任曉偉
摘 要:隨著我國科技水平的提升,毒理學技術在確保食品衛生方面取得突破性進展,是促進社會穩定和經濟發展的根本性保證。為滿足我國食品的發展需求,要盡量在短時間內研發出具有中醫藥特點的保健品,做好食品原料安全性的測評研究工作。由于我國缺乏保健食品安全風險評價理論和技術,需應用毒理學技術對中藥保健食品開展分析工作,以保障食品安全。
關鍵詞:毒理學技術;中藥保健食品;評價;運用分析
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
近年來,人們對自身健康及食品安全的重視程度明顯提高。目前,毒理學技術已成為保健食品檢測中常用的方式[1]。應用該技術對保健食品中對人體有害的物質或成分進行分析鑒別,能有效保證食品的安全性。國內外對保健食品的毒理學研究已取得一定進展,毒理學檢驗技術成為全面維護保健食品安全的重要手段。“藥食同源”是中醫理論體系的重要構成,在中藥保健食品的研發、制造領域起到一定的指導作用。保健食品作為一種特殊食品,與藥品的使用相比有可服用時間更長、適用范圍更廣的特點。如果中藥保健食品的原料中存在安全隱患,將會危及人們的身體健康。為了全面探討毒理學技術在中藥保健食品評價之中的應用價值,結合實際情況,本文對以上命題開展分析,為相關人員的研究工作提供參考。
1 中藥保健食品的功能特點及發展歷程
中藥保健食品具有以下3個功能特點。①延遲衰老。部分中藥保健食品能促進機體新陳代謝,發揮延遲衰老的作用,具體的成效因人而異。②滋補保健。滋補保健理論包括平補、溫補等,采用益精、補齊等多種途徑實現補充正氣,改善體質。③預防某些疾病的發生。醫學認為合理膳食能滋養人體,其為一種有效的保健預防手段。古時就有人嘗試使用谷皮預防腳氣,采用動物肝臟預防夜盲癥。當代研究表明,某些食物中的成分能發揮預防疾病的作用。從中藥保健食品的發展歷程來看,第一代中藥保健食品是指在國家相關部門頒布《保健食品的管理辦法》前上市的保健食品;第二代中藥保健食品是經動物和人體實驗證明,具備某類生理調節功能的食品;第三代中藥保健食品是指不僅需通過動物和人體實驗表明具備某種保健功能,且必須提供相關功能因子的含量,具有一定的作用機制的保健食品。
2 毒理學技術的理論基礎及作用
2.1 毒理學的理論基礎
毒理學主要是指應用生物化學、生物學、藥理學、生理學及病理學等基礎性學科的技術和理論,以動物實驗及臨床觀察、流行病學調查等方式分析外來物質進入人體后分布、吸收、代謝、排泄、毒性特征和相關機制與中毒治療的學科。開展毒理學研究不但能有效保護人與其他生物免受化學毒性物質的毒害作用,確保人們的身體健康,且該學科也能篩選出有良好選擇性的毒性物質。藥理學和毒理學之間存在極大關聯性。目前,毒理學已發展成為有一定理論基礎及實驗手段的獨立性學科,且逐步形成新的毒理學分支[4]。
2.2 毒理學技術的作用
開展毒理學研究的目的主要是保證生物體的安全性或健康性。從學科性質上來講,毒理學屬于預防醫學范疇,其在根本上貫穿了以預防為主的重要思想。毒理學的研究對象廣泛,主要包含生物因素、物理因素及化學因素。生物體包含人、植物、動物。毒理學和生物學、生物化學、化學、病理學、生理學及藥理學等諸多學科存在極大關聯性,且與經濟、農業、工業息息相關。毒理學和臨床醫學、法醫學、環境保護與生態學有關聯性。毒理學分類較復雜,可從不同角度進行分類,分類結果并不完全一致。
3 毒理學技術在中藥保健食品評價中的應用研究進展
3.1 毒理學技術在體內毒性評價中的應用
開展體內毒理學評價,除了能體現保健品某個特殊生理過程內形成的毒性作用外,也能模擬保健品在體內的生理過程。以嚙齒類動物模型為基礎建立的體內評價模型具有典型性,對其開展系統化的實驗分析,同時將發病率、病死率、生化指標等作為毒性檢查終點,這種模型能整體直觀地呈現出受試物的毒性作用情況。20世紀50年代,我國就開展了關于食品的毒理學研究工作。學者們特別重視應用動物模型分析急性毒性實驗,深入分析了IC50測試、IC50運算方法應用詳情。后來國內逐漸創立并開展了以動物模型為基礎的急性毒性、蓄積毒性等測評方法實驗。王慶穎等[1]分析了ICR小鼠與SD大鼠模型,分別考察了斛洋參片的急性毒性,對這些實驗樣本連續喂養30 d。結果證實,實驗大鼠在實驗完畢后,無病死、中毒案例,實驗樣本體質量有所上升。結合實驗判斷石斛洋參片的不同大小的雌性、雄性鼠經口服,毒性最大耐受劑量是15 g/㎏,為無毒級;不同風險劑量小組大鼠的周攝食量、體質量相較于對照組不存在顯著差別,表明不同劑量組指標未與實驗樣本間形成毒性反應,說明石斛洋參片的安全性強。
采用動物模型對保健品進行安全性評估實驗時,判斷某種原料物的致癌性和致突變性是重要的工作內容。通過開展致突變性的篩選實驗研究,能明顯降低人們在飲食活動中攝入“三致”物質的概率,減少畸胎及腫瘤的發生率。腫瘤流行病學研究等是既往測評致癌物的常用手段之一,但執行工作量大、投入高,且因“三致”物質的基因突變可能潛在影響著動物表型,此外還存在組織特異性差別或部分內源性基因不夠敏感的問題。因此,需建立適宜度更高的模型判斷某一物質是否具備致突變性。
轉基因動物可被用于致突變檢測模型的創建,而此類模型可被用于測定受試對象致突變性。此類技術經多重復制染色體內載體報道基因,以實現對突變基因的檢測。相關實驗多通過觀察突變頻率及突變分子機制實現對突變進行評估。同時,其能對發生突變的靶器官和化學致癌物靶器官一致性進行判定,可實現致突變性及致癌力有關定量分析。近幾年,國內學術界成功創建了xyIE/ICR轉基因小鼠突變檢測模型,同時創建出多類轉基因致突變測試系統。
3.2 毒理學技術在體外毒性評價中的應用
3.2.1 單層培養細胞模型
單層培養肝臟毒性預警評價和評價細胞主要以Hep G2、Hepa RG、原代肝細胞等為基準。其細胞系包含犬腎小管上皮細胞、豬腎小管上皮細胞系、人腎小管上皮細胞系HC及HK-2等。相關研究多使用MTT比色法測試實驗目標對細胞活性的半數抑制濃度(IC50),將培養液內每種酶類指標變化數據情況,作為毒性效應標記物。李澎濤[2]研究證實,大黃以及蒼術的水提取物針對原代肝細胞、腎細胞IC50、酶漏出量明顯升高時的濃度水平與CHL細胞以及HepG2細胞類似。
在這樣的條件下,大黃和蒼術水提取液對于腎臟細胞以及肝臟細胞并沒有表現出毒性作用。中藥紅花水提取液針對原代腎細胞IC50和HepG2細胞的作用比較類似。但有關酶漏出量顯著上升時,質量濃度水平比HepG2細胞和CHL細胞低,表明紅花在低濃度時可能造成人體腎細胞受損。
3.2.2 三維立體(3D)細胞模型體外預警及評價方式
目前,有很多學者在開展相關研究中使用單層培養模型,該模型監測簡單、方便、可行性強。但此種經二維培養出的細胞缺少細胞之間的接觸以及細胞與細胞外基質的聯系。培養一段時間后便能形成生長抑制情況,器官的特異性逐漸丟失,此類模型適用于檢測檢驗急性受試物毒性。而3D細胞模型應用了包含三維結構的各類材質載體及各類細胞協同培養,其能使目標細胞在三維狀態下生長和遷移,創設立體化的細胞-載體復合物[3]。三維立體(3D)細胞模型能有效維持細胞功能和極化狀態。因此,3D細胞在長期培養和研究中的實用性更強。
3.2.3 體外誘導活性篩選工程細胞株體外預警及評價方式
目前,學術界出現和使用頻率最高的細胞系為HepG2細胞,其表面存在高水平IGFII受體表達。但在常規培養條件下,細胞內很難檢測出CYP450。人體肝臟細胞中有很多氧化酶與結合酶,當前學術界已經公認CYP450影響著內、外源物質的代謝過程。CYP450是一種重要的I相代酶系統[4],CYP450對內源物與外源物的代謝過程和相互作用發揮著顯著影響。CYP450誘導詳細機制是配體依賴性核受體及其轉錄因子介導靶基因調控轉錄水平變化。
國內有學者將人體基因組DNA為模板,將其擴增到UGT1A1近端及遠端啟動因子序列,將其連接入pGL3載體,創建pGL3-PXRE重組質粒,篩選銀杏葉、赤芍、川芎、何首烏、甘草、蒼術、白術、金銀花及南五味子提取物等常見保健品原料[5]。結果表明,川芎、白術及南五味子的提取物能有效激活PXR,啟動UGT1A1轉錄,其能對UGT1A1發揮出潛在性誘導作用,剩余提取物對PXR不存在激活作用。體外誘導活性篩選工程細胞株不僅能用于藥物代謝酶活性檢測,還能為分析此類誘導作用機制提供一定思路。目前,該技術能實現大規模篩選,通過激活AhR/CAR/PXR上調CYP1A1/2B6/3A4表達化合物,其主要被用于針對藥物-藥物或食物-藥物相互作用的潛在可能性預測。
4 結語
綜上所述,中藥保健食品的安全性問題廣受關注。因此,對中藥保健食品開展毒理學研究非常重要。現階段,我國已逐步形成了以保健品安全評估技術為指導,對中藥保健食品開展各方面研究的體系,為中國毒理學發展提供可靠支持,確保中藥保健食品安全。
參考文獻
[1]王慶穎,張志鋒,呂露陽,等.花類藥食同源中藥安全性評價的研究進展[J].中草藥,2021,52(3):864-872.
[2]李澎濤.藥食同源中藥開發保健品安全可靠性的思考[C]//第四屆第二次中國毒理學會食品毒理學專業委員會與營養食品所毒理室聯合學術會議論文集.北京:中國毒理學會食品毒理學專業委員會,2008:62-65.
[3]曲福舟,李歡歡,王運浩,等.蒺藜炒制對長期給藥大鼠肝腎毒性的影響[J].山東中醫雜志,2016,35(4):347-349.
[4]徐海濱.毒理學的發展是實施食品安全保障的技術支撐[J].中國食品衛生雜志,2009,21(4):304-308.
[5]趙梓邯,張琳,李文斌,等.中藥毒性與安全性評價研究進展[J].中國實驗方劑學雜志,2018,24(20):208-216.