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茶組植物新資源元寶山茶的毒理學安全性評價

2022-05-26 11:25:47陳濤林陳美麗葛智文廖寅平楊雪梅王熙富曾宏亮李明丹張征羅軍武
南方農業學報 2022年2期
關鍵詞:小鼠劑量

陳濤林 陳美麗 葛智文 廖寅平 楊雪梅 王熙富 曾宏亮 李明丹 張征 羅軍武

摘要:【目的】評價茶組植物新資源元寶山茶(Camellia yungkiangensis var. Yuanbaoshanica)的飲用安全性,為該資源的高效開發利用提供科學依據。【方法】以元寶山茶資源的鮮葉固定樣和紅茶工藝樣為材料,參照食品毒理學安全性評價程序,通過經口急性毒性試驗、小鼠骨髓細胞微核試驗、Ames試驗和慢性喂養(30 d)亞急性毒性試驗對其毒理學安全性進行評價。【結果】元寶山茶具有較高的茶多酚、可溶性糖及可可堿含量,但咖啡堿和游離氨基酸含量相對較低。元寶山茶鮮葉固定樣提取物對ICR小鼠的半數致死劑量(LD50)為5.123 g/kg,其紅茶工藝樣提取物對小鼠的LD50為7.573 g/kg;元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)各劑量組在添加S9與不加S9時均未導致測試菌株(TA97a、TA98、TA100和TA102)出現致突變作用,即Ames試驗結果呈陰性;在5.00 g/kg劑量(相當于人體推薦食用量的144倍)條件下,元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)對小鼠骨髓細胞無明顯毒性作用,表明小鼠骨髓細胞微核試驗結果呈陰性。按0.87、1.74和3.47 g/kg的劑量經口灌胃紅茶工藝樣提取物給SD大鼠30 d,試驗期間各劑量組大鼠的精神狀態、行為活動、攝水、糞便、尿液及各腔道分泌物等均未見異常,也無大鼠死亡;其體重增重、攝食量、食物利用率、血液指標、血清生化指標、臟器濕重及臟/體比值等除個別指標與陰性對照組相比差異顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)外,絕大部分指標均無明顯的劑量—反應關系,且均在正常范圍內波動;剖檢觀察及組織病理學檢查也未發現元寶山茶對大鼠產生明顯毒性意義的病理變化。【結論】元寶山茶屬于典型的高茶多酚、高可溶性糖、高可可堿及低咖啡堿的特異性資源,且具有很高的飲用安全性,按食品毒理學安全性評價標準屬于無毒級食品,作為代茶飲料植物具有廣闊的應用前景。

關鍵詞: 元寶山茶;茶組植物;毒理學安全性評價;茶多酚;半數致死劑量(LD50

中圖分類號: S571.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼: A 文章編號:2095-1191(2022)02-0299-15

Toxicological safety evaluation of the new resource in Sect. Thea plant—Camellia yungkiangensis var. Yuanbaoshanica

CHEN Tao-lin CHEN Mei-li GE Zhi-wen LIAO Yin-ping YANG Xue-mei WANG Xi-fu ZENG Hong-liang LI Ming-dan ZHANG Zheng LUO Jun-wu

1Tea College, Guizhou University, Guiyang? 550025, China;2Key Laboratory of Ministry of Tea Science Education, Hunan Agricultural University, Changsha? 410128, China;3Greening Construction Development Center of Liuzhou, Liuzhou, Guangxi? 545001, China;4Agricultural Technology Extension Center of Liuzhou, Liuzhou, Guangxi? 545003, China;5Agricultural and Rural Bureau of Rongshui County, Liuzhou, Guangxi? 545300, China;6Forestry Research Institute of Liuzhou, Liuzhou, Guangxi 545300, China;7Institute of Chinese Medicine, Hunan Academy of Chinese Medicine, Changsha? 410006;8Hunan Drug Safety Evaluation Research Center/Key Laboratory of Hunan Province

for Efficacy and Safety Evaluation of New Drugs, Liuyang, Hunan? 410331, China)

Abstract:【Objective】To evaluate the drinking safety of the new resource—Camellia yungkiangensis var. Yuanbaoshanica in Sect. Thea plant, so as to provide scientific basis for the efficient development and utilization of the resource. 【Method】The fresh leaf fixed samples and black tea samples of the resource were used as materials, and the food toxicological safety evaluation program was taken as referenced to evaluate the toxicological safety of the resource through oral acute toxicity test, mouse bone marrow cell micronucleus test, Ames test and 30-day chronic feeding subacute toxicity test. 【Result】The results showed that C. yungkiangensis var. Yuanbaoshanica had high content of tea polyphenols, soluble sugar and theobromine, but relatively low content of caffeine and free amino acids. The median lethal dose (LD50) of the fresh leaf fixed sample extract of C. yungkiangensis var. Yuanbaoshanica to ICR mice was 5.123 g/kg. While the LD50of its black tea sample extract to mice was 7.573 g/kg. The addition of S9and no S9in each dose group of C. yungkiangensis var. Yuanbaoshanica (black tea sample extract) did not cause mutagenic effects on the test strain, indicating that the Ames test result was negative. And at a dose of 5.00 g/kg (equivalent to 144 times the recommended dosage of the human body), C. yungkiangensis var. Yuanbaoshanica (black tea sample extract) had no obvious toxic effect on mouse bone marrow cells, indicating that the results of the mouse bone marrow cell micronucleus test were negative. SD rats were given the tested samples (black tea sample extract) at doses of 0.87, 1.74 and 3.47 g/kg for 30 days through oral gavage. During the experiment, no abnormalities had been found in the mental state, behavioral activity, water intake, feces, urine and secretions of each cavity in each dose group, and no rats died. And the weight gain, food intake, food utilization, hematology index, blood biochemical indicators, wet weight of organs, organ-body ratio, etc. of the rats in each dose group were significantly different (P<0.05) or extremely significantly different (P<0.01) from that of the negative control group, but most of the indicators had no significant dose response relationship, and the values fluctuated within the normal range. Moreover, no pathological changes with significant toxic effects on rats were found through gross anatomical observation and histopathological examination.【Conclusion】C. yungkiangensis var. Yuanbaoshanica is a typical and specific resource with high content of tea polyphenols, soluble sugar, theobromine and low content of caffeine, with high drinking safety. According to the food toxicological safety evaluation standards, it belongs to the non-toxic food, with a prospect as a substitute tea beverage plant.

Key words:Camellia yungkiangensis var. Yuanbaoshanica; Sect. Thea plant; toxicological safety evaluation; tea polyphenols; median lethal dose (LD50

Foundation items: Science and Technology Project of Guizhou Province(QKHZC〔2021〕General 188); Science and Technology Project of Guangxi Zhuang Autonomous Region(Guikegong 1598006-5-3); Talent Introduction Project of Guizhou University (GDRJHZ〔2019〕No.25); Hunan Provincial Postgraduate Research Innovation Project(CX2016 B284)

0 引言

【研究意義】食品毒理學安全性不僅是評價食品安全性的重要指標,還是認識和開發食品新資源的前提和基礎(李寧,2007)。元寶山茶(Camellia yungkiangensis H. T. Chang var. Yuanbaoshanica Z. W. Ge,Y. P. Liao et T. L. Chen)是分布在廣西融水縣境內元寶山海拔1000 m以上區域的一種野生茶資源,被當地老百姓稱為原生茶,其葉片光澤性強,芽葉茸毛較多,在葉片大小、葉形、葉色及育芽力等方面均明顯區別于當地的其他茶樹(C. sinensis)資源類型,經鑒定屬于榕江茶(C. yungkiangensis H. T. Chang)的變種,是茶組植物的又一新資源(陳濤林,2019)。長期以來,當地老百姓和企業都習慣將元寶山茶制作成烘青類綠茶飲用,其成品茶湯色澤淺綠明亮,有清花香且香氣持久,滋味鮮爽、醇厚、回甘明顯。元寶山茶在品種選育及茶葉深加工等方面具有極高的開發潛力和利用價值,但至今未見關于其毒理學安全性評價的研究報道,嚴重制約著該資源的開發利用。因此,準確評價元寶山茶的毒理學安全性,對其高效開發利用具有重要意義。【前人研究進展】目前,已有較多有關代茶植物毒理學安全性評價的研究報道,包括沙棘Hippophae rhamnoides L.(胡頹子科Elaeagnaceae)(張小民等,2001)、顯齒蛇葡萄(又名藤茶)Ampelopsis grossedentata (Hand.-Mazz.) W. T. Wang(葡萄科Vitaceae)(周月嬋等,2001)、羅布麻Apocynum venetum L.(夾竹桃科Apocynaceae)(虞穎映和王海明,2006)、肋果茶Sladenia celastrifolia Kurz(肋果茶科Sladeniaceae)(楊衛等,2010)、苦茶槭Acer ginnala Maxim. subsp. theiferum (Fang) Fang(槭樹科Aceraceae)(王海燕等,2011)、肉蓯蓉Herba Cistanche(列當科Orobanchaceae肉蓯蓉屬Cistanche)(彭亮等,2011)、杜仲Eucommia ulmoides Oliver(杜仲科Eucommiaceae)(蔡鐵全等,2016)、黃背勾兒茶(又名甜茶)Berchemia flavescens (Wall.) Brongn.(鼠李科Rhamnaceae)(歐春麗等,2017)等。山茶屬(Camellia)植物中用作食品原料的物種相對較多,最常見的有油茶[C. oleifera Abel.]、茶[C. sinensis (L.) O. Kuntze]及其變種等(王治會等,2020;王春波等,2021),其毒理安全性研究主要集中在以茶為原料加工的各類茶葉產品上,且以黑茶類產品最多(鄭子新等,2005;肖文軍等,2007;吳文亮等,2017);也有少量關于油茶的安全性毒性研究(賈玉巧等,2005;龍正海等,2007)。除此之外,未見其他山茶屬物種食用安全性毒理研究的相關報道。【本研究切入點】同一原料按不同加工工藝制成的不同茶葉產品,因所含成分發生不同轉變,其毒理學安全性也有可能發生改變,但至今未見針對元寶山茶毒理學安全性評價的研究報道。【擬解決的關鍵問題】以元寶山茶資源的鮮葉固定樣和紅茶工藝樣為材料,參照食品毒理學安全性評價程序,通過經口急性毒性試驗、小鼠骨髓細胞微核試驗、Ames試驗和慢性喂養(30 d)亞急性毒性試驗等對其毒理學安全性進行評價,以期為該資源的高效開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

選取元寶山茶的鮮葉固定樣和紅茶工藝樣為受試材料。采集無病蟲害的標準一芽二葉嫩梢,紅茶工藝樣按鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→初烘→攤涼→復烘→攤涼的工藝進行加工;鮮葉固定樣采用蒸青固樣法進行固樣,具體操作方法:將采集的新鮮嫩葉置于煮沸的蒸鍋上,利用蒸汽進行快速殺青,以葉色變暗、嫩莖折而不斷為宜,時間90~120 s;將殺青后的鮮葉攤涼至室溫后置于75 ℃烘箱中烘至足干,-20 ℃保存備用。取上述紅茶工藝樣6000 g和鮮葉固定樣500 g,以沸水按料液比1∶10(g/v)浸提3次,合并3次浸提的茶湯,真空濃縮后冷凍干燥,得到提取物干粉1786 g(紅茶工藝樣)和192 g(鮮葉固定樣),提取率分別為29.8%(紅茶工藝樣)和38.4%(鮮葉固定樣)。SPF級ICR小鼠和SD大鼠均購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司,實驗動物生產許可證號SCXK(湘)2016-0002;飼養于湖南省實驗動物中心(湖南省藥物安全評價研究中心)SPF級屏障環境中,光照周期為12 h明暗交替,室溫20.0~26.0 ℃,相對濕度40%~70%。鼠飼料購自北京科澳協力飼料有限公司,飼料生產許可證號SCXK(京)2014-0010;飲水由純水儀(BIOPURE300型中央供水系統)制備。

1. 2 供試樣品常規化學成分測定

水分測定參照國家標準GB/T 8304—2013《茶 水分測定》,水浸出物含量測定參照國家標準GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》,茶多酚含量測定參照國家標準GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》,游離氨基酸總量測定參照國家標準GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》,黃酮類物質含量測定采用三氯化鋁比色法(馬陶陶等,2008;蔣睿等,2018),可溶性糖含量測定采用硫酸—蒽酮比色法(魏曉明等,2000;王治會等,2020)。生物堿含量測定采用HPLC法,色譜柱:ECOSIL C18 4.6×150 mm 5 μm C/N EC181546 S/N 4I7501-11;流動相:A相為超純水,B相為N,N-二甲基甲酰胺∶甲醇∶冰醋酸=39.5∶2∶1.5(v/v/v);檢測波長:278 nm;柱溫:30.0 ℃;流速:1 mL/min;進樣體積:10 μL;梯度洗脫程序如表1所示。

1. 3 試驗設計依據及動物倫理保護

根據《保健食品檢驗與評價技術規范》(2003年版)的小鼠急性毒性試驗和30 d喂養檢驗方法及保健食品安全性毒理學評價的目的和結果判定,采用半數致死量法進行元寶山茶(鮮葉固定樣提取物和紅茶工藝樣提取物)的急性毒性試驗;并以受試樣品日推薦攝入量的100倍作為30 d喂養高劑量組的給樣劑量,綜合小鼠急性毒性試驗結果,設定小鼠骨髓細胞微核試驗最高劑量為5.00 g/kg。動物毒性試驗經湖南省實驗動物中心實驗動物管理(倫理)委員會審查、批準后實施,完全按照國家相關實驗動物福利法規執行,實驗動物使用許可證號SYXK(湘)2015-0016

1. 4 試驗分組及劑量設計

1. 4. 1 小鼠急性毒性試驗 選用檢疫合格的4~6周齡SPF級ICR小鼠60只,雌雄各半,禁食不禁水16 h后的體重范圍為17.6~22.3 g,平均體重19.8 g,按性別體重隨機分為6個劑量組,每組10只,雌雄各半,各劑量組小鼠分別按12.00、7.90、5.20、3.40、2.30和1.50 g/kg經口灌胃元寶山茶(鮮葉固定樣提取物)。同時選取50只檢疫合格的4~6周齡SPF級ICR小鼠,按性別體重隨機分為5個劑量組,每組10只,雌雄各半,然后按12.00、10.00、8.00、6.00和4.00 g/kg的劑量分別經口灌胃元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)。各劑量組均灌胃2次,間隔4 h。

1. 4. 2 Ames試驗 采用平板摻入法,選用經鑒定符合要求的組氨酸缺陷型鼠傷寒沙門氏菌TA97a、TA98、TA100和TA102菌株進行試驗,以多氯聯苯(PCB)誘導的SD大鼠肝微粒體酶(S9)作為體外代謝活化系統。試驗設2個劑量,分別為5000和1000 g/皿,同時設自發回變對照、溶劑對照和陽性誘變劑對照。樣品配制時精確稱取受試樣品(紅茶工藝樣提取物)1.25 g加DMSO(二甲基亞砜)定容至25.0 mL,其濃度為50 mg/mL,以此為原液;量取5.0 mL原液加DMSO定容至25.0 mL,配制成10 mg/mL的樣品液,高壓滅菌(0.105 MPa,20 min)后以無菌DMSO補足溶液量備用。試驗時于頂層瓊脂培養基中依次加入0.1 mL受試樣品液、0.1 mL試驗菌株增菌液和0.5 mL磷酸鹽緩沖液或S9混合液(代謝活化),混勻后迅速傾入底層瓊脂培養基上,轉動培養基使之分布均勻,水平放置待冷凝固化后,置于37 ℃培養箱中倒置培養48 h。

1. 4. 3 小鼠骨髓細胞微核試驗 采用間隔24 h的2次經口灌胃法,選用檢疫合格的SPF級ICR小鼠30只(體重范圍24.6~29.2 g),按性別體重隨機分為3組,每組10只,雌雄各半。元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)劑量設為5.00 g/kg,相當于人體推薦食用量的144倍,以純化水為陰性對照,40 mg/kg環磷酰胺為陽性對照。每次灌胃前按劑量設計稱取相應紅茶工藝樣提取物,加純化水配制成0.25 g/mL的受試樣品液,并按20.0 mL/kg的劑量灌胃;環磷酰胺用生理鹽水配制成4 mg/mL,按10.0 mL/kg腹腔注射給樣。第2次給樣6 h后頸椎脫臼處死小鼠,快速采集兩側股骨,取骨髓液用大鼠血清稀釋后推片,甲醇固定5 min,姬姆薩染色液染色20 min,純水沖洗,自然干燥后采用雙盲法閱片。

1. 4. 4 30 d喂養試驗 選用檢疫合格的SPF級SD大鼠80只(體重范圍74.5~88.4 g),按性別體重隨機分為陰性對照組和紅茶工藝樣提取物低、中、高劑量組,每組20只,雌雄各半。受試樣品低、中、高劑量分別設為0.87、1.74和3.47 g/kg,相當于人體推薦食用量的25、50和100倍。根據體重變化,試驗前稱取相應受試樣品加純化水配制成0.347 g/mL的受試樣品液(高劑量),按劑量倍數逐級稀釋配制成中劑量(0.174 g/mL)和低劑量(0.087 g/mL)受試樣品液,按10.0 mL/kg的劑量灌胃,陰性對照組灌胃等體積純化水,每天1次,連續灌胃30 d。

1. 5 檢測指標及方法

1. 5. 1 小鼠急性毒性試驗 給樣后4 h內仔細觀察并記錄各劑量組小鼠是否出現毒性反應、毒性反應癥狀、癥狀出現時間及死亡情況等,連續觀察14 d,記錄小鼠死亡情況及其體重變化。于給樣后第14 d頸椎脫臼處死存活的小鼠,進行解剖觀察,肉眼檢查是否存在明顯病理變化;并以SPSS 22.0統計半數致死劑量(LD50)。

1. 5. 2 小鼠骨髓細胞微核試驗 光學顯微鏡下,每只小鼠計數1000個嗜多染紅細胞(PCE),微核發生率以含有微核的PCE千分率計;統計含200個PCE視野內的成熟紅細胞數(RBC),然后計算PCE/RBC比值。

1. 5. 3 Ames試驗 每個劑量設3個平行皿,計數每皿回變菌落數。若受試樣品的回變菌落數超過自發回變菌落數的2倍以上,且存在劑量—反應關系,即判定該受試樣品誘變試驗結果呈陽性。整套試驗在相同條件下重復1次。

1. 5. 4 30 d喂養試驗 試驗期間所有SD大鼠單籠飼養,自由攝食飲水,每天觀察并記錄大鼠的一般表現、行為活動及生長情況,每周稱重1次,加食2次,記錄加食量、撒食量和剩余量,計算攝食量及食物利用率。喂養30 d后禁食不禁水16 h采血,禁食前和禁食后(采血前)稱量大鼠體重;按5 mL/kg腹腔注射20%烏來糖(烏拉坦)麻醉后腹主動脈采血,抗凝血采用BC-5000Vet獸用五分類血液細胞分析儀測定血紅蛋白(HGB)、紅細胞容積(HCT)、紅細胞計數(RBC)、血小板(PLT)、白細胞計數(WBC)及WBC五分類;非抗凝血分離血清,以LABOSPECT003型自動生化分析儀測定谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、總蛋白(TP)、總膽紅素(TbiL)、肌酐(Cre)、尿素氮(BUN)、血糖(Glc)和總膽固醇(TC)。剪斷腹主動脈放血處死大鼠,解剖觀察并稱取肝臟、腎臟、脾臟和睪丸的濕重,計算臟/體比值;取肝臟、腎臟、脾臟、胃、十二指腸、結腸、卵巢及睪丸等臟器進行組織病理學檢查。根據剖檢觀察結果及血液生化學指標檢測結果等判斷是否需要對受試樣品中、低劑量組進行組織病理學檢查。若無異常情況,僅對受試樣品高劑量組和陰性對照組進行組織病理學檢查;如果發現病變則需對中、低劑量組大鼠相應器官及組織進行檢查。

1. 6 統計分析

試驗數據采用SPSS 22.0進行統計分析。采用Levens Test檢驗方差齊性,若無統計學意義(P>0.05),則以單因素方差分析(One-way ANOVA)進行統計分析,當單因素方差分析具有統計學意義(P<0.05),運用LSD-t或Dunnett-t檢驗進行比較分析;若方差不齊(P<0.05)則對原始數據進行適當的變量轉換,滿足方差齊性后,再以轉換后的數據進行統計分析;若數據進行變量轉換后仍未達方差齊性,則采用Tamhanes T2進行統計分析。

2 結果與分析

2. 1 供試樣品的常規化學成分測定結果

為準確認識和了解元寶山茶的化學成分及含量情況,本研究對2個供試樣品的常規化學成分進行測定,結果顯示,元寶山茶鮮葉固定樣的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖、黃酮、可可堿、咖啡堿含量分別為(47.37±0.08)%、(31.33±0.44)%、(1.17±0.16)%、(10.96±0.59)%、(0.41±0.02)%、(2.84±0.12)%和(0.39±0.01)%,元寶山茶紅茶工藝樣的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖、黃酮、可可堿、咖啡堿含量分別為(41.18±0.13)%、(22.08±0.52)%、(1.55±0.18)%、(6.30±0.39)%、(1.35±0.05)%、(3.98±0.20)%和(0.20±0.01)%。總體而言,元寶山茶含有較高的茶多酚、可溶性糖及可可堿,但咖啡堿和游離氨基酸含量相對較低。

2. 2 小鼠急性經口毒性試驗結果

2. 2. 1 一般臨床觀察 鮮葉固定樣提取物:灌胃當天4 h內,12.00和7.90 g/kg劑量組小鼠均出現身體蜷縮、活動減少及閉眼等臨床癥狀,5.20和3.40 g/kg劑量組有部分小鼠出現身體蜷縮、活動減少及閉眼等臨床癥狀,2.30和1.50 g/kg劑量組小鼠行為未見異常;各劑量組小鼠均未出現死亡。灌胃次日,12.00和7.90 g/kg劑量組雌性和雄性小鼠全部死亡,5.20 g/kg劑量組有4只(1只雌性和3只雄性)小鼠死亡,3.40 g/kg劑量組有1只雄性小鼠死亡,2.30和1.50 g/kg劑量組小鼠均未出現死亡。剖檢死亡小鼠,肉眼觀察其胸腔內未見積液,也未發現器官異常現象。

紅茶工藝樣提取物:灌胃當天4 h內,12.00、10.00和8.00 g/kg劑量組小鼠出現身體蜷縮、活動減少及閉眼等臨床癥狀,6.00 g/kg劑量組部分小鼠呈現身體蜷縮、活動減少等現象,4.00 g/kg劑量組小鼠行為未見異常。灌胃次日,12.00 g/kg劑量組有9只(5只雌性和4只雄性)小鼠死亡,10.00 g/kg劑量組也有9只(4只雌性和5只雄性)小鼠死亡,8.00 g/kg劑量組有6只(3只雌性和3只雄性)小鼠死亡,6.00 g/kg劑量組有2只(1只雌性和1只雄性)小鼠死亡,4.00 g/kg劑量組雌性和雄性小鼠均無死亡;剖檢死亡小鼠,肉眼觀察其胸腔內未見積液,也未發現器官異常現象。

2. 2. 2 動物體重 如表2所示,鮮葉固定樣提取物3.40、2.30和1.50 g/kg劑量組存活小鼠的體重變化均在正常范圍內,紅茶工藝樣提取物4.00 g/kg劑量組存活小鼠的體重變化也在正常范圍內。

2. 2. 3 剖檢觀察 最后1次觀察結束后,頸椎脫臼處死所有存活小鼠并進行剖檢,肉眼觀察臟器的位置、大小、色澤、粘連、表面和切面質地等,均未見積液或腫瘤等異常病變。

2. 2. 4 半數致死劑量(LD50) 如表3所示,鮮葉固定樣提取物對小鼠的LD50為5.123 g/kg,其中對雌性小鼠的LD50為5.842 g/kg、對雄性小鼠的LD50為4.555 g/kg;紅茶工藝樣提取物對小鼠的LD50為7.573 g/kg,其中對雌性小鼠的LD50為7.574 g/kg、對雄性小鼠的LD50為7.570 g/kg。

2. 3 Ames試驗結果

2. 3. 1 測試菌株遺傳特性鑒定 TA97a、TA98、TA100和TA102等4株測試菌株均具有組氨酸缺陷、脂多糖屏障缺陷(Rfa突變)及氨芐青霉素抗性(R因子),TA102菌株還攜帶有四環素抗性(PAQL因子),TA97a、TA98和TA100菌株則具有uvrB修復突變(紫外線敏感)。4株測試菌株的自發回變率均在正常范圍內,表明其符合Ames試驗要求。各菌株遺傳特性鑒定結果詳見表4。

2. 3. 2 Ames試驗 如表5所示,受試樣品各劑量組對TA97a、TA98、TA100和TA102等4株測試菌株在非活化(?S9)與活化(+S9)條件下的回變菌落數均未超過自發回變菌落數的2倍,也不存在劑量—反應關系;2次重復試驗結果均一致。可見,元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)各劑量組在添加S9與不加S9時均未出現致突變作用,Ames試驗結果呈陰性。

2. 4 小鼠骨髓細胞微核試驗結果

由表6可知,受試樣品組小鼠骨髓細胞微核率與陰性對照組相比無顯著差異(P>0.05,下同),而陽性對照組與陰性對照組間存在極顯著差異(P<0.01,下同);受試樣品組小鼠的PCE/RBC比值未低于陰性對照組的20%,表明在5.00 g/kg劑量(相當于人體推薦食用量的144倍)條件下,元寶山茶(紅茶工藝樣提取物)對小鼠骨髓細胞無明顯毒性作用,小鼠骨髓細胞微核試驗結果呈陰性。

2. 5 30 d喂養試驗結果

2. 5. 1 一般臨床觀察 試驗期間,各處理組SD大鼠的精神狀態、行為活動、攝水、糞便、尿液及各腔道分泌物等均未見異常,也無大鼠死亡。

2. 5. 2 對大鼠體重及食物利用率的影響 如表7所示,受試樣品各劑量組雌性大鼠各稱重時間點的體重與陰性對照組相比均無顯著差異;低、中劑量組雄性大鼠各稱重時間點的體重與陰性對照組相比也無顯著差異,但高劑量組雄性大鼠在第14 d后其體重極顯著或顯著(P<0.05,下同)低于陰性對照組。

由圖1可看出,除第1周中、高劑量組雌性大鼠攝食量呈極顯著下降趨勢,第3周高劑量組雌性大鼠攝食量顯著升高外,其他時間點的攝食量與陰性對照組相比均無顯著差異,且各劑量組雌性大鼠的體重增重和食物利用率與陰性對照組間也無顯著差異;對于雄性大鼠而言,第2周高劑量組的攝食量和體重增重極顯著低于陰性對照組、食物利用率則顯著低于陰性對照組,第4周高劑量組的攝食量極顯著低于陰性對照組、體重增重和食物利用率則顯著低于陰性對照組。此外,雌性大鼠的總攝食量、體重總增重及總食物利用率與陰性對照組相比差異均不顯著;高劑量組雄性大鼠的總攝食量及體重總增重極顯著低于陰性對照組,而低、中劑量組雄性大鼠的總攝食量、體重總增重及總食物利用率與陰性對照組相比也無顯著差異。

2. 5. 3 對大鼠血液指標的影響 如表8所示,除低劑量組雌性大鼠的酸性粒細胞、中劑量組雌性大鼠的嗜堿性粒細胞及高劑量組雄性大鼠的紅細胞、血紅蛋白濃度和紅細胞壓積與陰性對照組相比差異顯著或極顯著外,其余各劑量組雌、雄性大鼠的各項血液學指標與陰性對照組間均無顯著差異。

2. 5. 4 對大鼠血清生化指標的影響 與陰性對照組相比,除高劑量組雌、雄性大鼠的血清谷丙轉氨酶活性極顯著升高,高劑量組雌性大鼠的血清總蛋白含量顯著降低外,其余各劑量組雌、雄性大鼠的各項血清生化指標均無顯著變化(表9)。

2. 5. 5 對大鼠臟器濕重及臟/體比值的影響 由表10可看出,除高劑量組雄性大鼠禁食后的體重、脾臟濕重及脾/體比值較陰性對照組極顯著降低,中劑量雄性大鼠禁食后的脾/體比值、高劑量組雄性大鼠禁食后的睪丸/體比值與陰性對照組間存在顯著差異外;其余各劑量組雌、雄性大鼠禁食后的臟器濕重及臟/體比值與陰性對照組相比均無顯著差異。

2. 5. 6 剖檢觀察及組織病理學檢查結果 剖檢各處理組的大鼠共80只,肉眼觀察大鼠胸腔和腹腔內均無積液、異物及腫瘤,各臟器的解剖學位置正常,肝臟、脾臟、胃、十二指腸、結腸、腎臟、睪丸(卵巢)及唾液腺等主要臟器的顏色、形態、結構、體積及質地等均未見明顯的異常病變。組織病理學鏡檢發現:①肝臟:陰性對照組1F06、1M06和1M07號大鼠的肝細胞空泡變性(+),1M06和1M07號大鼠肝細胞小灶性壞死,伴有纖維細胞增生(+),其他大鼠肝臟均未見明顯病理變化;高劑量組4F04、4F10和4M10號大鼠的肝細胞空泡變性(+),4F08和4M02號大鼠肝細胞小灶性壞死,伴有纖維細胞增生(+),其他大鼠的肝細胞索排列有序,肝細胞未見變性、壞死,肝竇未見淤血等病理變化(圖2)。②腎臟:陰性對照組及高劑量組大鼠腎臟皮質、髓質結構清晰,腎單位形態結構正常,間質未見炎癥細胞浸潤(圖3)。③脾臟:陰性對照組及高劑量組大鼠脾臟的白髓、紅髓結構清楚,未見淤血及纖維組織增生(圖4)。④胃:陰性對照組及高劑量組大鼠的胃黏膜完整,黏膜下層未見水腫、血管充血及炎細胞浸潤(圖5)。⑤十二指腸:陰性對照組及高劑量組大鼠十二指腸黏膜完整,黏膜未見糜爛、潰瘍及炎癥細胞浸潤,黏膜下層未見水腫、血管充血及炎癥細胞浸潤(圖6)。⑦結腸:陰性對照組及高劑量組大鼠結腸黏膜上皮結構完整,可見大量杯狀細胞,間質未見充血、水腫及炎癥細胞浸潤(圖7)。⑧卵巢:陰性對照組及高劑量組雌性大鼠卵巢各級卵泡形態結構清楚,未見變性壞死,間質未見出血及炎癥細胞浸潤(圖8)。⑨睪丸:陰性對照組及高劑量組雄性大鼠睪丸曲細精管內不同發育階段的生精細胞排列清楚、形態正常,間質未見炎癥細胞浸潤(圖9)。由此判定,以元寶山茶紅茶工藝樣提取物喂養SD大鼠30 d未見有明顯毒性意義的病理變化。

3 討論

本研究對元寶山茶(鮮葉固定樣和紅茶工藝樣)水提物的毒理學安全性評價結果顯示,鮮葉固定樣提取物對小鼠的LD50為5.123 g/kg,紅茶工藝樣提取物對小鼠的LD50為7.573 g/kg。根據世界衛生組織(WHO)頒布的食品毒性分級標準(付立杰,2001),2種水提物樣品的LD50均大于5000 mg/kg,因此可判定元寶山茶鮮葉固定樣和紅茶工藝樣的水提物均為實際無毒。根據樣品水提物提取率換算可知,元寶山茶鮮葉固定樣和紅茶工藝樣干茶對小鼠的LD50分別為13.341和25.413 g/kg,明顯高于以茶(C. sinensis)或其變種鮮葉為原料加工而成的烘青綠茶(LD50為7.5 g/kg)(劉勤晉等,2003)、普洱茶(LD5012.2 g/kg)(劉勤晉等,2003)及六堡茶(LD50為9.38 g/kg)(吳文亮等,2017)等,說明元寶山茶具有更高的飲用安全性;根據食品毒性分級標準,與沙棘茶(張小民等,2001)、藤茶(周月嬋等,2001;陳玉瓊等,2005)、羅布麻茶(虞穎映和王海明,2006)、肉蓯蓉茶(彭亮等,2011)及杜仲茶(蔡鐵全等,2016)等代茶飲料植物均屬于實際無毒或無毒物。在小鼠急性經口灌胃毒性試驗中,高劑量的元寶山茶鮮葉固定樣提取物和紅茶工藝樣提取物均導致小鼠死亡,究其原因可能是元寶山茶含有較高濃度的茶多酚所引起。楊賢強等(1992)、宋小鴿等(1999)、陸益等(2005)、袁根良等(2015)先后研究報道了茶多酚的急性經口毒性LD50,分別為2496、2499、2640和2710 mg/kg。在本研究中,元寶山茶鮮葉固定樣提取物和紅茶工藝樣提取物在LD50灌胃劑量下對應的茶多酚劑量分別為4180和5611 mg/kg,已遠高于茶多酚的LD50,因此推斷小鼠死亡的原因與高劑量的茶多酚中毒有關。

此外,Ames試驗和小鼠骨髓細胞微核試驗結果均呈陰性。按0.87、1.74和3.47 g/kg的劑量經口灌胃元寶山茶紅茶工藝樣提取物給大鼠30 d,試驗期間各劑量組大鼠的體重增重、攝食量、食物利用率、血液指標、血清生化指標、臟器濕重及臟/體比值等除個別指標與陰性對照組相比差異顯著或極顯著外,絕大部分指標均無明顯的劑量—反應關系,且均在正常范圍內波動。剖檢觀察及組織病理學檢查也未發現以元寶山茶紅茶工藝樣提取物灌胃30 d對大鼠產生明顯毒性意義的病理變化。可見,元寶山茶鮮葉固定樣和紅茶工藝樣的水提物均無致突變作用,對哺乳類動物的體細胞染色體也無損傷作用,且對大鼠的生長發育、造血功能和各臟器組織無明顯毒性,進一步說明元寶山茶具有較高的飲用安全性。但值得注意的是,任何食物達到一定劑量均有可能致死,本研究的30 d喂養試驗高劑量組的劑量已達人體日常推薦飲用量(7 g/d)的100倍,正常情況下也不可能達到該飲用劑量。因此,按照食品毒理學安全性評價標準可判定元寶山茶屬于無毒級食品。

元寶山茶不僅具有高含量的茶多酚,還富含可溶性糖和可可堿,鮮葉固定樣的可溶性糖含量高達(10.96±0.59)%,紅茶工藝樣的可可堿含量高達(3.98±0.20)%,遠高于常規茶樹品種資源。其中,可可堿含量遠高于李金(2013)測定的25個茶樹品種的可可堿含量(0.04%~0.34%),但咖啡堿含量較常規茶樹品種資源低,遠低于李金(2013)對25個茶樹品種的測定結果(2.74%~5.28%),也遠低于李文萃等(2020)對以鳩坑種為原料加工綠茶的測定結果(2.6%~2.7%)及宋加艷等(2021)對碧香早鮮葉原料的測定結果(3.67%)。這也充分說明元寶山茶屬于典型的高茶多酚、高可溶性糖、高可可堿及低咖啡堿的特異性資源,具有廣闊的應用前景。

4 結論

元寶山茶屬于典型的高茶多酚、高可溶性糖、高可可堿及低咖啡堿的特異性資源,且具有很高的飲用安全性,按食品毒理學安全性評價標準屬于無毒級食品,作為代茶飲料植物具有廣闊的應用前景。

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(責任編輯 蘭宗寶)

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