此类技术经多重复制染色体内载体报道基因,以实现对突变基因的检测。相关实验多通过观察突变频率及突变分子机制实现对突变进行评估。同时,其能对发生突变的靶器官和化学致癌物靶器官一致性进行判定,可实现致突变性及致癌力有关定量分析。近几年,国内学术界成功创建了xyIE/ICR转基因小鼠突变检测模型,同时创建出多类转基因致突变测试系统。

3.2 毒理学技术在体外毒性評价中的应用

3.2.1 单层培养细胞模型

单层培养肝脏毒性预警评价和评价细胞主要以Hep G2、Hepa RG、原代肝细胞等为基准。其细胞系包含犬肾小管上皮细胞、猪肾小管上皮细胞系、人肾小管上皮细胞系HC及HK-2等。相关研究多使用MTT比色法测试实验目标对细胞活性的半数抑制浓度(IC50),将培养液内每种酶类指标变化数据情况,作为毒性效应标记物。李澎涛[2]研究证实,大黄以及苍术的水提取物针对原代肝细胞、肾细胞IC50、酶漏出量明显升高时的浓度水平与CHL细胞以及HepG2细胞类似。

在这样的条件下,大黄和苍术水提取液对于肾脏细胞以及肝脏细胞并没有表现出毒性作用。中药红花水提取液针对原代肾细胞IC50和HepG2细胞的作用比较类似。但有关酶漏出量显著上升时,质量浓度水平比HepG2细胞和CHL细胞低,表明红花在低浓度时可能造成人体肾细胞受损。

3.2.2 三维立体(3D)细胞模型体外预警及评价方式

目前,有很多学者在开展相关研究中使用单层培养模型,该模型监测简单、方便、可行性强。但此种经二维培养出的细胞缺少细胞之间的接触以及细胞与细胞外基质的联系。培养一段时间后便能形成生长抑制情况,器官的特异性逐渐丢失,此类模型适用于检测检验急性受试物毒性。而3D细胞模型应用了包含三维结构的各类材质载体及各类细胞协同培养,其能使目标细胞在三维状态下生长和迁移,创设立体化的细胞-载体复合物[3]。三维立体(3D)细胞模型能有效维持细胞功能和极化状态。因此,3D细胞在长期培养和研究中的实用性更强。

3.2.3 体外诱导活性筛选工程细胞株体外预警及评价方式

目前,学术界出现和使用频率最高的细胞系为HepG2细胞,其表面存在高水平IGFII受体表达。但在常规培养条件下,细胞内很难检测出CYP450。人体肝脏细胞中有很多氧化酶与结合酶,当前学术界已经公认CYP450影响着内、外源物质的代谢过程。CYP450是一种重要的I相代酶系统[4],CYP450对内源物与外源物的代谢过程和相互作用发挥着显著影响。CYP450诱导详细机制是配体依赖性核受体及其转录因子介导靶基因调控转录水平变化。

国内有学者将人体基因组DNA为模板,将其扩增到UGT1A1近端及远端启动因子序列,将其连接入pGL3载体,创建pGL3-PXRE重组质粒,筛选银杏叶、赤芍、川芎、何首乌、甘草、苍术、白术、金银花及南五味子提取物等常见保健品原料[5]。结果表明,川芎、白术及南五味子的提取物能有效激活PXR,启动UGT1A1转录,其能对UGT1A1发挥出潜在性诱导作用,剩余提取物对PXR不存在激活作用。体外诱导活性筛选工程细胞株不仅能用于药物代谢酶活性检测,还能为分析此类诱导作用机制提供一定思路。目前,该技术能实现大规模筛选,通过激活AhR/CAR/PXR上调CYP1A1/2B6/3A4表达化合物,其主要被用于针对药物-药物或食物-药物相互作用的潜在可能性预测。

4 结语

综上所述,中药保健食品的安全性问题广受关注。因此,对中药保健食品开展毒理学研究非常重要。现阶段,我国已逐步形成了以保健品安全评估技术为指导,对中药保健食品开展各方面研究的体系,为中国毒理学发展提供可靠支持,确保中药保健食品安全。

参考文献

[1]王庆颖,张志锋,吕露阳,等.花类药食同源中药安全性评价的研究进展[J].中草药,2021,52(3):864-872.

[2]李澎涛.药食同源中药开发保健品安全可靠性的思考[C]//第四届第二次中国毒理学会食品毒理学专业委员会与营养食品所毒理室联合学术会议论文集.北京:中国毒理学会食品毒理学专业委员会,2008:62-65.

[3]曲福舟,李欢欢,王运浩,等.蒺藜炒制对长期给药大鼠肝肾毒性的影响[J].山东中医杂志,2016,35(4):347-349.

[4]徐海滨.毒理学的发展是实施食品安全保障的技术支撑[J].中国食品卫生杂志,2009,21(4):304-308.

[5]赵梓邯,张琳,李文斌,等.中药毒性与安全性评价研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2018,24(20):208-216.

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