胭脂红对小鼠内脏器官的影响
作者：秦生辉,曹少祥,张丹,明敏,赵红刚
【摘要】 目的 观察胭脂红对小鼠内脏器官形态的影响。方法 以不同剂量的胭脂红（500mg/kg, 125mg/kg, 62.5mg/kg）分别连续腹腔注射染毒两个月，于末次染毒称取体重后处死小鼠，取出器官，称重，光镜下观察病理形态变化。结果 中剂量组和低剂量组脏/体系数与空白组比较，肾/体系数差异有显著性（P<0.05），肾实质细胞水变性突出，且随剂量的增高，水变性程度增加。心、肝/脏体系数与空白组比较差异无显著性，但光镜下有部分细胞出现水变性。结论 在本实验条件下，胭脂红对小鼠器官的实质细胞有一定的毒性作用。
【关键词】 胭脂红；水变性；病；小鼠
ABSTRACT：Objective To observe the the effects of carmine on internal organs of small mice. Methods The mice were administered different doses of carmine（62.5, 125 and 500mg/kg）by gavage, once a day, for consecutive 60 days.The mice were sacrificed, the heart ,liver and kidney were collected, and the pathological changes were observed with light microscopy. Results There was significant difference in the ratio of kidney/body between 62.5,125mg/kg groups and negative control group (P<0.05). The hydropic degeneration of renal essential cells was noticeable, and its level increased with the increase of carmine doses. The ratio of heart and liver to body had no significant difference as compared with negative control group. The hydropic degeneration of some cells could be observed under light microscopy. Conclusion Carmine has certain toxic effect on kindey.
KEY WORDS： Carmine; Hydropic degeneration; Pathomorphology;Small mice
胭脂红是目前我国使用最广泛。用量最大的一种单偶氮人工合成素，生活中被广泛应用于医疗、食品、化妆品、饲料、饵料中。近年来，有报道指出，胭脂红与欧盟标准禁用的苏丹红Ⅰ同属于偶氮类色素,偶氮化合物在体内可代谢生成致突变原前体—芳香胺类化合物，芳香胺被进一步代谢活化后成为亲产物与DNA和RNA结合形成加合物而诱发突变[1],它也可被氧化产生自由基,进而再与体内物质代谢产生一系列活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS),ROS攻击DNA造成DNA氧化损伤[2]。胭脂红的毒理学显示其有一定的致癌和致突变作用；胭脂红对泥鳅的红细胞具有一定的致突变作用[3]，并可促进果蝇体内脂质过氧化反应，破坏果蝇体内抗氧化系统的平衡，这可能是果蝇寿命缩短的原因之一[4]。有关食用色素对动物的毒性曾有报道[3]，但未见有胭脂红对小白鼠具体脏器的毒理作用及其脏体系数变化的研究报道。本实验以小白鼠为材料，对不同剂量胭脂红对小白鼠肝脏、肾脏、心脏的毒性作用进行了研究。
1 材料与方法
1.1 试剂
偶氮胭脂红B100g（上海化学试剂分装厂，批号：83?11?20）
1.2 试验动物及染毒方法
将20只健康发育期的昆明种小鼠，体质量22～28g，随机分成4组，每组5只，设3个染毒组：高剂量组（500mg/kg），中剂量组（125mg/kg），低剂量组(62.5mg/kg)，按该剂量分别配制成0.5mg/ml，0.125mg/ml和0.00625mg/ml的3个浓度组，以等量的生理盐水作为阴性对照组。腹腔注射量 0.4ml/只/次，经腹腔连续注射染毒60d，1次/d。
1.3 标本制作
染毒两个月后，将4个组的全部小鼠称重后以颈椎脱臼法处死，立即取出心、肝、肾脏，称取重量并做好记录。立即固定在中性福尔马林液体中，然后以常规石蜡切片技术脱水、浸蜡、包埋、制片，并使用光学显微镜观察器官的病理改变。
1.4 数据处理
按以下公式脏体系数：脏体系数＝脏器重量（kg）体重（kg）×100%, 计算出各脏器的脏体系数，所得数据用单因素方差分析方法进行统计学分析。
2 结 果
2.1 体重及脏体系数的比较
从表1可见：染毒两个月的小鼠：处死前小鼠的体重与施药前比较，阴性对照组体重有所增加，差异有显著性（P<0.05），低、中、高用药各组体重的变化无显著性。高剂量组的各组脏/体系数与对照组比较，心/体系数和肝/体系数不具有统计学差异（P>0.05），而低剂量与中剂量组的肾/体系数均具有统计学差异（P<0.05）。表1 胭脂红染毒两个月对小鼠体重及脏/体系数的影响与对照组比较，* P<0.05；与染毒前比较，△P<0.05
2.2 心、肝、肾形态变化
心脏：肉眼观各实验组均色泽鲜红，无明显形态异常。镜下，在高、中剂量组，大量的心肌细胞出水变性，胞质疏松，细胞膜界限不清楚。细胞核浆比变小，横纹模糊。在低量组和空白组，少量心肌细胞出现水变性，其他大部分均正常。
肝脏：肉眼观各实验组均包膜光滑，色泽淡红，无明显形态异常；镜下，各实验组的肝小叶结构正常，肝索、肝窦排列整齐，但部分肝细胞也出现水变性，细胞肿大，胞浆内出现颗粒状物质。
肾脏：肉眼观除空白组外，各实验组肾体积变大，包膜紧张，颜色变淡，无出血点；切面隆起，边缘变钝，皮质、髓质结构模糊，髓放线清楚；镜下，偶有肾小球充血，高、中、低三个实验组中大部分肾小管上皮细胞出现水变性，管腔可见均匀红染物质，间质有少量炎性细胞浸润。
在实验的过程中，注射药物的后期，发现实验组小白鼠的尿液和粪便均出现红染，且部分小白鼠腹腔出现明显膨隆。
3 讨 论
根据我国对食用色素胭脂红规定AID：0～0.125g/kg，LD50>19.3g/kg(小鼠，经口)，食品中最大使用量不得超过0.05g/kg(L)，且纯度达到89%～99%[5]，我们高剂量组是食品最大用量L的10倍，中剂量组是L的2.5倍，低剂量组是L的1.25倍。
由于胭脂红在肠道中几乎不被吸收，口服过量的色素进入体内，容易沉积在胃肠黏膜上，引起食欲下降和消化不良，干扰体内酶的代谢，对神经系统和消化系统等都会造成不同程度的伤害[6]，而不利于观察胭脂红对器官实质细胞的毒性。因此，本实验采用了腹腔注射的方法染毒。实验结果显示，心、肝、肾都有不同程度的损伤，但对肾的损伤最大。
组织学变化：在高、中、低剂量组中都可见到心、肝、肾的实质细胞出现水变性，以肾实质细胞水变性更为突出，且随浓度的增高，水变性程度增加。原因可能是偶氮化合物在体内可代谢生成致突变原前体—芳香胺类化合物，它可被氧化产生自由基，进而再与体内物质代谢产生一系列活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS），ROS中的自由基与细胞膜上的蛋白等成分结合，使钠钾泵功能障碍，导致钠水潴留。
脏体系数变化：脏体系数是检测反应物质可能对脏器有毒性作用的指标之一，实验组心、肝脏体系数与对照组比较差异无显著性，低、中组的肾脏系数与阴性对照组比较有增高的趋势，此结果与本动物实验心、肝、肾的组织学形态改变相符，肾小管上皮细胞水肿，从而肾脏重量增加，相应的脏体系数也增加。说明胭脂红可通过腹腔吸收随血液循环到达肾脏引起肾脏的损伤。另外，染毒两个月的高、中、低剂量组小鼠的体重均无明显增加，而空白组小鼠体重有所增加，说明胭脂红对小鼠的生长有一定影响。
由于高剂量组小鼠中毒较重，平均体重低于其它组，而其肾脏水肿比其它组明显，相对（含水）重量增加，以致肾脏与体重比值升高，接近对照组。导致高剂量组的肾体系数与空白组比较没有明显差异。
综上所述，在本实验条件下，可证明胭脂红对小鼠器官有一定的毒性。长期食用（消化道接触）含胭脂红的食物是否会导致动物心、肝、肾实质细胞水变性还有待进一步研究。
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[1]Talaska G,Al?Zoughool.Aromatic anines biomarkers of human exposure[J].J Emwiron Sci Health C Environ ar?conog Ecotoxicol Rev,2003,21(2):133
[2]蔡智鸣,曾盈,史馨,等.人工合成色素胭脂红的HPLC测定[J].同济大学学报(医学版),2006,27(2):78
[3] 张晓红，张虎芳. 洗衣粉和胭脂红对泥鳅红细胞核诱变的比较研究[J].山西师范大学学报(版)，2006，20，（3）：64
[4] 曾盈,蔡智鸣,张欣文等; 胭脂红对黑腹果蝇寿命及SOD和MDA的影响 [J].同济大学学报(医学版); 2007(2),25
[5] 于立青，彭蜀晋.食品色素和人体健康[J].化学，2005，（6）：3
[6]张晓红，张虎芳.胭脂红对泥鳅红细胞微核的形成和核异常的影响[J].西部科技，2006，（1）：26
