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/(kg·d) 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/(kg·d)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 and 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[2～4]。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 γ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200311292，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21～23 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21～23 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/(kg·d)；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（P>0.05），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2%，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<5%，根据CHL细胞染色体畸变结果判定标准，畸变率在正常范围内，为阴性；阳性对照组畸变率>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/(kg·d)，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分级标准——中华人民共和国国家标准（GB504485），LD>5 000 mg/kg，为实际无毒物。由此确定青紫薯色素为实际无毒物。