1青紫薯色素安全性评价【摘要】 目的 对青紫薯色素安全性进行评价。方法 采用最大给药量试验，小鼠每天 3 次、每次 36 mL/kg 灌胃给予 200 g/L 的青紫薯色素水溶液 14 d，观察其体质量变化和死亡情况；以仓鼠肺成纤维细胞(CHL) 行染色体畸变试验，对青紫薯色素进行毒理学评价。结果 小鼠灌胃给予 21.6 g/(kgd) 青紫薯色素后未出现毒性反应，也无动物死亡，体质量增长良好；CHL 染色体畸变试验呈阴性，染色体畸变率在正常范围内。结论 青紫薯色素灌胃给药 21.6 g/(kgd)未出现急性毒性反应，青紫薯色素在 1.00 g/L 剂量下无致突变作用。 【关键词】 色素类 甘薯 急性毒性试验 染色体畸变 ABSTRACT Objective To assess the safety of sweetpotato anthocyanin. Methods The experimental mice were given 200 g/L sweetpotato anthocyanin with a dose of 36 mL/kg, three times a day, for 14 days. Body weight and death rate were recorded. The mutagenicity of sparfloxacin on CHL cell in the presence and absence of S9mix was evaluated. Results Through the whole experiment period, no significant changes in body weight and no death were observed in mice receiving sweetpotato anthocyanin, this anthocyanins did not demonstrate any effect on chromosome aberration. Conclusion Sweetpotato anthocyanin was safe 2and without mutagenicity action. KEY WORDS Pigments; Sweetpotato; Acute toxicity test; Chromosome aberration 甘薯是一种耐寒、耐贫瘠、适应性广、污染少、易栽培的粮食作物1。国内外研究结果显示，甘薯具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、增强记忆等多种生理功能24。青紫心甘薯是紫甘薯的改良品种，青紫薯色素由青紫心甘薯采用酸性溶剂萃取法制备而来。青紫薯色素是一种含原花青素的物质，研究证实，它可以抑制氧化应激对组织细胞的损伤，可有效清除超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化亚硝基自由基和脂类自由基，保护小鼠抗 60Co 射线辐射所致的氧化损伤，减少氧自由基的产生，抑制脂质过氧化，抑制肿瘤细胞形成等5,6。同时，还具有抗 Fe2+引发的卵磷脂脂质体过氧化、抑制 H2O2 引发的红细胞溶血作用的能力 7。本研究应用最大给药量试验及中国仓鼠肺成纤维细胞（CHL）染色体畸变试验，对青紫薯色素进行安全性评价，为拓宽甘薯应用领域及开发系列产品提供基础实验依据。 1 材料与方法 1.1 材料 青紫薯色素冻干粉，由青岛市农技站提供，批号为3200311292，溶于水，配制成 200 g/L 青紫薯色素水溶液。选择昆明种小鼠 60 只，由河南省实验动物中心提供，雌雄各半，体质量为 2123 g。CHL 细胞为置于-80 或液氮冻存样品。丝裂霉素C（MMC ） 、环磷酰胺（CTX） ，山西泰盛制药有限公司生产。肝微粒体酶(S9) 按常规方法制备。 1.2 方法 1.2.1 最大给药量试验 8 经预试验后，选健康小鼠 40 只，体质量 2123 g，雌雄各半。随机分为生理盐水对照组和青紫薯色素组。禁食 2 h 后，青紫薯色素组小鼠灌胃给予 200 g/L 青紫薯色素水溶液，每次 36 mL/kg，每天 3 次，间隔 6 h，共 21.6 g/(kgd)；空白对照组给予等量生理盐水。两组均连续给药 14 d，观察小鼠的活动状态、饮食情况、粪便、呼吸，记录体质量变化及死亡情况。 1.2.2 染色体畸变试验 以 CHL 细胞进行加与不加 S9 的染色体畸变试验。阳性对照为不加 S9 的 MMC （0.1 mg/L）,加 S9的 CTX（20 mg/L） 。设青紫薯色素 1.00、0.50、0.25 g/L 等 3 个剂量组，以生理盐水作为阴性对照组。每个测试组采用 2 个平行培养瓶。将 5 104 个 CHL 细胞接种于 50 mL 培养瓶中,培养 72 h 后,加入受试物。不加 S9 时 , 受试物与细胞作用 24 h 及 48 h 后,分别收获细胞制片。而加 S9 时, 受试物、S9 混合液与细胞共同作用 6 h 后,将液体弃去,用 PBS 洗涤细胞 3 次, 加入新培养液继续培养 24 h 后,收获细胞制片。常规制片, GIEMA 染色。每一试验组每瓶选择 100个分散良好的中期分裂相,在油镜下观察染色体有无断裂、缺失、易4位、互换、环、多倍体等染色体畸变。 1.3 统计学处理 结果用s 表示，用 SPSS 统计软件对数据进行处理，数据间比较采用 t 检验。 2 结果 2.1 最大给药量试验 小鼠灌服药物 14 d 内,青紫薯色素组未出现毒性反应,体质量增加，与生理盐水对照组相比，差异无显著性（P0.05） ，见表1。其外观、行为活动、精神状态、饮食、大小便及呼吸等均正常，无动物死亡。 表 1 青紫薯色素灌胃给药对小鼠体质量的影响（略） 2.2 染色体畸变情况 不加 S9 青紫薯色素各剂量组 CHL 细胞染色体的畸变率为1%3%，其畸变类型为断裂和缺失，无明显浓度依赖性；阴性对照组染色体畸变率 2%，畸变类型为微小体和断裂；而阳性对照组（MMC0.1 mg/L)染色体畸变率 26%，畸变类型以断裂、断片、缺失、微小体为主。 加 S9 青紫薯色素各剂量组 CHL 细胞染色体畸变率均为52%，畸变类型有断裂、缺失、微小体；阴性对照组染色体畸变率 1%，畸变类型为交换；阳性对照组（CTX 20 mg/L)的畸变率为 27%，畸变类型以断裂、断片、微小体为主。 无论是加 S9 组还是不加 S9 组，24 h 还是 48 h 收获细胞，不同剂量青紫薯色素组畸变率均20%，为强阳性。 3 讨论 急性毒性试验是毒理学研究的第一步，急性毒性研究方法很多，常用的有半数致死量和最大给药量试验。当受试物的毒性很低，或者因浓度或体积的限制，无法测出 LD50 时，可仅提供最大给药量试验的结果，以对药物安全性进行评估8。 本文在预试验中，因受药物浓度和小鼠胃纳量限制无法测出LD50，所以进行多次最大给药量试验。正式试验结果表明，青紫薯色素组每天 3 次灌胃给予小鼠青紫薯色素 14 d，对动物的体质量增长、进食情况、行为活动均无明显影响，未发现因青紫薯色素蓄积而对动物产生毒性反应。小鼠灌胃给予青紫薯色素 21.6 g/(kgd)，最大耐受剂量(MTD) 大于 21 600 mg/kg ,按 1977 年颁布的化学物质急性毒性分级标准，尤其是我国对职业性化学毒物危害程度的6分级标准 中华人民共和国国家标准（GB504485 ） ，LD5 000 mg/kg，为实际无毒物。由此确定青紫薯色素为实际无毒物。 化学物的致突变作用一般通过致突变试验来筛检9。CHL 细胞染色体畸变试验是广泛使用的遗传毒理学试验之一。可直接从染色体水平上反映遗传物质的损伤情况，染色体是遗传单位基因的载体，具有独特的形态和结构，当受到外界诱变剂作用时出现损伤，形态及结构上就会发生畸变。染色体畸变涉及的遗传物质改变的范围比较大，一般可通过在光学显微镜下观察细胞有丝分裂中期相，计算畸变率来检测。 本文 CHL 染色体畸变试验应用诱导剂处理后的 S9 进行体外代谢活化试验，即在加 S9mix 和不加 S9mix 平行的条件下测试。观察的畸变类型有：断裂、断片、缺失、微小体、着丝点环、无着丝点环及各种辐射体等。试验结果显示，直接诱变剂 MMC（0.1 mg/L）组细胞染色体畸变率为 26%，间接诱变剂 CTX（20 mg/L）在 S9 活化条件下的畸变率为 27%，均为强阳性，畸变类型主要有断裂、断片、缺失、微小体等。在 S9 活化和非活化两种测试条件下，青紫薯色素在 0.251.00 g/L 浓度范围内，其诱发 CHL细胞染色体畸变率5%，在正常范围，说明对 CHL 细胞染色体无损伤作用，即在本试验条件下无致突变作用。 综上所述，青紫薯色素最大给药量为 21.6 g/(kgd)，为实际7无毒物。在 0.251.00 g/L 剂量范围内未见诱发 CHL 细胞染色体畸变率增高，无致突变作用。 【参考文献】 1 何胜生. 甘薯的药用价值及其加工利用J. 江西农业学报, 2006,18(2):5758. 2KANO M, TAKAYANAGI T, HARADA K, et al. Antioxidative activity of anthocyanins from purple sweet potato, Ipomoera batatas cultivar AyamurasakiJ. Biosci Biotechnol Biochem, 2005,69(5):979988. 3YOSHIMOTO M, OKUNO S, YOSHINAGA M, et al. Antimutagenicity of sweetpotato rootsJ. Biosci Biotechnol Biochem, 1999, 63(3):537541. 4CHO J, KANG J S, LONG P H, et al. Antioxidant and memory enhancing effects of purple sweet potato anthocyanin and cordyceps mushroom extractJ. Arch Pharm Res, 2003,26(10):821825. 5王关林,岳静 ,苏冬霞,等. 甘薯花青苷色素的抗氧化活性及抑肿瘤作用研究J. 营养学报 , 2006,28(1):7174. 86刘叶玲,朱莉 ,韩志武,等. 青紫薯色素保护小鼠抗 60Co 射线辐射所致氧化损伤的作用J. 青岛大学医学院学报, 2005,41(1):4651. 7姜平平,吕晓玲 ,姚秀珍,等. 紫心甘薯花色苷抗氧化活性体外实验研究J. 中国食品添加剂 , 2002(6)：811. 8陈奇. 中药药理研究方法学M. 第 2 版.北京: 人民卫生出版社,2006：131136. 9王心如. 毒理学基础 M. 第 4 版.北京:人民卫生出版社,2003：136.