鱼油重复给药毒性试验研究
作者: 程显淯 张友庭 江芝 孙军
鱼油是一种从多脂鱼类中提取的油脂,具有较好的营养保健等功能,在我国属于新资源食品。作为新型膳食补充剂,鱼油在备受追捧的同时,其安全性也一直存在争议。本试验对大鼠重复给样毒性试验进行研究,对鱼油的安全性进行再评价。
一、材料与仪器
1.供试品。鱼油,1kg/瓶,批号:133082009001,人体推荐食用量为1.2g/日/人,山东新华制药股份有限公司提供。根据该公司提供的质检报告,鱼油中DHA(二十二碳六烯酸)含量为85%、EPA(二十碳五烯酸)含量为0.829%。
2.实验动物。SPF级SD大鼠(购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司),实验动物生产许可证号:SCXK(湘)2019-0013,饲养于湖南普瑞玛药物研究中心有限公司屏障环境,实验动物使用许可证号:SYXK(湘)2020-0015。
3.主要仪器。ME2002E/02型电子天平(梅特勒-托利多仪器);ME1002E型电子天平(梅特勒-托利多仪器);AR223CN型电子天平(奥豪斯仪器);KJ8B型直接检眼镜(苏州工业园康捷医疗器械有限公司);BC-5000Vet兽用五分类血液细胞分析仪(深圳迈瑞公司);LABOSPECT003型自动生化分析仪(日本日立公司)。
二、实验与方法
1.90天经口毒性试验方法。(1)剂量设置及分组给药。选用检疫合格的SD大鼠120只(SPF级),雌雄各半,按性别、体重随机分为溶媒对照组和鱼油低、中、高剂量组,溶媒对照组卫星组、鱼油高剂量组卫星组,每组20只。受试样品低、中、高剂量分别设为2.0、3.0、4.6g/kg·bw(分别相当于成人推荐食用量的100、150、230倍)。每周称重,并根据体重变化调整给样量,溶媒对照组给予同等剂量花生油,每天一次,连续给样90d。
(2)一般临床观察。实验期间所有动物单笼饲养,自由摄食摄水,每天观察并记录大鼠的一般表现、行为活动和生长情况等。
(3)体重及摄食量。所有大鼠前4周每周称重两次,4周后每周及解剖前称重一次,每周加食两次,记录加食量、撒食量和剩余量,计算每周平均摄食量及总摄食量,根据体重增重计算大鼠每周及总食物利用率。食物利用率(%)=体重增重(g)/摄食量(g)×100%。
(4)眼科检查。在试验前及试验中期、末期、恢复期,分别对溶媒对照组及受试样品高剂量组大鼠进行眼科检查(角膜、晶状体、球结膜、虹膜)。
(5)尿液、血液学及血液生化学指标。采集尿液,观察尿液外观,用尿液分析仪测定尿液相关指标;禁食不禁水16h后采用异氟烷吸入麻醉,腹主动脉采血,采用BC-5000Vet兽用五分类血液细胞分析仪测定血液学、凝血相关指标;非抗凝血分离血清,用LABOSPECT003型自动生化分析仪测定血液生化学相关指标。
(6)大体解剖观察及组织病理学检查。试验中期(第46天)、末期(第90天)、恢复期(第118天)禁食不禁水16h后采血,然后处死动物,解剖并进行大体解剖观察及组织病理学检查。称量各组织器官重量,计算脏/体比值。
2.试验数据统计。采用SPSS 22.0进行统计分析,P≤0.05具有统计学意义。用Leven’s test方法检验方差齐性,如果没有统计学意义(P>0.05),用单因素方差分析(ANOVA)进行统计分析;如果有统计学意义(P≤0.05),用LSD-t或Dunnett-t检验进行比较分析。
三、结果与分析
1.一般临床观察及体重。试验期间,各组动物生长发育良好,与溶媒对照组比较,试验末期雄性大鼠受试样品高剂量组第1-7周体重均明显减轻;其余各检测时间点各剂量组平均体重均未见统计学差异。
2.摄食量、体重增重及食物利用率。与溶媒对照组比较,雌性大鼠鱼油高剂量组第4-8、10-13周摄食量及总摄食量明显增加,中剂量组第10-11周摄食量明显增加;雄性大鼠鱼油高剂量第1周摄食量明显降低,第10-13周摄食量明显增加,中剂量组第11周摄食量明显增加。高剂量卫星组雌、雄性大鼠试验中期第6周摄食量明显增加;高剂量卫星组雌性大鼠试验末期第5、9、12、13周摄食量明显增加,雄性大鼠第4、5、6、11周摄食量和总摄食量明显增加;高剂量卫星组雄性大鼠恢复期第1周摄食量明显增加。
与溶媒对照组比较,受试样品高剂量组雄性大鼠第1、3周体重增重明显降低;试验中期受试样品高剂量卫星组雄性大鼠第6周体重增重明显增加;试验末期受试样品高剂量卫星组雌性大鼠第9周体重增重明显增加,第1周体重增重明显降低,雄性大鼠第3周体重增重明显降低;恢复期受试样品高剂量卫星组雄性大鼠第3周体重增重与总体重增重均明显增加。
与溶媒对照组比较,雌性大鼠鱼油高剂量组第1周食物利用率明显降低;雄性大鼠高剂量组第1、3周食物利用率及总食物利用率均明显降低,低剂量组第3周食物利用率明显降低。试验中期高剂量组卫星组雄性大鼠总食物利用率明显降低。试验末期高剂量组卫星组雌性大鼠第1周食物利用率与总食物利用率均明显降低,第9周食物利用率明显增加,卫星组雄性大鼠第3、4、6、13周食物利用率与总食物利用率均明显降低。恢复期高剂量组卫星组雄性大鼠第3周食物利用率与总食物利用率均明显增加。
3.血液学及血液生化学指标。如表1、2所示,与溶媒对照组比较,试验末期雌性大鼠低剂量组Neu、PT明显升高,Lym明显降低。中剂量组Bas明显升高;高剂量组Neu、Bas明显升高,Lym明显降低。雄性大鼠低、中、高剂量组Neu明显升高;中剂量组RBC、Lym明显降低;高剂量组Eos明显升高、Lym明显降低。试验中期高剂量组卫星组雌性大鼠Neu明显升高、Lym明显降低;恢复期高剂量组卫星组雌性大鼠WBC、APTT明显升高,雄性大鼠Bas明显升高。
如表3、4所示,与溶媒对照组比较,试验末期雌性大鼠低剂量组ALP明显升高、CHO明显降低;中剂量组Na+明显升高、CHO明显降低;高剂量组CHO明显降低。雄性大鼠低剂量组ALB明显升高,CHO、TG、Cl-明显降低;中剂量组AST明显升高、CHO、TG、Na+明显降低;高剂量组ALT、BUN、Cl-明显升高,CHO、TG、Na+明显降低。试验中期高剂量卫星组雌性大鼠CHO、Na+明显降低,雄性大鼠TP、ALB、BUN明显升高,CHO明显降低。恢复期高剂量组卫星组雌性大鼠ALB明显升高、K+明显降低、ALP明显降低,雄性大鼠TP、GLU明显降低。
4.尿液指标。与溶媒对照组比较,试验末期雄性大鼠中、高剂量组pH明显升高、SG明显降低,其余各剂量组各尿液指标均未见统计学差异。
5.眼科指标。给样前所有纳入试验的动物及试验结束后试验组和卫星组(溶媒对照和高剂量)大鼠的眼睑、结膜、角膜、虹膜、瞳孔、巩膜、晶状体、玻璃体及眼底等均未见明显异常。
6.脏器湿重及脏/体比值。如表5、6所示,与溶媒对照组比较,试验中期雌性大鼠高剂量组卫星组脑湿重明显升高。试验末期雌性大鼠受试样品低、中剂量组卵巢湿重明显升高,中剂量组胸腺湿重明显降低;雄性大鼠受试样品高剂量组心脏湿重明显降低;其余各剂量组动物脏器湿重均未见统计学差异。
如表7、8所示,与溶媒对照组比较,试验末期雌性大鼠中剂量组的卵巢脏/体比值明显升高、胸腺脏/体比值明显降低;雄性大鼠中剂量组的脾脏脏/体比值明显升高。试验中期雌性大鼠高剂量组卫星组肾脏脏/体比值明显升高。恢复期雌性大鼠高剂量组卫星组肾上腺脏/体比值明显升高。其余各剂量组动物脏/体比值均未见统计学差异。
7.大体解剖观察及组织病理学检查。肉眼观察各剂量组动物各送检组织均未见明显异常,各剂量组各解剖动物胸、腹腔无积液、无异物和肿瘤等,各脏器的解剖学位置正常。综合大体解剖观察及显微镜观察结果,试验中期、试验末期和恢复期解剖的鱼油高剂量组动物与溶媒对照组动物相比,病变数量与病变程度均未见明显差异,故不考虑与受试样品毒性相关。由此判定,本次检查未发现鱼油90天经口给样对SD大鼠有毒性意义的病理改变。其余各剂量组各脏器未见明显异常病变。
四、讨论
本实验室条件下,鱼油高、中、低剂量组连续给样90天,试验期间各组动物生长发育良好,未出现明显毒性反应和死亡,各异常指标数值均在本实验室历史参考值范围内,且各异常指标雌、雄性大鼠变化不一致,无明显剂量关系,无临床毒理学意义。大体解剖观察和组织病理学检查未见脾脏、肾脏等相关联脏器有明显异常病变,故认为上述差异与受试样品的毒性作用无关,不具有临床毒理学意义。综上所述,鱼油对SD大鼠的未观察到有害作用剂量(NOAEL)为4.6g/kg(约相当于人体推荐食用量的230倍)。
同时在实验数据中,实验末期雌性大鼠低、中、高剂量组CHO均明显降低;雄性大鼠低、中、高剂量组CHO、TG均明显将低,且TG呈剂量依赖性,结合实验过程中给样组大鼠均有不同程度的体重降低,故本实验结果认为鱼油对降低血脂确实有一定作用,其他研究者的实验结果也证实了鱼油的这一功效。