Food and Chemical Toxicology：洋葱汁的诱变能力及其槲皮素和芦丁的含量
Food and Chemical Toxicology
撰稿人：杨月月，江南大学食品学院2018级博士
遗传毒性被广泛认为是化学风险评估的一个标志。Ames试验的阳性结果被广泛用作定性指标。但是，Ames试验的结果对动物和人类中可能的基因毒性甚至致癌性的预测能力非常有限。一个典型的例子是类黄酮槲皮素，其在Ames试验中呈阳性，但由于体内缺乏相应的基因毒性，因此并不具有致癌性。
槲皮素是水果和蔬菜类植物中含量最丰富的类黄酮之一，主要以糖基化形式存在。这些食物中总槲皮素(苷和游离槲皮素)的含量最高可达350 mg/kg鲜重。芦丁是最著名的槲皮苷之一，存在于数百种食用或植物药用植物中，一般被用作血管保护剂，例如预防心血管疾病。洋葱是槲皮素和芦丁的主要来源，在发达国家，洋葱被认为可预防大量的疾病，并具有广泛的健康益处，如驱风、抗感染、免疫刺激和抗癌特性。
本研究分析了新鲜的洋葱汁的诱变性，并测试了洋葱汁在Ames试验中的活性，意图揭示槲皮素或芦丁在这一活性中可能起的作用。本研究并非旨在表明摄入洋葱所带来的风险，而是旨在探索体外基因毒性测试的视角和局限性。因此，需要进一步用谨慎的研究态度解释这一结果，特别是在植物成分的基因毒性的研究中。相关成果以The mutagenic potency of onion juice vs. its contents of quercetin and rutin为题，发表在国际期刊Food and Chemical Toxicology上。”
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研究人员采用白洋葱制备的新鲜洋葱汁，然后，使用高效液相色谱技术对洋葱汁提取液进行槲皮素和芦丁含量的测定，对洋葱汁提取物进行细胞毒性测试，Ames波动分析。本研究的实验思路如下图1所示。
图1 研究方法及技术路线
研究结果
Ames波动试验结果表明，在1%和2%的洋葱汁浓度下，鼠伤寒链球菌菌株TA98(图1A)和2%的TA100(图1B)，逆转剂浓度呈浓度依赖性增加的趋势。洋葱汁的诱变效果在TA98(4-硝基邻苯二胺)和TA100(呋喃妥因)中分别达到阳性对照的50%和20%左右。
图1A 洋葱汁对鼠肝匀浆中不加(开棒)和加(散棒)S9沙门菌TA98菌株Ames波动试验的诱变作用。
图1B 洋葱汁对鼠肝匀浆S9混合菌TA100菌株的Ames波动试验的致突变性。
由于槲皮素在Ames试验中被描述具有诱变作用，本研究旨在探讨槲皮素苷元或芦丁可能对洋葱汁的诱变性是否起作用。洋葱汁的槲皮素水平为0.71±0.20 mg/kg，芦丁水平为0.71±0.21 mg/kg。本研究定量了槲皮素和芦丁在Ames波动试验中的可能致突变性。在最低浓度1μM时，TA98中槲皮素已具有诱变作用(图2A)，而在5μM及以上的TA100中槲皮素的诱变性显著增加(不含S9-mix)(图2B)。大鼠肝脏S9-mix的存在对诱变效果没有一致的影响。在TA98中，25μM槲皮素的效果与阳性对照相同，而在TA100中槲皮素的效果不到阳性对照的40%。
图2A 大鼠肝脏匀浆中不加(空白柱状图)或加(斜条柱状图)S9沙门菌TA98菌株Ames波动试验中槲皮素的致突变性。
图2B 大鼠肝脏匀浆S9混合液对鼠伤寒沙门氏菌TA100菌株Ames波动试验中槲皮素的诱变作用。
而芦丁的诱变性则低得多，浓度≥500μM时TA98具有诱变作用，而TA100的诱变效果不显著。同样，大鼠肝脏s9混合物对这些作用没有一致的影响。与纯化合物的诱变浓度相比，这两种化合物在果汁中的浓度都相对较低，这使得它们在我们的实验中不太可能成为主要或主要诱变剂。
研究结论
槲皮素和芦丁均降低了细菌的活性，槲皮素比芦丁具有更强的细胞毒性，槲皮素在1μM浓度时就能降低细菌活力，而50μM芦丁也能达到同样的效果。洋葱中这两种化合物的含量都相对较低，在鼠伤寒杆菌菌株TA98和TA100中观察到显著诱变性所需的槲皮素浓度大约是洋葱中槲皮素浓度的50-100倍。而对于芦丁来说，TA98中要求的含量几乎是5万倍，这使得芦丁更不可能参与洋葱汁的诱变作用。洋葱汁中的其他成分可能引起了所观察到的诱变性，需要进一步鉴定。
该研究用Ames波动试验分析了白洋葱汁的影响。在鼠伤寒沙门氏菌中发现洋葱汁提取物具有轻度诱变作用，而芦丁或槲皮素单独作用时均不能引起诱变，可能是洋葱的其他成分造成了这种诱变，还需进一步探究。
参考文献
https://doi.org/10.1016/j.fct.2020.111923
专 家 简 介
Dieter Schrenk教授是德国凯泽斯劳滕大学食品化学与毒理学系主任和正教授。其在二恶英及相关持久性污染物的毒理学方面做了大量的科学研究，致力于肿瘤的机制、直肠癌、营养的相关研究。目前任职于德国和欧洲毒理学委员会，主要负责食品污染物和环境污染物的风险评估。
文章来源“食品加 智食科技”微信公众号，点击下方“阅读原文”获取文章信息。
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