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    1. 真菌毒素聯合毒性效應研究進展

      時間:2021-11-30    點擊:206

          在大多數情況下,真菌毒素對飼料和食物的污染是混合污染。通常將幾種真菌毒素的交互作用主要分為加和作用、亞加性作用、協同作用、拮抗作用以及增效作用:

          ●加和作用(additiveeffects)是指兩種毒素混合作用而產生的毒性效應是這兩種毒素單獨作用時產生的毒性效應的相加值;

         亞加性作用(lessthanadditiveeffects)是指兩種毒素混合作用產生的毒性效應低于這兩種毒素單獨作用時所產生毒性效應的加和值,但是又分別高于這兩種毒素的單一毒性效應;

         協同作用(synergisticeffects)是指兩種毒素聯合作用產生的毒性效應高于這兩種毒素單獨作用產生的毒性效應的加和值;

         拮抗作用(antagonisticeffects)是指一種毒素對另一種毒素的毒性效應產生干擾作用;

         增效作用(potentiativeeffects)是指一種毒素本身不產生某種毒性效應,但當另一種毒素加入后,前者使得后者的毒性效應增強。


          真菌毒素毒性間的互作效應普遍存在,本文具體闡述了黃曲霉毒素、鐮刀菌毒素與其他真菌毒素的聯合毒性效應研究進展。

      一、黃曲霉毒素與其他毒素的聯合毒性     

              Sharma M等研究發現,AFB1OTA聯合作用對肉雞的體重增長、養分攝入、養分消化率和免疫功能具有協同效應。而CorcueraL等在研究大鼠腎臟、肝臟和骨髓細胞中發現,AFB1OTA混合污染物的遺傳毒性表現為拮抗作用。CorcueraL等研究了AFB1OTA聯合作用于肝癌細胞HepG2,結果顯示,這兩種真菌毒素對于細胞增殖影響表現出加和作用,而對于HepG2細胞基因毒性的影響則表現為拮抗作用。Sun等研究發現,AFB1和多種鐮刀菌類毒素(ZEA、FB1、DON)對大鼠肝臟細胞表現為協同毒性,也顯示綜合毒性增強。此外,AFB1FB1聯合作用下顯示免疫毒性增強。當AFB1DON同時作用于豬的肝臟細胞后,其細胞存活率明顯下降,低于兩者單獨作用時的細胞存活率,其聯合作用效果表現出明顯的加和效應黃曉靜等的研究發現,黃曲霉毒素和雜色曲霉素同時污染谷物基質,且兩者具有協同毒性。Mary等研究發現,在人肝癌細胞中,AFB1活化Cyp1A并增加芳烴受體(Ahr)的轉錄。同時,FB1引起Cyp1A活性和表達的小幅上升。結果顯示,兩者混合物的反應效力顯著升高,表明兩種毒素之間存在相互作用,FB1可能增加AFB1生物活性。

      二、鐮刀菌毒素和其他毒素的聯合毒性    

          鐮刀菌毒素包括DON、FUM、T-2毒素、ZEN等毒素,這類真菌毒素同時存在時毒性作用往往增強。李文竹等的研究發現,DONAFB1混合作用效果與兩者單獨作用效果之間不具有顯著性差異(p>0.05),說明了DONAFB1HepG2/C3A細胞的聯合作用類型表現為加和作用。徐慧等的研究發現,DON、ZEN聯合刺激組的ROS值分別大于相應的單獨刺激組,預測值和測得值之間無顯著性差異(p>0.05);DONZEN聯合作用對細胞內ROS的影響為加和效應。Alassane-Kpembi等的研究發現,DON及其乙;苌3DON和(或)15Adon的結合對豬IPEC-1和人CaCO-2細胞具有協同細胞毒性作用,特別是在低濃度(IC=10%~30%)下對CaCO-2細胞有抑制作用,在高劑量(IC=50%)下觀察到有加性效應。

         對于一種研究最多的混合物DON+NIV,McKeanC等研究發現,其對CaCO-2IPEC-1(在0.2-15M之間)具有協同作用。在中等細胞毒性水平(IC=50,或1M)上觀察到對小鼠J774A.1細胞有可加性,對IPEC-1有拮抗作用。DON+T2,在急性染毒(24-72h)時,對倉鼠CHO-K1細胞和猴Vero細胞有拮抗作用,而與CFU-GM細胞接觸14d有可加性。Ruiz等研究發現,DON+BEA共暴露對倉鼠CHO-K1和猴Vero細胞有拮抗作用。因此,即使在低細胞毒性劑量(IC=10-IC=30)下經常觀察到協同毒性,三葉草烯混合物也會產生各種細胞毒性效應,這取決于所研究的真菌毒素組合、所使用的細胞模型、暴露時間和所測濃度。Ficheux等研究發現,DON+FB1對低濃度的CFU-GMIPEC-J2細胞有拮抗作用(<0.5μM DON20μM FB1)。Ficheux等研究發現,T2+ZEACFU-GMVero細胞有可加性。CreppyEE等研究發現,FB1OTA在大鼠腦膠質瘤細胞、CaCO-2細胞和Vero細胞中表現為協同效應。

      三、三種毒素的聯合毒性      

          目前,對3種或更多種真菌毒素間聯合毒性的研究較少。Raju M V等研究發現,通過對肉雞飼喂含OTA、FB1T-2等單一毒素或組合毒素的飼料,發現任意兩種毒素組合對肉雞日增重、采食量和血清中GGT的含量的作用均呈協同效應,而與任意兩種毒素組合相比,3種毒素同時飼喂時其毒性并未增強。Kouadio等研究FB1、ZEN、DON兩兩或三元組合對CaCO-2細胞系的影響發現,這些霉菌毒素之間相互組合導致細胞活力降低的遞增順序為:FB1+ZEN<FB1+DON<ZEN+DON<FB1+DON+ZEN。DON+ZEA+FB1CaCO-2細胞上顯示加和性。ClarkeR等研究了AFB1、OTA、FB1兩兩混合作用于CaCO-2和牛腎細胞的結果,發現混合作用的毒性效應表現為加和作用,但是當采用高濃度的真菌毒素混合作用于上述細胞后,則其聯合效應表現為協同作用。而Wan等研究發現,NIV+ZEADON+NIV+ZEAIPEC-J2和人HCT116細胞有拮抗作用。Wan等還研究發現,DON+ZEA+FB1,NIV+ZEA+FB1DON+NIV+ZEA+FB1混合物,以及他們在IPEC-J2細胞上研究的所有其他混合物觀察到的效果相同,即在最低劑量(0.5μM DONNIV,10μM ZEA20μM MFB1)和最高劑量(2μM DONNIV、40μM ZEAFB1)有協同作用。

      四、展望      

          谷物和飼料在生產、收獲和貯藏等各個環節均可能受到真菌毒素的污染,并且常常是多種毒素混合污染,例如AFTOTA、AFTFUM、DONZEA等會同時污染玉米、小麥等谷類作物而且檢出率近100%。真菌毒素混合污染也危害人畜及農作物健康,其污染是不可避免的,加之有些真菌毒素會通過動物代謝轉化后進入人體,造成二次危害,使人體常常同時暴露于多種真菌毒素。對真菌毒素聯合毒性效應研究發現,大多數真菌毒素混合物都會產生加性或協同效應。但聯合毒性效應隨毒素種類、濃度的變化而變化外,實驗模型的設計包括細胞暴露類型、暴露時間、混合液中各真菌毒素的比例、終點以及選擇的統計模型方面等,也均會影響實驗結果。此外,大多數研究都在不到3d的時間內進行,缺乏關于亞毒性真菌毒素濃度長期暴露的數據,而這部分更接近于實際的食物和飼料消費習慣。因此,仍需繼續研究完善多種真菌毒素(包括二元及多元)聯合毒性評價,包括亞毒性真菌毒素長期暴露的聯合毒性效應以及聯合毒性的分子機理研究,這也是未來真菌毒素聯合效應評價的一個研究方向。

       

      文章資料來源:郝旭晨等.《農產品質量與安全》,2018,(06)。

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