嘔吐毒素的食品污染、吸收代謝及腸道毒性研究進(jìn)展

郭紅艷，楊家慶，劉 園，莫妮娜，賈惠婷，陳 焱，鄭立友,*

（1.安徽工程大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.廣州市番禺糧食儲備有限公司，廣東 廣州 510000；3.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，北京 102209）

嘔吐毒素又名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON），由禾谷鐮刀菌（）、黃色鐮刀菌（）和克魯克威爾鐮刀菌（）產(chǎn)生，具有強(qiáng)烈的催吐作用。1972年日本人在食用含鐮孢菌的發(fā)霉大麥時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)DON的催吐作用。DON為含3 個(gè)游離羥基的極性化合物，為無色薄晶體，分子式CHO，相對分子質(zhì)量296.3，溶于水和極性有機(jī)溶劑（如氯仿、乙醇、乙腈、甲醇、乙酸乙酯等）。DON在100 ℃（60 min）保持穩(wěn)定，在180 ℃（26 min）可降解50%，在200 ℃（6 min）和220 ℃（4 min）可降解50%。環(huán)境因素如溫度、水分活度和pH值是影響DON生成的關(guān)鍵因素。此外，赤霉病的發(fā)病率一度被認(rèn)為和DON的濃度呈正相關(guān)。

DON被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為3類致癌物，世界上超過40 個(gè)國家對食品和飼料中的DON制定了相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)。2011年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會規(guī)定DON（含乙?；问剑┑臅憾咳兆畲竽褪芰浚╬rovisional maximum tolerable daily intake，PMTDI）為1 μg/（kg·d），2017年歐洲食品安全局規(guī)定DON的每日耐受攝入量（tolerable daily intake，TDI）為1 μg/（kg·d）。目前，我國已制定了糧食、食品（谷物及其制品）、飼料原料及飼料產(chǎn)品中的DON限量標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 我國制定的糧食、食品及飼料中DON的限量標(biāo)準(zhǔn)Table 1 China’s safety limits for DON in grain, food, and feed

本文從食品鏈、人群、地域等不同角度分析國內(nèi)外糧食和食品中DON的污染現(xiàn)狀及特性，并由污染特性引出DON衍生物；進(jìn)一步闡述DON的機(jī)體及分子吸收和代謝機(jī)制；針對DON作用的第一道器官組織——腸道，分別從細(xì)胞、動物和人體層面介紹DON（含衍生物）的腸道毒性效應(yīng)，并對今后的研究做出展望。

1 DON的食品和糧食污染

1.1 食品鏈

從食品鏈角度而言，真菌毒素的污染可發(fā)生于作物的產(chǎn)前收獲、存儲和加工過程任一階段，且在這一生產(chǎn)過程中，真菌毒素的含量呈動態(tài)變化（圖1A）。DON主要污染小麥、大麥、玉米和大米等谷物，由于DON對研磨和熱處理等加工工藝具有耐受性，故其在整個(gè)食品生產(chǎn)鏈中廣泛存在，且難以去除。例如，2019年珠海市的DON中毒事件，起因?yàn)槭惺勖鏃lDON污染，生面條中DON含量高達(dá)6 856～11 982 μg/kg。

圖1 食品鏈中的DON[8-9]Fig. 1 DON in food chain[8-9]

食品生產(chǎn)鏈中DON的量變與質(zhì)變相生相隨。如圖1B、C所示，在物理、化學(xué)等加工因子的作用下，DON往往發(fā)生遷移、轉(zhuǎn)化、基質(zhì)結(jié)合或稀釋現(xiàn)象，其自由態(tài)含量發(fā)生變化，甚至轉(zhuǎn)化為DON衍生物，溫度、加熱時(shí)間、酶助劑、食品成分及食品尺寸等是最主要的影響因素。這種質(zhì)變或量變現(xiàn)象似乎與DON的穩(wěn)定性相悖，推測可能與食品基質(zhì)的復(fù)雜性有關(guān)。與此同時(shí)，少量研究報(bào)道了相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即加工因子的影響有限，食品中的DON保持一定的穩(wěn)定性。相悖的研究結(jié)論可能源于食品基質(zhì)、檢測方法、統(tǒng)計(jì)分析方法、毒素分布規(guī)律和加工工藝等產(chǎn)生的影響，因而，食品加工鏈中DON的穩(wěn)定性仍需探索和確證。

食品原料的毒素污染情況很大程度上決定了加工過程中各種副產(chǎn)物、半成品或成品的毒素污染水平，且DON的含量變化及分布規(guī)律可能受原料品種的影響，如BRS 374品系小麥磨粉后麩皮與磨碎小麥的DON水平相當(dāng)，是面粉中DON含量的2 倍，而BRS parrudo小麥磨粉后麩皮與面粉的DON含量相當(dāng)。一般而言，加工成品的毒素含量低于食品原料中的毒素含量（表皮副產(chǎn)物除外），但加工過程中真菌毒素變化規(guī)律復(fù)雜。以小麥面包的生產(chǎn)為例，初加工過程中的清洗、分選、去殼和磨粉等導(dǎo)致DON的再分配和再分布，但無法破壞其結(jié)構(gòu)，DON在外層副產(chǎn)品富集。烘焙和發(fā)酵工藝對DON影響顯著，發(fā)酵過程中纖維素酶、蛋白酶、木聚糖酶和面粉改良劑等添加物導(dǎo)致DON含量升高，而無酶添加則降低DON含量。不同烘焙條件下（加熱溫度、加熱時(shí)間、食品尺寸等），DON含量從升高90%到降低90%不等，且伴隨隱蔽態(tài)DON（如Nor DON）出現(xiàn)。此外，亞硫酸氫鈉等食品添加劑降低DON含量，而山梨酸、檸檬酸等添加劑則對DON含量無明顯影響。根據(jù)德國聯(lián)邦研究所食品安全部門的報(bào)道，面包生產(chǎn)過程中的清洗、研磨、發(fā)酵和烘焙環(huán)節(jié)DON含量分別為初始含量的0.1～0.9、0.3～1.0、0.2～1.8、0.5～2.0 倍。

值得關(guān)注的是，DON在食品生產(chǎn)鏈中可轉(zhuǎn)化為隱蔽態(tài)形式，即DON衍生物，已報(bào)道的DON熱加工或非熱加工產(chǎn)物有D3G、DOM-1、Nor DON A-F、DONS、isoDON、DON-lactone、Hy-DON-lactone等（圖1C）。當(dāng)前，隱蔽型毒素的鑒定、含量檢測及毒性研究仍在進(jìn)行中，已報(bào)道的研究結(jié)果十分有限。食品加工過程中是否存在其他未知毒物，隱蔽態(tài)毒素是否會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，有待進(jìn)一步研究。除上述食品加工過程中形成的化學(xué)型隱蔽態(tài)形式外，DON經(jīng)生物轉(zhuǎn)化（植物、動物、微生物）形成的衍生物包括3-乙酰-DON（3-acetyl-DON，3ADON）、15-乙酰-DON（15-acetyl-DON，15ADON）、3-酮基-DON（3-ketone-DON，3-keto-DON）、3-異構(gòu)-DON（3-epimerization-DON，3-epi-DON）、DOM-1葡萄糖苷酸（DOM-1-glucuronide，DOM-1-GA）、DON-3-葡萄糖苷酸（DON-3-glucuronide，D3GA）、DON-15-葡萄糖苷酸（DON-15-glucuronide，D15GA）、DON-8-葡萄糖苷酸（DON-8-glucuronide，D8GA）、DON-7-葡萄糖苷酸（DON-7-glucuronide，D7GA）、DON-谷胱甘肽（DON-glutathione，DON-GSH）等。

1.2 地域

DON的污染在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)地域特點(diǎn)和人群特點(diǎn)。首先，從地域角度分析，DON的污染情況與國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、氣候及飲食習(xí)慣等有關(guān)。值得注意的是，DON的污染水平在中國、伊朗、黎巴嫩、坦桑尼亞、埃塞俄比亞、尼日利亞和南非等發(fā)展中國家較高，而污染率在德國、西班牙、荷蘭、法國和意大利等發(fā)達(dá)國家也較高。其中，非洲地區(qū)居民DON日攝入量最高，這可能與當(dāng)?shù)仫嬍硢我弧⒄婢舅仫L(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知不足及氣候條件等有關(guān)。世界五大洲的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，非洲地區(qū)玉米食品及亞洲地區(qū)的面包和小麥面粉DON污染水平極高，為500～800 μg/kg，歐洲地區(qū)面包、面粉、意大利面、蛋糕和披薩中的DON含量也達(dá)到100～200 μg/kg。

DON廣泛存在于谷物及其制品、牛奶及其制品和啤酒等食品中，以谷物的污染最為嚴(yán)峻。據(jù)國際糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織報(bào)告，世界上42 個(gè)國家的23 980 份谷物樣本中，小麥、玉米、大米、大麥、燕麥和黑麥中DON的平均含量分別為9 900、4 772、183、6 349、537 μg/kg和190 μg/kg。且近年來的尿液生物標(biāo)志物分析顯示，人群中約80%的個(gè)體暴露于DON?？梢?，DON已成為全球檢出率最高的真菌毒素之一，其對糧食及食品的污染是全世界共同面臨的嚴(yán)峻問題。

我國地域廣闊，部分地區(qū)橫跨不同氣候區(qū)，因而居民對毒素的暴露水平存在較大差異。在幾種易發(fā)生DON污染的糧食中，我國居民的膳食暴露源主要為小麥、玉米、大米和燕麥。國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)督系統(tǒng)2020年的數(shù)據(jù)顯示，2010—2017年，我國30 個(gè)省、自治區(qū)和直轄市的15 004 份食品樣本中，10 192 份小麥粉、1 750 份玉米粉、2 170 份大米以及892 份燕麥片中的DON（含乙酰化）平均污染水平分別為250、161、10、20 μg/kg，陽性率分別為77%、80%、26%和24%，其中我國居民86%的DON膳食暴露量源自小麥粉。盡管人群平均DON暴露水平和中值暴露水平分別為0.61、0.36 μg/（kg·d），低于PMTDI（1 μg/（kg·d）），但暴露呈現(xiàn)地區(qū)聚類特性和年齡特性，高暴露聚集區(qū)位于北方，而東南部地區(qū)食品DON污染嚴(yán)重，江蘇、甘肅、陜西、山西地區(qū)DON人群暴露水平超出PMTDI。江蘇、甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古、河北和新疆地區(qū)小麥粉DON平均暴露水平分別高達(dá)1.54、1.54、1.55、1.17、0.95、0.94 μg/（kg·d）和0.93 μg/（kg·d），安徽、四川、河南和浙江地區(qū)小麥粉DON平均暴露水平分別為0.86、0.70、0.60 μg/（kg·d）和0.59 μg/（kg·d）。不同年齡段人群暴露水平呈現(xiàn)顯著性差異，18 歲以下（3～6、7～12、13～17 歲）、18～59 歲及60 歲以上人群的DON（含乙酰化）平均暴露水平分別為1.02～0.65、0.56 μg/（kg·d）和0.48 μg/（kg·d）。2018—2019年，我國六大谷物主產(chǎn)區(qū)田間小麥的DON含量為0.000～7.200 mg/kg，平均含量為1.335 mg/kg，超出限量標(biāo)準(zhǔn)，可見DON污染形勢嚴(yán)峻。

1.3 人群

從人群角度分析，真菌毒素的暴露水平與年齡有關(guān)，因此特殊人群，如嬰幼兒和兒童，應(yīng)當(dāng)被更多關(guān)注。

一方面，嬰幼兒食品的加工原料較為單一，谷物是嬰幼兒食品原料的重要來源，而DON對谷物的污染最為嚴(yán)峻，因而嬰幼兒食品更容易受DON污染；另一方面，嬰幼兒飲食單一，生長快速，且體質(zhì)量較輕，解毒能力沒有發(fā)育完全，毒素暴露年限更長，因而對DON的暴露風(fēng)險(xiǎn)更為嚴(yán)峻。近年來，嬰幼兒對DON的易感性逐漸引發(fā)學(xué)者的關(guān)注：2010—2017年，我國3～6 歲和7～12 歲兒童對DON（含乙?；┑纳攀潮┞端剑ê←湻邸⒂衩?、大米、燕麥）分別為1.02、0.88 μg/（kg·d），高于成人、老人和青年，為所有年齡段中暴露風(fēng)險(xiǎn)最高的人群；2018年，突尼斯嬰兒谷物食品中DON陽性率為38%，DON暴露水平約為0.367 μg/（kg·d）；2020年，奧地利和捷克嬰幼兒谷物食品和配方奶粉中DON檢出率為7%，暴露水平約為0.33 μg/（kg·d）。此外，葡萄牙、意大利、荷蘭、厄瓜多爾等地區(qū)的嬰兒食品中DON陽性率為26%～44%，暴露水平為0.004～0.110 μg/（kg·d）。

2 DON的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝

2.1 機(jī)體吸收、代謝和解毒

機(jī)體對DON的吸收非常迅速，經(jīng)口攝入15～30 min即可在血液檢出DON，且DON代謝物瞬時(shí)分布于血漿、肌肉、腹部脂肪、胃、腸、肝、腎、心臟、腦和脾等組織。腸道系統(tǒng)對DON的吸收程度與物種類別、年齡、性別息息相關(guān)，DON在豬、鼠、牛、羊的腸道吸收率從7%到89%不等，差異顯著，這與腸道菌群的分布位置及pH值有較大關(guān)系。

腸道菌群可將DON轉(zhuǎn)化為無毒的脫環(huán)代謝物DOM-1，因此，腸道菌群分布位置在小腸之前或之后對DON的口服生物利用度、口服敏感性及代謝影響極大。豬等單胃物種的腸道菌群主要分布在小腸之后的結(jié)腸中，小腸對DON高度吸收，因此大部分DON可穿過腸道上皮，到達(dá)血液腔；僅一部分到達(dá)結(jié)腸的DON被腸道菌群轉(zhuǎn)化為DOM-1。因此，單胃物種攝入DON后，只有少量的DON以DOM-1的形式通過糞便排出，大部分DON在肝臟經(jīng)II相代謝反應(yīng)，以DON葡萄糖苷酸、DON、DOM-1-GA和DOM-1的形式通過尿液代謝排出（圖2A、B）。鑒于豬腸道和人體腸道的相似性，研究人員推測人體也可高效吸收DON。盡管尚無人體內(nèi)DON毒代動力學(xué)的確切數(shù)據(jù)，但人腸上皮細(xì)胞的體外模型已被廣泛研究和應(yīng)用，該模型評估人體內(nèi)DON的口服生物利用度為50%～60%。

需要注意的是，并非所有腸道菌群都對DON具有解毒能力。有研究認(rèn)為，人體和豬的原始腸道菌群并不具備DON解毒能力，相反，DON暴露誘導(dǎo)了解毒菌群的出現(xiàn)。此外，DON可在人體內(nèi)經(jīng)I相代謝和II相代謝途徑解毒，細(xì)胞色素P450氧化是DON最重要的解毒途徑。DON經(jīng)P450氧化形成I相代謝物，并進(jìn)一步通過谷胱甘肽--轉(zhuǎn)移酶和還原型谷胱甘肽形成綴合物（圖2C）。

2.2 分子吸收和外泵

分子層面上，糖蛋白PgP是DON的外泵蛋白，負(fù)責(zé)DON及其衍生物的運(yùn)出和排泄；然而，究竟DON如何進(jìn)入細(xì)胞，目前仍然沒有確切的研究定論。研究認(rèn)為，DON可能通過膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、內(nèi)吞或胞飲以及脂質(zhì)的膜擴(kuò)散途徑進(jìn)入細(xì)胞，但通過膜擴(kuò)散的可能性極低（圖2D）。盡管DON的細(xì)胞毒性效應(yīng)可能依賴于其直接結(jié)合膜受體的能力，但理論上只有分配系數(shù)log值接近0或?yàn)檎档姆肿硬拍芡ㄟ^脂質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，而DON在中性pH值條件下log值為-0.97。

圖2 DON及其衍生物的吸收、分布和代謝轉(zhuǎn)化Fig. 2 Absorption, distribution, and metabolic transformation of DON and its derivatives

3 DON的毒性

B6C3F1小鼠經(jīng)口攝入和腹腔注射DON的半數(shù)致死劑量為79、49 mg/kg。體內(nèi)、體外研究證實(shí)，特定劑量的DON影響腸道功能、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，毒性癥狀的強(qiáng)弱取決于多種因素，如污染水平、年齡、性別以及其他化學(xué)物質(zhì)可能存在的協(xié)同效應(yīng)。低至中等劑量的急性口服DON引發(fā)腹痛、惡心、嘔吐、腹瀉和腸胃炎等不良反應(yīng)；高劑量DON嚴(yán)重?fù)p害胃腸道黏膜淋巴樣和上皮細(xì)胞，導(dǎo)致出血、內(nèi)毒素血癥和休克；慢性DON暴露導(dǎo)致體質(zhì)量增加減少、厭食和營養(yǎng)吸收率的改變。氧化應(yīng)激、線粒體凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、核糖體應(yīng)激、脂質(zhì)過氧化和絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）等是DON等誘導(dǎo)毒性效應(yīng)的關(guān)鍵作用機(jī)制。

目前DON衍生物的毒性研究（圖3）多見于細(xì)胞毒性、腸道毒性、基因毒性和免疫毒性，而神經(jīng)毒性、生殖毒性和腎臟毒性研究相對較少，研究對象集中于乙?；吞腔疍ON，仍然缺少多數(shù)衍生態(tài)DON的毒理數(shù)據(jù)。其中，乙?；疍ON具有細(xì)胞毒性、基因毒性、腸道毒性和免疫毒性，D3G具有基因毒性和腸道毒性，DOM-1具有生殖毒性、細(xì)胞毒性和腸道毒性和免疫毒性。

圖3 DON及其衍生物的毒性[8]Fig. 3 Toxicity of DON and its derivatives[8]

4 DON的腸道毒性

盡管腸道系統(tǒng)對DON不太敏感，DON引發(fā)腸道毒性效應(yīng)（≥1 μmol/L）的劑量水平往往高于其引發(fā)免疫毒性（≥1 nmol/L）和神經(jīng)毒性（≥10 nmol/L）的劑量水平，但腸道是經(jīng)口攝入DON毒性作用的第一道器官組織，且暴露于高劑量水平DON。目前，DON的腸道毒性研究模型多見于腸道上皮細(xì)胞模型（HT-29、Caco-2細(xì)胞）、空腸外植體和豬、鼠、雞等動物模型。其中，豬和人體對DON的敏感性一致，嘔吐閾值為50～100 g/kg。

4.1 DON的腸道毒性效應(yīng)

大量細(xì)胞模型及動物模型的研究結(jié)果表明，真菌毒素的膳食暴露與慢性腸道炎癥有關(guān)。除影響腸道功能外，DON誘導(dǎo)腸道炎性因子的釋放和腸道相關(guān)激素的表達(dá)，導(dǎo)致全身免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌-腦系統(tǒng)的改變；而DON引起的炎癥反應(yīng)又反向作用于腸和血腦屏障，增加其滲透性，最終影響腸道對DON生物利用度。在信號傳遞方面，DON暴露誘導(dǎo)著名的雙向腸-腦軸（圖4A）。DON誘導(dǎo)的腸道信號通過感覺神經(jīng)、細(xì)胞因子、腸道激素和微生物因子4 種信號途徑傳遞到大腦，大腦信號進(jìn)一步通過自主神經(jīng)和神經(jīng)內(nèi)分泌輸出被反向傳遞到腸道，研究人員推測DON通過5-羥色胺信號通路誘導(dǎo)厭食和體質(zhì)量減輕。

圖4 DON及其衍生物的腸道毒性Fig. 4 Intestinal toxicity of DON and its derivatives

DON的腸道毒性效應(yīng)主要表現(xiàn)為縮短腸道絨毛高度、損害腸道組織完整性、抑制腸道細(xì)胞分化、破壞腸道菌群平衡，以及營養(yǎng)吸收減少、炎癥反應(yīng)、上皮先天免疫受損等系列負(fù)面效應(yīng)。DON衍生物的研究多見于乙?；问剑?/15ADON）、糖基化形式（D3G）及去環(huán)產(chǎn)物（DOM-1）（圖4B）。3/15ADON影響腸道絨毛高度和腸道通透性，誘導(dǎo)腸道細(xì)胞凋亡和組織病理學(xué)損傷；D3G誘導(dǎo)腸道細(xì)胞凋亡并導(dǎo)致厭食。值得注意的是，15ADON引起的腸道通透性改變、腸道細(xì)胞凋亡和組織病理學(xué)損傷程度超過DON。

4.2 DON腸道毒性效應(yīng)的上皮細(xì)胞模型和空腸外植體模型研究

腸道上皮的完整性對于防止毒素侵害、保證營養(yǎng)物質(zhì)吸收至關(guān)重要。小腸和結(jié)腸上皮細(xì)胞在基底外側(cè)暴露于大量到達(dá)血室的DON，為保持腸道屏障的完整性和功能性，腸道上皮細(xì)胞需要保持恒定的再生狀態(tài)，這種再生狀態(tài)依賴于上皮細(xì)胞的增殖和凋亡以及成熟和分化。

DON影響腸道上皮細(xì)胞的增殖、修復(fù)和更新，進(jìn)而破壞屏障完整性。三葉因子不具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖或分化的功能，但其介導(dǎo)的細(xì)胞遷移是上皮修復(fù)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。在HT29-16E細(xì)胞中，極低劑量的DON即可抑制三葉因子家族的mRNA水平表達(dá)（半抑制濃度243～387 nmol/L），從而影響腸道細(xì)胞的傷口愈合能力；在HT-29細(xì)胞模型中，DON上調(diào)活性氧水平、Ca和線粒體膜電位，影響MAPK及其下游通路表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。腸道上皮通過上皮細(xì)胞之間的緊密連接形成機(jī)體抵御外源危害的堅(jiān)固防線，在Caco-2細(xì)胞模型中，DON抑制細(xì)胞分化，介導(dǎo)跨膜電陰降低，伴隨與其呈負(fù)相關(guān)的細(xì)胞旁通透性增加，這種腸道屏障及通透性的改變依賴于MAPK通路和緊密連接的調(diào)節(jié)。此外，DON影響核糖體生物合成及轉(zhuǎn)錄、RNA合成/加工/成熟、膽固醇代謝、蛋白質(zhì)消化吸收及代謝相關(guān)的基因表達(dá)，以及糖代謝（三羧酸循環(huán)）、脂代謝（過氧物酶體等）、緊密連接和黏附連接、氨基酸代謝、蛋白質(zhì)合成相關(guān)的蛋白表達(dá)。

外植體包含了上皮組織中的所有細(xì)胞種類，可對來自單一供體的器官進(jìn)行不同暴露設(shè)計(jì)，因而引起毒理學(xué)研究的特別關(guān)注。外植體模型主要包括豬空腸外植體和雞空腸外植體等。在豬空腸外植體中，DON誘導(dǎo)絨毛萎縮或壞死，絨毛頂端腸細(xì)胞和上皮細(xì)胞微絨毛損傷，細(xì)胞旁通透性增加，跨上皮電陰降低，IL-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-8和IL-22等促炎因子上調(diào)，E-鈣黏蛋白表達(dá)減少，環(huán)氧化酶表達(dá)上調(diào)，脂質(zhì)過氧化增加，細(xì)胞抗氧化能力降低。在肉雞空腸外植體中，DON減少腸細(xì)胞及細(xì)胞核的尺寸，增加細(xì)胞質(zhì)空泡化和絨毛頂端脫落，上調(diào)細(xì)胞凋亡比例。

4.3 DON腸道毒性效應(yīng)的動物模型研究

大量動物模型的研究結(jié)果表明，DON引發(fā)空腸、回腸、小腸等腸道組織損傷，改變腸道通透性，并誘導(dǎo)腸道炎癥反應(yīng)。在小鼠模型中，DON導(dǎo)致每日攝食量和每日體質(zhì)量增加量減小，小腸長度和十二指腸/空腸質(zhì)量減少，空腸黏膜塌陷和細(xì)胞脫落，空腸跨膜電陰和二胺氧化酶降低，空腸、隱窩和腸系膜的緊密連接蛋白Claudin-1和Occludin下調(diào)、核增殖抗原Ki67和增殖細(xì)胞核抗原上調(diào)，與腸道再生功能有關(guān)的Wnt/-catenin信號通路受陰。在豬模型中，DON導(dǎo)致回腸、空腸、十二指腸超微結(jié)構(gòu)受損，腸絨毛高度、隱窩深度（空腸除外）降低，空腸和回腸組織中的核因子（nuclear factor，NF）-κB p65和NF-κB抑制蛋白α（NF-κB inhibitor alpha，IκBα）表達(dá)水平上調(diào)、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白表達(dá)水平下調(diào)，空腸組織的、干擾素γ、的mRNA表達(dá)水平上調(diào)、表達(dá)下調(diào)，小腸黏膜中的NF-κB、IκBα、環(huán)氧化酶2表達(dá)異常，ZO-1蛋白表達(dá)水平降低。在草魚幼魚模型中，DON增加腸道活性氧水平，降低腸道抗氧化能力，下調(diào)谷胱甘肽過氧化物酶1、錳超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的mRNA表達(dá)水平，激活細(xì)胞死亡受體和線粒體凋亡通路，通過下調(diào)緊密連接蛋白、和////和上調(diào)/的mRNA表達(dá)水平導(dǎo)致腸道物理屏障受損。在肉雞模型中，DON導(dǎo)致腸道細(xì)胞旁通透性改變，空腸和盲腸甘露醇泄漏增多，大腸桿菌異位增加。

此外，DON影響肉雞、豬、鼠、鱸魚等動物模型的腸道微生物的組成和豐度，引發(fā)腸道炎癥。DON抑制鏈球菌的生長，不影響大腸桿菌的生長，但以時(shí)間和劑量依賴的方式加劇大腸桿菌素的遺傳毒性。在小鼠模型中，DON顯著干擾短鏈脂肪酸代謝，降低瘤胃菌科和毛螺菌門豐度，增加脫硫弧菌門豐度；在鱸魚模型中，DON增加厚壁菌門、變形菌門和擬桿菌門的豐度，降低梭桿菌門豐度，引起腸道超微結(jié)構(gòu)的損傷。腸道微生物群被認(rèn)為是研究DON腸道免疫毒性的潛在媒介。

4.4 DON對人體腸道組織的影響研究

基于PMTDI值、毒性效應(yīng)劑量及低安全系數(shù)（0.6～100.0）的分析認(rèn)為，相較于黃曲霉毒素、赭曲霉毒素A或伏馬菌毒素B，膳食暴露水平的DON是影響人體腸道組織的更為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)因子，尤其對于腸道炎性疾病和乳糜瀉患者。實(shí)際污染水平的DON對人體腸道系統(tǒng)的影響為：1）引發(fā)腸道細(xì)胞DNA修飾和基因突變；2）改變腸道菌群；3）改變腸黏液的產(chǎn)生及組成；4）改變腸道屏障功能，增加腸通透性，雖然這種腸道屏障的改變可能與DON抑制蛋白質(zhì)合成有關(guān)，但Claudins表達(dá)的改變表明DON對腸道屏障的破壞與緊密連接有關(guān)；5）增加細(xì)菌和腸腔抗原的跨上皮通道，在不改變腸通透性的情況下，增加共生細(xì)菌穿過上皮細(xì)胞的移位；6）調(diào)節(jié)腸上皮促炎因子（如IL）的分泌；7）增加微生物和自身抗原的IgA生成；8）干擾Th1/Th2免疫平衡等（圖4C）。

5 結(jié) 語

DON的污染呈現(xiàn)地域特性、人群特性和食品加工鏈特性，食品加工因子誘導(dǎo)DON的量變和質(zhì)變。DON的代謝和毒性機(jī)理研究已經(jīng)廣泛開展，但DON的分子吸收機(jī)制仍未有確切定論。膳食暴露水平的DON是嚴(yán)重影響人體腸道組織的風(fēng)險(xiǎn)因子，DON在不同生物模型誘導(dǎo)的腸道毒性效應(yīng)已有系統(tǒng)研究，但DON的腸道信號傳導(dǎo)機(jī)制及其對腸道菌群的影響仍有待探索。此外，DON衍生物如乙酰化DON也呈現(xiàn)一定腸道毒性作用，15-ADON的腸道毒性效應(yīng)甚至強(qiáng)于DON，但多數(shù)DON衍生物的腸道毒性研究鮮見報(bào)道，這可能受限于當(dāng)前衍生物的檢測、生產(chǎn)和純化技術(shù)研究現(xiàn)狀。未來研究應(yīng)當(dāng)關(guān)注DON的分子吸收機(jī)制、腸道毒性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及其對腸道菌群的影響，并開展DON衍生物的毒理學(xué)研究。