赭曲霉毒素A研究进展

贺 亮，郑 文，刘玉峰，闵 杨，贺峻琳，罗 超，邓治邦

（1.湖南农业大学动物医学院，长沙 410128；2.湖南省沅江市畜牧水产局，沅江 413100；3.湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）

赭曲霉毒素A研究进展

贺 亮1，郑 文2，刘玉峰2，闵 杨2，贺峻琳1，罗 超3，邓治邦1

（1.湖南农业大学动物医学院，长沙 410128；2.湖南省沅江市畜牧水产局，沅江 413100；3.湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）

赭曲霉毒素A是一种常见的能感染作物和污染饲料的霉菌毒素，对多种动物和人的肾脏、肝脏造成损伤，有较强的致突变、致畸形和致癌的作用，还具备免疫毒性和胚胎毒性。文章对赭曲霉毒素A的一般性质、污染情况、毒性效应、检测方法和预防措施等方面进行了综述。

赭曲霉毒素；污染情况；毒性作用

赭曲霉毒素（ochratoxins）是由多种曲霉和青霉菌产生的一类危害严重的二级代谢产物，其中毒性最强且分布最广的是赭曲霉毒素A（OTA），被国际癌症研究机构分类为2b级潜在的人类致癌物质。赭曲霉毒素能污染玉米、小麦、花生、水稻和干果等多种农产品，经生物链传入动物和人体后，造成机体肾脏和肝脏等多个器官受损，降低动物生产性能，削弱机体免疫能力，抑制DNA复制，还能干扰受精过程及影响后代存活率。本文综述了近年来赭曲霉毒素A的相关研究进展，以期为进一步降低其危害提供参考价值。

1 赭曲霉毒素A的一般性质

1965年Van der Merwe等首次从赭曲霉中分离出了OTA。OTA是无色结晶粉末状化合物，微溶于水，易溶于极性有机溶剂，对热稳定，对蛋白质，特别是血清白蛋白具有高亲和力，有助于延长OTA在血清中的半衰期，促进其在动物器官中的生物积累［1］。OTA是由曲霉属和青霉属的真菌产生的次级代谢产物，其中主要包括赭曲霉（Aspergillus ochraceus）、木薯曲霉（Aspergillus carbo n-arius）、蜂蜜曲霉（Aspergillus melleus）、硬菌曲霉（Aspergillus sclerotiorum）、硫曲霉（Aspergillus sulphureus）和毕赤酵母（Pichia verrucossum）［2］。苯丙氨酸和氯化二氢异香豆素之间形成酰胺而合成OTA的生物途径尚不完全明了，但已知苯丙氨酸部分来源于莽草酸通路和聚酮化合物通路的二氢异香豆素部分，后者在青霉属和曲霉属之间不同，并且已经从几种真菌物种中发现了OTA聚酮化合物合酶基因［3］。

2 赭曲霉毒素A的污染情况

赭曲霉毒素对世界多地的玉米、小麦、花生、水稻和干果等农产品造成严重的污染。2013年，程传民等［4］对我国27个省，共计2 423个饲料样品进行了OTA的检测，发现玉米、玉米制品、小麦、小麦制品和饼粕类样品中OTA的检出率均高于20%，其中以西南和华南地区样品受污染最为严重。同年，Nguyen等［5］调查了美国6个地区144份早餐和零食样品受OTA污染的情况，这些食物的原料主要是玉米、燕麦和水稻，结果发现75份样品受污染程度达 0.10～7.43 ng/g。2013—2014年Sherazi等［6］每隔3个月从巴基斯坦收集一次家禽饲料样品，从收集到的80份饲料样品和286份饲料原料中分别检出被OTA污染的样品占31%和38%，浓度分别为51μg/kg和75μg/kg。不同国家和地区因为气候、种植生产方式等的不同，受到OTA污染的程度不同。潮湿的气候、长时间的收获期以及在潮湿的环境中不适当的储存，都有利于赭曲霉毒素在饲料和饲料原料中产生。

3 赭曲霉毒素A的毒性效应研究进展

OTA已被证明可诱导多种毒性作用，包括致畸性、致癌性、免疫毒性和潜在的内分泌干扰，尤其对人和多种动物肾脏危害极大，被认为与人类巴尔干地方性肾病关系密切。OTA在肾脏中跨膜转运主要依靠有机阴离子转运蛋白、有机阴离子转运多肽、寡肽转运蛋白转运和ATP结合盒转运蛋白介导，这些蛋白在OTA诱导肾毒性过程中发挥关键作用［7］。不同动物对OTA毒性的敏感程度不同，一般来说反刍动物的易感性低于其他动物，因为瘤胃对OTA有代谢作用。

3.1 人

OTA主要对人体肾脏造成严重损害，加速细胞衰老、抑制DNA复制，还能降低淋巴细胞活力。Yang等［8］将人近端肾小管上皮细胞（human renalproximaltubular cells，HKC）暴露在不同浓度OTA环境下培养72 h，端粒分析发现，亚致死剂量OTA能加速HKC衰老；蛋白质印迹测定显示，在OTA诱导HKC衰老期间，p53-p21和p16-pRB途径与埃兹蛋白相关的细胞扩散变化被激活。有研究表明，人胚肾细胞经过OTA处理24 h后，会导致活性氧的产生和线粒体膜电位的降低，并且诱导细胞周期停滞在S期，细胞周期蛋白A2、细胞周期蛋白E1和CDK2在 mRNA及蛋白质水平上均显著降低［9］。González-Arias等［10］利用彗星试验研究发现，15μM浓度的OTA能引起人淋巴细胞的细胞抑制作用，0.075～5μmol/L浓度的OTA导致淋巴细胞的DNA修复能力延迟，1.5μmol/L和5μmol/L的OTA浓度下观察到出现微核现象。

3.2 猪

OTA可增加猪感染病毒的风险，严重危害猪的肝肾功能。Gan等［11］通过体外试管试验发现，低剂量的OTA能显著提高猪圆环病毒2型DNA的复制和感染细胞数量，体内试验证实，OTA能降低猪体内谷胱甘肽、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶含量，但使丙二醛水平升高。该试验表明，OTA能导致猪被圆环病毒感染的风险增大。Pleadin等［12］在肥育猪的饲料中添加浓度为250μg/kg的OTA，持续4周后测定OTA在各组织器官中的含量，结果表明，肾脏中浓度最高，为13.87μg/kg±1.41μg/kg，接着依次分别为肺（10.47μg/kg±1.97μg/kg）、肝脏（7.28μg/kg±1.75μg/kg）、脾脏（4.81μg/kg±0.99μg/kg）、肌肉组织（4.72μg/kg±0.86μg/kg）、脂肪组织（4.11μg/kg ±0.88μg/kg）、心脏（3.71μg/kg±1.09μg/kg）以及脑组织（3.01μg/kg±0.25μg/kg）。另有研究表明，每千克饲料中添加300μg OTA连续饲喂猪30 d（对照组不添加），通过测定猪血清生化指标发现，试验组肌酐、尿素、钾和碱性磷酸酶在血清内含量显著升高（P<0.05），而葡萄糖和总蛋白水平显著降低，表明OTA导致肝肾功能受损［13］。

3.3 鼠

OTA可引起鼠体内氧化应激失调，诱导肾脏病变，并且对受精过程和胚胎发育有抑制作用。Palabiyik等［14］连续2周让试验组SD大鼠口服0.5 mg/kg OTA，发现OTA引起大鼠肝细胞局灶性坏死和单核细胞浸润，导致大鼠肝脏氧化剂和抗氧化剂参数不平衡，谷胱甘肽S-转移酶活性和谷胱甘肽水平显著降低，以及硫代巴比妥酸反应物质浓度显著增加。据报道，用浓度为70μg/kg和210μg/kg OTA的饲料饲喂雄性F344大鼠13周，大鼠肾脏严重受损，肾小管损伤分子-1在外髓组织外条中被检出，并且丛生蛋白的mRNA水平上升［15］。Hsuuw等［16］使ICR小鼠的囊胚暴露于0、1、5和10μg的OTA环境下孵育24 h，检测发现用10μg OTA处理的囊胚细胞凋亡水平显著升高，总细胞数量显著减少，胚胎移植后胎儿重量减少，表明OTA能诱导小鼠囊胚的损伤。Huang等［17］研究表明，OTA显著损害小鼠卵母细胞成熟，降低体外受精率，并抑制体外后续胚胎早期发育。

3.4 兔

OTA对兔造成肾脏损伤，降低繁殖率，还能影响兔免疫功能。Prabu等［18］用含1 ppm OTA的饲料饲喂新西兰兔，结果产生肾毒性，肾脏苍白、变软且扩大，表面还出现变色的病灶。有研究将OTA溶解于玉米油中，通过胃插管的方式将其注入到怀孕6～18 d的母兔体内，剂量分别为0.025、0.050和0.100 mg/kg。相比对照组，在0.100 mg/kg剂量组的情况下，总体发病率和骨骼异常显著增加，并且0.100 mg/kg剂量组的活胎数、平均胎儿重量和平均胎冠臀部长度均显著低于0.025 mg/kg剂量组［19］。Mir等［20］在8周龄新西兰幼兔的饲料中混入不同浓度的OTA，引发幼兔sRBC的抗体滴度降低，淋巴细胞在淋巴结、脾脏、胸腺以及盲肠粘膜下淋巴组织中出现变性和坏死等现象，表明OTA对体液免疫和细胞免疫有显著抑制作用。

3.5 家禽

OTA对家禽的毒性主要是降低家禽的生产性能，产生肾脏毒性、肝脏毒性及淋巴器官毒性。Sakthivelan等［21］在28日龄肉鸡的饮食中添加0、1和2 ppm OTA，导致OTA处理组肉鸡的生长速度显著降低，饲料消耗量和饲料转化率也呈下降趋势，并且这3项指标的减少在试验第一周便可观察到。有研究表明，在使用5 ppm OTA饲喂2周龄的雏鸡之后，通过组织病理学检查发现肾脏、肝脏和淋巴器官出现强烈退行性变化，大脑中出现水肿和退行性变化，骨髓中的肌肉出血［22］。欧盟委员会声明家禽饲料中OTA的最高耐受水平0.1 mg OTA/kg。Pozzo等［23］在雄性肉鸡日粮中添加0.1 mg OTA/kg，发现OTA诱导肾脏发生脂质过氧化反应，并且造成脾脏、法氏囊和肝脏退行性病变。此外在乳房和大腿肉中没有发现OTA残留。

3.6 鱼

OTA威胁鱼心脏及肾脏等器官，抑制鱼的发育生长。Wu等［24］将斑马鱼胚胎暴露在OTA环境下，斑马鱼会表现出不正常的心脏循环和小心脏室，还损害肾脏形态并降低斑马鱼胚胎的肾小球滤过率。同时受OTA处理过的胚胎减弱了在脊椎动物的器官发生和渗透调节中具有关键作用的催乳素受体的表达。Zahran等［25］在沟鲶的饮食中分别添加2、4、8 mg/kg OTA，3组剂量都致使沟鲶生长受到显著抑制，4 mg和8 mg OTA/kg的添加量组造成采食量、饲料转化率显著下降，8 mg OTA/kg组还诱使沟鲶对水霉菌的易感性增强，但OTA没有让抗菌肽表达量降低。有研究表明，持续3周对鲶鱼饲喂1 mg/kg OTA，能引起鲶鱼血清内丙氨酸转氨酶、谷草转氨酶、尿酸及肌酸酐显著增加，出现肾血管壁增生充血，管状上皮和间质组织严重坏死、变性等病理变化［26］。

4 结语

赭曲霉毒素分为A、B、C、D四种，但以OTA毒性最强、分布最广。OTA能对多种谷物、饲料及酒类造成不同程度的污染，各种OTA检测方法也应运而生。目前国内外常用的检测方法有高效液相色谱法（HPLC）、酶联免疫法（ELISA）、液相色谱-串联质谱联用法（LC－MS/ MS）、免疫亲和柱法（IAC）和胶体金免疫层析技术（GICT）等［27-28］。霉菌主要入侵作物受损部分，所以必须保护作物免受机械过程或昆虫造成的损害，并且尽量减少杂草或农业残留物等接种源。霉菌在炎热潮湿地区更易爆发，谷物收获之后应改善储存条件，注意干燥通风［29］。在加工前对污染的作物采用物理、化学和微生物等的方法进行脱毒处理。物理脱毒手段主要包括蒸煮、吸附、辐射等，化学脱毒是借助化学物质降低毒素的危害，而生物脱毒通常是运用微生物吸附和酶促反应达到目的［30］。蛋白酶中的羧肽酶A是目前被发现最多、应用最广的一种OTA脱毒酶［31］。OTA污染农产品之后不仅对经济造成巨大影响，而且OTA随着生物链在人和动物体内富集，严重威胁健康，因此，对于OTA的毒性机理和综合防控措施仍值得继续深入研究。

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Progress in Ochratoxins A

He Liang1，Zheng Wen2，Luo Chao3，etal
（1.College ofVeterinary Medicine，Hunan AgriculturalUniversity，Changsha 410128，China；2.AnimalHusbandry and Fishery Bureau，Yuanjiang 413100，Hunan，China；3.College ofOrientalScience and Technology，Hunan AgriculturalUniversity，Changsha 410128，China）

Ochratoxins are a family ofmycotoxins thatoccur commonly in crops and livestock feed，which can damage kidney and liver of many animals and people.Ochratoxins are considered to be mutagenic，teratogenic，carcinogenic，embryotoxic and immunotoxic.In this paper，the generalproperties ofochratoxins，contamination，toxic effect，prevention and controlmethods were reviewed.

ochratoxins A；contamination；toxic effect

TS207.4

A

2095-3887（2017）05-0059-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2017.05.015

2017-06-13

贺亮（1992-），男，硕士研究生。

罗超（1981-），男，讲师，博士。