黃曲霉毒素B1

黃曲霉毒素（Aflatoxins，AFs）是一種真菌毒素，由黃曲霉（Aspergillusflavus）和寄生曲霉（Aspergillusparasiticus）產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，具有高毒性。AFs廣泛存在于各種糧食作物中，可能在作物成熟、收獲和儲存過程中造成污染。玉米、棉籽和花生等飼料作物容易受到黃曲霉毒素的污染，尤其是在高溫高濕的環(huán)境中，這些條件有利于黃曲霉的生長和毒素的產(chǎn)生。目前，在已鑒定出的20多種不同的AFs中，黃曲霉毒素B1（Aflatoxin B1, AFB1）毒性最強(qiáng)，對人類和動物的健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，已被世界衛(wèi)生組織列為一類致癌物。AFB1中毒可嚴(yán)重影響動物的生長性能和繁殖能力，而肝臟是AFB1在動物體內(nèi)的主要靶器官，其對肝臟的特殊的親和性而使肝損傷最為突出。我國GB 13078-2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中也對AFB1限量有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求（圖2）。

圖1.黃曲霉毒素B1的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖2.GB 13078-2017黃曲霉毒素B1在飼料中的限值

黃曲霉毒素B1對肝臟的致命打擊

AFB1由于具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)，在飼料中難以被除去，主要通過受污染的飼料進(jìn)入動物體內(nèi)。AFB1主要在腸道中被吸收，隨后進(jìn)入血液，運(yùn)送到肝臟。肝臟是體內(nèi)物質(zhì)代謝和解毒最重要的器官。當(dāng)機(jī)體攝入含有AFB1的飼料時(shí)，會導(dǎo)致急性或者慢性的疾病，其中，以肝臟的病變最為突出。在肝臟中，AFB1會發(fā)生還原、氧化、羥基化和去甲基化等多種代謝反應(yīng)，一部分轉(zhuǎn)化為毒性較小的代謝物，隨奶、尿液或膽汁排出；另一部分生成代謝毒性物質(zhì)AFBO可與RNA、DNA或肝臟蛋白發(fā)生反應(yīng)，造成DNA損傷、蛋白失活或變性，還能通過 CYP450酶的催化作用引發(fā)活性氧（ROS）的生成，導(dǎo)致機(jī)體遭受氧化應(yīng)激的損害，而且還會提高組織內(nèi)丙二醛（MDA）含量。

黃曲霉毒素B1對動物的健康影響主要體現(xiàn)在肝臟損傷和免疫系統(tǒng)抑制上。急性中毒表現(xiàn)為肝中毒癥狀，如精神萎靡、厭食、黃疸、出血等，而長期接觸會導(dǎo)致肝損傷，影響動物的生長性能和繁殖能力，體重下降和生產(chǎn)效率降低；進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

圖3.黃曲霉毒素B1造成的肉鴨肝臟損傷

膽汁酸的應(yīng)用

除了物理脫毒、化學(xué)脫毒、生物脫毒外，在飼料中補(bǔ)充外源性物質(zhì)，實(shí)施外源調(diào)控是減輕AFB1對機(jī)體毒性影響的重要途徑。膽汁酸作為一種天然的生物活性成分，已被證實(shí)對肝臟具有非常顯著的保護(hù)作用。膽汁酸通過多種途徑促進(jìn)AFB1在肝臟中的生物轉(zhuǎn)化和排泄，緩解AFB1引起的肝臟損傷。Liang Chen試驗(yàn)證實(shí)在飼料中添加膽汁酸可以保護(hù)肉雞免受AFB1誘導(dǎo)的肝毒性、炎癥和氧化應(yīng)激；同時(shí)明顯改善肉雞的AFB1代謝和AFB1/AFBO從肝臟到膽囊和盲腸的排泄。

1、促進(jìn)毒素代謝

膽汁酸提高超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）等抗氧化酶的表達(dá)。在肝臟解毒相關(guān)反應(yīng)中，GST可催化AFBO與GSH結(jié)合，轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的代謝產(chǎn)物將其排出體外。體內(nèi)的GSH含量是反映了氧化還原狀態(tài)的關(guān)鍵，AFB1的暴露會降低體內(nèi)GSH含量，還會降低抗氧化酶如過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）的活性，并提高如MDA等過氧化物的體內(nèi)水平。膽汁酸通過提高超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）等抗氧化酶的表達(dá)協(xié)助肝臟將AFB1轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的代謝產(chǎn)物。

2.促進(jìn)毒素外排：

膽汁酸通過肝膽途徑促進(jìn)毒素的清除。游離的膽汁酸可以促進(jìn)膽汁的分泌，增強(qiáng)膽汁對膽管的沖刷。膽汁分泌的增加可以協(xié)助肝臟將處理后的毒素帶入腸道，隨糞便排出，減少霉菌毒素在體內(nèi)的滯留時(shí)間，從而減輕毒素對機(jī)體的損傷。

3.緩解因毒素引起的肝臟損傷

膽汁酸激活FXR信號通路具有抗炎、抗凋亡、抗自噬等作用(圖4)。在肝臟中，F(xiàn)XR被認(rèn)為是一種多功能的細(xì)胞保護(hù)劑（圖5）。FXR維持肝臟正常的膽汁酸、葡萄糖和脂質(zhì)代謝；FXR促進(jìn)肝損傷后的再生和修復(fù)；FXR保護(hù)肝細(xì)胞免于死亡，增強(qiáng)細(xì)胞存活率；FXR通過抑制NF-KB和STAT3介導(dǎo)的信號通路來對抗肝炎癥，從而防止炎癥損害；FXR可以直接增加一些抑癌基因的表達(dá)，并抑制幾種癌基因的轉(zhuǎn)錄。

膽汁酸減輕氧化應(yīng)激。膽汁酸通過提高CAT和SOD的活性，降低了MDA水平，從而減輕了氧化應(yīng)激。

圖4.FXR信號通路抗炎、抗凋亡、抗自噬

圖5.FXR保護(hù)肝臟

膽汁酸激活TGR5信號通路抗炎、提高免疫、促進(jìn)膽汁流動（圖6）。TGR5的非代謝功能是保護(hù)肝臟，減少肝臟對炎癥信號的暴露，并維持正常的膽道功能。

TGR5抑制促炎的NF-κB活性，減少以下細(xì)胞因子的表達(dá):干擾素Y(IFNy)、白細(xì)胞介素13(IL-13)、IL-2、L6和TNFa，達(dá)到明顯的抗炎效果。

TGR5的激活會促進(jìn)氯離子分泌，隨后通過陰離子交換蛋白2(AE2)與碳酸氫鹽交換進(jìn)入膽管，維持膽汁流動并促進(jìn)毒素的外排。

圖6.膽汁酸激活TGR5信號通路的免疫效應(yīng)