盧婉怡

(廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校 制藥系，廣東 廣州 510520)

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姜黃素毒性作用研究

盧婉怡

(廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校 制藥系，廣東 廣州 510520)

目的：研究姜黃素對(duì)奧尼羅非魚(Mossabica tilapia)的毒性作用。方法：在無法獲得LD-50和蓄積系數(shù)的情況下，以小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)的20倍進(jìn)行灌喂，做一次性最大耐受試驗(yàn)，測(cè)定奧尼羅非魚對(duì)姜黃素的最大耐受量。采集血清和肝胰臟用于測(cè)定抗氧化能力(T-AOC)、過氧化物歧化酶(SOD)活性及過氧化氫酶(CAT)活性。結(jié)果：在口服的條件下，高劑量姜黃素不會(huì)引起魚體死亡。一次性口服小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)20倍的姜黃素，能短時(shí)間增強(qiáng)奧尼羅非魚血清中SOD活性和前期CAT活性，但也顯著抑制其T-AOC和后期CAT活性，且在96h內(nèi)不能恢復(fù)到正常水平。結(jié)論：一次性口服小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)20倍的姜黃素，對(duì)奧尼羅非魚具有一定的毒性，但是毒性極低。

姜黃素；毒性；生物學(xué)功能

1 姜黃素生物學(xué)功能及毒理性質(zhì)

1.1 姜黃素生物學(xué)功能

姜黃素(Curcumin)是從中草藥姜黃中提取的一類多效的天然活性物質(zhì)，其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可作色素、香料、染料、化妝品等；它具有特殊的生理功能，具有抗炎、抗氧化、清除氧自由基、抗過氧化脂質(zhì)損傷、抗衰老、抗纖維化、保護(hù)肝臟和腎臟、防癌抗癌、降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用，同時(shí)還可增加膽汁的分泌和生成、增強(qiáng)膽囊收縮、提高網(wǎng)狀系統(tǒng)吞噬力、增強(qiáng)免疫功能和改善生物體消化系統(tǒng)的功能。目前姜黃已被世界衛(wèi)生組織(WHO)/食品藥品管理局(FAD)批準(zhǔn)為天然食品添加劑[1]。

1.2 姜黃素毒理性質(zhì)

大鼠和猴分別口服單劑量姜黃素1 800mg/kg及口服多劑量姜黃素800mg/(kg·d)6個(gè)月，未產(chǎn)生任何毒性；另有報(bào)道大鼠口服高劑量(直至5g/kg)未引起毒性[2]。沃興德等[3]以人口服劑量的600倍對(duì)小鼠作1次性最大耐受量，各項(xiàng)指標(biāo)均正常，未見1只動(dòng)物死亡；試驗(yàn)在確定姜黃素?zé)o急性毒性作用的前提下，又進(jìn)行了姜黃素的長期毒性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)姜黃素高劑量組(500mg/(kg·d))、低劑量組(100mg/(kg·d))各項(xiàng)指標(biāo)與正常對(duì)照組相比均無顯著差異，說明姜黃素在上述劑量下連續(xù)服用80天是安全的[4]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用體長20cm左右和體重為(150±15)g的同一批奧尼羅非魚，魚體健康，無體表損傷。試驗(yàn)魚馴養(yǎng)7～14天，觀察魚體的情況，馴養(yǎng)開始48h后開始記錄死亡數(shù)，死亡數(shù)小于5%方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；試驗(yàn)前禁食24h。以下各項(xiàng)試驗(yàn)均采用上述試驗(yàn)材料。姜黃素購于Hangzhou Greensky Biological Tech Co. Ltd.，產(chǎn)品編號(hào)：GS060722。

2.2 試驗(yàn)時(shí)間、條件及受試物制備

2.2.1 試驗(yàn)時(shí)間和條件 養(yǎng)殖用水使用前曝氣除氯3天，羅非魚的馴養(yǎng)及毒性試驗(yàn)在水循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行，24h充氣使水體COD保持在5mg/L左右。馴養(yǎng)及試驗(yàn)期間投喂的飼料為相應(yīng)規(guī)格的羅非魚商品顆粒料。

2.2.2 受試物制備 精確稱取30g姜黃素，加入50mL蒸餾水中，攪拌溶解，得到濃度為0.375g/mL的姜黃素懸浮液80mL。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 染毒方法 采用經(jīng)口灌喂方法：用長約15cm 醫(yī)用靜點(diǎn)膠管，一端套在2mL注射器上，吸取姜黃素懸浮液，將膠管由口腔輕插入魚胃中，并按不同劑量組及按魚體的大小推入相應(yīng)體積的姜黃素懸浮液。

2.3.2 預(yù)試驗(yàn) 采用小鼠NOEL(320mg/kg bw)的1、3、5、7、10倍五個(gè)濃度梯度組進(jìn)行灌喂，每組放入3條試驗(yàn)魚，不設(shè)平行組，試驗(yàn)持續(xù)96h，每日2次，記錄各容器的死亡數(shù)。

2.4 最大耐受量試驗(yàn)(Ⅰ)

2.4.1 試驗(yàn)分組 設(shè)立試驗(yàn)組和對(duì)照組，每組2個(gè)平行，每個(gè)平行10尾魚。

2.4.2 試驗(yàn)限期 試驗(yàn)持續(xù)7天。

2.4.3 染毒劑量及途徑 以小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)的20倍進(jìn)行灌喂，做一次性最大耐受試驗(yàn)。

2.4.4 試驗(yàn)管理 染毒后，前8h連續(xù)觀察，并記錄下魚體的活動(dòng)情況和死亡情況；之后，分別在24h、48h、72h和96h時(shí)進(jìn)行觀察，記錄同類型的數(shù)據(jù)。染毒后第4天開始，每天下午投喂少量飼料。

2.4.5 試驗(yàn)樣品處理 試驗(yàn)期間，死魚應(yīng)及時(shí)撈出，并進(jìn)行解剖，觀察內(nèi)臟的中毒癥狀。魚體死亡的判定標(biāo)準(zhǔn)：魚體呼吸及鰭擺動(dòng)停止，側(cè)臥于缸底或腹部體側(cè)朝上漂浮于水面，用小鑷子夾住魚的尾柄，5min內(nèi)不出現(xiàn)任何反應(yīng)可判定為死亡。

2.5 最大耐受量試驗(yàn)(Ⅱ)

設(shè)立試驗(yàn)組和對(duì)照組，不設(shè)平行，每組30尾魚。操作步驟、實(shí)驗(yàn)管理均按上述方法。

2.5.1 試驗(yàn)樣品處理

分別在12h、24h、48h、72h和96h時(shí)，于試驗(yàn)組的未死亡的個(gè)體中隨機(jī)取5尾魚靜脈抽血，部分凝血離心得到血清后置于零下20℃保存?zhèn)溆?。試?yàn)開始時(shí)，在對(duì)照組中隨機(jī)取5尾魚作為初始樣，靜脈抽血并凝血離心得到血清后置于零下20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

3 結(jié)果

3.1 預(yù)試驗(yàn)結(jié)果

預(yù)試驗(yàn)各組均未出現(xiàn)死亡個(gè)體，且魚體均無明顯中毒或異常癥狀出現(xiàn)；采樣解剖觀察，未見魚體臟器出現(xiàn)中毒癥狀。

3.2 最大耐受量試驗(yàn)魚體死亡情況

試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ期間，對(duì)照組與試驗(yàn)組均無一尾魚中毒死亡；試驗(yàn)Ⅱ中，在12h、24h、48h、72h和96h采樣解剖觀察時(shí)，未見魚體臟器出現(xiàn)中毒癥狀。

3.3 姜黃素對(duì)魚體肝胰臟及血清中T-AOC、CAT和SOD的毒性作用

3.3.1 姜黃素對(duì)魚體肝胰臟和血清中T-AOC的毒性作用

圖1 魚體肝胰腺總抗氧化能力(T-AOC)

圖2 魚體血清總抗氧化能力(T-AOC)

對(duì)照組和試驗(yàn)組12h、、24h、48h、72h和96h時(shí)間點(diǎn)的肝胰腺和血清的T-AOC數(shù)據(jù)經(jīng)SAS8.0軟件進(jìn)行方差分析，并做了鄧肯檢驗(yàn)(以下的數(shù)據(jù)均按此分析)。經(jīng)方差分析，肝胰腺T-AOC和血清組間比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均小于0.05)。由鄧肯檢驗(yàn)的結(jié)果來看，試驗(yàn)組各時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，除血清的12h組外，與對(duì)照組差異均顯著。從圖1、圖2可以看出，肝胰臟的T-AOC對(duì)照組顯著低于試驗(yàn)各組，而24h和72h兩組的數(shù)據(jù)低于12h、48h和96h組且存在著顯著的差異；血清的T-AOC對(duì)照組高于試驗(yàn)各組，達(dá)到最高值12.019；血清的T-AOC在前24h下降迅速，24h時(shí)已降至最低值6.131，而后緩慢回升到96h時(shí)的7.744。

3.3.2 姜黃素對(duì)魚體肝胰臟和血清中SOD的毒性作用 經(jīng)方差分析，得到肝胰腺SOD和血清組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均小于0.05)。由鄧肯檢驗(yàn)的結(jié)果來看，肝胰腺和血清的SOD活性在12h和72h時(shí)與對(duì)照組存在顯著差異，且12h組均顯著高于對(duì)照組，72h組顯著低于對(duì)照組；從圖3、圖4可以看出，肝胰臟的SOD活性在初期迅速上升，在12h時(shí)便達(dá)到峰值29.23，隨后緩慢下降，到72h時(shí)到達(dá)最低值21.319，96h時(shí)回升；血清中SOD的變化趨勢(shì)總體與肝胰腺中的相似，稍有區(qū)別的是12h后下降迅速，到24h時(shí)達(dá)到另一個(gè)較低值90.456。

圖3 魚體肝胰腺過氧化物歧化酶(SOD)活性

圖4 魚體血清過氧化物歧化酶(SOD)活性

3.3.3 姜黃素對(duì)魚體肝胰臟和血清中CAT的毒性作用

圖5 魚體肝胰腺過氧化氫酶(CAT)活性

圖6 魚體血清過氧化氫酶(CAT)活性

經(jīng)方差分析，得到肝胰腺CAT和血清組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均小于0.05)。由鄧肯檢驗(yàn)的結(jié)果來看，肝胰腺的CAT活性在12h和24h時(shí)與對(duì)照組存在顯著性差異，而血清中的CAT活性則在12h、72h及96h時(shí)與對(duì)照組存在顯著性差異，且12h與72h、96h兩組均存在顯著差異；從圖5、圖6可以看出，肝胰臟的CAT活性在12h時(shí)便達(dá)到峰值20.454，隨后緩慢下降，到72h時(shí)到達(dá)最低值14.618，96h時(shí)又有所回升，但在48h、72h及96h時(shí)與對(duì)照組均無顯著差異；血清中CAT的變化趨勢(shì)與肝胰腺中的相似，但是變化比較劇烈。血清中的CAT活性在初期急劇上升，到12h時(shí)便達(dá)到了峰值16.35，而后又迅速下降，48h和72h時(shí)恢復(fù)到與對(duì)照組相當(dāng)水平，接著繼續(xù)降低至72h時(shí)達(dá)最小值3.004，最后在96h時(shí)雖有所回升，但仍顯著低于對(duì)照組。

4 分析

預(yù)試驗(yàn)中，各組均未出現(xiàn)死亡個(gè)體，說明姜黃素的毒性極低，同時(shí)也無法確定急性毒性試驗(yàn)的組距，因此本試驗(yàn)進(jìn)行了姜黃素對(duì)奧尼羅非魚經(jīng)口的最大耐受量試驗(yàn)。

最大耐受量試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ期間，對(duì)照組與試驗(yàn)組均無中毒死亡。從劑量上來看，每尾染毒的魚口服的劑量已達(dá)到6.4g/kg bw，而在急性毒性試驗(yàn)中，口服劑量大于5g/kg bw的藥物，便不必再準(zhǔn)確地測(cè)定其LD50，而其毒性評(píng)級(jí)為無毒[5]。

5 結(jié)論

一次性口服小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)20倍的姜黃素，不會(huì)對(duì)奧尼羅非魚肝胰腺的T-AOC、SOD活性和CAT活性產(chǎn)生抑制作用或毒性作用，而是具有顯著的增強(qiáng)作用，但持續(xù)時(shí)間不會(huì)超過96h。

一次性口服小鼠NOEL劑量(320mg/kg bw)20倍的姜黃素，能在短時(shí)間內(nèi)增強(qiáng)奧尼羅非魚血清中SOD活性和前期CAT活性；但也顯著抑制其T-AOC和后期CAT活性，且在96h內(nèi)不能恢復(fù)到正常水平。

[1] 劉兆金，黃瑞林，印遇龍,等．姜黃素的營養(yǎng)生理作用綜述[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34(7):1287-1288，1291.

[2] 朱曉薇．姜黃的藥理作用[M]．國外醫(yī)藥·植物藥分冊(cè)，1999，14(2):58-61.

[3] 沃興德，洪行球，高承賢，等．姜黃素最大耐受量試驗(yàn)[J]．浙江中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000a，24(2):55，82.

[4] 沃興德，洪行球，高承賢，等．姜黃素長期毒性試驗(yàn)[J]．浙江中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000b，24(1):61-65.

[5] 沈建忠．動(dòng)物毒理學(xué)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002：96-99.

[6] 吳若菁，陳奮飛，莊捷，等．SO2的衍生物對(duì)泥鰍的急性毒性和染色體損傷研究[J]．水生生物學(xué)報(bào)，2007，31(4)：585-589.

(責(zé)任編輯：李嵐春)

Study on the Toxicity of Curcumin

Lu Wanyi

(Guangdong Food and Drug Vocational Colldge，Guangdong Guangzhou 510520)

The experiments were conducted to study the biological function of curcumin in mossabica tilapia The investigation was conducted to study the effect of toxicity of curcumin on tilapia. The acute toxicity test of curcumin couldn’t measure LD-50, so the adunam vicem leration test on tilapia f rom mouse, taking 20 times of the no observed effect level (NOEL) dosage taken by an Mus musculus albus was conducted to determine the maximum tolerable dose (MTD.) toxicity effect on T-AOC, SOD, CAT with blood serum and hepatopancreas. Results suggest that as follows: curcumin taken high dose from mouse didn’t cause any death of tilapia; didn’t cause damage or teratogenic effect of erythrocyte chromosome, and didn’t cause tissue pathological change of stomachus, anterior intestine and hepatopancreas. Taking 20 times of NOEL dosage(320mg/kg bw) of curcumin taken by an Mus musculus albus, enhanced the SOD activity and the prophase of CAT activity in a short period; which, However, inhibitted the T-AOC and the anaphase of CAT activity lasting more than 96h. So Taking 20 times of NOEL dosage(320mg/kg bw) of curcumin taken by an Mus musculus albus, is hypotoxicity for tilapia.

Curcumin；Aquaculture；Biological Function

2014-03-28

盧婉怡(1977-)，女，廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)?；すに嚬こ處煟芯糠较?yàn)樯锛夹g(shù)教學(xué)及研發(fā)。

R285.1

A

1673-2197(2014)12-0012-03