張婷婷,葉子,王萌,趙璠,伊揚(yáng)磊*
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西咸陽(yáng) 712100)(2.陜西華州醫(yī)藥生物工程有限公司,陜西西安710054)(3.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,陜西咸陽(yáng) 712100)
人參作為一種名貴的中藥材,具有十分悠久的藥用史,相關(guān)研究表明其具有提高免疫力[1]、緩解疲勞[2]、改善心腦血管情況[3]、抗腫瘤[4]等作用。人參的活性成分有皂苷、揮發(fā)油、人參多糖等,其最主要的營(yíng)養(yǎng)成分以及功能因子人參皂苷[5]。人參皂苷共有50種類型,如人參二醇型、人參三醇型、齊墩果酸型等,其中人參皂苷Re是人參三醇型皂苷的主要成分,同時(shí)其也是人參莖葉中含量最多的皂苷[6],其具有降血糖、抗氧化以及保護(hù)心血管系統(tǒng)等多種功能[7-9]。平貝母為多年生草本植物,是一種百合科貝母屬的名貴中草藥。其在傳統(tǒng)中醫(yī)中主要用于緩解肺熱燥咳、治療干咳少痰、陰虛勞嗽、咳痰帶血等癥[10-12]。平貝母中含有多糖類、生物堿類、生物堿苷類、核苷類以及皂苷類等多種活性成分,具有抗氧化、抗衰老和降血糖等功能。
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展,傳統(tǒng)中藥材的應(yīng)用范圍得到極大的擴(kuò)展。人參、平貝母等中藥材,由于其對(duì)人體具有良好的效果且具有較好的安全性,早已被列入衛(wèi)計(jì)委公布的藥食同源名錄中。以人參、平貝母為基礎(chǔ)的保健食品具有較為廣泛的應(yīng)用前景?,F(xiàn)代生活的快節(jié)奏使得亞健康人群數(shù)量逐漸增加,人們對(duì)保健食品在提高免疫力且食用便捷方面的需求也逐步上升。前期研究發(fā)現(xiàn)人參與平貝母組合物能夠提高免疫力,但其劑量與安全性沒(méi)有驗(yàn)證。因此,本研究采用浸泡、濃縮等系列操作,以人參和平貝母為主要原料,制備主要活性成分為人參皂苷Re和生物堿的參貝咀嚼片。
根據(jù)《保健食品功能評(píng)價(jià)方法(2020年版)征求意見(jiàn)稿》[13]和《保健食品理化及衛(wèi)生指標(biāo)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(2020年版)》[14],對(duì)參貝咀嚼片進(jìn)行較為系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)活性及安全性評(píng)價(jià),以期為參貝咀嚼片的合理安全應(yīng)用提供科學(xué)數(shù)據(jù)支持。
1.1.1 試驗(yàn)材料
參貝咀嚼片,自制,其標(biāo)志性成分及含量為:人參皂苷Re(1.30 mg/g)、總生物堿(0.10 mg/g)。自制參貝咀嚼片的主要原料為人參和平貝母,輔料為蔗糖、乳糖、糊精、甘露醇、硬脂酸鎂。實(shí)驗(yàn)前,先將試驗(yàn)樣品研碎,以蒸餾水為溶劑溶解樣品,隨用隨配。
1.1.2 試驗(yàn)動(dòng)物
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物包括SD大鼠100只和SPF級(jí)昆明種小鼠300只,均購(gòu)自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,SCXK(陜)2018-001。試驗(yàn)動(dòng)物房為屏障系統(tǒng),飼養(yǎng)條件如下:溫度20~25 ℃,濕度45%~65%。
1.1.3 主要菌株
用于細(xì)菌回復(fù)突變實(shí)驗(yàn)的菌株,包括TA97、TA98、TA100、TA102四種菌株,均購(gòu)自上海北諾生物科技有限公司。
1.1.4 主要試劑
SA緩沖液、Hank's液、補(bǔ)體(豚鼠血清)、Gimsa染液,北京索萊寶科技有限公司;ConA、MTT,美國(guó)Sigma-Aldrich公司;SRBC,天津市大茂化學(xué)試劑廠;RPMI1640培養(yǎng)液,青島海博生物技術(shù)有限公司。
1.2.1 試驗(yàn)樣品制備
將人參、平貝母經(jīng)凈制、檢驗(yàn)合格后供制備使用。取人參、平貝母,以體積分?jǐn)?shù)80%乙醇為溶劑,回流提取2次,溶劑用量分別為10倍量、8倍量,提取時(shí)間分別為2 h、1 h,過(guò)濾后合并濾液,減壓濃縮濾液(-0.065~-0.075 MPa,65 ℃),濃縮為相對(duì)密度為1.30~1.35(60 ℃)的清膏。
取上述醇提后的藥渣,加入10倍量水(m/V)為溶劑提取1.5 h,過(guò)濾并收集濾液(藥渣另器保存),濾液減壓濃縮(-0.065~-0.075 MPa,65 ℃)至相對(duì)密度為1.30~1.35(60 ℃)的清膏。合并同種原料的兩次浸膏并減壓干燥(-0.085 MPa,65 ℃),將所得干膏粉碎成細(xì)粉,過(guò)80目篩。
將上述二種膏粉與蔗糖、糊精、乳糖、甘露醇混勻,用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇制成軟材,16目篩制粒,于55~60 ℃干燥后14目篩整,將硬脂酸鎂加入上述干顆粒中,混合均勻、壓片、包裝、檢驗(yàn)即得。
1.2.2 試驗(yàn)動(dòng)物及分組
增強(qiáng)免疫力功能試驗(yàn)中:選用200只SPF級(jí)昆明種雄性小鼠(體質(zhì)量為18~22 g),將其分為五大組:(一)小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)測(cè)定、淋巴器官/體質(zhì)量比值測(cè)定;(二)抗體生成細(xì)胞檢測(cè)、血清溶血素測(cè)定;(三)小鼠碳廓清試驗(yàn);(四)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞試驗(yàn);(五)ConA誘導(dǎo)的小鼠淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、NK細(xì)胞活性測(cè)定。每大組40只小鼠并隨機(jī)分為4小組,每小組10只小鼠。灌胃劑量為人體推薦量的30倍、20倍、10倍,即1.20、0.80、0.40 g/kg(以小鼠體質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì),下同)三個(gè)劑量組,另設(shè)陰性對(duì)照組(蒸餾水)。受試樣品配制:取適量樣品研碎,分別稱取1.20 g、0.80 g、0.40 g加蒸餾水至20.00 mL,混合均勻,配制成濃度為6.00%、4.00%、2.00%的混懸液,備用[13]。
安全性試驗(yàn)中:選取雌雄SD大鼠各10只(體質(zhì)量為180~220 g),用于大鼠急性毒性試驗(yàn),以最大耐受劑量20.00 g/kg(以小鼠體質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì))進(jìn)行灌胃;選取昆明種小鼠雌雄各25只(體質(zhì)量為25~30 g),隨機(jī)分為五組,每組10只,雌雄各半,用于小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn),設(shè)置高(10.00 g/kg)、中(5.00 g/kg)、低(2.50 g/kg)三個(gè)劑量處理組和溶劑對(duì)照組、環(huán)磷酰胺陽(yáng)性對(duì)照組(CP,40.00 mg/kg,按小鼠體質(zhì)量計(jì),下同);受試樣品配制:取適量樣品研碎,分別稱取10.00 g、5.00 g、2.50 g加蒸餾水至20.00 mL,混合均勻,配制成質(zhì)量濃度為50.00%、25.00%、12.50%的混懸液,備用。選取雄性昆明種小鼠50只(體質(zhì)量為25~35 g),將小鼠隨機(jī)分為5組,每組10只,用于小鼠精子畸形試驗(yàn),設(shè)置高(10.00 g/kg)、中(5.00 g/kg)、低(2.50 g/kg)三個(gè)劑量處理組和溶劑對(duì)照組、環(huán)磷酰胺陽(yáng)性對(duì)照組(CP,40.00 mg/kg);受試樣品配制:取適量樣品研碎,分別稱取10.00 g、5.00 g、2.50 g加蒸餾水至20.00 mL,混合均勻,配制成濃度為50.00%、25.00%、12.50%的混懸液,備用。選取離乳SD大鼠雌雄各40只(體質(zhì)量為60~95 g),隨機(jī)分為4組,每組20只,雌雄各半,用于30 d喂養(yǎng)試驗(yàn),以人體推薦量的100、50、25倍設(shè)置劑量組,即4.00、2.00、1.00 g/kg三個(gè)劑量組,另設(shè)陰性對(duì)照組(蒸餾水)。受試樣品配制:取適量樣品研碎,分別稱取4.00 g、2.00 g、1.00 g加蒸餾水至20.00 mL,混合均勻,配制成質(zhì)量濃度為20.00%、10.00%、5.00%的混懸液,備用[14]。
1.2.3 免疫功能評(píng)價(jià)試驗(yàn)
1.2.3.1 細(xì)胞免疫試驗(yàn)
小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)試驗(yàn):各組小鼠在灌胃處理的第26 d,于腹腔處注入2.00%(V/V)的綿陽(yáng)紅細(xì)胞(SRBC)0.20 mL,用于致敏小鼠,在致敏后的第4天,于每只小鼠的左后跖部皮下注射20 μL 20.00%(V/V)SRBC進(jìn)行攻擊。在用第二次注射SRBC的前后各24 h對(duì)小鼠左后足跖的厚度進(jìn)行測(cè)量,并用SRBC攻擊前后小鼠足跖的厚度差作為免疫激活指標(biāo)[13]。
刀豆蛋白A(ConA)誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn):將小鼠脾臟制成細(xì)胞懸液并調(diào)整為每毫升3×106個(gè)細(xì)胞,將每一份細(xì)胞懸液分為兩孔,以每孔1.00 mL的劑量加到24孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,分別為試驗(yàn)組和對(duì)照組。其中實(shí)驗(yàn)組孔中額外添加ConA溶液75 μL,對(duì)照組不做任何處理,置于37 ℃、5.00% CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)68 h。之后吸取0.70 mL上清液棄掉,并向各孔中加入0.70 mL RPMI1640培養(yǎng)液和50 μL MTT(5 mg/mL),于同一條件下再次培養(yǎng)4 h后,加入1.00 mL酸性異丙醇,紫色結(jié)晶完全溶解后,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定其在570 nm處的吸光度值(OD)[13]。
1.2.3.2 體液免疫實(shí)驗(yàn)
抗體生成細(xì)胞檢測(cè):將各組小鼠于腹腔處注入0.20 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.00% SRBC,用于致敏小鼠,在致敏4 d后,取小鼠的脾臟制成細(xì)胞懸液(每毫升5×106個(gè)細(xì)胞)?;旌?%(m/V)的瓊脂糖凝膠與相同體積2倍濃度的Hank's液,以每管0.50 mL的體積轉(zhuǎn)移至小試管中,同時(shí)向試管中加入50 μL 10%的SRBC,20 μL脾細(xì)胞懸液,混勻。然后傾注入鋪有瓊脂底層的載玻片上,待瓊脂凝固后于CO2培養(yǎng)箱中孵育1.5 h。孵育結(jié)束之后,再加入一定量補(bǔ)體,之后轉(zhuǎn)移載玻片至培養(yǎng)箱內(nèi)并在同一條件下再次孵育1.5 h,觀察玻片上的溶血空斑數(shù)[13]。
血清溶血素的測(cè)定:在對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃處理的第26天,將各組小鼠于腹腔處注射0.20 mL的2.00%(V/V)SRBC懸液,連續(xù)免疫4 d。4 d后,于眼球處采血,室溫靜置后通過(guò)水平離心方法分離得到血清,將100 μL用生理鹽水稀釋過(guò)的血清轉(zhuǎn)移至微量血凝板內(nèi),同時(shí)向孔內(nèi)添加等量0.50% SRBC,用移液槍混合均勻。將微量血凝板轉(zhuǎn)移至37 ℃恒溫箱中溫育3 h,使其中物質(zhì)反應(yīng)徹底。具體測(cè)定時(shí),取其上清液以測(cè)定在波長(zhǎng)為540 nm處的OD值,用以統(tǒng)計(jì)血球凝集度[13]。
1.2.3.3 單核-巨噬細(xì)胞功能及NK細(xì)胞活性測(cè)定
小鼠碳廓清試驗(yàn):在小鼠尾部靜脈注射印度墨汁,于不同時(shí)間點(diǎn)在小鼠眼眶處取血20.00 μL,加到提前準(zhǔn)備好的2.00 mL 0.10%的碳酸鈉溶液中,用移液槍將樣品混合均勻,測(cè)定其在600 nm處的光密度值(OD)。測(cè)量小鼠體質(zhì)量并取其肝臟和脾臟分別稱其質(zhì)量。按下述公式(1)計(jì)算出吞噬指數(shù)(a)。
式中:
Ta——吞噬指數(shù)(a);
M——小鼠體質(zhì)量,g;
M肝——小鼠肝臟質(zhì)量,g;
M脾——小鼠脾臟質(zhì)量,g;
OD1、OD2——注射后2、10 min時(shí)取血處理后所測(cè)得的光密度值[13]。
小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞試驗(yàn):在各組小鼠的腹腔處注射1.00 mL的20% SRBC,于注射結(jié)束30 min后處死小鼠,再經(jīng)腹腔注射2.00 mL生理鹽水后吸取1.00 mL腹腔洗液制成細(xì)胞涂片。統(tǒng)計(jì)所制涂片中對(duì)雞紅細(xì)胞具有吞噬能力的巨噬細(xì)胞的數(shù)量和被吞噬的雞紅細(xì)胞的數(shù)量以及其被消化的程度,以此計(jì)算細(xì)胞吞噬百分率、吞噬指數(shù)(b)[13]。
式中:
S——吞噬百分?jǐn)?shù),%;
Tb——吞噬指數(shù)(b);
n——計(jì)數(shù)的巨噬細(xì)胞總數(shù);
n1——吞噬紅細(xì)胞的巨噬細(xì)胞數(shù);
n2——被吞噬的紅細(xì)胞數(shù)。
NK細(xì)胞活性測(cè)定:各取100 μL靶細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞(1∶50),轉(zhuǎn)移至U型96孔板中,向其中一孔中添加100 μL靶細(xì)胞和相同體積的培養(yǎng)液,即靶細(xì)胞自然釋放孔;另一孔中加入相同體積的靶細(xì)胞和1% NP40,即靶細(xì)胞最大釋放孔;兩孔均設(shè)置三組平行孔,于CO2體積分?jǐn)?shù)為5.00%的37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h后,1 500 r/min離心5 min,取一普通96孔培養(yǎng)板,向各孔中添加100 μL LDH基質(zhì)液,將U型96孔培養(yǎng)板中各孔取100 μL上清液轉(zhuǎn)移至其中,在室溫下孵育8 min后于每孔內(nèi)加入30 μL濃度為1 mol/L的HCl溶液,并用酶標(biāo)儀測(cè)得混合液于490 nm波長(zhǎng)處的OD值。按照公式(4)計(jì)算NK細(xì)胞的活性[13]。
式中:
H——NK細(xì)胞活性,%;
OD反——反應(yīng)孔OD值;
OD自——自然釋放孔OD值;
OD最——最大釋放孔OD值。
1.2.4 安全性評(píng)價(jià)試驗(yàn)
1.2.4.1 大鼠急性毒性試驗(yàn)
對(duì)大鼠進(jìn)行禁食處理,期間對(duì)其飲水不做限制,處理16 h后將受試樣品以20.00 mL/kg的體積灌胃給大鼠。在對(duì)大鼠進(jìn)行灌胃處理后14 d,每日觀察其是否有中毒癥狀或死亡情況出現(xiàn),分別于灌胃之后第7天、第14天稱其體質(zhì)量,并在第14天稱重之后解剖大鼠,檢查其臟器是否有異常改變出現(xiàn)[14]。
1.2.4.2 遺傳毒性試驗(yàn)
Ames試驗(yàn):用不同的間接致突變物(每皿10 μg 2-氨基芴用于TA97、TA98、TA100菌株,每皿50.00 μg 1,8-二羥基蒽醌用于TA102菌株)測(cè)定經(jīng)誘導(dǎo)后的大鼠肝微粒體酶(S-9)的活性。試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片設(shè)每皿5 000.00、1 000.00、200.00、40.00、8.00 μg五個(gè)劑量組并設(shè)置溶劑對(duì)照組、自發(fā)回變組和陽(yáng)性對(duì)照組。在添加與未添加誘導(dǎo)后大鼠肝微粒體酶的試驗(yàn)條件下采用平板摻入法試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),每個(gè)組均設(shè)置三個(gè)平行皿[14]。
小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn):在首次對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃處理的24 h后再次對(duì)其灌胃給樣,在進(jìn)行二次灌胃處理的6 h后取小鼠股骨處的骨髓制成骨髓涂片,觀察各小鼠的嗜多染紅細(xì)胞(PCE)及其中的微核細(xì)胞數(shù)、嗜多染紅細(xì)胞中成熟紅細(xì)胞數(shù)(NCE),并計(jì)算二者比值(PCE/NCE)及微核的千分率[14]。
小鼠精子畸形試驗(yàn):連續(xù)灌胃給樣5 d。在最后一次灌胃的30 d后,取小鼠兩側(cè)附睪制成涂片,各小鼠統(tǒng)計(jì)一千條完整的精子,記錄精子涂片中畸形精子數(shù)量和具體畸形類型并以此計(jì)算出各組小鼠的精子畸形率[14]。
1.2.4.3 30 d喂養(yǎng)試驗(yàn)
在30 d試驗(yàn)期內(nèi),每天以10.00 mL/kg的容量對(duì)大鼠進(jìn)行灌胃處理一次,期間每日觀察大鼠的一般行為表現(xiàn),觀察大鼠是否有中毒癥狀和死亡情況出現(xiàn),每星期記錄一次大鼠體質(zhì)量和二次食物攝入量,用以計(jì)算大鼠每星期的食物利用率和試驗(yàn)期間的總食物利用率,在試驗(yàn)期間不限制大鼠的進(jìn)食及飲水。在試驗(yàn)結(jié)束后的16 h內(nèi)對(duì)大鼠進(jìn)行禁食處理,稱量其空腹體質(zhì)量,測(cè)定其血液學(xué)指標(biāo)和血液生化學(xué)指標(biāo),之后解剖大鼠觀察內(nèi)臟是否發(fā)生改變及具體改變情況,取其肝、腎、脾、睪丸作組織病理學(xué)檢查并稱量各臟器的濕質(zhì)量,用以計(jì)算其臟器質(zhì)量/體質(zhì)量比值[14]。
1.2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
各組數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,并用SPSS 21.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)、秩和檢驗(yàn)、Dunnett比較或方差分析[13,14]。
采用三種劑量的參貝咀嚼片每日灌胃小鼠,持續(xù)30 d。結(jié)果如圖1所示,處理組小鼠增加質(zhì)量在20.60~20.90 g,與對(duì)照組(20.50 g)相比,沒(méi)有顯著性差異(p>0.05);三個(gè)劑量組小鼠的胸腺質(zhì)量/體質(zhì)量比分別為2.88/103、2.97/103、2.92/103,與對(duì)照組(2.90/103)相比,沒(méi)有顯著性差異(p>0.05);各劑量組小鼠脾臟質(zhì)量/體質(zhì)量(3.18/103、3.36/103、3.33/103)比與對(duì)照組(3.50/103)相比,沒(méi)有顯著差異(p>0.05),即試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片對(duì)小鼠的體質(zhì)量增長(zhǎng)、胸腺質(zhì)量/體質(zhì)量比和脾臟質(zhì)量/體質(zhì)量比沒(méi)有明顯影響。
圖1 參貝咀嚼片對(duì)小鼠體質(zhì)量(a)、胸腺/體質(zhì)量比值(b)、脾臟/體質(zhì)量比值(c)的影響Fig.1 Effects of Ginseng - Fritillaria chewable tablet on body weight (a), thymus/body weight ratio (b), spleen/body weight ratio (c) in mice
遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)為一類由T細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥免疫反應(yīng),是評(píng)價(jià)中藥和天然活性物質(zhì)免疫調(diào)節(jié)功能的重要指標(biāo)之一[15]。在對(duì)小鼠進(jìn)行三種劑量的參貝咀嚼片灌胃處理30 d后,檢測(cè)并記錄小鼠各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果如圖2a所示,高劑量組小鼠經(jīng)SRBC誘導(dǎo)的左后足跖厚度為0.60 mm,與陰性對(duì)照組相比,增加了17.65%,且差異顯著(p<0.05)。
刀豆蛋白A(ConA)是一種特異性T細(xì)胞分裂原,由ConA誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞增殖常用于評(píng)價(jià)保健食品的免疫增強(qiáng)效果[16]。高劑量和中劑量參貝咀嚼片處理組中,ConA誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞活化增殖反應(yīng)有輕度的增強(qiáng)作用,其OD差值分別為0.14和0.15,但與對(duì)照組相比(0.13),差異未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著(p>0.05),低劑量組OD差值與對(duì)照組相比亦無(wú)顯著性差異(p>0.05)(如圖2b)。綜合上述兩項(xiàng)結(jié)果,說(shuō)明參貝咀嚼片能夠提升小鼠細(xì)胞免疫功能。
圖2 參貝咀嚼片對(duì)小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(a)、ConA誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力(b)的影響Fig.2 Effects of Ginseng - Fritillaria chewable tablet on delayed type hypersensitivity (a), ConA-induced splenic lymphocyte transformation (b), lymphoid organ/body weight ratio of mice
在對(duì)小鼠以不同劑量的參貝咀嚼片灌胃30 d后,測(cè)得各項(xiàng)體液免疫相關(guān)指標(biāo)變化情況如圖3所示,小鼠溶血空斑數(shù)和小鼠溶血素濃度均隨參貝咀嚼片劑量的上升而上升,高劑量組小鼠溶血空斑數(shù)(每106個(gè)脾細(xì)胞1 062個(gè))與對(duì)照組(每106個(gè)脾細(xì)胞950個(gè))相比有顯著提升(p<0.05)。在血清溶血素水平方面,高劑量組小鼠的抗體積數(shù)(184.10)與對(duì)照組(165.90)相比亦有顯著提升(p<0.05)。由此表明,參貝咀嚼片可以增加抗體生成細(xì)胞數(shù)量,提升血清溶血素水平,具有增強(qiáng)機(jī)體體液免疫的潛力。
圖3 參貝咀嚼片對(duì)小鼠抗體生成細(xì)胞功能(a)和小鼠溶血素水平(b)的影響Fig.3 Effects of Ginseng-Fritillaria chewable tablet on antibodyproducing cell function (a) and hemolysin level (b) in mice
使用不同劑量參貝咀嚼片對(duì)小鼠經(jīng)口灌胃給樣,各組小鼠進(jìn)行碳粒廓清試驗(yàn)、巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞試驗(yàn)和NK細(xì)胞活性測(cè)定。結(jié)果如表1所示,高劑量組小鼠的碳廓清能力為7.04,與對(duì)照組(5.72)相比有顯著性提升(p<0.05)。在巨噬細(xì)胞吞噬功能方面,高劑量組的吞噬百分率(31.10%)與對(duì)照組(28.80%)相比有顯著性提升(p<0.05)。且上述指標(biāo)的增加程度呈現(xiàn)明顯的劑量依賴關(guān)系。但在NK細(xì)胞活性方面,各劑量組與陰性對(duì)照組相比,均沒(méi)有顯著性變化(p>0.05)(表1)。由此表明,參貝咀嚼片可以有效提升小鼠碳粒廓清能力和巨噬細(xì)胞的吞噬能力,提升機(jī)體的免疫清除能力。但是,在所測(cè)試劑量范圍內(nèi),參貝咀嚼片對(duì)NK細(xì)胞的活性沒(méi)有顯著影響。
2.5.1 大鼠急性毒性試驗(yàn)結(jié)果
將參貝咀嚼片按大鼠的最大耐受劑量(MTD)(20.00 g/kg)進(jìn)行灌胃。在14 d觀察期內(nèi),大鼠生長(zhǎng)良好、行為正常、反應(yīng)敏捷,無(wú)中毒癥狀,無(wú)大鼠死亡(表2)。在體質(zhì)量增加方面,雌、雄大鼠在第7天體質(zhì)量增長(zhǎng)率分別為12.92%和22.46%,第14天體質(zhì)量增長(zhǎng)率分別為24.44%和41.33%,增長(zhǎng)與歷史對(duì)照相當(dāng)。上述結(jié)果說(shuō)明雌、雄大鼠的急性經(jīng)口毒性MTD均大于20.00 g/kg。觀察期過(guò)后解剖大鼠,檢查其主要臟器,結(jié)果顯示大鼠的主要臟器均沒(méi)有出現(xiàn)明顯異常。即試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片屬于無(wú)毒級(jí)產(chǎn)品。
2.5.2 遺傳毒性試驗(yàn)
Ames試驗(yàn)結(jié)果如表3所示,不論體系中是否存在S-9,各參貝咀嚼片劑量組的回變菌落數(shù)于溶劑對(duì)照組相比,差異最大為5.77%,且所有劑量組的回變菌落數(shù)均小于二倍的自發(fā)回變菌落數(shù),也沒(méi)有劑量-反應(yīng)關(guān)系的存在,該結(jié)果表明試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片沒(méi)有誘發(fā)菌株突變的能力。
表1 參貝咀嚼片對(duì)小鼠單核-巨噬細(xì)胞功能及NK細(xì)胞活性的影響Table 1 Effects of Ginseng - Fritillaria chewable tablet on the function of monocyte - macrophage and NK cell activity in mice (±s)
表1 參貝咀嚼片對(duì)小鼠單核-巨噬細(xì)胞功能及NK細(xì)胞活性的影響Table 1 Effects of Ginseng - Fritillaria chewable tablet on the function of monocyte - macrophage and NK cell activity in mice (±s)
注:各劑量組與陰性對(duì)照組比較,*表示p<0.05。
組別 劑量/(g/kg) 吞噬指數(shù)a p值吞噬百分率/% p值吞噬指數(shù)b p值NK細(xì)胞活性/% p值高劑量 1.20 7.04±1.04* 0.03 31.10±2.00* 0.02 0.83±0.10*0.04 33.69±2.73 1.00中劑量 0.80 6.74±0.88 0.11 30.50±1.70 0.10 0.78±0.08 0.38 32.56±2.18 0.71低劑量 0.40 6.32±0.94 0.47 29.80±1.70 0.46 0.76±0.08 0.74 33.02±2.50 0.94陰性對(duì)照 0.00 5.72±1.44 - 28.80±1.70 - 0.74±0.07 - 33.53±2.46 -
表2 大鼠急性毒性試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of acute toxicity test in rats (±s)
表2 大鼠急性毒性試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of acute toxicity test in rats (±s)
性別 動(dòng)物數(shù)/只 劑量/(g/kg) 初始體質(zhì)量/g第7天體質(zhì)量/g第14天體質(zhì)量/g 出現(xiàn)中毒癥狀動(dòng)物數(shù)/只 死亡數(shù)/只雌性 10 20.00 192.70±12.20 217.60±12.90 239.80±17.60 0 0雄性 10 20.00 203.00±12.20 248.60±14.90 286.70±19.20 0 0
表3 Ames試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of Ames test (±s)
表3 Ames試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of Ames test (±s)
注:以上結(jié)果為3個(gè)平皿的均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
劑量/(μg,按每皿計(jì))TA97 TA98-S-9 +S-9 -S-9 +S-9 5000.00 147.00±7.00 149.00±10.10 34.30±4.00 35.30±4.00 1000.00 150.30±9.00 151.70±10.00 35.00±4.00 35.70±3.10 200.00 153.30±11.10 152.30±9.10 35.70±2.50 35.30±3.50 40.00 154.30±8.30 153.30±11.10 35.70±4.00 35.00±3.00 8.00 153.30±10.00 154.70±8.70 34.70±3.10 34.30±3.50溶劑對(duì)照 156.00±11.10 151.70±11.00 34.00±3.00 34.70±2.10自發(fā)回變 157.30±7.50 152.00±9.50 34.70±3.50 36.00±2.60陽(yáng)性對(duì)照 2194.30±56.40 1716.00±145.90 1148.30±32.20 5324.70±103.80敵克松每皿50.00 μg 2-AF每皿10.00 μg敵克松每皿50.00 μg 2-AF每皿10.00 μg劑量/(μg,按每皿計(jì))TA100 TA102-S-9 +S-9 -S-9 +S-9 5000.00 170.70±9.00 171.30±9.60 268.70±13.60 267.70±14.20 1000.00 167.70±10.00 176.00±8.00 279.30±14.00 281.70±16.50 200.00 167.30±9.00 170.00±11.10 278.00±19.70 275.70±16.20 40.00 171.70±10.00 171.30±8.10 278.70±21.20 276.00±15.10 8.00 173.70±10.00 171.30±10.30 274.00±16.70 278.30±15.60溶劑對(duì)照 167.70±9.00 173.00±8.50 274.70±13.60 274.70±18.60自發(fā)回變 175.00±6.00 173.00±10.10 277.00±14.40 279.30±14.00陽(yáng)性對(duì)照 2976.00±157.50 3041.30±76.80 786.70±57.10 833.30±49.20 NaN3每皿1.50 μg 2-AF每皿10.00 μg敵克松每皿50.00 μg 1,8-二羥基蒽酮每皿50.00 μg
表4 小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Result of micronucleus test in mouse bone marrow cell
小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)結(jié)果如表4所示,各劑量組小鼠的骨髓細(xì)胞微核率范圍在0.80至1.00,溶劑對(duì)照組為1.20,二者無(wú)顯著性差異(p>0.05)。而環(huán)磷酰胺陽(yáng)性對(duì)照組的微核率與溶劑對(duì)照組相比有極顯著性差異(p<0.01)。各劑量的PCE/NCE比值均在正常值范圍內(nèi),且PCE占紅細(xì)胞總數(shù)的比例均不少于溶劑對(duì)照組的20%,與溶劑對(duì)照組比較也無(wú)明顯差異。由此,小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)結(jié)果表明,參貝咀嚼片在體內(nèi)對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞沒(méi)有致突變作用。
精子畸形類型主要表現(xiàn)以無(wú)定形、無(wú)鉤、香蕉形和胖頭為主。小鼠精子畸形試驗(yàn)結(jié)果如表5所示,高、中、低三個(gè)劑量組的精子畸形率分別為1.65%、1.70%、1.66%,與溶劑對(duì)照組(1.65%)相比,無(wú)顯著差異(p>0.05),而環(huán)磷酰胺陽(yáng)性對(duì)照組(6.76%)與溶劑對(duì)照組比較,差異性極顯著(p<0.01)。表明參貝咀嚼片對(duì)小鼠精子無(wú)致畸性作用。
表5 小鼠精子畸形試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of sperm malformation test in mice
圖4 參貝咀嚼片對(duì)大鼠體質(zhì)量(a/b)、進(jìn)食量(c)及總食物利用率(d)的影響Fig.4 Effects of Ginseng-Fritillaria chewable tablet on weight (a/b), total food intake (c) and total food utilization (d) of rats
2.5.3 大鼠30 d喂養(yǎng)試驗(yàn)
在用不同劑量灌胃的30 d期間內(nèi),各劑量組的大鼠健康狀況良好,無(wú)中毒癥狀存在,體質(zhì)量正常上升且與對(duì)照組水平相當(dāng)。大鼠在試驗(yàn)期內(nèi)各星期的體質(zhì)量及該星期的食物利用率如圖4所示,各劑量組雌性大鼠的總增加質(zhì)量范圍在102.70~105.40 g,雄性大鼠總增加質(zhì)量范圍在180.10~181.40 g,與雌、雄對(duì)照組(103.00 g、179.30 g)相比,均無(wú)顯著性差異(p>0.05)。另外,各劑量組大鼠的總進(jìn)食量和食物利用率與對(duì)照組相比差異均不顯著(p>0.05)。上述結(jié)果表明試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片在大鼠體質(zhì)量、進(jìn)食量及食物利用率方面沒(méi)有明顯影響。
參貝咀嚼片對(duì)大鼠血液生化指標(biāo)影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5,處理組雌、雄性大鼠的白細(xì)胞數(shù)量、紅細(xì)胞數(shù)量、血紅蛋白含量方面與對(duì)照組相比,無(wú)顯著性差異(p>0.05)(圖5a~5c)。在骨髓細(xì)胞組成比例方面,各處理組小鼠的的粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞含量比與對(duì)照組相比差異亦不顯著(p>0.05)(圖5d~5e)。由此表明,參貝咀嚼片對(duì)大鼠的血液生化指標(biāo)不存在明顯影響。
參貝咀嚼片對(duì)大鼠臟體比影響的試驗(yàn)結(jié)果顯示,不同劑量組雌、雄大鼠的肝/體比、脾/體比、腎/體比以及雄鼠的睪丸/體比與對(duì)照組比較,差異均不顯著(p>0.05)。說(shuō)明參貝咀嚼片對(duì)大鼠的臟體沒(méi)有明顯影響。對(duì)大鼠肝臟、腎臟、脾臟、胃腸、睪丸、卵巢進(jìn)行病理學(xué)檢查,結(jié)果為:高劑量組大鼠與溶劑對(duì)照組中均觀察到1例雌鼠輕度肝小葉空泡變、2例雄鼠輕度肝小葉空泡變,而肝小葉空泡變屬于動(dòng)物自發(fā)輕型病變,未發(fā)現(xiàn)各劑量組參貝咀嚼片有引起大鼠組織發(fā)生中毒性損傷改變的情況。上述結(jié)果表明試驗(yàn)樣品參貝咀嚼片沒(méi)有誘導(dǎo)組織病變的能力。
圖5 參貝咀嚼片對(duì)大鼠血液中白細(xì)胞數(shù)量(a)、紅細(xì)胞數(shù)量(b)、血紅蛋白數(shù)量(c)、大鼠骨髓細(xì)胞各組分(d/e)的影響Fig.5 The effects of Ginseng - Fritillaria chewable tablet on the number of white blood cells (a), red blood cells (b), hemoglobin(c) and bone marrow cell components (d/e) of rats
人參和平貝母均為我國(guó)傳統(tǒng)中藥材,擁有較廣的應(yīng)用范圍。本研究基于對(duì)中藥傳統(tǒng)功效以及現(xiàn)代科學(xué)研究數(shù)據(jù),將人參和平貝母組合制成咀嚼片,為開(kāi)發(fā)相關(guān)功保健食品提供基礎(chǔ)資料。研究結(jié)果表明,參貝咀嚼片具有增強(qiáng)細(xì)胞免疫、體液免疫和單核-巨噬細(xì)胞功能的能力。此外,安全性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,參貝咀嚼片對(duì)雌、雄大鼠的急性經(jīng)口毒性最大耐受劑量均大于20.00 g/kg(按小鼠體質(zhì)量計(jì)),屬于無(wú)毒級(jí)。且Ames試驗(yàn)和小鼠精子畸形試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明參貝咀嚼片沒(méi)有致突變和損害生殖系統(tǒng)能力。
人參及其制品的安全性在長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)踐過(guò)程中得到了驗(yàn)證,李世芬等[17]對(duì)以人參等為主要原料制得的保健產(chǎn)品參茸杞酒進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià),分別對(duì)小鼠急性經(jīng)口毒性、遺傳毒性進(jìn)行檢測(cè),并進(jìn)行了30 d喂養(yǎng)試驗(yàn),各項(xiàng)結(jié)果均表明該產(chǎn)品具有食用安全性?,F(xiàn)代研究表明,人參在較大劑量范圍內(nèi)對(duì)小鼠具有良好的安全性,無(wú)急性經(jīng)口毒性和遺傳毒性,在高達(dá)10.16 g/kg劑量的人參粉劑服用下,對(duì)小鼠的骨髓嗜多染紅細(xì)胞突變率,小鼠精子畸形率等指標(biāo)沒(méi)有顯著性影響[18]。但在過(guò)高劑量(20.00 g/kg)的人參服用情況下,對(duì)小鼠會(huì)產(chǎn)生一定的遺傳毒性,小鼠精子畸形率由13.40%升至23.00%,但未有顯著性差異,且該毒性與陽(yáng)性組(59.80%)相比明顯較少[19]。
人參具有多種藥理功能,其中包括免疫增強(qiáng)功能。人參的有效活性成分以人參皂苷為代表,具有較多的生物學(xué)功能,如抗疲勞、增強(qiáng)免疫力等?,F(xiàn)有研究表明人參具有通過(guò)提高體液免疫、細(xì)胞免疫和單核-巨噬細(xì)胞功能的方式提高免疫力的作用[20-23]。曹坦等[24]通過(guò)進(jìn)行小鼠血清溶血素實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中劑量(0.04 g/kg)、高劑量(0.10 g/kg)的人參不定根可使小鼠半數(shù)溶血值(111.06、137.47)較陰性組小鼠(84.74)有極顯著增加。人參制品中,人參皂苷需含量越高,免疫調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)[25]。趙剛等[26]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3(2.00 mg/kg)可將小鼠CD3+、CD4+含量分別從42.14%、26.95%提升至48.63%、34.89%,有效增強(qiáng)并改善了H22荷瘤小鼠的細(xì)胞免疫功能。張才軍等[27]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1(40 mg/kg)和人參皂苷Rh1(20 mg/kg)均對(duì)免疫功能低下小鼠的T淋巴細(xì)胞有增殖作用,兩組小鼠的T淋巴細(xì)胞增殖OD570mm分別為0.18、0.19,與模型對(duì)照組(0.13)相比,有極顯著提升。本研究中高劑量參貝咀嚼片(1.20 g/kg)處理組小鼠相當(dāng)于灌胃人參皂苷Re 1.56 mg/kg。與上述兩項(xiàng)研究相比,劑量較低。從本研究結(jié)果也顯示,該劑量下參貝咀嚼片對(duì)機(jī)體免疫是一種中等增強(qiáng)。對(duì)DTH反應(yīng)有增強(qiáng)作用而對(duì)ConA誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞增殖沒(méi)有顯著增強(qiáng)作用(圖2),對(duì)單核-巨噬細(xì)胞功能有增強(qiáng)作用而對(duì)NK細(xì)胞活性沒(méi)有顯著增強(qiáng)作用(表1)??紤]到功能性食品的開(kāi)發(fā)應(yīng)兼顧功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性,本文中所用人參皂苷劑量在合理范圍。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,人參皂苷不應(yīng)低于此含量。
相比于以單獨(dú)人參為主要原料制得的保健食品,參貝咀嚼片對(duì)巨噬細(xì)胞活性增強(qiáng)效果顯著提高[28]。本研究中參貝咀嚼片增強(qiáng)細(xì)胞免疫、體液免疫和單核-巨噬細(xì)胞功能的增強(qiáng)作用與現(xiàn)有學(xué)者對(duì)人參、平貝母的免疫增強(qiáng)效果研究結(jié)果相同,但未發(fā)現(xiàn)參貝咀嚼片對(duì)ConA誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力存在顯著影響。而其他學(xué)者在利用人體細(xì)胞進(jìn)行體外試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb1可以有效地抑制ConA刺激的外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性,同時(shí)能夠增加CD4+CD25+T細(xì)胞比例,維持Th1/Th2免疫平衡[29],這種差異可能是由研究對(duì)象差異或者是咀嚼片中人參皂苷Rb1含量差異導(dǎo)致。
平貝母富含生物堿,且生物堿為其重要活性成分,且其亦具有提高免疫力的藥理作用。于曉龍等[30]利用流式細(xì)胞技術(shù),研究了平貝母醇提物(0.42 g/kg)對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬熒光微球的吞噬百分率的影響,發(fā)現(xiàn)其可將吞噬百分率由9.29%提升至14.94%,表明平貝母擁有提高單核/巨噬細(xì)胞吞噬能力的作用,有利于增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫功能。生物堿是貝母的主要活性成分,寧貝母總生物堿(12.50 mg/kg)給小鼠分組灌胃后,可使小鼠抗體效價(jià)由232.38升至319.96,小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù)從19.46%、0.43提升至36.61%、0.77,但總生物堿劑量為100 mg/kg組小鼠出現(xiàn)中毒情況,抗體效價(jià)顯著減少至134.54[31]。周劍俠等[32]研究發(fā)現(xiàn),貝母生物堿中的貝母辛含量為33~45 mg/kg時(shí)對(duì)家兔具有致畸作用。因此,平貝母作為保健食品原料需要平衡有效劑量和安全劑量。考慮到過(guò)高含量生物堿的毒性作用,本研究自制的參貝咀嚼片中,總生物堿含量為0.10 mg/g,高劑量組相當(dāng)于灌胃總生物堿為0.12 mg/kg。在此劑量下,安全性可以得到充分保證,同時(shí)發(fā)揮平貝母的免疫增強(qiáng)作用。
以中草藥為原料所制得的保健食品通常具有多種保健功效,本研究對(duì)以人參和平貝母為主要原料制得的參貝咀嚼片進(jìn)行了免疫增強(qiáng)功能、安全性進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià),結(jié)果顯示其具有增強(qiáng)免疫能力的效果且為無(wú)毒級(jí)保健食品,為開(kāi)發(fā)相關(guān)的保健食品提供了依據(jù),但其增強(qiáng)免疫的具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。