□ 王彩理 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 趙麗靜 王 平 山東美佳集團(tuán)有限公司
馬愛軍 滕 瑜 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所
海星(Asterias amurensis)是海生底棲無脊椎掠食性動(dòng)物,屬于棘皮動(dòng)物門海星綱,資源豐富,現(xiàn)存500多種海星,我國有100多種,主要是海盤車科(Asteriidae)和海燕科(Asterinidae),身體扁平呈星狀,由石灰質(zhì)骨板構(gòu)成內(nèi)骨骼,由消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)與水管系統(tǒng)等構(gòu)成有機(jī)整體[1],有5腕、6腕、多至45腕者,以行動(dòng)遲緩的扇貝、鮑魚、海膽與珊瑚等海珍品為食,對沿海海珍品養(yǎng)殖影響甚大,海星爆發(fā)時(shí)數(shù)量可達(dá)1 5~7 2個(gè)/m2,而2006年我國北方沿海海星災(zāi)害時(shí)密度達(dá)300個(gè)/m2。海星含有蛋白質(zhì)(多肽、氨基酸)、多糖、皂苷、甾醇、類胡蘿卜素和腦苷脂等多種功能成分[2],作為一種中藥物質(zhì)具有和胃止痛、制酸止瀉等作用[3],因而具有抗菌、降血壓、降血糖、抗疲勞、抗炎、促骨細(xì)胞生長、抗骨質(zhì)疏松及調(diào)節(jié)生殖發(fā)育等藥用和保健功能[4]。海星自古就曬干全身入藥,《中國藥用動(dòng)物志》記載海星性味咸溫有小毒,具有和胃止痛、制酸止瀉等功效,但在食用、飼用時(shí)有一定的安全隱患,必須經(jīng)過皂甙脫毒處理。關(guān)于海星皂甙的毒性研究比較多[5-8],本實(shí)驗(yàn)中參考資料改進(jìn)脫毒方法,并為檢驗(yàn)脫毒效果及安全性進(jìn)行了動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn),對海星的功能進(jìn)行了研究,以期為海星的開發(fā)利用提供依據(jù)。
羅氏海盤車:市場購買,產(chǎn)于黃海近海,洗凈凍藏備用。
飼料配制:4 0只體重為150~200 g的清潔級雄性BALB/C大鼠和40只雌雄各半的20 g昆明種小鼠,均由401醫(yī)院動(dòng)物中心提供,常規(guī)飼養(yǎng)在溫度20 ℃、濕度50%~60%條件下?;A(chǔ)飼料配方見表1,用超微粉碎機(jī)粉碎到30目以上,混勻后用2%明膠粘合,制成粒徑為6 mm顆粒飼料,干燥備用。
表1 基礎(chǔ)飼料
日本產(chǎn)OLYMPUS顯微鏡CX31;精密恒溫鼓風(fēng)干燥箱JHG-9023A型,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;生化培養(yǎng)箱LRH-150B,廣東省醫(yī)療器械廠;美國產(chǎn)動(dòng)物血液分析儀HEMAVET950。
參照徐均望[9]、王長云[10]強(qiáng)堿脫毒方法,改用NaHCO3和NaOH緩沖液進(jìn)行溫和脫毒,皂甙測定參考Gameau[11]方法。先熟化海星,再對海星黃溫和脫毒,用0.8%胰蛋白酶進(jìn)行水解,然后經(jīng)滅酶后分離出酶解液,干燥備用。
小鼠游泳時(shí)間的測定:選擇40只健康雄性BALB/C大鼠進(jìn)行單色法編號,去掉生殖腺后靜養(yǎng)一星期,根據(jù)體重隨機(jī)分組,實(shí)驗(yàn)組和對照組各20只,進(jìn)行喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn),其中實(shí)驗(yàn)組雄性BALB/C大鼠每日上午和下午各投喂1次脫毒水解海星黃,投喂量為10 g/天,連續(xù)投喂30 d后稱重,取兩組各半,共20只雄性BALB/C大鼠進(jìn)行游泳實(shí)驗(yàn):在尾部拴20 g物體進(jìn)行游泳負(fù)重實(shí)驗(yàn),在1.0 m×0.5 m魚缸中游至無力游動(dòng),記錄有效游泳時(shí)間。
海星功能性實(shí)驗(yàn):另外20只BALB/C雄性大鼠進(jìn)行海星功能性實(shí)驗(yàn),禁食12 h后由腹主動(dòng)脈取血血檢,參考滕瑜等[12]的方法測定睪酮含量,再經(jīng)1周恢復(fù),然后宰殺解剖,摘取生殖腺稱重,并進(jìn)行鏡檢,觀察生殖腺,進(jìn)行病理組織學(xué)檢查。
2.1.1 海星黃
海星分體壁和內(nèi)臟2部分,體壁是由鈣質(zhì)骨板借結(jié)締組織結(jié)合而成的棘皮部分,上面生有刺、(叉)棘及疣等附屬物,占海星鮮重的75%,口面黃褐色,反口藍(lán)紫色[13];內(nèi)臟中的生殖腺和幽門盲囊就是海星黃,生殖腺即精巢、卵巢,幽門盲囊(Pyloriccecv)即消化腺(肝臟),由大量腺細(xì)胞纏繞各腕幽門管而成,雄性常白色,雌性多橙色。
2.1.2 海星皂甙
皂甙(saponins)又稱皂素,廣泛存在于植物界,因搖晃后出現(xiàn)持久皂樣泡沫而得名,動(dòng)物界皂甙只存在于棘皮動(dòng)物門中,海星的所有組織都含皂甙,是次生代謝產(chǎn)物,均屬于甾體皂甙:硫酸酯甾體皂甙、環(huán)狀甾體皂甙和多羥基甾體皂甙等3種類型,不但有一定的溶血與毒性,還具有調(diào)節(jié)生殖發(fā)育、降血壓、抗?jié)?、抗病毒抗菌以及抗癌等生物功能和藥理活性[14],不同人測定的海星各部位皂苷的相對含量見表2。
由于種類、產(chǎn)地、季節(jié)以及測定方法等的不同,導(dǎo)致其皂苷含量測定結(jié)果差異也較大。同為多棘海盤車,王長云等[18]測得海星皂苷含量為0.077%,曹榮等[19]則為0.37%;郭承華等[20]測得的3種海星皂苷含量:羅氏海盤車、海燕、砂海星分別為0.070%、0.52%和0.28%;而張立新等[21]測得的2種海星皂苷含量:羅氏海盤車、海燕分別為0.025%、0.031%。
海星黃含有豐富的氨基酸,所以食用起來比較美味,但其棘皮、胃、消化腺與生殖腺皆含有毒物質(zhì)—皂苷,而使海星有微麻辣味和輕微毒性,其中胃中皂甙含量最高,人吃多后會(huì)嘔吐甚至昏迷。海星在春夏產(chǎn)卵期毒性最高,產(chǎn)卵后毒性驟降,冬春又上升,皂甙具有溶血作用,能破壞人體紅血球膜,屬于魚毒、廣泛的細(xì)胞毒和神經(jīng)毒,對魚和蚯蚓的最小致死量分別為45 H.I./50 mL和100 H.I./50 mL[22](H.I.為溶血指數(shù))。本實(shí)驗(yàn)參考NaOH強(qiáng)堿脫毒方法進(jìn)行改進(jìn),添加弱堿NaHCO3溫和脫毒,海星皂甙含量降到了0.3‰以下,減輕了海星的麻味,取得了較好的效果。
選40只體重為20 g左右的健康昆明種小白鼠,分成4組,雌雄各半,每組10只,禁食16 h,于24 h內(nèi)按不同劑量進(jìn)行灌胃試驗(yàn),結(jié)果如表3。從所列表中可以看出,250 mg/kg皂甙劑量灌胃即可導(dǎo)致小白鼠全部死亡。
選取20只健康昆明種小白鼠,每天在基礎(chǔ)飼料中額外添加5 mL海星漿,精心喂養(yǎng)一月后進(jìn)行檢測評定:小白鼠外表活潑性、反應(yīng)性以及體味、體色、體重等均正常,進(jìn)食量、排便也沒有大的變化,但是其體毛顯得稍微鮮亮;通過急性放血法處死小白鼠后,剖檢肝、胃、腸等各器官組織均正常。按照我國GB 15193.1-2003食品安全性毒理學(xué)評價(jià)[23],經(jīng)水解脫毒的海星安全無毒。
為了研究海星的功效,本實(shí)驗(yàn)選用體重為150~200 g的雄性大鼠,全部去掉生殖腺,待傷愈后隨機(jī)分為兩組,每組20只,實(shí)驗(yàn)組加服海星黃干粉,用量為每天10 g/只,其余飼料相同,喂養(yǎng)30天后,每組各取一半進(jìn)行耐力實(shí)驗(yàn),其余全部宰殺、解剖,測定睪酮含量和生殖腺重量,最后對生殖腺進(jìn)行鏡檢觀察,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4~6。
從表4~6可以看出,喂養(yǎng)30天后,投喂海星的實(shí)驗(yàn)組和未投喂海星的對照組BALB/C雄性大鼠體重?zé)o顯著性差異;但游泳時(shí)間卻有顯著差異,投喂海星的實(shí)驗(yàn)組BALB/C雄性大鼠耐久力比未投喂海星的對照組增強(qiáng),投喂海星的實(shí)驗(yàn)組和未投喂海星的對照組BALB/C雄性大鼠生殖腺重量也有顯著差異。通過鏡檢生殖腺可以看到,投喂海星的實(shí)驗(yàn)組BALB/C雄性大鼠生殖腺上皮細(xì)胞排列呈多層性狀,有一些排列局部方向皆亂,上皮細(xì)胞比對照組大一些,細(xì)胞核色較深;而未投喂海星的對照組BALB/C雄性大鼠生殖腺上皮細(xì)胞呈單層性狀,細(xì)胞大小不等,為方形。所以可以認(rèn)為,海星喂養(yǎng)白鼠具有促進(jìn)生殖腺發(fā)育的作用,也能增加性激素的分泌,還具有再生性能,可改善生殖腺的萎縮情況。
表2 海星各部位皂甙相對含量比較(%)
表3 海星皂甙毒性實(shí)驗(yàn)
表4 投喂海星對小鼠游泳時(shí)間影響
通過以上各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及顯微鏡觀察可以得出以下結(jié)論。
(1)溫和脫毒的海星經(jīng)昆明種小白鼠喂養(yǎng)試驗(yàn),按GB 15193.1-2003食品安全性毒理學(xué)評價(jià)安全無毒。
(2)實(shí)驗(yàn)組雄性BALB/C大鼠與對照組雄性BALB/C大鼠在游泳時(shí)間上差異顯著,說明小鼠經(jīng)喂養(yǎng)海星黃后消除自由基的功能增強(qiáng),活力增強(qiáng),證明海星可以增加耐久力、延緩衰老。
(3)雄性BALB/C大鼠在去除生殖腺后,性激素睪酮數(shù)量下降較大,實(shí)驗(yàn)組與對照組睪酮含量差異顯著,但由于摘取生殖腺,因此與正常雄性BALB/C大鼠還是有著顯著差異,同時(shí)實(shí)驗(yàn)組雄性BALB/C大鼠的生殖腺重量明顯高于對照組,差異顯著,說明海星的喂養(yǎng)促進(jìn)了雄性BALB/C大鼠生殖腺的生長發(fā)育,刺激雄性BALB/C大鼠生殖腺不斷分泌性激素,具有一定的強(qiáng)腎作用。
表5 投喂海星對小鼠體重及生殖腺重量的影響
表6 投喂海星對小鼠睪酮T含量的影響
(4)顯微鏡檢測顯示,雄性BALB/C大鼠除掉生殖腺后,附屬生殖腺肌肉細(xì)胞明顯萎縮,而雄性BALB/C大鼠實(shí)驗(yàn)組卻有一定的增生現(xiàn)象,細(xì)胞較大,上皮組織呈復(fù)層或多層排列,說明海星對動(dòng)物體乃至人體具有一定的健體強(qiáng)腎作用和再生功能。
海洋食品有著廣闊的消費(fèi)市場[24],而海星有較高的營養(yǎng)價(jià)值及保健功能,可以向功能型食品和營養(yǎng)飼料方向發(fā)展[25]。