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青霉酸毒性研究 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2023-07-13

关键词：青霉酸毒性联合毒性研究

摘　要：青霉酸是圆弧青霉代谢产物的主要成分。现已证明，青霉酸对各种动物具有毒性，主要引起心脏、肝脏和肾脏等器官的损伤，并具有潜在致癌性。青霉酸在饲料中的含量很高，而且污染极其广泛。因此，研究青霉酸的毒性、中毒机理及与其他毒素的联合作用，对保证饲料卫生和动物健康具有很重要的意义，该文就青霉酸的器官毒性、细胞毒性、分子毒性及联合毒性的研究进行综述。

青霉酸主要是圆弧青霉有毒代谢产物的主要成分，虽然现在对霉菌毒素的研究很多，但大部分集中在黄曲霉和镰刀霉毒素的危害，青霉酸由于毒性较弱而受到忽视。自1931年以来，已查明有青霉属、曲霉属等28种真菌产生青霉酸。青霉酸【PA】是一种无色针状结晶化合物，熔点83 ℃，分子式为C8H10O4，相对分子质量为170.16，极易溶于热水、乙醇、乙醚和氯仿，但不溶于戊烷、己烷。高粱、燕麦、小麦、玉米和大米上可产生青霉酸，花生、大豆上不能形成[1]，现在饲料中霉菌的污染率很高，且随季节、气候等改变而不同[2]。在湖南省采集的80个饲料样品中，青霉酸在饲料中的污染率占89.30％，圆弧青霉毒素【青霉酸占90％以上】的平均含量为0.38％，最高可达1.4％[3-4]，国外最高含量高达2％。
1　青霉酸的代谢
Park D L采用C14做标记，对大鼠进行口腔插管法，在48 h内，98％的青霉酸【PA】由胃肠道吸收，7 d后，82％的C14尿液中出现，13％出现在粪便中，部分出现在呼出的CO2 中。大部分的给药在72 h内被排除，在给药2 h～4 h后，PA在血及组织中达到最大浓度，红细胞中C14浓度最高，在肝、膀胱、肾、心及胆汁中也有很高的浓度，生物半衰期雄性为18.7 h，雌性为17.1 h，在血液、肝及肾的半保留时间【雄/雌】分别为24.2/14.0 h、19.8/17.8 h、21.3/19.0 h，尿液中无PA的原形形式存在，PA并不以原形形式清除。Chan P K采用C14 做标记，对排出的尿液进行分析表明，含C14的尿液代谢产物，强酸性的占23％，弱酸性占60％，强碱占2％，中性15％，对中性的尿液成分进行分离鉴定，主要代谢产物为非离子的生物大分子【Mr<5 000】。对雄性小鼠进行静脉注射【90 mg/kg】，超过90％通过尿液排泄，腹腔注射的有大约60％通过尿液，PA在小鼠肝组织匀浆中的代谢表明，当GSH存在时，代谢被很快提升。在微粒体制剂中，PA在30 min内转化成代谢物，代谢物不能用有机溶剂提取，其比母体的极性要高。
2　青霉酸的毒性
2.1　器官毒性
青霉菌在鸡、鹌鹑、小鼠、大鼠、虾等表现出类似洋地黄的心脏刺激作用，血管扩张作用和利尿作用，同时具有促进胃肠蠕动，增强子宫收缩和减慢心率的毒性作用[4]。何祖平等采用人工染毒的方法，观察或检测了PA中毒60 d内尼西鸡的病理组织学变化、血液生理生化指标和血清酶活性，结果表明，青霉酸中毒尼西鸡的主要病理变化为肝细胞脂肪变性，肾小管上皮细胞浊肿，心肌细胞颗粒变性；红细胞平均压积【MCV】和红细胞平均血红蛋白浓度【MCHC】显著下降；谷丙转氨酶【SGPT】、乳酸脱氢酶【LDH】和碱性磷酸酶【AKP】等血清酶活性显著升高[5]。用PA污染的饲料饲喂仔猪，其胸腺和脾的重量降低，而肝肾的重量增加。袁慧[6]对家兔PA急性中毒的临床与病理学进行了观察，结果表明，临床上出现体温降低，心率先快后慢，呼吸增数，胃肠蠕动加强，脱毛，蛋白尿和引起孕兔流产。病理组织学变化主要是肾、肝和心肌细胞变性，血液学检查出现平均红细胞【RBC】总数、血红蛋白【Hb】量显著少于健康兔，血液尿素氮【BUN】量明显增高，而血液总蛋白【TP】量则显著降低。采用PA对2、3、4 d的鸡胚攻毒，发现对心脏有急性毒性作用。
2.2　细胞毒性
PA对猪体外淋巴细胞有较强的抑制作用，研究表明，当PA浓度大于5 μg/mL时，抑制成纤维细胞蛋白质的合成，小于0.5 μg/mL时，抑制中国仓鼠卵巢细胞蛋白质的合成，可以引起DNA的断裂。对体外小鼠巨噬细胞研究表明，PA能使巨噬细胞膜的通透性大大增加，ATP的生成大量减少，能抑制亮氨酸进入蛋白质循环，蛋白质的合成也被抑制，当浓度大于1.0 mmol/mL时，RNA的合成也被严重抑制，PA对细胞的吞噬作用的抑制很明显，ED50＝0.09 mmol/mL时，非常敏感[7]。3.2 μg/mL～10 μg/mL的PA能抑制Hela细胞的生长，使细胞周期延长，则中间期细胞蓄积起来，又在同一细胞中致使DNA断裂。Gr bsch C等[8]研究表明，PA能促使人呼吸道上皮细胞死亡，阻断细胞的能量传导和降低细胞的呼吸作用。Thomas G等[9]证明，PA能诱导小鼠肺泡细胞发生炎症。
2.3　分子毒性
PA能抑制Na＋、K＋、Ca2＋进入青蛙的离体心脏，引起心脏骤停，进一步研究表明，PA通过阻止死亡诱导信号复合物caspase-8自我复制，来抑制Fasl诱导的细胞凋亡，谷胱苷肽和半胱氨酸可以中和这个抑制作用[10]。PA在高浓度时，可引起DNA单链断裂，低浓度时，可以诱导突变。
2.4　联合毒性
PA与其他毒素如赫曲霉素[11]、展青霉素、桔青霉素以及红色青霉素等相互作用，联合毒性增强，亚致死量的PA与赫曲霉素结合后，作用于小鼠，毒性明显增强，而且对肾脏的毒性作用相同[12]。作用于雏鸡，可以引起肝肾的上皮细胞出现颗粒样变性，免疫器官也发生退行性变化，作用于猪，可引起猪的试验性肾病。相关机理可能是由于PA在体内或体外对胰脏羧基肽酶有广泛的抑制作用，而胰脏羧基肽酶是将赫曲霉素转化成无毒产物的主要酶类[14]。PA和红色青霉素联合作用于狗，可引起狗的急性中毒，造成肝窦状隙肿胀，充血。在加大剂量后，可引起肝的广泛性的明显病变，但肝并没有出现实质性坏死。
2.5　致癌性与致突变性
PA对用枯草菌所做的重组试验呈阳性，用沙门菌做的Ames试验呈阴性。一方面在8-氮鸟嘌呤培养细胞表现出变异性，在大鼠的皮肤上，连续涂1 mg的PA，则发生肿瘤[15]，但经口投服，未证明出其致癌性，在用SOS呈色反应对PA进行遗传毒性的检测时，PA仅为低/弱诱导剂。
3　结语
PA在饲料中大量而且广泛存在，对动物肠道有较强的刺激作用，是否与现在泛滥的动物腹泻疾病有一定联系，对肺泡的巨噬细胞抑制很明显，是否与呼吸系统疾病有相互促进作用，这都需要进一步的研究证明，所以弄清PA的毒性机理，与其他毒物的联合毒性作用，以及是否在食物中的残留能对人造成危害迫在眉睫。另外，建立一种经济、快速、准确的检测方法和高效经济的去毒方法是今后的主要研究方向。

文章出自: 世科网