西洋参(American ginseng)又名西洋人参、花旗参,原产于美国、法国及加拿大等西方国家。中国于20世纪70年代开始人工引种,并获得成功。目前在许多省份均有种植。西洋参含有多种人参皂苷、维生素及微量元素等生理活性物质[1],味道较苦,对人体具有较多的有益功效,如抗疲劳,抗肿瘤和调节血脂、血压、血糖平衡等[2],因而广泛用作膳食添加剂[3]。临床研究表明西洋参可明显改善患者因癌症带来的疲乏感[4]。近年来,随着对西洋参的化学组成及药理作用研究越来越深入,应用也越来越广泛。但有关西洋参毒理学安全性评价方面研究较少。因此,本研究拟观察西洋参冻干粉对大鼠亚急性毒性作用,旨在为西洋参进一步开发利用提供技术支撑。结果报告如下。
1 材料与方法 1.1 主要试剂与仪器西洋参冻干粉,为乳黄色粉末伴有疏松块状物,企业推荐日摄入量为1.8 g/60 kg,分3次食用,采用掺入法加入到全价颗粒饲料中。电子分析天平(感量0.000 1g,德国Sartorius公司)、电子天平(0.02 g,瑞士METTLER TOLEDO公司),COULTER HMX血细胞分析仪(使用原厂质控液和试剂)、COULTER CX5全自动生化分析仪(使用原厂定标液、质控液和试剂)(美国BECK MAN公司)、全封闭自动脱水机、石蜡包埋中心、自动染色机、切片机(英国SHANDON Finesses公司)、动物组织病理影像处理系统、DFC300 FX生物显微镜(德国LECIA公司)。
1.2 实验动物SPF(specific pathogen free)级SD大鼠80只(辽宁长生生物技术有限公司),实验动物生产许可证号:SCXK(辽)2015-0001,体重为(72.15±5.00) g,其中雄性大鼠体重范围为59.64~89.46 g,雌性大鼠体重范围为55.80~83.70 g。采用无菌块状鼠料及屏障系统动物实验室,单笼饲养,温度(22±1.5)℃,湿度(50±10)%,工作照度200~280 lx,人工照明12 h,黑夜12 h,噪音 < 60 dB。试验前适应性观察3 d。
1.3 分组与处理将大鼠随机分为高、中、低西洋参组和对照组,每组20只,雌雄各半。按企业推荐日摄入量的100、50、25倍设计高、中、低西洋参3个剂量,分别为3.00、1.50、0.75 g/kg,采用饲料逐级放大混匀法掺入样品,分别取样品600、300、150 g,均匀掺入基础饲料至20 kg,样品掺入量分别为3.00%、1.50%、0.75%。西洋参组分别给予含不同剂量西洋参颗粒饲料,对照组给予基础颗粒饲料,连续喂养30 d[5]。
1.4 指标与方法 1.4.1 大鼠一般状况观察每天观察并记录大鼠一般表现,如饮食状况、精神状态、行为活动及中毒表现和死亡情况;每周每只大鼠给予饲料220 g,每周第3 d称量饲料剩余量,第7 d称体重、饲料剩余量,弃去剩余饲料,添加新饲料220 g,计算每周摄食量、体重增重及总食物利用率。
1.4.2 血液生化指标检测在观察期结束时,禁食16 h,自由饮水,摘眼球采血,采用血细胞分析仪进行血液学检测,指标包括红细胞计数、血红蛋白、白细胞计数、中性粒细胞(%)、淋巴细胞(%)、单核细胞(%)、嗜酸性粒细胞(%)、嗜碱性粒细胞(%)。采用全自动生化仪进行血清生化学检测,指标包括谷丙转氨酶(alanine transaminase)、谷草转氨酶(aspartate transaminase)、尿素氮、肌酐、血糖、白蛋白、总蛋白、总胆固醇、甘油三酯。
1.4.3 主要脏器病理组织学观察断头处死大鼠,观察主要脏器的大体病理改变;取肝、脾、肾、睾丸(雄性)称重,计算脏器体重比;对照组及高剂量西洋参组大鼠主要脏器及时用10%中性福尔马林溶液固定24 h,进行常规病理组织学制片及染色,固定后的组织用流水冲洗0.5 h,以酒精为脱水剂,采用梯度脱水法,对组织进行脱水透明,用石蜡浸润包埋,用切片机切片,厚度5 μm;在45 ℃温水中展片,进行苏木素伊红染色、封固[6]。用生物显微镜进行组织学病理学观察。
1.5 统计分析数据采用x±s表示,采用SPSS 11.0软件进行统计分析,组间比较采用单因素方差分析,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 西洋参对大鼠摄食量、体重、食物利用率影响(表 1)![]() |
表 1 西洋参对大鼠摄食量、体重增重、食物利用率影响(x±s, n=10) |
观察期间,各组大鼠均未见明显异常症状和体征,无死亡;动物生长发育良好,饮食饮水均未见明显异常。与对照组比较,各剂量西洋参组大鼠摄食量、体重增重和食物利用率无明显差异(P > 0.05)。提示,西洋参冻干粉对雌、雄性大鼠生长发育无明显影响。
2.2 西洋参对大鼠主要脏器系数影响(表 2)![]() |
表 2 西洋参对大鼠主要脏器/体重比值影响(x±s,n=10) |
与对照组比较,各剂量西洋参组大鼠肝、肾、脾、睾丸(雄性)等主要脏器重量无明显差异(P > 0.05);与对照组比较,各剂量西洋参组大鼠主要脏器的脏体比值无明显差异(P > 0.05)。
2.3 西洋参对大鼠血常规指标影响(表 3)![]() |
表 3 西洋参对大鼠血常规指标影响(x±s,n=10) |
对照组、各剂量西洋参组大鼠红细胞计数、血红蛋白含量、白细胞计数及中性粒细胞、淋巴、单核细胞、嗜酸、嗜碱性粒细胞百分比均在正常值范围内;与对照组比较,各剂量西洋参组大鼠血常规指标无明显差异(P > 0.05)。提示,西洋参对大鼠血常规指标无明显影响。
2.4 西洋参对大鼠血生化指标影响(表 4)![]() |
表 4 西洋参对大鼠血生化指标影响(x±s,n=10) |
对照组、各剂量西洋参组大鼠ALT、AST、尿素氮、肌酐、血糖、白蛋白、总蛋白、总胆固醇、甘油三酯水平均在正常值范围内;与对照组比较,各剂量西洋参组大鼠血生化指标无明显差异(P > 0.05)。提示,西洋参对大鼠血生化指标无明显影响。
2.5 西洋参对大鼠主要脏器组织病理学影响肉眼检查显示,对照组及各剂量西洋参组大鼠肝、脾、肾、卵巢(雌性)、睾丸(雄性)、胃、肠、心、肺、脑等主要脏器,组织结构完整,未见异常病理改变。显微镜观察结果显示,对照组、高剂量西洋参组大鼠各主要脏器组织结构未见病理学改变。提示,西洋参对大鼠各脏器无明显毒性。
3 讨论西洋参是多年生草本植物,茎叶一年一收,其根一般生长3~4年才能采收[7],具有广泛的生物学活性。研究表明西洋参含人参皂苷5%~11%,单体皂苷19种,西洋参叶二醇皂苷能通过调节体内血脂代谢,提高血浆血栓素A2(thromboxane, TXA2) 与前列环素(prostacyclin, PGI2) 比值及纠正自由基代谢紊乱,发挥抗动脉粥样硬化作用[8]。西洋参还具有镇静及神经保护、削弱肌酸激酶活性,并可减少骨骼肌细胞损伤,提高机体免疫力作用[9]。研究表明,脾虚证的发生与性激素水平紊乱有关,经西洋参汤治疗后,脾虚症状有所改善,激素恢复至正常水平[2];西洋参皂苷可激活体内巨噬细胞,增强巨噬细胞吞噬异物能力,并可产生具有生物活性的物质,进而增强机体的免疫功能[1]。西洋参经高温炮制后皂苷结构及组成可能发生改变,如人参皂苷Rg3含量增多,可抑制多种癌细胞的增值。服用高温炮制西洋参提取物,可明显提高西洋参的抗癌功效[10]。国外研究证实,西洋参具有抑制乳腺癌细胞生长功能[11]。
亚急性毒性试验是保健食品毒理学安全性评价的主要内容之一。一般通过连续反复给药,观察实验动物出现的毒性反应,血液学、生化学及病理学改变,分析剂量-反应关系,毒性反应的可逆性及体内是否有蓄积毒性等[12]。本研究结果表明3.00、1.50、0.75 g/kg西洋参冻干粉连续喂养30 d对SD大鼠的摄食量、体重增重、食物利用率等生长发育状况无明显影响,对大鼠血液学、血清生化学及病理组织学等指标均无明显影响。提示,在此剂量下外推到人,食用西洋参冻干粉是安全的。
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