药食同源物质的安全性风险评估研究进展

在传统认知中“药食同源”物质兼具食品属性与药用价值,这类物质中符合药用标准的部分已被纳入《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)[1]。其特性体现为双向兼容性:部分食物不仅具备养生功效,还能辅助治疗疾病或直接作为药物使用;而某些具有治疗作用的药物,常被用作食材、调料或食品原料。国家卫生健康委员会将这类物质正式命名为“药食同源物质”,此外还有“食药物质”“食药两用物质”“既是食品又是药品的物质”等多种表述[2]。截至目前,国务院卫生行政部门已分4批次发布既是食品又是中药材的物质名单,共计包含106种物质。

随着公众健康意识的提升和药食同源产业的迅猛发展,该领域的安全性问题逐渐成为关注焦点。部分药食同源物质本身含有潜在风险成分,过量食用可能引发中毒;同时,外源性污染等问题也对人体健康构成威胁[3]。为有效应对这些挑战,一系列创新性评价技术被应用于药食同源物质的安全性评价。生物表型可视化技术借助斑马鱼模型或类器官模型,通过观察生物表型变化或组织代谢特征,可快速实现毒性效应的可视化检测;分子机制解析技术融合网络毒理学与多组学技术,能从分子层面解析物质作用机制,精准识别毒性标志物;智能化风险预警技术依托人工智能(AI)深度挖掘分析数据,可快速预测潜在风险并构建智能化风险预警体系;微量污染物检测技术则实现了低浓度有害物质的精准监测。这些技术的交叉融合与协同应用,对推动药食同源物质安全性风险评估向精准化、智能化方向发展具有重要意义。

基于上述背景,本文依据“有相关毒性报道、过量使用会产生毒性、存在农药残留问题、存在重金属污染问题、存在真菌毒素污染问题、存在炮制方法不当问题、服用人群因体质存在差异,以及物质间会产生相互作用”这几个维度,对药食同源物质进行了分类(图1)。并对药食同源物质安全性风险评估的研究进展进行综述,系统分析影响其安全性的各类因素,深入探讨安全风险评估新技术的应用情况及未来发展方向,旨在为药食同源物质精准、科学的安全性风险评估提供参考依据,进而保障公众健康,推动药食同源产业规范发展。

1 药食同源物质安全性评价

药食同源物质凭借其独特的双重属性,在健康领域占据重要地位[4]。作为药物,它们具备特定的药理活性,可用于疾病的预防与治疗;作为食材,又能为人体提供营养,调节生理机能,增强机体免疫力。然而,这种“药食两用”的特性也伴随着潜在风险,若食用方式不当,其含有的安全风险物质可能对人体健康造成损害[5]。为深入探究该领域的安全隐患,本文基于文献调研,对已报道存在安全风险或存有潜在安全疑虑的典型药食同源物质进行系统综述,以期为风险防控与合理应用提供参考。

1.1 决明子

决明子是豆科植物决明或小决明的干燥成熟种子,具有清热明目、润肠通便之功效,常作为水煎服或代茶饮的保健类食品。《中国药典》2020年版规定决明子的人体推荐量为9.0~15.0 g·d−1。决明子的主要活性成分蒽醌类化合物具有降压、调脂、抑菌、抗炎、神经保护与免疫调节等作用,但伴有肝肾毒性风险[6]。

刘俊等[7]研究表明,决明子水提液中的蒽醌类化合物橙黄决明素可导致斑马鱼幼鱼肝脏肿大、卵黄囊吸收延迟、肝生化指标异常,诱导肝细胞凋亡以及线粒体损伤,是决明子的主要肝毒性成分。周宇红等[8]以不同剂量(对应生药量0、5、15、25、35、45 g·kg−1)决明子乙醇提取物持续饲喂健康大鼠13周,结果显示,实验组大鼠肾小管上皮细胞出现棕褐色颗粒状物质沉积,且黑色素染色呈阳性,表明决明子对肾脏具有一定的毒性。因此,决明子虽然有益于人体健康,但也不宜长期大量食用。

1.2 栀子

栀子是茜草科植物栀子的干燥成熟果实,味苦,性寒。食用方式多元,涵盖代茶饮、煮粥、煮汤等,含有挥发油、有机酸酯类、黄酮类以及多糖等成分,具有泻火除烦、清热利尿、凉血解毒等功效。研究表明京尼平苷是栀子诱发肝毒性的关键成分[9]。

急性肝毒性实验表明,京尼平苷剂量达574 mg·kg−1及以上时,肝损伤与剂量呈正相关,其作用机制与炎症通路激活、抗氧化应激能力下降,进而促进细胞凋亡有关[10-11]。段晓梦等[12]研究发现,大黄、黄连、黄芩配伍可激活溶质载体家族7成员11/谷胱甘肽过氧化物酶4/血红素氧合酶-1(SLC7A11/GPX4/HO-1)信号通路,抑制氧化应激和铁死亡,有效缓解栀子肝毒性。由此可知,严控使用剂量、优化配伍组合是保障栀子安全使用的有效策略。

1.3 白果

白果是银杏科银杏属植物银杏的干燥成熟种子,富含蛋白质、多糖、维生素和矿物质等营养成分,具有很好的保健功能。白果同时还含有银杏叶黄酮内酯、多元醇等活性成分,具有抗菌、抗氧化与抗肿瘤等药理作用。现代研究表明白果中的活性物质吡哆醇具有神经、心脏及肝肾毒性[13]。

《中国药典》2020年版明确规定,成人每日的白果用量不得超过5~10 g。Hong等[14]对成年雄性小鼠ip不同剂量的吡哆醇(175、350、700 mg·kg−1),每天2次,连续14 d,小鼠的听觉神经感觉纤维丢失、轴突萎缩变性,毒性作用呈剂量相关性。宫号等[15]对SD大鼠开展急性与亚慢性毒性实验,一次性ig给予高剂量(5 000 mg·kg−1)吡哆醇致大鼠肝细胞中央静脉重度扩张、充血;不同剂量(3.15、15.80、31.50 mg·kg−1)吡哆醇持续ig给予大鼠28 d,中、高剂量组大鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)含量显著升高,肝细胞发生点状坏死。

1.4 薄荷

薄荷是唇形科植物薄荷的全草或叶,主要成分为薄荷挥发油和薄荷醇,具有疏散风热、抗炎止痛及抗真菌、抗病毒等作用。《中国药典》2020年版规定,口服薄荷油单次用量为0.02~0.20 mL,日用量为0.06~0.60 mL。研究表明,服用高剂量薄荷油可导致肝中毒,并引发炎症反应[16]。

多项研究揭示了薄荷相关成分的潜在风险。刘红杰等[17]研究表明,给大鼠一次性ig 2.4 mL·kg−1薄荷油,会致使大鼠血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平升高,同时肝组织核因子κB(NF-κB)、细胞内黏附分子-1(ICAM-1)蛋白表达增强;此外,0.5、5.0 mL·L−1的薄荷油还会使大鼠原代肝细胞中乳酸脱氢酶(LDH)、ALT和AST水平上升,引发肝毒性。陈海博等[18]的研究则发现,薄荷醇能够激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR),升高细胞内Ca²⁺浓度,并促进炎症相关因子IL-1β和TNF-α表达,进而引发炎症反应。

1.5 鱼腥草

鱼腥草为三白草科植物蕺菜的新鲜全草或干燥地上部分,又名折耳根,具有清热解毒、利尿除湿、杀菌、抗病毒及增强免疫力等作用,被称为“植物抗生素”。其化学成分含挥发油、黄酮类、生物碱类及多糖等,研究表明,马兜铃内酰胺等生物碱类成分具有一定的胚胎发育毒性和肝肾毒性[19]。

陈宏降等[20]研究发现,0.5 mg·L−1鱼腥草马兜铃内酰胺AⅡ可导致斑马鱼胚胎肾包膜水肿,鱼腥草地上与地下部分95%乙醇提取物对斑马鱼成鱼和胚胎均有急性毒性和胚胎发育毒性,可导致斑马鱼心包水肿和卵黄囊吸收迟缓,半数致死剂量(LD50)分别为2.85、10.40 mg·L−1。Chen等[21]开展的28 d亚急性毒性实验结果显示,500、1 000 mg·kg−1鱼腥草醇提物处理组大鼠肝脏、肾脏出现毒性反应,代谢发生紊乱。

1.6 白芷

白芷是伞形科植物白芷的干燥根,主要有效成分是香豆素类,其次为挥发油、白芷酸等,具有解表散寒、祛风止痛、消肿排脓、抗菌消炎等功效[22]。研究表明,白芷呋喃香豆素中的欧前胡素和异欧前胡素具有光毒性,光敏机制可能与二者和细胞内的DNA结合,抑制DNA复制有关[23]。刘硕等[24]以不同剂量(0.93、4.65、8.30 g·kg−1)白芷水提物ig给予SD大鼠后予以紫外辐射,0.93 g·kg−1低剂量(对应人体剂量为9 g·d−1,在药典推荐剂量3~10 g·d−1的建议范围内)白芷水提物处理组大鼠未出现皮肤光毒性反应;中、高剂量则诱发大鼠皮肤出现红斑、浮肿现象,且随时间推移皮肤光毒性加剧。

1.7 马齿苋

马齿苋是马齿苋科马齿苋属石竹目一年生肉质草本植物,富含蛋白质、脂肪、矿物质等营养成分以及多糖、生物碱、黄酮类和脂肪酸等活性物质,具有消炎镇痛、清热解毒、止痢等功效,被称为“天然抗生素”[25]。但马齿苋中的草酸含量较高,短期内大量服用,草酸与人体内的钙结合形成草酸钙,在肾脏中不断积累,可损伤肾小管,影响人体对钙的吸收。焯水处理能够有效降低马齿苋的草酸含量,去除涩味,改善口感,从而提升其安全性[26]。

综上,药食同源物质安全性风险评估需兼顾药、食双重属性,深挖价值、管控风险,以保障其合理应用与人体健康。

2 药食同源物质外源性污染物的安全性风险评估

药食同源物质在种植、采收、加工和储藏环节,易受农药、重金属以及真菌毒素等外源污染物的污染,影响其质量安全、危害人体健康,造成环境污染[27]。本文聚焦已有外源性污染物报道的药食同源物质,综述其研究进展,为其安全性评价提供参考。

2.1 农药残留

药食同源物质具有良好的药理活性和保健功效,其市场需求量大。种植阶段为提高产量和品质,农药喷施普遍,致残留超标时有发生。有机氯、有机磷等广谱杀虫剂,化学性质稳定、毒性强、难降解,会长期存在于土壤等环境介质中,通过食物链进行生物富集,影响药食同源物质的安全性[28]。

生姜为姜科多年生草本植物姜的新鲜根茎,因其独特的辛香味常被用作调味品,可解表散寒、温肺止咳,是一种日常使用的药食同源物质[29]。张金环等[30]采用QuEChERS前处理与超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法,对市售50份生姜样品进行检测,农残检出率为2.0%~1.2%,残留含量为0.011~0.345 mg·kg−1,其中3份生姜样品中有2种农药超出了最高残留限量标准。

菊花为菊科植物菊的干燥头状花序,含有黄酮、绿原酸、挥发油以及微量元素等,具有降血压、调血脂、抗炎、抗氧化等作用[31]。李海亮等[32]对不同地区的78批次菊花样品进行农药残留检测,发现所有批次均有农残检出,其中检出农残最多的有38种,平均每批样品检出农残11种。菊花常被用来泡茶,具有清热解毒、清肝明目之功效。Jiang等[33]评估了菊花中农药残留向溶液中转移的风险,结果表明,甲霜灵和噻虫嗪的最大转移率分别为59.9%、88.2%,且农残向溶液中的转移率随着农药水溶性、农药浓度、浸泡时间以及水温的增大而增大。因此,菊花中农药残留的风险较高,在用菊花泡茶时应注意农药残留摄入对人体健康的影响。

可见药食同源物质中农药残留超标情况普遍存在,且使用的农药种类较多,相关部门需加强监管,严格控制使用农药的种类和剂量,提高产品质量,保障药食同源物质的安全性。

2.2 重金属

近年来,经济发展伴生土壤重金属污染,若摄入含有重金属元素的药食同源物质,重金属会随之进入人体,与人体中的酶蛋白结合,使蛋白质活性丧失,从而导致人体组织细胞受损,危害人体健康[34]。《中国药典》2020年版规定的部分药食同源物质重金属含量限制标准为:铅(Pb)≤5.0 mg·kg−1,镉(Cd)≤0.3 mg·kg−1,汞(Hg)≤0.2 mg·kg−1,砷(As)≤2.0 mg·kg−1,铜(Cu)≤20.0 mg·kg−1。此外,还应满足《食品安全国家标准·食品中污染物限量》对其重金属最大残留量的限定[35]。

芡实是睡莲科植物芡的干燥成熟种仁,具有健脾止泻、益肾固精、除湿止带等功效。它一般生长于池塘、沼泽和湖泊中,极易受到土壤和水中重金属污染的影响[36]。金小花等[37]测定了太湖流域28个不同产地芡实中的重金属含量,发现主要是镉、铬、砷和汞等超标,影响芡实的安全性。张志超等[38]通过等离子体质谱法(ICP-MS),测定不同产地22批次芡实中铅、镉、铬、铜、砷和汞的含量,发现部分产地的芡实存在镉、铬、砷和汞等重金属元素超标现象,且不同产地含量差异较大。

天麻是天麻属兰科植物的干燥块茎,具有神经保护、增智健脑、镇静催眠等功效。其食用块茎与土壤直接接触,生长周期长,容易造成重金属富集[39]。已有研究表明天麻存在重金属污染问题,赵晓慧等[40]在云南小草坝新鲜天麻中检出9种重金属元素,54份天麻样品中铅超标率达40.7%,人体铅积累超负荷会导致神经、造血与消化系统等发生功能障碍。金正强等[41]对云南32批天麻样本中的铅、砷、镉、铜进行风险评估,发现镉超标3.1%,而镉在人体中积累会损伤肾小管,干扰钙吸收,引发骨质疏松等。

因此,在种植药食同源物质来源植物之前要先选定重金属达标的土壤,加工过程中对仪器设备进行处理,制成相应保健食品前再对其重金属含量进行检测筛选,层层把控,确保其安全性。

2.3 真菌毒素

药食同源物质容易受到病原微生物污染,累积真菌毒素,低浓度即可对人体健康造成危害,使肝脏、肾脏和胃肠道等发生病变,甚至可能致癌、致畸、致突变。黄曲霉毒素(AFs)是最常见的一种真菌毒素,它是由黄曲霉和寄生曲霉次级代谢产生的一类结构相似的二氢呋喃香豆素衍生物,主要包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2等,其中AFB1的毒性最强[42]。

麦芽是由禾本科植物大麦的成熟果实经水浸泡后,在适宜的温湿度条件下发芽、干燥制成。麦芽炮制成炒麦芽后,可直接食用或用于泡茶、煮粥,有健胃消食、回乳消胀之功效。

胡玲等[43]通过UPLC-MS/MS分析发现72批次炒麦芽样品中黄曲霉毒素的阳性样品率为9.7%,且AFB1、AFB2、AFG1向茶汤中的迁移率分别为13.6%、17.0%、11.0%。研究表明,真菌毒素向水中的迁移率与其水溶性呈正相关,水溶性较弱的黄曲霉毒素迁移率低,水溶性强的则高[44]。

酸枣仁是鼠李科枣属植物酸枣的干燥成熟种子,具有养心补肝、安心宁神之功效[45]。孙梅峰等[46]利用免疫亲和柱-高效液相色谱-荧光检测器(IAC-HPLC-FLD)定量分析72批酸枣仁样品中的黄曲霉毒素,发现所有批次酸枣仁中均有不同含量的AFG2、AFG1、AFB2、AFB1检出,检出率分别为1.39%、1.39%、34.72%、44.44%。

综上所述,药食同源物质存在不同程度的真菌毒素污染,《中国药典》2020年版并未明确规定某些真菌毒素的限量标准,超标情况难以评判,亟待完善规范、强化监测,确保药食同源物质的安全使用[47]。

3 影响药食同源物质安全性的关键因素

药食同源物质兼具临床药用价值与食养保健功能。食用剂量、炮制方法、服用人群体质以及物质间相互作用都会影响药食同源物质的安全性和功效。

3.1 食用剂量与炮制方法

药食同源物质食用剂量不当、炮制失宜,易引发不良反应,存在安全风险。如苦杏仁中的苦杏仁酶可分解苦杏仁苷产生氢氰酸,抑制细胞呼吸,具有镇咳平喘的功效,但过量摄入苦杏仁可引起氢氰酸中毒。而蒸法和微波法能够“杀酶保苷”,达到减毒增效的作用[48]。火麻仁含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、膳食纤维等,烹饪后可直接食用,也可加工成火麻仁油,有润肠通便、补中益气等作用,但由于火麻仁油含有一定量的大麻酚类物质,食用过量可能引起中毒。研究表明,清炒和微波法均能降低大麻酚类物质的含量,增加脂肪酸的含量,为火麻仁的安全使用提供了依据[49]。因此,应选择合理的食用剂量和恰当的炮制方法以提高药食同源物质的安全性。

3.2 服用人群体质差异

服用人群体质也是影响药食同源物质安全性的重要因素,不同体质对药食同源物质的反应不同。如脾胃虚弱者不宜连续使用金银花。金银花是忍冬科植物忍冬的干燥花蕾,其主要有效成分绿原酸,是一种由咖啡酸和奎尼酸形成的酯类物质,具有清热解毒、抗氧化、增强免疫力以及保肝利胆等作用[50]。蒲含林等[51]研究发现,当金银花水提物质量浓度达到30 g·L−1以上时,连续饮用5 d后,小鼠开始出现死亡现象,肝脏颜色明显变暗,脾脏明显变小。由此可见,凉性金银花可能具有一定的肝毒性,体质虚弱者不宜连续使用。

3.3 物质间相互作用

某些药食同源物质与其他药物或食物同时服用可能会发生相互作用,影响其安全性和功效。人参为五加科人参属植物人参的干燥根及根茎,其主要成分是人参皂苷,有补脾益肺、生津养血、安神益智等功效。藜芦为百合科藜芦属植物,可用于治疗卒中、癫痫、喉痹等病症,但其主要化学成分甾体生物碱具有一定的心脏毒性和肝、肾毒性。章斌等[52]研究发现,藜芦与人参1∶1配伍时,人参皂苷类成分因其表面活性作用使藜芦中毒性生物碱的溶出率提高,从而导致藜芦毒性增加。由此可见,人参不宜与中药藜芦配伍使用。

因此,确定不同体质人群的适宜使用剂量,明晰药食同源物质的恰当炮制方法、合理配伍使用,对确保药食同源物质的安全使用、保障其功效发挥至关重要。

4 药食同源物质安全性评估前沿技术与发展趋势

近年来,药食同源物质的安全性风险评估研究取得了诸多进展,比如,化学成分分析技术的进步,对药食同源物质炮制方法、食用剂量、不同人群体质以及合理配伍的深入研究,安全性风险评估体系的不断完善等。安全性风险评估新技术在药食同源物质的安全性风险评估研究中得到广泛应用。

4.1 基于斑马鱼与类器官的生物表型可视化技术

斑马鱼与人类基因同源性高达87%,胚胎发育透明且发育阶段契合人类胚胎早期分化过程,其肝脏、心血管等器官的结构和功能与人类高度相似,是药食同源物质心脏、肝脏、肾脏等器官毒性及胚胎发育毒性评估的理想模式动物[53]。将受试物以浸泡方式给予斑马鱼,通过观测其生存指标、行为学、器官形态与功能的动态变化,可快速、直观地获取毒性信息。类器官作为体外模拟真实器官生理微环境与代谢功能的组织模型,与药食同源物质共培养,借助分析细胞代谢产物、关键酶活性及基因表达谱变化,可精准研判物质安全风险、生物利用度与代谢路径。不同评价模型优势互补,可为药食同源物质安全性风险评估提供可视化、高效精准的新路径[54]。

4.2 网络毒理学与多组学融合的分子机制解析技术

网络毒理学整合多学科理论与技术,构建化合物-靶点网络,深度挖掘药食同源物质的潜在作用靶点,系统解析毒性作用通路,综合剂量-反应关系,构建更精准的风险评估模型。协同基因组学、转录组学、蛋白质组学与代谢组学技术,可全面监测药食同源物质干预机体后分子水平的多维度变化,从基因转录、蛋白表达、代谢物生成与转化层面,锁定毒性关联生物标志物,精准评估潜在毒性风险,为安全性风险评估提供系统性、深层次的数据支撑[55]。

4.3 AI赋能的智能化风险预警技术

AI技术可通过数据收集与整理、成分分析与预测、作用机制研究、毒性病理学研究、风险评估与预警等方式助力药食同源物质的安全性风险评估[56-57]。如基于大数据挖掘与深度学习算法,高效收集、梳理药食同源多元数据,为其安全性评价提供丰富的参考数据;利用光谱分析技术结合AI算法,快速准确地识别和定量分析各种化学成分,预测潜在毒性;借助机器学习识别作用靶点、构建药食同源物质-靶点-疾病网络,深度解析作用机制,发现其可能存在的协同增效与不良反应;搭建智能化风险评估与预警系统,量化风险等级,实时监控生产-流通-使用各环节,及时预警处置安全隐患,全方位护航药食同源物质安全应用。

4.4 微量污染物检测技术

由于药食同源物质易受到农药残留、重金属以及真菌毒素等的污染,危害人体健康。因此,对各种污染物进行检测是药食同源物质安全性风险评估的重要内容。液相色谱-质谱联用法(LC-MS)具有高灵敏度和高特异性,能够检测到药食同源物质中残留量较低、难以用常规方法检测到的农药残留;ICP-MS凭借高灵敏度和多元素同时分析能力的双重优势,能够快速、准确地检测出多种重金属元素及其含量,确保产品的安全性[58]。

4.5 加工减毒工艺优化技术

炮制减毒、提取分离减毒、微生物发酵减毒等加工工艺对药食同源物质的安全性风险评估具有重要意义。部分药食同源物质本身含有安全风险物质,合理炮制是关键。如乌头经蒸煮炮制,可使乌头碱水解为低毒衍生物,降低安全风险[59]。依成分溶解度特性差异,针对性提取分离有效成分,截留安全风险物质于残渣中,可实现减毒增效。对于一些受到重金属、生物毒素等污染的药食同源物质,可通过生物吸附、沉淀转化及微生物发酵等技术有效脱毒,但发酵过程需严格控制温度、时间,防止产生新的有害物质。例如,某些霉菌发酵可能会产生霉菌毒素。因此,需要对发酵后的药食同源物质进行全面检测,评估微生物代谢产物的种类和含量是否符合安全标准,从而保证发酵产物的安全性。此外,发酵后的药食同源物质通常会变得更加稳定,降低因长时间储存而产生有害物质的可能性,从长期储存的角度提升了药食同源物质的安全性[60]。

5 结语

科学使用药食同源物质需统筹考量炮制工艺、剂量把控、体质适应性及配伍等关键因素,方能充分发挥其药用价值。展望未来,斑马鱼与类器官等可视化评价模型、多组学技术以及AI等前沿科技,将在食同源物质安全性风险评估领域获得更为广泛和深入的应用。通过多技术交叉融合与创新突破,有望构建起覆盖分子机制解析、动态过程监测、风险精准预警的全链条安全性评估体系。这不仅能为公众健康保驾护航,更将有力推动药食同源产业朝着规范化、科学化方向迈进,实现可持续发展。


来 源:徐慧娟,周家妁,郑 特,王朵朵,王玉婷,张 云.药食同源物质的安全性风险评估研究进展 [J]. 药物评价研究, 2025, 48(9): 2642-2651.

展开阅读全文

更新时间:2025-09-27

标签:养生   研究进展   安全性   物质   毒性   剂量   重金属   风险   毒素   农药   功效   决明子

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020- All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号
闽公网安备35020302034903号

Top