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为探究红曲米(RYR)作为食品成分的安全性,研究人员开展 90 天喂养 SD 大鼠实验。发现 RYR 可致体重增长和食物效率降低,甲状腺出现增生肥大但无明显毒性,为其在食品中的应用及人群安全性提供科学依据。
红曲米(Red Yeast Rice, RYR)作为东亚地区传统的食品着色剂和调味剂,其主要活性成分莫纳可林 K(Monacolin K)因具有类似洛伐他汀(Lovastatin)的降血脂作用,被广泛用于功能性食品开发。然而,近年来多个监管机构陆续报告了红曲米可能引发的不良反应,如肌病、肝功能异常、胃肠道紊乱等,这使得其作为食品成分的安全性备受关注。此外,红曲米中可能含有的真菌毒素桔霉素(Citrinin)也存在肾毒性风险,不同国家对其限量标准差异较大,而韩国等国家尚未对食品级红曲米中的桔霉素制定明确法规。在这样的背景下,深入探究红曲米的长期食用安全性,尤其是对生长发育和关键器官的潜在影响,成为亟待解决的科学问题。
为系统评估红曲米的亚慢性毒性,首尔国立大学(Seoul National University)的研究团队开展了一项针对雄性 Sprague-Dawley(SD)大鼠的 90 天喂养研究。该研究成果发表在《Toxicological Research》,旨在通过分析动物的生长指标、血液生化参数、器官重量及组织病理学变化,明确红曲米作为食品成分的安全性边界,为相关法规制定和人群消费提供科学依据。
研究人员采用的主要技术方法包括:
- 饲料制备与成分分析:将 AIN 93G 饲料中的玉米淀粉分别替换为 0%(对照组)、20%(低剂量组)和 40%(高剂量组)的红曲米,通过高效液相色谱(HPLC)测定饲料中莫纳可林 K 和桔霉素的含量,并分析饲料的常规营养成分。
- 动物实验设计:将 5 周龄雄性 SD 大鼠随机分为 3 组,每组 5 只,自由摄食和饮水,每周记录体重和采食量,90 天后采集血液和组织样本。
- 临床生化检测:测定血清中肝功能酶(如 ALT、AST、GGT)、肾功能指标(BUN、肌酐)、血脂(TG、T-CHOL、HDL-C、LDL-C)、甲状腺激素(T3、T4、TSH)及肌酸磷酸激酶(CPK)等参数。
- 组织病理学分析:对肝脏、肾脏、甲状腺、肌肉(腓肠肌)等关键器官进行 HE 染色,观察细胞形态和组织结构变化。
研究结果
1. 饲料成分与稳定性
- 红曲米饲料中莫纳可林 K 含量在 90 天实验期间保持稳定,低剂量组和高剂量组分别为 23.9-24.3 μg/g 和 47.0-49.3 μg/g。
- 所有饲料中桔霉素含量均低于检测限(116.18 ppb),符合多国法规标准。
2. 生长指标与食物效率
- 与对照组相比,低剂量和高剂量组大鼠体重增长分别显著降低 25.7% 和 20.9%,食物效率和能量效率均下降约 15%,且与红曲米摄入量呈负相关(Pearson 相关系数 r 分别为 - 0.628 和 - 0.706)。
3. 临床生化参数
- 血清 ALT 水平在低剂量和高剂量组显著降低,但其余肝功能、肾功能及血脂指标均在正常参考范围内。
- 甲状腺激素 T4 水平在两组红曲米处理组呈上升趋势,但 TSH 和 T3 无显著变化。
4. 器官重量与组织病理学
- 低剂量组肝脏、肾脏、甲状腺等器官的绝对重量和相对脑重量显著降低,但高剂量组无明显差异。
- 高剂量组甲状腺出现 2 例滤泡细胞增生和肥大,而肌肉(腓肠肌)和肝脏未发现异常病理改变。
研究结论与讨论
本研究表明,红曲米在 90 天喂养实验中表现出极低的毒性潜力,但可显著抑制 SD 大鼠的体重增长和食物效率,其机制可能与抑制肠道产甲烷菌(如史密斯产甲烷短杆菌,Metanobrevibacter smithii)的生长、减少能量吸收有关。甲状腺滤泡细胞增生肥大的原因尚不明确,虽未伴随 TSH 水平升高,但提示需关注其对甲状腺功能的潜在影响。
研究意义在于:
- 首次系统评估了红曲米作为食品成分的亚慢性安全性,为其在食品工业中的合理应用提供了毒理学数据支持。
- 发现生长抑制效应可能与肠道微生物代谢相关,为深入研究红曲米的生物活性机制提供了新方向。
- 强调了对儿童和青少年等敏感人群摄入红曲米的谨慎态度,因其生长发育阶段可能对能量代谢干扰更为敏感。
尽管红曲米中的桔霉素未对实验动物造成明显毒性,但长期摄入高剂量红曲米仍需警惕潜在风险。未来研究需进一步阐明甲状腺病理改变的分子机制,并拓展至人群流行病学调查,以全面评估红曲米的安全性和健康效应。