肉桂膠特性

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肉桂膠(CassiaGum)是由肉桂(Cassiatora，也稱C.obtusifolia)的胚乳加工制成的一種粉狀物質(zhì)，其貿(mào)易名稱為DIAGUMcS(在法國(guó)暫時(shí)批準(zhǔn)期間也稱為MucigelX18H)。在國(guó)外市場(chǎng)上以兩種形式銷售：一種是100%cassiaTora/obtusifolia種子胚乳制成的粉狀物質(zhì)；另一種是與其他凝膠劑或增稠劑(如角叉膠、槐豆膠、瓜爾豆膠、瓊脂、黃原膠等)混合而成的復(fù)合添加劑。

肉桂膠適用于與其他膠質(zhì)結(jié)合生產(chǎn)凝膠體，在食品中有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值，可用作增稠劑、乳化劑、泡沫穩(wěn)定劑、保水劑等。其用量與槐豆膠和瓜爾豆膠相似。

肉桂膠80年代方在國(guó)外出現(xiàn)，并進(jìn)行了有關(guān)的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)。目前，歐洲已批準(zhǔn)肉桂膠用于寵物食品(EECno.499)作為穩(wěn)定劑(增稠劑、膠凝劑)。日本健康福利部1995年8月10日第160號(hào)公告批準(zhǔn)肉桂膠用作食品添加劑。美國(guó)成立了由毒理學(xué)、藥理學(xué)和食品科學(xué)專家組成的專家組，評(píng)審肉桂膠作為增稠劑用于人和寵物食品的安全性。我國(guó)目前尚未見生產(chǎn)、使用或研制該種產(chǎn)品的報(bào)道。

1主要成分及特性

肉桂膠在結(jié)構(gòu)與化學(xué)特性上與槐豆膠和瓜爾豆膠相近。肉桂膠由75%以上的多糖構(gòu)成。半乳糖與甘露糖的比率是1∶5。甘露糖占77.2%～78.9%，半乳糖占14.7%～15.7%，葡萄糖占6.3%～7.1%。

根據(jù)結(jié)構(gòu)上相近的多聚半乳甘露聚糖瓜爾豆膠的分子量〔1〕和槐豆膠的分子量〔2〕，測(cè)出肉桂膠的分子量為200000和300000〔3〕。

肉桂膠是一種灰黃色粉末狀物質(zhì)，具有特有的水果樣香味，在冷水中溶解良好并形成膠質(zhì)溶液，煮沸后形成高黏滯性的水狀膠體。與其他凝膠劑或增稠劑如角叉膠或黃原膠結(jié)合用于水溶液時(shí)，形成凝膠體。5%溶液的pH值為6.5～7.5。

2毒理學(xué)研究

2.1急性口服毒性肉桂膠的急性口服毒性很低，雄鼠口服LD50值大于5000mg/kgBW?！?〕

2.2亞慢性毒性動(dòng)物對(duì)肉桂膠的耐受性很強(qiáng)。在用狗、貓和大鼠進(jìn)行的三種亞慢性毒性研究中，僅見與劑量無關(guān)的進(jìn)食量減少，但與肉桂膠在胃腸道的吸收及隨后的容積增加有關(guān)，未發(fā)現(xiàn)明顯的毒性。

SchuhW〔5〕將小獵犬分為2個(gè)試驗(yàn)組和1個(gè)對(duì)照組，每組雄、雌各4只。在兩組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的罐裝飼料中分別摻入0.75%和2.5%的肉桂膠(平均劑量約為每天1000和3500mg/kgbW)，連續(xù)喂養(yǎng)90d。對(duì)照組接受含有角豆莢的類似飼料。

生化和血液學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果是兩個(gè)試驗(yàn)組的雄、雌小獵犬都出現(xiàn)周期性輕微的生化和血液學(xué)的變化。但認(rèn)為與肉桂膠無關(guān)，與對(duì)照組比較，大部分不隨劑量和時(shí)間而變化。對(duì)所有動(dòng)物都進(jìn)行了骨髓檢查，尿分析以及肉眼病理學(xué)(包括器官重量)研究。對(duì)高劑量組和對(duì)照組所有動(dòng)物的主要器官以及低劑量組動(dòng)物的肝、腎、心都進(jìn)行了病理檢查。結(jié)果未發(fā)現(xiàn)與肉桂膠有關(guān)的毒副作用，動(dòng)物的生存率為100%，實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物對(duì)水的需求隨劑量增加而增加，這可能與肉桂膠在胃腸道對(duì)水的潴留有關(guān)。

ViratM〔6〕將貓分成3組，每組雄、雌各5只，在每組貓的標(biāo)準(zhǔn)罐裝飼料中分別摻入0、5、25mg/g的肉桂膠(平均劑量大約是每天250mg/kgBW和1250mg/kgbW)，連續(xù)喂養(yǎng)91d。

對(duì)臨床、血液、尿液和生物學(xué)方面的影響進(jìn)行了觀察和評(píng)價(jià)，結(jié)果都在正常范圍之內(nèi)。對(duì)各動(dòng)物主要器官進(jìn)行的組織學(xué)檢查也未顯示出明顯的病理學(xué)變化。

ZuhlkeU在一項(xiàng)28d的研究〔7〕中，將Sprague-Dawley鼠分成6組，每組雄、雌各5只，前5組將肉桂膠摻入鼠的粉狀飼料中喂飼，每組的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0、2.5、10、25、50mg/g，平均劑量水平分別為每天0，125、500、1250、2500mg/kgbW)，連續(xù)喂養(yǎng)28d。第6組喂飼未摻肉桂膠的飼料，而經(jīng)胃腸道給予肉桂膠的蒸餾水懸浮液，一天2次，劑量為每天1000mg/kgbW。

血液學(xué)檢驗(yàn)觀察到的變化有：10、50mg/g劑量組雄鼠和雌鼠的紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和血細(xì)胞總?cè)莘e顯著性減少，10、25mg/g劑量組雄鼠和雌鼠的血紅蛋白平均值顯著減少。10、25、50mg/g劑量組雄鼠的白細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著性增加，但無明顯的劑量—反應(yīng)關(guān)系。

臨床化學(xué)發(fā)現(xiàn)每天10、25、50、1000mg/kgBW灌胃劑量組的雄鼠和后兩組的雌鼠的血鈉水平出現(xiàn)下降。10、25mg/g劑量組雌鼠平均甘油三磷酸脂水平顯著性增加，以上兩種變化與劑量有相關(guān)。50mg/g劑量組雄鼠平均總蛋白質(zhì)(-6.2)和白蛋白水平(-7.7)顯著性降低。25mg/g劑量組雄鼠的血鉀水平(+13.0)有顯著性升高，而每天1000mg/kgBW灌胃劑量組的雄鼠血氯化物水平顯著性降低。每天50mg/g劑量組的雄鼠和10，25mg/g及1000mg/kgbW灌胃劑量組的雌鼠體重增長(zhǎng)顯著性減少，分別為-20%和-17%。這些效果在給予實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物高劑量糖類膠的實(shí)驗(yàn)中也曾經(jīng)觀察到，〔8〕因此，Zuhlku認(rèn)為無生物學(xué)的顯著性意義。

對(duì)所有動(dòng)物都進(jìn)行了解剖，并對(duì)主要組織器官進(jìn)行了肉眼觀察。對(duì)照組、高劑量組和每天1000mg/kgbW灌胃劑量組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的所有主要器官都進(jìn)行了病理檢查。每天10、50mg/g和1000mg/kgBW灌胃劑量組的雄鼠平均絕對(duì)腎重量顯著性降低，分別為-8.0%，-15.3%和-6.9%。50mg/g劑量組的雌鼠平均相對(duì)腎重量有顯著性增加(+11.3%)，但無劑量反應(yīng)關(guān)系，因?yàn)樾凼鬅o相對(duì)重量的變化而雌鼠無絕對(duì)重量的變化，故這些腎重量的變化與處理無關(guān)。

2.3繁殖和生長(zhǎng)毒性在將肉桂膠作為一種飼料混合物進(jìn)行的貓一代繁殖、大鼠二代繁殖和兔管飼法畸形學(xué)等繁殖和生長(zhǎng)毒性研究中，未產(chǎn)生任何明顯的胚胎毒性或致畸性。

ViratM〔9〕在對(duì)貓的一代繁殖研究中，將90只貓分成3個(gè)親代組(F0代)，每組10只雄貓和20只雌貓，每組分別喂飼含0、7.5、25mg/g肉桂膠(平均劑量大約是每天0、375、1250mg/kgbW)，連續(xù)喂養(yǎng)581d。喂至第252天時(shí)，使一只雄貓和同組中的兩只雌貓交配。于F0代產(chǎn)后第4天挑選出一窩超過4只的小貓(F1代)。將F1代喂至第91天處死，將F0代喂至第581天處死，處死后的F0和F1代均進(jìn)行解剖及臨床和生化檢驗(yàn)。

血液學(xué)檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)與處理有關(guān)的變化。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組雌貓?jiān)?82d時(shí)活化凝血酶原時(shí)間有顯著性減少，但無生物學(xué)意義。在91d后，25mg/g實(shí)驗(yàn)組雄性和雌性貓及7.5mg/g組雄鼠和雌貓的血膽紅素有統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著性增高。從第182天開始，這些變化只在25mg/g實(shí)驗(yàn)組雄和雌貓中可觀察到。這種膽紅素值的變化是短暫的，且未達(dá)到具有生物學(xué)意義的程度。

對(duì)高劑量組和對(duì)照組所有F0代及其后代F1代都進(jìn)行了病理檢查，對(duì)所有F1代貓進(jìn)行了X線骨骼檢查。在F1代的高劑量組中，死產(chǎn)和新生期死亡結(jié)合的發(fā)病率明顯較高。ViratM〔12〕認(rèn)為，盡管最高劑量組無明顯肯定的繁殖毒性，但7.5mg/g肉桂膠被認(rèn)為是無可見副作用的劑量。

MclntyreMD〔10〕在用大鼠進(jìn)行的兩代繁殖實(shí)驗(yàn)中，將250只大鼠分成5組，每組雄、雌鼠各25只，分別喂食0、5000、20000、50000μg/kg的肉桂膠和50000μg/kg的高純化肉桂膠(劑量水平大約是每天0、250、1000、2500mg/kgbW)，所有親代鼠(F0代)在交配前喂飼大約70d。F0代雌鼠產(chǎn)后哺養(yǎng)后代(F1代)到斷奶。喂飼F1代70d后，使F1代雌、雄鼠交配，F(xiàn)1代雌鼠產(chǎn)后撫養(yǎng)它的后代(F2)到斷奶。將所有F0代和F1代大鼠處死后都進(jìn)行解剖，對(duì)喂食50000μg/kg肉桂膠的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行了病理學(xué)檢驗(yàn)。結(jié)果未見有與化合物有關(guān)的副作用，也未發(fā)現(xiàn)與肉桂膠有關(guān)的性腺功能、交配行為、懷孕、分娩及對(duì)后代的生長(zhǎng)、發(fā)育的副作用。給予高純化肉桂膠組的F1和F2代幼鼠，有輕微的體重降低，但統(tǒng)計(jì)學(xué)上不顯著。

MullerW〔11〕在進(jìn)行的畸形學(xué)研究中，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分成3組，每組20只懷孕新西蘭兔。從交配后第6天開始分別管飼肉桂膠濃度為0、17.5、50mg/mL(每天0、350、1000mg/kgBW)蒸餾水，連續(xù)22d。在交配后第28天將所有動(dòng)物都處死進(jìn)行檢查。在臨床觀察、死亡率、解剖發(fā)現(xiàn)、懷孕率、植入、植入后丟失或胎兒缺陷方面未見與化合物有關(guān)的副作用。

2.4致癌性和誘變性至今尚未見有關(guān)肉桂膠致癌性和誘變性研究的報(bào)道。已有的研究證實(shí)，其他膠如槐豆膠、瓜爾豆膠和tara膠，在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究中喂食大鼠和小鼠是無致癌性和無誘變性的。其中化學(xué)結(jié)構(gòu)上與肉桂膠相近的槐豆膠對(duì)F344/N大鼠或B6C3F1小鼠實(shí)驗(yàn)〔12〕無致癌性，并且無誘變性〔13〕。用含瓜爾豆膠濃度為25000μg/kg或50000μg/kg(大約每天1250mg/kgBW或2500mg/kgBW)的混合物飼養(yǎng)的F344/N大鼠或B6C3F1小鼠721d，無致癌性〔14〕。用含tara膠濃度為0、25000、50000μg/kg(每天0、1250、2500mg/kgbW)的飼料喂養(yǎng)F344/N大鼠2年，未發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)物質(zhì)有關(guān)的致癌效果。〔15〕

3結(jié)論

綜上所述，肉桂膠急性口服毒性較低，在亞慢性、繁殖和生長(zhǎng)毒性研究中未見明顯的副作用。這些資料可為將肉桂膠考慮作為一般公認(rèn)為安全物質(zhì)(GRAS)在人和寵物食品中使用提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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10MclntyreMD.Twogenerationoral(Dietaryadministration)reproductiontoxicitystudyintherat.HazeltonFrance.ReportNo710791.HazeltonFrance.lesoncins,LArbresle,Cedex.261990,6

11MullerW.Cral(gavage)teratogenicitystudyintherat.HazeltonlaboratoriesReport.No.725-14/50HazeltonLaboratoriesDeutschlandGmbH,kesselfeldMunster,1989,11,23

12NTPCarcinogenesisbioassayoflocustbeanguminF344/NratsandB6C3F1mice.NTP-80-66,1981

13MaxwellWA,etal.StudyofthemutageniceffectsofFDA-71-12(Locusbeangum).StanfordResearchInstitute.StanfordCA,1972

14NTPCarcinogenesisbioassayofguarguminF344/NratsandB6C3F1mice.nTP-TR-229NIHPublicationNo.82-1785USDHHS,PublicHealthService,NationalinstituteofHealth.WashingtonDC,1982

15BorzellecaJF,etal.Evaluationofthesafetyoftaragumasafoodingredient.Areviewoftheliterature.JournaloftheAmericanCollegeoftoxicology,1993,12:81～89