王必尊,盛占武,*,王 會(huì),胡瑩瑩
(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站,海南海口570102;2.海南省香蕉遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南海口571101;3.海南大學(xué)食品學(xué)院,海南海口570228)
香蕉花及其提取物的急性毒性評(píng)價(jià)
王必尊1,2,盛占武1,2,*,王 會(huì)3,胡瑩瑩3
(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站,海南海口570102;2.海南省香蕉遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南海口571101;3.海南大學(xué)食品學(xué)院,海南海口570228)
通過1次大劑量給藥,觀察小鼠出現(xiàn)的毒性反應(yīng)及死亡情況,考察香蕉花及其提取物應(yīng)用的安全性。依據(jù)《中藥、天然藥物急性毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》進(jìn)行急性毒性實(shí)驗(yàn),小鼠灌胃給藥1次,藥后正常飼養(yǎng),連續(xù)觀察14d。結(jié)果顯示:供試品香蕉花及其乙醇提取物在5g/kg劑量下,對(duì)KM小鼠灌胃給藥急性毒性實(shí)驗(yàn)未見明顯的毒性反應(yīng)癥狀。
香蕉花,乙醇提取物,急性毒性
香蕉花是香蕉成熟采摘后的廢棄物,在我國(guó)年產(chǎn)約為100多萬t,目前在產(chǎn)區(qū)大多直接廢棄。在我國(guó)云南、斯里蘭卡、馬來群島、印尼、菲律賓、老撾等國(guó)將香蕉花作為蔬菜食用。在印度,香蕉花作為提高女性母乳、減緩?fù)唇?jīng)和治療糖尿病的藥材食用已有上千年的歷史[1]。我國(guó)主栽品種巴西和粉蕉的香蕉花富含鈣、鐵、鉀等礦物質(zhì)和膳食纖維,黃酮含量較高,具有較強(qiáng)的抗氧化活性[2-4]。國(guó)外品種Musa x Paradisiaca,Musa sapientum L.和Musa sp.var elakki bale香蕉花的水、氯仿、乙醇提取物具有顯著的降血糖、抗氧化、抑制糖尿病小鼠體內(nèi)AGEs的形成和增加埃利希腹水腫瘤細(xì)胞的葡萄糖攝入量的活性[5-11]。前期研究表明,香蕉花營(yíng)養(yǎng)成分[2]豐富且提取物具有較強(qiáng)的抗氧化和抑制α-糖苷酶活性[12]。本研究擬對(duì)兩個(gè)品種的香蕉花及其乙醇提取物進(jìn)行急性毒性評(píng)價(jià),以期為香蕉花資源的綜合利用提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
巴西蕉(Musa spp.,Baxijiao)和粉蕉(Musa spp.,Paradisiaca)花蕾 海南省大面積種植;新鮮香蕉花蕾 采摘后,手工剝離花,清洗瀝干、40℃干燥、粉碎至200目,黑色聚乙烯塑料袋包裝并置于-20℃貯藏;香蕉花乙醇提取物[12]乙醇濃度為60%,料液比為1∶30,提取溫度為65℃,提取時(shí)間為1h;KM小鼠 體重范圍:18.0~22.0g,等級(jí):SPF級(jí),雌雄各半,雌者無孕,由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào):No 0066178,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(粵)2008-0002;動(dòng)物飼料 SPF級(jí)鼠料,配制符合GB 14924.3-2001標(biāo)準(zhǔn);羧甲基纖維素鈉、苦味酸、品紅等試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)預(yù)實(shí)驗(yàn) 取16只檢疫合格的KM種小鼠,雌雄各半,按照“實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)記”標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程將動(dòng)物分為4組,每組逐一編號(hào)。禁食(不禁水)24h后,分別將供試的香蕉花干樣及其乙醇提取物配制成125mg/mL的供試品混懸液,1日內(nèi)給藥1次,上午給藥。給藥途徑采用灌胃給藥,給藥體積為0.4mL/10g,給藥最大劑量為5g/kg。給藥時(shí)觀察藥物對(duì)動(dòng)物的毒性反應(yīng)情況、死亡數(shù)和死亡時(shí)間,從給藥當(dāng)日到給藥后48h,依據(jù)表1每天觀察一次動(dòng)物的一般癥狀。實(shí)驗(yàn)期間對(duì)死亡動(dòng)物進(jìn)行大體剖檢,檢查各主要生命器官(心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、腎上腺、胸腺、膀胱、睪丸、附睪、子宮、卵巢和腸道等)及給藥局部是否異常,對(duì)異常臟器進(jìn)一步做病理檢查。
1.2.2動(dòng)物實(shí)驗(yàn)正式實(shí)驗(yàn)
1.2.2.1動(dòng)物分組與編號(hào) 針對(duì)4種供試樣品,分別取60只檢疫合格的KM種小鼠,按“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組”標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程分為供試品組、陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組,每組20只,雌雄各半,實(shí)驗(yàn)各組分別按中心“實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)志”標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)格將動(dòng)物編號(hào)為1~20號(hào),其中1~10為雌性,11~20為雄性。供試品組灌喂香蕉花及其提取物,陰性對(duì)照組灌喂羧甲基纖維素鈉溶液,空白對(duì)照組僅喂食SPF級(jí)鼠料。
1.2.2.2劑量設(shè)計(jì) 供試品組劑量設(shè)計(jì):由于在預(yù)實(shí)驗(yàn)中按“最大給藥量”法:給藥體積為40mL/kg,給藥濃度為125mg/mL,即日給藥量為40mL/kg×125mg/mL= 5g/kg時(shí),動(dòng)物未發(fā)生藥物毒性,引起動(dòng)物死亡。因此,正式實(shí)驗(yàn)時(shí)的給藥劑量、濃度和給藥體積與預(yù)實(shí)驗(yàn)一致,故本實(shí)驗(yàn)按“最大給藥量法”進(jìn)行。陰性對(duì)照組:陰性對(duì)照組給予與供試品同等體積的1%(g/mL)羧甲基纖維素鈉溶液。對(duì)照組:為正常喂食組。給藥體積:供試品組和陰性對(duì)照組給藥容積為40mL/kg(0.4mL/10g)。給藥途徑:供試品和陰性對(duì)照品采用灌胃給藥,按“小鼠灌胃給藥”標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程執(zhí)行,全部藥量在10s內(nèi)給完。供試品和陰性對(duì)照品給藥時(shí)間及頻率:1日內(nèi)給藥1次,上午給藥。小鼠飲食:給藥前24h內(nèi)禁食,不禁水。
1.2.2.3藥物配制 供試樣品混懸液的配制:稱取5g供試樣品至于50mL燒杯中,緩慢加入少量配制好的1%(g/mL)羧甲基纖維素鈉溶液倒入其中,攪拌均勻,當(dāng)配制體積為40mL時(shí),供試品混懸液呈粘稠狀,經(jīng)過測(cè)試剛好通過小鼠灌胃器,此時(shí)濃度為125mg/mL。陰性對(duì)照組溶液配制:稱取5.0g羧甲基纖維素鈉置于干燥燒杯中,加蒸餾水250mL后,加熱攪拌成糊狀,冷卻后移至500mL容量瓶中加水定容,即得500mL濃度為1%(g/mL)羧甲基纖維素鈉溶液。
1.2.2.4檢測(cè)指標(biāo) 癥狀觀察:給藥時(shí)查看藥物對(duì)小鼠的毒性反應(yīng)情況,登記好小鼠的死亡數(shù)量和死亡時(shí)間,從給藥當(dāng)日到給藥后14d,依據(jù)表1每天觀察一次小鼠的一般癥狀,填寫“急性毒性實(shí)驗(yàn)給藥記錄表”和“急性毒性實(shí)驗(yàn)癥狀觀察記錄表”。尸體檢查:實(shí)驗(yàn)期間對(duì)死亡動(dòng)物進(jìn)行大體剖檢,檢查各主要生命器官檢查及給藥局部是否異常。體重:給藥前和給藥后1、3、7、14d各稱重一次體重。
1.2.2.5大體解剖 所有的動(dòng)物均應(yīng)進(jìn)行大體解剖,包括實(shí)驗(yàn)過程中因?yàn)l死而處死的動(dòng)物、死亡的動(dòng)物以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)仍存活的動(dòng)物。

表1 癥狀觀察Table.1 Symptoms observed
1.3 數(shù)據(jù)處理
用SPSS軟件選擇“單因素方差分析”法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)算出均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差,并且分析供試品組、陰性對(duì)照組與空白對(duì)照組之間的體重差異。
2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)觀察,受試的KM小鼠均未出現(xiàn)死亡也未出現(xiàn)明顯的中毒癥狀,初步結(jié)果顯示兩個(gè)品種的香蕉花(巴西蕉和粉蕉)及其提取物的毒性很小,故采用最大給藥量法進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。
2.2 正式實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)以受試物兩個(gè)品種的香蕉花及其乙醇提取物5g/kg體重的劑量,經(jīng)口一次灌胃。藥后及停藥觀察期間,各組小鼠進(jìn)食、飲水均正常,體重呈增長(zhǎng)趨勢(shì),用SPSS單因素方差分析供試品組與陰性對(duì)照組各時(shí)段體重的差異,供試品組與空白對(duì)照組比較無明顯差異(p>0.05),詳見表2~表5。各組小鼠外觀特征基本正常,毛發(fā)色澤正常,有少數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)聳毛現(xiàn)象,皮膚顏色粉紅正常,耳、眼、口、鼻未見異樣分泌物,呼吸道反應(yīng)正常,未見咳嗽、哮喘及噴嚏現(xiàn)象,四肢活動(dòng)、步態(tài)正常,灌胃后24h內(nèi),藥物組多數(shù)動(dòng)物排出棕黑色軟糞便,24h以后糞便逐漸恢復(fù)正常,呈灰褐色,顆粒狀成形糞便,無一動(dòng)物死亡。

表2 巴西蕉花對(duì)KM小鼠體重的影響Table.2 Effect of banana flower(Musa spp.,Baxijiao)on body weight of KM mice
注:用SPSS單因素方差分析檢驗(yàn)分析供試品組與陰性對(duì)照組各時(shí)段體重的差異,p均>0.05;表3~表5同。

表3 粉蕉花對(duì)KM小鼠體重的影響Table.3 Effect of banana flower(Musa spp.,Paradisiaca)on body weight of KM mice

表4 粉蕉提取物對(duì)KM小鼠體重的影響Table.4 Effect of banana flower(Musa spp.,Paradisiaca)extract on body weight of KM mice

表5 巴西蕉花提取物對(duì)KM小鼠體重的影響Table.5 Effect of banana flower(Musa spp.,Baxijiao)extract on body weight of KM mice
2.3 大體解剖
KM小鼠恢復(fù)期結(jié)束時(shí),供試品組、陰性對(duì)照組與空白對(duì)照組的小鼠頸椎脫臼處死,對(duì)小鼠進(jìn)行大體剖檢,檢查給藥局部(鼻腔)及各主要生命器官心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、腎上腺、胸腺、膀胱、睪丸、附睪、子宮、卵巢和腸道等未見異常。
為觀察動(dòng)物在接受過量供試香蕉花(巴西蕉和粉蕉)及其乙醇提取物后可能產(chǎn)生的急性中毒反應(yīng),初步解釋其毒性作用,了解可能的毒性靶器官,為香蕉花及其提取物的后續(xù)研究提供信息參考,進(jìn)行了香蕉花及其提取物的急性毒性評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:供試品組、陰性對(duì)照組合空白對(duì)照組在給藥后均未見異常毒性反應(yīng)癥狀,大體剖檢各主要組織器官未見異常。與給藥前比較,供試品組、陰性對(duì)照組合空白對(duì)照組小鼠平均體重增長(zhǎng)在給藥后恢復(fù)期期間呈上升趨勢(shì)。供試的4個(gè)樣品在5g/kg劑量下,按0.4mL/10g給藥,對(duì)KM小鼠灌胃給藥急性毒性實(shí)驗(yàn)未見明顯的毒性反應(yīng)癥狀。因此,供試品最大劑量大于5g/kg,根據(jù)急性毒性(LD50)劑量分級(jí),香蕉花及其提取物屬于實(shí)際無毒(5001~15000mg/kg)級(jí)別。
[1]Grover J K,Yadav S,Vats V.Medicinal plants of India with antidiabetic potential[J].Journal of Ethnopharmacology,2002,81(1):81-100.
[2]盛占武,馬蔚紅,高錦和,等.巴西蕉花蕾不同部位營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)[J].食品科學(xué),2010(9):263-267.
[3]Sheng Zhanwu,Shan jinxiao,Ma weihong,et al.Antioxidant properties of banana flower of two cultivars in China by DPPH,reducing power,ABTS and inhibition of lipid peroxidation assays [J].African Journal of Biotechnology,2011,10(21):4470-4477.
[4]Sheng zhanwu,Ma weihong,Gao jinhe,et al.Compositional Characteristics and Nutritional Evaluation of Different Tissues of Banana Inflorescence(Musa AAA group cv‘baxijiao’)[J]. African Journal of Biotechnology,2010,9(25):3888-3895.
[5]Bhaskar J J,Mahadevamma S,Nandini C D,et al.Banana(Musa sp.var elakki bale)Flower and Pseudostem:Dietary Fiber and Associated AntioxidantCapacity[J].Journalof Agricultural Food Chemistry,2012,60(1):427-432.
[6]Pari L,Maheswari J U.Hypoglycemic effect of Musasapientum L.in alloxan-induced diabetic rats[J].Journal of Ethnopharmacol,1999,68(1/3):321-325.
[7]Pari L,Maheswari J U.Antihyperglycemic activity of Musa sapientum flowers:effect on lipid peroxidation in alloxan diabetic rats[J].Phytotherapy Research,2000,14(2):136-138.
[8]Dhanabal S P,Sureshkumar M,RamanathanM,et al. Hypoglycemic Effect of Ethanolic Extract of Musa sapientum on Alloxan Induced Diabetes Mellitus in Rats and Its Relation with Antioxidant Potential[J].Journal of Herbal Pharmacotherapy,2005,5(2):7-19.
[9]Mahmood A,Ngah N,Omar M N.Phytochemicals Constituent and Antioxidant Activities in Musa x Paradisiaca Flower[J]. European Journal of Scientific Research,2011,66(2):311-318. [10]Bhaskar J J,Shobha M S,Sambaiah K,et al.Beneficial effects of banana(Musa sp.var.elakki bale) flower and pseudostem on hyperglycemia and advanced glycation endproducts(AGEs)in streptozotocin-induced diabetic rats[J]. Journal of Physiology Biochemistry,2011,67(3):415-425.
[11]Bhaskar J J,Salimath P V,Nandini C D.Stimulation of glucose uptake by Musa sp.(cv.elakki bale) flower and pseudostem extracts in Ehrlich ascites tumor cells[J].Journal of Science Food Agricultural,2011,91(8):1482-1487.
[12]盛占武,唐艷萍,陳昱潔,等.巴西蕉花蕾不同部位提取物的抗氧化活性研究[J].食品科學(xué),2010(17):98-102.
Acute toxicity evaluation of banana flower and its extracts
WANG Bi-zun1,2,SHENG Zhan-wu1,2,*,WANG Hui3,HU Ying-ying3
(1.Haikou Experimental Station,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 570102,China;2.Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 570101,China;3.College of Food Science,Hainan University,Haikou 570228,China)
Acute toxicity of banana flower(Musa spp.,Baxijiao and Musa spp.,Paradisiaca)and its extracts was evaluated,through once large dose feeding samples and observing the rapid toxicity effect on the KM mice. The test of acute toxicity according to guidance for technology:acute toxicity for traditional Chinese drug and natural drug.Mice were fed by intragastric administration once,after that was fed normal.Then the symptom of mice were observed and recorded in the next 14d.Results showed that there was no evident poisoning symptom or death for mice after test on the mice of different sex,which had eaten these samples with 5g/kg.
Banana flower;ethnoal extract;acute toxicity
TS201.4
A
1002-0306(2014)04-0338-04
2013-06-17 *通訊聯(lián)系人
王必尊(1962-),男,大學(xué)本科,副研究員,研究方向:農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用。
國(guó)家自然科學(xué)基金(31201303);海南省自然科學(xué)基金(309043)。