天然大蒜精油對(duì)人體的排鉛作用

惠人杰，馮柏年，王建飛，宣堅(jiān)鋼，屠一鋒*

(1.江南大學(xué)藥學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122；2.蘇州大學(xué)分析化學(xué)研究所，江蘇蘇州 215123；3.昆山市紅蒜生物科技有限公司，江蘇山昆山 215341；4.江蘇宏錦天藥業(yè)有限公司，江蘇泰州 225300)

鉛對(duì)人體有嚴(yán)重的毒害作用，它可以造成全身所有組織及臟器的損害，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的損傷尤為嚴(yán)重。血鉛超標(biāo)可造成明顯的智商下降，兒童厭食、多動(dòng)癥等亦與鉛中毒有關(guān)[1,2]。胎盤對(duì)鉛幾乎沒(méi)有或只有微弱的屏障作用，未發(fā)育成熟的大腦內(nèi)皮細(xì)胞不能阻止鉛進(jìn)入腦組織，因此鉛對(duì)胎兒神經(jīng)系統(tǒng)和智力發(fā)育的影響尤為嚴(yán)重[3,4]。我國(guó)目前規(guī)定的臨界血鉛含量為100 μg/L[5]，全國(guó)范圍內(nèi)多個(gè)地區(qū)的抽樣調(diào)查工作表明在我國(guó)兒童血鉛超標(biāo)比較嚴(yán)重。美國(guó)疾病預(yù)防控制中心(CDC)則進(jìn)一步明確指出100 μg/L不應(yīng)被視為造成有害影響的下限；美國(guó)2012年6月的國(guó)家毒理學(xué)項(xiàng)目(NTP)得出結(jié)論是，即使在低于50 μg/L的水平，不良健康效應(yīng)已經(jīng)發(fā)生[6]。我國(guó)衛(wèi)生部于1999年明確要求開(kāi)展孕婦與新生兒的血鉛檢測(cè)[7]，并在2006年1月下發(fā)了《血鉛臨床檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》以對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的血鉛檢測(cè)工作提供技術(shù)管理依據(jù)[8]。

藥物排鉛存在一定的副作用，而食物排鉛則是更為合理的方式。大蒜精油長(zhǎng)期作為食品添加劑和保健食品使用，本研究將其用于無(wú)明顯臨床癥狀的輕微染鉛人員的排鉛，研究結(jié)果證實(shí)具有較高的排鉛功能；對(duì)處于輕微鉛中毒水平的染鉛人群，經(jīng)口服大蒜精油膠囊四周，達(dá)到了顯著的排鉛效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

220DUO原子吸收分光光度計(jì)(美國(guó)，瓦里安)；SCION SQ 456氣-質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)，布魯克)，配30米DB-WAX柱，He載氣。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW09139，凍干牛血鉛、鎘成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))購(gòu)自北京世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司。肝素鈉(分析純)，其余所有試劑為MOS級(jí)。實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電阻率>18 MΩ·cm)。

樣品管為特制的10 mL石英試管，使用前用HNO3(1+1)浸泡過(guò)夜，用純水沖洗干凈；肝素鈉配制成0.5%水溶液，移取100 μL于每支試管中，均勻潤(rùn)濕管壁后置于50 ℃烘箱中烘干。

大蒜精油(Garlic Essential Oil，CAS：8000-78-0)由昆山市紅蒜生物科技有限公司提供，經(jīng)江蘇省食品藥品監(jiān)督管理局審核許可為食品添加劑(蘇XK13-217-00317)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為(GB29938-2013)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：食品用香料通則》及美《國(guó)食品化學(xué)法典》(第七版)(各論/蒜油 347)。該精油經(jīng)美國(guó)喬治亞大學(xué)Center for Applied Isotope Studies進(jìn)行同位素鑒定，14C 參考活性為14.1 dpm/gC，此值全等于目前地球14C 背景參考值，表明不存在化石原料衍生物添加或稀釋，故可判定為全天然提取物。委托安徽宣城柏維力生物工程有限公司(英國(guó)SGS United Kingdom Ltd System & Services Certification認(rèn)證,CN15/20683)加工為軟膠囊，規(guī)格為250 mg∶5 mg(2%)。

1.2 志愿者征集和血樣采集

參考國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局令(第3號(hào))《藥物臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2003)和(第28號(hào))《藥品注冊(cè)管理辦法》(2007)有關(guān)志愿者入選要求和數(shù)量的規(guī)定征集志愿者。共征集健康受試者36例，年齡20～61周歲，體重60±15 kg，其中男性23人，女性13人(尿妊娠測(cè)試陰性及非哺乳期)；無(wú)明確的藥物過(guò)敏史、體位性低血壓史，或特異性變態(tài)反應(yīng)病史(哮喘、風(fēng)疹、濕疹性皮炎)。

抽取受試者靜脈血1 mL，置于特制的10 mL肝素鈉抗凝石英試管中，4 ℃保存。測(cè)定血鉛值后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，早、晚餐前各服用一顆大蒜精油軟膠囊，四周后采集血樣再次測(cè)定鉛含量。

1.3 血樣測(cè)定及效果評(píng)估

采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定血鉛含量，檢測(cè)方法和條件參見(jiàn)衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2006〕10號(hào)《血鉛臨床檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》[8]和我國(guó)衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WS/T20-1996)《血中鉛的石墨爐原子吸收光譜測(cè)定方法》[9]。檢測(cè)方法采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW09139)《凍干牛血鉛、鎘成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)》進(jìn)行驗(yàn)證。以排鉛率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)：

排鉛率(%)=(c1-c2)/c1×100

(1)

式中：c1為服用大蒜精油膠囊前血鉛值；c2為服用大蒜精油膠囊后血鉛值

2 結(jié)果和討論

2.1 大蒜精油的主要成分

大蒜為多年生草本百合科蔥屬植物蒜(AlliumsativumL.)的鱗莖，大蒜中含有多種有機(jī)硫化物，在水蒸汽蒸餾加工過(guò)程中經(jīng)酶催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成揮發(fā)性精油[10,11]，是大蒜生物活性的主要成分，包括40多種硫醚化合物，其中烯丙基硫醚類化合物的含量占50%～80%。本研究中使用的大蒜精油的主要成分及含量經(jīng)GC-MS測(cè)定并確認(rèn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 大蒜精油主要成分及含量

2.2 檢測(cè)方法驗(yàn)證

血樣中鉛含量用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，線性回歸方程為：A=0.00158+0.00152c，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9997，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW09139)《凍干牛血鉛、鎘成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)》(標(biāo)示值111±15 μg/L)進(jìn)行盲樣測(cè)試，測(cè)定結(jié)果為103 μg/L，RSD=3.3%(n=5)，表明測(cè)定儀器和方法不存在顯著的系統(tǒng)誤差、精度符合要求，同時(shí)對(duì)抽樣血樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定，RSD<5.8%(n=4)，表明精度符合要求，測(cè)定結(jié)果可靠。

2.3 大蒜精油排鉛效果

36例受試者服用大蒜精油軟膠囊前后的血鉛值見(jiàn)表2。其中有4例女性的檢測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)期不符，經(jīng)追溯服用史，發(fā)現(xiàn)受試者由于感冒或其它非健康原因未按規(guī)定執(zhí)行，故在數(shù)據(jù)分析前剔除，即有效受試者為32例。上述32例有效數(shù)據(jù)用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，T前=1461.5，T后=618.5，u=2.82>1.65(u臨界，α=0.05，單側(cè))，表明兩組數(shù)據(jù)間存在顯著性差異，因此可以確認(rèn)服用大蒜精油膠囊后血鉛值發(fā)生了顯著性降低(T后較小)，因此所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是有效的。

表2 參試人員血鉛值數(shù)據(jù)

32例有效受試者按年齡和性別統(tǒng)計(jì)的排鉛率數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。排鉛率>50%的達(dá)68.7%(22/32)，50%～25%的為21.9%(7/32)，<25%的為9.4%(3/32)。

表3 大蒜精油排鉛有效率與年齡性別的關(guān)系

目前無(wú)明顯臨床癥狀的輕微鉛中毒人員的比例較高，以50 μg/L(WHO建議的預(yù)警值)為界進(jìn)行排鉛分析，見(jiàn)表4。本研究中32例有效受試者中處于有鉛風(fēng)險(xiǎn)至輕度鉛中毒(血鉛50～250 μg/L)范圍的占62.5%(20/32)。經(jīng)服用大蒜精油軟膠囊后，50.0%(16/32)參試者的排鉛率可達(dá)50%以上。

表4 不同分組的排鉛率比較

另一方面，現(xiàn)有研究表明，對(duì)于人體而言，鉛幾乎是唯一沒(méi)有有益生理作用的金屬元素，因此健康人體中鉛的期望值應(yīng)該是趨于零；同時(shí)，人體對(duì)鉛基本沒(méi)有主動(dòng)的代謝排出能力，因此鉛在人體內(nèi)是一個(gè)累積過(guò)程，在無(wú)外來(lái)因素作用下，血液內(nèi)鉛的濃度呈逐步增加趨勢(shì)。以本試驗(yàn)入選人員的血鉛背景臨界值20 μg/L為界，排鉛后達(dá)到血鉛值<20 μg/L的占46.9%(15/32)，其中10例男性受試者的排鉛率均>50%(表4)。說(shuō)明大蒜精油不僅有較高的相對(duì)排鉛率，而且可以將血鉛絕對(duì)值降至很低的水平。

2.4 討論

曾有研究大蒜或大蒜液排鉛作用的報(bào)道[12,13]，證明大蒜提取物對(duì)急性鉛中毒小鼠的保護(hù)作用，實(shí)驗(yàn)小鼠存活率提高40%～50%，且大蒜提取物灌胃20～40 d可顯著降低慢性鉛中毒小鼠組織中鉛含量(肝74.1%～87.9%、腎27.2%～71.4%、骨14.9%～19.9%)。利用大蒜制劑進(jìn)行人體排鉛的研究[14]表明，患者的尿δ-氨基-γ-酮戊酸(δ-ALA，鉛中毒導(dǎo)致代謝異常引起神經(jīng)行為學(xué)改變的重要中間產(chǎn)物)的均值(7.4 mg/L)經(jīng)大蒜制劑治療一個(gè)月后降至2.9 mg/L，尿鉛中毒組93.3%降至正常值，吸收組(即染鉛組)68.4%降至正常值。本研究直接證實(shí)了天然大蒜精油可明顯降低人體內(nèi)的鉛(血鉛)濃度，且明確了大蒜精油的主要成分硫醚化合物是排鉛的直接有效成分[15]。

目前用于治療鉛中毒的藥物主要是螯合型驅(qū)鉛劑，其中二巰基丁二酸鈉(NaDMS)是第一個(gè)用于臨床的藥物，依地酸鈣鈉(Na2Ca-EDTA)、鈣促排靈(Ca-DTPA)等常用于臨床解鉛毒，主要通過(guò)羧基或巰基等形成配位化合物達(dá)到驅(qū)鉛目的[16]。這些化學(xué)合成藥物適用于急性嚴(yán)重鉛中毒治療，臨床存在一定的副作用。如依地酸鈣鈉長(zhǎng)期使用排毒率低，部分患者出現(xiàn)短暫的頭暈、惡心、關(guān)節(jié)酸痛、腹痛、乏力等癥狀；大劑量使用時(shí)出現(xiàn)腎小管水腫等損害。比較而言，對(duì)于無(wú)明顯臨床癥狀的輕微鉛中毒(血鉛50～250 μg/L)，利用食源性有效成分實(shí)現(xiàn)排鉛無(wú)疑具有優(yōu)越性，適用于：(1)無(wú)明顯臨床癥狀的輕微鉛中毒人員的排鉛治療，包括備孕女性優(yōu)生優(yōu)育所需的預(yù)防性排鉛；(2)由于天然食材具有明確的安全性，特別適合于兒童的排鉛治療；(3)易致重金屬(鉛)污染從業(yè)人員的預(yù)防性治療；(4)急性嚴(yán)重鉛中毒人員的輔助治療。

3 結(jié)論

大蒜精油是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫氖澄镒袅希⒔?jīng)長(zhǎng)期研究證實(shí)其具有多項(xiàng)對(duì)人體有益的保健功能，如提高免疫力、殺菌、降血脂/膽固醇、軟化血管/防血栓、防癌等。本研究結(jié)果表明，大蒜精油具有非常優(yōu)異的排鉛效果，尤其對(duì)兒童青少年和(備)孕人群降低鉛中毒風(fēng)險(xiǎn)、改善我國(guó)較為嚴(yán)重的鉛污染現(xiàn)狀及降低由此引起的潛在國(guó)民智力素質(zhì)下降的危險(xiǎn)性有重大意義。