李錫宏,黎妍妍,朱茂祥,林國平,楊陟華,向德恩
(1.中國煙草白肋煙試驗(yàn)站,湖北省煙草科研所,武漢 430030;2.中國軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,北京100850;3.湖北省恩施州煙草公司,恩施 445000)
硒是人體必需的微量元素之一,硒對(duì)克山病、大骨節(jié)病、腫瘤、呼吸道疾病、生育能力低等都有一定的預(yù)防和治療作用[1]。從生理角度講,硒具有抑制脂質(zhì)過氧化、清除活化氧自由基的生物功能,從而可以保護(hù)細(xì)胞膜免受損傷[2]。在植物體內(nèi),硒能增強(qiáng)植物生物抗氧化作用及其對(duì)環(huán)境脅迫的抗性,促進(jìn)植物生長,并具有拮抗重金屬的作用[3-4]。在煙草上,已進(jìn)行了農(nóng)業(yè)和工業(yè)兩方面的研究。已有研究證實(shí),適量施用微量元素硒可以促進(jìn)煙葉生長發(fā)育,提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[5-7]。卷煙中的微量元素硒的含量與煙氣焦油、自由基的濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,提高煙葉含硒量能增高吸煙者的血硒水平,起到一定的保健作用[8-11]。目前,關(guān)于富硒煙葉安全性方面的研究鮮有報(bào)道。本研究以不同梯度富硒卷煙為試驗(yàn)材料,進(jìn)行了富硒卷煙安全性分析與評(píng)價(jià),以期為明確硒在降焦減害中的功效提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)所用煙葉為非富硒產(chǎn)地的烤煙(對(duì)照),來源于四川會(huì)理。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為在煙絲中分別加入無機(jī)硒(亞硒酸鈉)和有機(jī)硒(亞硒酸鈉原液,濃度為10 mg/mL)。
(1)非富硒煙葉添加無機(jī)硒(亞硒酸鈉):將稱取的亞硒酸鈉加入81.4 ℃熱水中,經(jīng)過5 min完全溶解后配制成水溶液(盡量稀釋),然后將溶液均勻噴灑在煙絲上。
處理1(低劑量):每支卷煙添加2 μg硒的卷煙(2 μg/支);處理 2(中劑量):每支卷煙添加 10μg硒的卷煙(10 μg/支);處理3(高劑量):每支卷煙添加 25 μg 硒的卷煙(25 μg/支)。
(2)非富硒煙葉添加有機(jī)硒:將量取的亞硒酸鈉原液溶入水中配制成水溶液(盡量稀釋),然后將溶液均勻噴灑在煙絲上。
處理4(低劑量):每支卷煙添加2 μg硒的卷煙(2 μg/支);處理 5(中劑量):每支卷煙添加 10μg硒的卷煙(10 μg/支);處理6(高劑量):每支卷煙添加 25 μg 硒的卷煙(25 μg/支)。
煙葉樣品卷制由湖北中煙技術(shù)中心完成,制成達(dá)到國際吸煙標(biāo)準(zhǔn)(ISO4387)規(guī)格要求的卷煙,每處理20條。
卷煙產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià)由中國軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院分析完成。以小鼠為試驗(yàn)對(duì)象,評(píng)價(jià)內(nèi)容包括:(1)細(xì)胞微核試驗(yàn);(2)細(xì)胞存活試驗(yàn);(3)細(xì)菌致突變性(AMES)試驗(yàn);(4)動(dòng)物暴露卷煙煙氣的慢性毒性分析(90 d喂養(yǎng)試驗(yàn)):組織病理(血細(xì)胞參數(shù)等)、血硒水平、機(jī)體免疫功能(細(xì)胞免疫、體液免疫和非特異免疫)、機(jī)體抗氧化功能(全血SOD、MDA、GP)。
卷煙煙氣中硒含量和硒轉(zhuǎn)移率測定結(jié)果見表1。結(jié)果表明,無論是在煙絲中添加無機(jī)硒還是有機(jī)硒,隨添加量的增高,卷煙煙氣中硒絕對(duì)轉(zhuǎn)移量增加,并有較好的劑量效應(yīng)關(guān)系(無機(jī)硒y=0.0188x+0.192;有機(jī)硒:y=-0.0006x2+0.251x+0.192);但對(duì)轉(zhuǎn)移率的影響不大。總體而言,無機(jī)硒的轉(zhuǎn)移率高于有機(jī)硒。
表1 卷煙煙氣中硒含量和硒轉(zhuǎn)移率Table 1 Content and transform rate of smoking
對(duì)富硒卷煙進(jìn)行了細(xì)胞微核試驗(yàn)(圖1)。由圖1可看出,與對(duì)照相比,無機(jī)硒低、中劑量組能明顯降低卷煙煙氣所致細(xì)胞微核發(fā)生率,但高劑量無機(jī)硒反而增加了卷煙煙氣所致細(xì)胞微核發(fā)生率;有機(jī)硒則能明顯降低卷煙煙氣所致細(xì)胞微核發(fā)生率,且高劑量組效果更明顯。
圖1 細(xì)胞微核試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Micronucleus test results
對(duì)富硒卷煙進(jìn)行了細(xì)胞存活試驗(yàn),結(jié)果見圖2。結(jié)果表明,相比對(duì)照,添加低劑量無機(jī)硒卷煙的細(xì)胞平均致死劑量明顯提高,即低劑量無機(jī)硒能明顯降低卷煙煙氣的細(xì)胞毒性,但中、高劑量無機(jī)硒反而增加了卷煙煙氣細(xì)胞毒性;添加有機(jī)硒的安全性明顯優(yōu)于無機(jī)硒,且以高劑量有機(jī)硒表現(xiàn)明顯。
圖2 細(xì)胞平均致死劑量Fig.2 Average Lethal Dose of Cells
富硒卷煙的細(xì)菌致突變性試驗(yàn)結(jié)果見表2和圖3。TA100菌主要檢測引起堿基對(duì)置換的誘變劑,由表2可以看出,卷煙煙氣對(duì)TA100菌均無明顯的致突變性,無劑量效應(yīng)關(guān)系。
TA98菌主要檢測引起各種移碼型突變的誘變劑,卷煙煙氣對(duì)TA98菌有致突變作用,并存在較好的劑量效應(yīng)關(guān)系,比較各種卷煙的致突變能力(斜率值,圖3),由高到低順序?yàn)椋簩?duì)照煙>高劑量無機(jī)硒>低劑量有機(jī)硒>中劑量無機(jī)硒>中劑量有機(jī)硒>低劑量無機(jī)硒>高劑量有機(jī)硒。
表2 鼠傷寒沙門氏菌誘變性試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of Salmonella typhimurium mutagenicity test
本研究通過對(duì)外源添加硒煙葉進(jìn)行小鼠細(xì)胞微核試驗(yàn)、細(xì)胞存活試驗(yàn)、細(xì)菌致突變性(AMES)試驗(yàn)分析和安全性評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)富硒卷煙安全性較高。試驗(yàn)結(jié)果表明,添加有機(jī)硒的卷煙安全性優(yōu)于添加無機(jī)硒的卷煙,當(dāng)添加無機(jī)硒超過一定量時(shí)反而降低了卷煙安全性。
圖3 鼠傷寒沙門氏菌誘變性試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Results of Salmonella typhimurium mutagenicity test
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