飼料中黃曲霉毒素B1的毒性機制研究進(jìn)展

■李 民 孔祎頔 張 雷 王桂芹*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動物 生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量安全教育部重點實驗室，現(xiàn)代 農(nóng)業(yè)技術(shù)教育部國際合作聯(lián)合實驗室，吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室，吉林 長春 130118；2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機械研究所有限公司，遼寧 沈陽 110036）

黃曲霉毒素（AF）是二氫呋喃香豆素的衍生物，是所有已知的霉菌毒素中對食品和飼料污染最嚴(yán)重、關(guān)注度最高、研究最廣泛的毒素，主要是由黃曲霉（Aspergil?lus flavus）和寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）所產(chǎn)生的有毒次級代謝產(chǎn)物，廣泛存在于自然界中，不但能夠污染土壤、農(nóng)作物及其副產(chǎn)品，還可通過食物鏈傳遞，嚴(yán)重威脅著人類和動物健康。AF首次發(fā)現(xiàn)于1960年，飼料原料中花生粕發(fā)霉導(dǎo)致英國發(fā)生10萬只火雞大量死亡事件，其后在美國、巴西等國家也先后被發(fā)現(xiàn)，引起全球關(guān)注。AF在水產(chǎn)中首次報道于1960年5月，美國某孵化場85%的虹鱒暴發(fā)了肝癌，最終原因歸結(jié)為飼料原料中棉籽粕被AF污染。此后，學(xué)者們逐漸開始對水產(chǎn)動物上AF污染展開了相關(guān)研究，飼料中AF中毒對各種魚類、甲殼類等水產(chǎn)動物的危害都十分嚴(yán)重。

黃曲霉毒素B1（AFB1）是AF的主要存在形式，也是AF及其代謝產(chǎn)物中研究最多、最具代表性的毒素，具有極強的毒性、致癌性和致畸性，1993 年被國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）劃分為Ⅰ類致癌物。已有大量報道證實，飼料中使用的多種原料，如玉米、大豆、魚粉、花生、大米等，經(jīng)常受到AFB1 污染。AFB1 短期多量或長期少量攝食均可誘發(fā)動物急性或慢性中毒，導(dǎo)致其生長發(fā)育遲緩、免疫功能下降、多種組織器官發(fā)生損傷，甚至導(dǎo)致其死亡，還可殘留于水產(chǎn)品、肉、蛋及奶制品中影響食品安全，進(jìn)而威脅人類健康。肝臟是AFB1代謝和蓄積的首要靶器官，其發(fā)生損傷可導(dǎo)致各類肝膽疾病，同時，AFB1 也嚴(yán)重?fù)p害動物的腎臟、脾臟、腸道和腦。文章綜述了AFB1在體內(nèi)的代謝過程及其毒性機制，以期為緩解AFB1誘導(dǎo)的機體損傷提供理論參考，為AFB1中毒的預(yù)防及治療提供新的思路。

1 AFB1的概述

1.1 AFB1的來源及理化性質(zhì)

AFB1 主要由黃曲霉和寄生曲霉代謝產(chǎn)生，是一類公認(rèn)的致癌性、遺傳毒性居于首位的真菌代謝產(chǎn)物，其純品為相對分子量312.27 的無色晶體，化學(xué)式為C17H12O6，分子結(jié)構(gòu)見圖1。AFB1難溶于水，易溶于氯仿、甲醇及二甲基亞砜等多種極性有機溶劑，性質(zhì)穩(wěn)定，熔點為268 ℃，在高溫、強酸條件下也很難分解，其毒力在普通的高壓滅菌4 h 才可降低50%。AFB1在紫外線下會發(fā)出藍(lán)色熒光，這是區(qū)別于AF其他類型代謝產(chǎn)物的關(guān)鍵特性。AFB1毒性比嘔吐毒素強30倍，比砒霜的強68 倍，比玉米赤霉烯酮強20 倍，致癌能力比二甲基亞硝胺強75 倍。AFB1 的作用劑量與動物的種類、年齡、性別和健康狀況緊密相關(guān)，幼齡和健康狀況差的動物對AFB1 更易感；且魚類和家禽對AFB1極度易感，但不同個體間仍存在較大差異。

圖1 AFB1的分子結(jié)構(gòu)

1.2 AFB1的檢測方法

目前，關(guān)于AFB1 的檢測方法主要集中于理化和免疫學(xué)檢測法，理化檢測法包括：薄層色譜法（TLC）、高效液相色譜法（HPLC）、親和柱-高效液相色譜法（IAC-HPLC）、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）等，免疫學(xué)檢測法包括：酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）、放射免疫法（PIA）、熒光偏振免疫法（FPIA）、時間分辨熒光免疫層析法（TRFIA）等，這些方法均已廣泛應(yīng)用于實驗室和生產(chǎn)中食品和飼料的AFB1檢測。其中，ELI?SA法檢測AFB1是當(dāng)下應(yīng)用最為廣泛的方法，對樣本純度要求低，其具有成本低、定量準(zhǔn)確、操作便捷、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點；TLC是最早檢測AFB1的方法，具有成本低、操作便捷等優(yōu)點，但準(zhǔn)確度較低；HPLC和HPLC-MS/MS 是檢測AFB1 比較權(quán)威的方法，精確度高，但設(shè)備成本高、前處理復(fù)雜、操作要求高。此外，隨著科技的進(jìn)步，多種新方法如電子鼻法、生物傳感器、免疫傳感器、多重PCR技術(shù)等也逐漸成為研究熱點，使得AFB1的檢測更加快速、安全、準(zhǔn)確。

2 AFB1在體內(nèi)的代謝

AFB1在未經(jīng)代謝作用前的母體化合物不具有致癌性，進(jìn)入體內(nèi)后先是主要為腸道所吸收，隨血液到達(dá)肝臟后經(jīng)生物轉(zhuǎn)化即“代謝激活”形成的代謝產(chǎn)物具有強致癌性，后主要經(jīng)腎臟排出體外。

2.1 Ⅰ相代謝反應(yīng)

AFB1的代謝主要由肝細(xì)胞中的Ⅰ相代謝酶細(xì)胞色素P450（CYP450）系統(tǒng)（包括CYP1A2、CYP3A4、CYP2A6）激活，通過一系列的羥基化、去甲基化反應(yīng)和環(huán)氧化、水合作用轉(zhuǎn)化，主要生成有劇毒、強致癌和致畸性的AFB1-8，9-環(huán)氧化物（AFBO），也會經(jīng)羥基化作用生成少量毒性較低的代謝產(chǎn)物包括黃曲霉毒素B2（AFB2）、黃曲霉毒素P1（AFP1）、黃曲霉毒素M1（AFM1）、黃曲霉毒素L（AFL）、黃曲霉毒素Q1（AFQ1）或黃曲霉毒素H1（AFH1），后通過膽汁、尿液或糞便排出體外。已有研究證實，AFB1 在8，9 位置的一對不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)發(fā)生的環(huán)氧化反應(yīng)，是其誘發(fā)致癌性和致畸性極為關(guān)鍵的代謝反應(yīng)。AFBO有兩個同分異構(gòu)體，即AFB1-exo-8，9-環(huán)氧化物和AFB1-endo-8，9-環(huán)氧化物，其中exo環(huán)氧化物毒性較強。

2.2 Ⅱ相代謝反應(yīng)

肝臟自身能夠?qū)ι倭康腁FBO發(fā)揮一定的解毒功能，最主要的方式是通過Ⅱ相代謝酶谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GSTs）催化AFBO與還原型谷胱甘肽（GSH）的結(jié)合，形成水溶性AFB1-GSH 代謝物，最終以無毒性的AFB1-硫醇尿酸（AFB1-NAC）形式經(jīng)腎臟隨尿液排泄。然而，一旦AFBO過量蓄積，其會與血清白蛋白的賴氨酸基團(tuán)結(jié)合，主要以AFB1-Lys形式殘留于血液，破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能，引發(fā)肝臟乃至整個機體發(fā)生損傷。同時，AFBO可與DNA分子結(jié)合形成誘導(dǎo)DNA發(fā)生突變的AFB1-N7-鳥嘌呤加合物（AFB1-N7-Gua），但該加合物在體內(nèi)極不穩(wěn)定，通常會生成較穩(wěn)定的AFB1-甲酰胺嘧啶加合物（AFB1-FAPY），最終從尿道排出體外。此外，其他參與AFB1解毒反應(yīng)的Ⅱ相代謝酶包括黃曲霉毒素醛還原酶（AFAR）、環(huán)氧化物水解酶（EPHx）和微粒體環(huán)氧化物水解酶（mEH）等。

3 飼料中AFB1的毒性機制

3.1 AFB1與生長發(fā)育

AFB1污染的飼料口感明顯下降，導(dǎo)致動物食欲和采食量下降。此外，AFB1對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物代謝、膽汁濃度及胰酶活性等均有很強的毒害作用，大量蓄積機體后造成動物生長遲緩，最終導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降。AFB1對小鼠的生長抑制作用，導(dǎo)致其體重下降。AFB1會降低兔的平均增重率（WGR）、飼料效率（FER）和營養(yǎng)物質(zhì)消化率，導(dǎo)致兔生產(chǎn)性能下降。AFB1導(dǎo)致雞體重下降，飼料系數(shù)（FCR）升高。AFB1也會影響水產(chǎn)動物的生長，高劑量AFB1 可降低水產(chǎn)動物終末體質(zhì)量（FBW）、體增重（WGR）、增重百分比（PWG）、特定生長率（SGR）、飼料攝入量（FI）和飼料效率（FER）等生長指標(biāo)，增加FCR等，從而降低生產(chǎn)性能和飼料利用，如尼羅羅非魚（Oreochromis niloticus）、草魚（Ctenopharyngodon idellus）、南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）、虹鱒（On?corhynchus mykiss）、金頭鯛（Sparus aurata）。AFB1可導(dǎo)致機體消耗更多的生物能源，降低血漿和肝臟中的碳水化合物、脂質(zhì)和能量代謝物可利用度，最終使其營養(yǎng)物質(zhì)攝取不足。AFB1的毒性可通過母體傳遞對胚胎發(fā)育造成危害，斑馬魚胚胎細(xì)胞暴露在AFB1后，會抑制其幼魚的生長發(fā)育，降低斑馬魚的SGR，導(dǎo)致其死亡率增加。

3.2 AFB1與氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激（OS）是指機體遭受內(nèi)外源因素刺激后，體內(nèi)產(chǎn)生大量高活性分子如活性氧（ROS）和活性氮（RNS）自由基，超出機體對自由基的清除能力，導(dǎo)致氧化與抗氧化系統(tǒng)動態(tài)失衡，從而引起細(xì)胞內(nèi)DNA、蛋白質(zhì)等大分子的氧化損傷，最終致使組織損傷。大量研究發(fā)現(xiàn)，AFB1可引發(fā)動物組織器官和細(xì)胞內(nèi)發(fā)生氧化應(yīng)激，增加ROS及H2O2水平，升高丙二醛（MDA）含量，而降低超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）、總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）、谷胱甘肽還原酶（GR）和過氧化氫酶（CAT）等活性，如小鼠、大鼠、肉雞、南美白對蝦、草魚和尼羅羅非魚等。AFB1可直接或間接地誘導(dǎo)機體產(chǎn)生大量ROS，消耗細(xì)胞內(nèi)的抗氧化物質(zhì)和自由基清除酶類，引起過氧化物積累，最終導(dǎo)致機體發(fā)生氧化應(yīng)激，并進(jìn)一步加快DNA損傷。8-羥基脫氧鳥苷（8-OHdG）作為氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的DNA氧化損傷的生物標(biāo)志物，其水平的升高可加速AFB1引起的DNA突變和致癌過程。有研究稱，AFB1誘導(dǎo)機體產(chǎn)生的ROS可促進(jìn)8-OHdG的生成，進(jìn)而引發(fā)DNA氧化損傷。同樣，AFB1可使雞肝臟和十二指腸中的ROS和8-OHdG水平顯著增加。由此可見，ROS誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激在AFB1的毒性機制中起關(guān)鍵作用；因此，增強機體抗氧化能力，清除機體內(nèi)多余的ROS對于緩解AFB1誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激至關(guān)重要。有學(xué)者研究表明，核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）信號通路與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，其對緩解氧化應(yīng)激至關(guān)重要。此外，有證據(jù)表明抗氧化酶的活性與其mRNA表達(dá)水平有關(guān)，而后者受Nrf2 信號通路的調(diào)節(jié)。核轉(zhuǎn)錄因子Nrf2廣泛表達(dá)于多種細(xì)胞和組織類型中，能夠調(diào)節(jié)抗氧化防御系統(tǒng)、細(xì)胞凋亡和能量代謝。在正常條件下，Nrf2的轉(zhuǎn)錄活性被Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1（Ke?ap1）抑制。在親核物質(zhì)或抗氧化劑的刺激下，Nrf2和Ke?ap1解離，然后Nrf2易位入核，與ARE結(jié)合，調(diào)控下游靶基因的表達(dá)。Li等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，AFB1可誘導(dǎo)肉雞肝臟發(fā)生氧化應(yīng)激，降低Nrf2及其下游基因血紅素氧合酶1（HO-1）的mRNA和蛋白表達(dá)水平，減弱Nrf2信號傳導(dǎo)，同時，AFB1降低GST的mRNA和蛋白水平，增強了體內(nèi)代謝毒性。AFB1致使小鼠和大鼠腎臟或肝臟中Nrf2和HO-1蛋白表達(dá)下降，Keap1蛋白表達(dá)升高。在草魚中也觀察到了相似的結(jié)果，AFB1升高頭腎和脾臟中ROS，降低Nrf2、CuZn-SOD、Mn-SOD、CAT、GSH-Px、GST、GSH和GR等基因mRNA表達(dá)。由此可見，AFB1能夠抑制核轉(zhuǎn)錄因子Nrf2的表達(dá)，導(dǎo)致機體抗氧化酶及Ⅱ相解毒酶活性下降。因此，調(diào)控Nrf2信號通路將是干預(yù)AFB1對動物機體毒性作用的關(guān)鍵靶點，通過激活Nrf2信號通路，進(jìn)而上調(diào)HO-1、GST、SOD和GSH-Px等基因表達(dá)，提高肝臟解毒功能，增強機體抗氧化能力，緩解AFB1誘發(fā)的氧化損傷。

3.3 AFB1與線粒體損傷

線粒體是細(xì)胞生物氧化的主要細(xì)胞器，肝臟中95%的能量都是由線粒體提供，以執(zhí)行多種生物學(xué)功能。而線粒體易受內(nèi)/外源ROS 的攻擊，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)損傷及功能障礙。據(jù)報道，線粒體呼吸鏈的損傷是釋放大量ROS的主要原因，過量生成的ROS又可攻擊呼吸鏈，由此形成惡性循環(huán)。從形態(tài)學(xué)來看，AFB1暴露可導(dǎo)致線粒體腫脹、空泡化及數(shù)量減少，如肉雞、尼羅羅非魚等。線粒體膜電位（MMP）能夠促進(jìn)細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換，其穩(wěn)定存在是維持線粒體氧化磷酸化的關(guān)鍵。線粒體受到因AFB1導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損傷后，會發(fā)生膜結(jié)構(gòu)損傷，MMP下降甚至丟失。MMP也參與細(xì)胞凋亡過程，MMP丟失會導(dǎo)致線粒體功能障礙，這也是細(xì)胞凋亡發(fā)生早期的關(guān)鍵。研究表明，小鼠細(xì)胞受到AFB1導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損傷后，線粒體結(jié)構(gòu)明顯受損，三磷酸腺苷（ATP）含量降低，MMP丟失，線粒體復(fù)合物Ⅰ～Ⅳ活性也受到抑制，線粒體生物合成相關(guān)基因過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子-1α（PGC-1α）、核因子E2相關(guān)因子1（Nrf1）、線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（Tfam）、線粒體動力相關(guān)蛋白（Drp1）、線粒體分裂蛋白1（Fis1）、線粒體融合蛋白（Mfn1）和視神經(jīng)萎縮蛋白（Opa1）的mRNA和蛋白表達(dá)水平下降。據(jù)報道，AFB1使肉雞心肌細(xì)胞和原代肝細(xì)胞線粒體產(chǎn)生過量ROS，MMP降低，線粒體功能受損。AFB1暴露后造成小鼠線粒體結(jié)構(gòu)損傷，MMP下降，細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞色素c（Cyt-c）蛋白表達(dá)水平升高，肝臟中ATP、PGC-1α、Nrf1和Tfam的mRNA和蛋白表達(dá)水平出現(xiàn)異常。Park等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，AFB1暴露導(dǎo)致牛乳腺上皮細(xì)胞MAC-T細(xì)胞質(zhì)和線粒體中鈣含量異常低，細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)遭到破壞，MMP失調(diào)，導(dǎo)致線粒體功能出現(xiàn)障礙。AFB1暴露會導(dǎo)致肉雞胸腺淋巴細(xì)胞線粒體腫脹，線粒體跨膜電位Δψm去極化百分比增加，線粒體功能發(fā)生障礙。綜上所述，AFB1暴露能夠誘導(dǎo)機體線粒體功能發(fā)生障礙，其在代謝過程中產(chǎn)生的ROS能破壞線粒體結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而導(dǎo)致線粒體釋放更多的ROS，從而形成惡性循環(huán)，加劇線粒體損傷，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。由此可見，氧化應(yīng)激及其誘導(dǎo)的線粒體功能障礙在AFB1誘導(dǎo)機體損傷中發(fā)揮重要作用。

3.4 AFB1與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）是一種主要的膜結(jié)合細(xì)胞器，由相互連接的高度分支的小管、囊泡和囊腔組成；其在真核細(xì)胞內(nèi)承擔(dān)著重要生理功能，為細(xì)胞內(nèi)鈣的儲存及蛋白質(zhì)的合成、折疊、運輸提供了主要的場所。在正常的生理條件下，ER在細(xì)胞內(nèi)保持穩(wěn)態(tài)，蛋白質(zhì)的合成、運輸?shù)裙δ苡行蜻M(jìn)行。但當(dāng)細(xì)胞受到內(nèi)外界因素刺激時（例如：重金屬、氧化應(yīng)激及病毒等），ER內(nèi)部穩(wěn)態(tài)被打破，導(dǎo)致鈣離子失衡及大量錯誤折疊與未折疊蛋白在腔內(nèi)堆積，進(jìn)而誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生應(yīng)激（ERS），并介導(dǎo)未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）及其下游通路以恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)。在正常生理狀態(tài)下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的分子伴侶蛋白（GRP78/BIP）與跨膜蛋白的肌醇需酶1（IRE1）、蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）及活化轉(zhuǎn)錄因子6（ATF6）在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面端結(jié)合，使三個跨膜蛋白保持未激活狀態(tài)；但當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生應(yīng)激時，分子伴侶GRP78/BIP與PERK、IRE1和ATF6解離，轉(zhuǎn)而與未折疊蛋白結(jié)合，此時，UPR下游的三條信號通路被激活。ERS是細(xì)胞內(nèi)的一種保護(hù)性應(yīng)激反應(yīng)，但當(dāng)應(yīng)激過強或持續(xù)時間過長時，細(xì)胞自身不再能發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，就會損傷細(xì)胞。據(jù)報道，持續(xù)的ERS能夠通過UPR激活核因子κB（NF-κB）信號通路、IRE1-c-Jun氨基末端激酶（JNK）通路、生長停滯及DNA損傷基因153（CHOP）及半胱天冬氨酸蛋白酶-12（Caspase-12），從而引發(fā)機體炎癥及細(xì)胞凋亡。從形態(tài)學(xué)來看，AFB1可導(dǎo)致組織或細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出現(xiàn)明顯腫脹和液泡。Li等（2021）發(fā)現(xiàn)，AFB1引起小鼠ERS 后，導(dǎo)致其肝臟中的BiP 和CHOP 的mRNA表達(dá)量顯著升高。此外，AFB1可引起雞脾臟細(xì)胞發(fā)生ERS，導(dǎo)致GRP78 和GRP94 的mRNA 表達(dá)升高。Park等（2019）發(fā)現(xiàn)，在牛乳腺上皮細(xì)胞系中，ERS主要調(diào)節(jié)因子GRP78的蛋白表達(dá)水平隨AFB1的增加而升高，AFB1 以劑量依賴性方式上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜信號蛋白PERK、ATF6α和IRE1α及其下游因子eIF2α的蛋白表達(dá)水平。與之相似，AFB1暴露導(dǎo)致雞胸腺淋巴細(xì)胞發(fā)生ERS，導(dǎo)致GRP78和GRP94的mRNA表達(dá)升高。據(jù)報道，ERS與線粒體功能障礙也密切相關(guān)。Hua等（2014）發(fā)現(xiàn)，ROS能夠破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+穩(wěn)態(tài)而啟動內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。從ER中釋放的Ca2+進(jìn)入線粒體，介導(dǎo)線粒體產(chǎn)生大量的ROS，而過量的ROS又會加速內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的衰竭以及加重線粒體損傷，造成惡性循環(huán)；此外，線粒體鈣濃度的增加會導(dǎo)致Cyt-c的釋放，改變膜電位，最終觸發(fā)細(xì)胞死亡程序。綜上，AFB1能夠引發(fā)ERS，并通過UPR相關(guān)途徑誘導(dǎo)機體炎癥和細(xì)胞凋亡的發(fā)生，由此可見，ERS可作為研究AFB1毒性機制的關(guān)鍵靶點之一。此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和線粒體外膜之間的緊密相連，ERS與線粒體功能障礙之間也存在密切聯(lián)系；而ROS又作為ERS及線粒體功能障礙的信號分子，因此，抑制氧化應(yīng)激及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能是未來防治AFB1致機體損傷的重要措施。

3.5 AFB1的免疫毒性

AFB1中毒會抑制動物免疫功能，主要表現(xiàn)在對體液免疫的抑制，其可抑制補體激活、降低免疫球蛋白產(chǎn)生，對機體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。大量研究證實，AFB1也能降低魚類血液中血紅蛋白和總紅細(xì)胞、升高白細(xì)胞數(shù)量，抑制補體系統(tǒng)的激活，降低溶菌酶（LYS）、酸性磷酸酶（ACP）和堿性磷酸酶（AKP）等體液免疫酶活性，引發(fā)炎癥反應(yīng)，如尼羅羅非魚、虹鱒、南美白對蝦。體外研究表明，AFB1暴露會誘導(dǎo)虹鱒胚胎中記憶B細(xì)胞顯著下降，進(jìn)而導(dǎo)致免疫細(xì)胞產(chǎn)生長期的免疫功能障礙。同樣，AFB1暴露會降低虹鱒淋巴細(xì)胞中免疫球蛋白的產(chǎn)生并抑制淋巴細(xì)胞增殖，最終抑制機體發(fā)揮免疫功能。據(jù)報道，AFB1通過激活斷奶仔豬肝臟中MAPK及NFκB 信號通路，并誘導(dǎo)其下游炎癥因子白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）等基因表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致肝臟炎癥。同樣，在小鼠的研究中表明，AFB1 顯著提高肝臟中Toll 樣受體2（TLR2）、Toll樣受體4（TLR4）、NF-κB、IL-1β、IL-6、及TNF-α的蛋白表達(dá)量，進(jìn)而造成小鼠肝臟炎癥。由此可見，AFB1可通過激活TLR2/TLR4-NF-κB信號通路誘導(dǎo)小鼠肝臟炎癥的發(fā)生。此外，Ma等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，AFB1誘導(dǎo)肉雞肝臟炎癥因子的表達(dá)，是因為其激活了NF-κB信號通路。由此可見，AFB1誘導(dǎo)肝臟炎癥與NF-κB信號通路密切相關(guān)。值得注意的是，AFB1劑量是抑制免疫功能的關(guān)鍵。有研究稱，低劑量AFB1可能不會影響肉雞體液免疫，其血清中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、補體3（C3）和補體4（C4）含量均未受到AFB1的影響，但AFB1暴露依然誘發(fā)了炎癥反應(yīng)，其血清中TNF-α和γ干擾素（IFN-γ）含量升高，脾臟中TNFα、IFN-γ和IL-6的mRNA表達(dá)水平升高。同樣的結(jié)果出現(xiàn)在虹鱒上，AFB1可升高腸道中TNF-α、轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）和白細(xì)胞介素-8（IL-8）的mRNA表達(dá)水平，引發(fā)了炎癥反應(yīng)。過量的AFB1會抑制南美白對蝦的先天免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致C 型凝集素（CTLs）、JAK 激酶（JAK）、髓樣分化因子（MyD88）和熱休克蛋白90（HSP90）等免疫相關(guān)基因mRNA表達(dá)升高，CYP450的mRNA表達(dá)下降。綜上，AFB1的免疫毒性會刺激動物機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答，不僅表現(xiàn)在抑制體液免疫方面，還會進(jìn)一步影響各免疫器官組織中的免疫相關(guān)基因表達(dá)，誘發(fā)炎癥反應(yīng)。NF-κB信號通路作為重要的炎癥通路，其在AFB1誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，并可作為緩解AFB1誘導(dǎo)機體炎癥反應(yīng)的重要靶點。

3.6 AFB1與細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是維持動物穩(wěn)定生長過程中的細(xì)胞自主有序的死亡機制。當(dāng)機體受到外界因素刺激后會發(fā)生細(xì)胞異常凋亡，引發(fā)機體損傷。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體及死亡受體途徑是細(xì)胞凋亡的主要途徑。據(jù)報道，AFB1促進(jìn)過量的ROS產(chǎn)生，造成氧化損傷后，加劇細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致促凋亡基因如Bax、BAK和天冬氨酸蛋白水解酶家族3、7、8、9、10（Caspase 3、7、8、9、10）等水平升高，抑凋亡基因如B 淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2）水平下降。此外，AFB1可激活p38 MAPK信號通路進(jìn)而通過免疫器官中的線粒體途徑和死亡受體途徑加劇細(xì)胞凋亡，AFB1可升高草魚頭腎和脾臟中Caspase3、Caspase7、Caspase8、Caspase9、FasL、Apaf-1和Bax等促凋亡基因mRNA表達(dá)水平，降低Bcl-2和Mcl-1等抗凋亡基因mRNA表達(dá)水平。Chen 等（2019）發(fā)現(xiàn)，AFB1 通過抑制AMPK/mTOR信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，上調(diào)促凋亡基因Bax的蛋白表達(dá)水平，下調(diào)抑凋亡基因Bcl-2的蛋白表達(dá)水平，增加了Bax/Bcl-2比值，引發(fā)細(xì)胞毒性。有研究表明，AFB1代謝過程中產(chǎn)生過量的ROS，破壞線粒體膜成分，導(dǎo)致MMP下降、Cyt-c釋放，流入胞質(zhì)，并激活天冬氨酸依賴性半胱氨酸蛋白酶（Caspases）級聯(lián)反應(yīng)，最終誘發(fā)細(xì)胞凋亡。此外，AFB1可通過PI3K/AKT信號通路引起小鼠腎臟組織細(xì)胞凋亡，AKT和磷酸化p-AKT的下調(diào)會抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)。AFB1還可通過PI3K/AKT/mTOR信號通路誘導(dǎo)小鼠細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致小鼠睪丸中PI3K、p-AKT 和p-mTOR 的蛋白表達(dá)下降。據(jù)報道，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的通路是AFB1誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機制之一。AFB1通過ERS通路誘發(fā)小鼠細(xì)胞凋亡，肝細(xì)胞凋亡率升高，JNK 的mRNA 表達(dá)上調(diào)，Cas?pase9 和Caspase12 的mRNA 表達(dá)增加，Caspase3 和Bax的mRNA及蛋白表達(dá)增加，Bcl-2的mRNA及蛋白表達(dá)下降。AFB1通過激活死亡受體途徑及ERS通路誘發(fā)雞脾臟細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致脾臟中Fas、FasL、Caspase3、Caspase8和Caspase10的mRNA表達(dá)升高，細(xì)胞凋亡率升高。綜上所述，AFB1與動物細(xì)胞凋亡相關(guān)機制已逐漸清晰，AMPK/mTOR信號通路及PI3K/AKT信號通路可能是其作用靶點之一。此外，AFB1代謝過程中能夠產(chǎn)生大量的ROS，進(jìn)而通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體途徑及死亡受體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。由此可見，ROS在AFB1誘導(dǎo)機體細(xì)胞凋亡的過程中發(fā)揮重要作用，通過抗氧化劑調(diào)控ROS的水平有利于緩解AFB1對機體造成的損傷。

3.7 AFB1與脂質(zhì)代謝

AFB1可能通過降低肝臟脂質(zhì)合成而導(dǎo)致機體脂質(zhì)含量降低，最終影響動物的脂質(zhì)代謝。已有文獻(xiàn)報道AFB1可降低水產(chǎn)動物肝臟、肌肉及全魚中脂質(zhì)含量，如奧尼羅非魚、南美白對蝦等，AFB1可降低哺乳動物肝臟中游離脂肪酸（FFA）和三酰甘油（TG）。高劑量AFB1（234 μg/kg）暴露會增加黃顙魚肌肉中的總脂質(zhì)（TL）和TG含量，降低水分、總蛋白（TP）和磷脂（PL）含量，并降低肌纖維直徑，不僅干擾脂質(zhì)代謝，還會損壞魚肉的營養(yǎng)價值和風(fēng)味。此外，AFB1還可導(dǎo)致水產(chǎn)動物血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）及谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）等指標(biāo)含量升高，影響肝臟代謝功能等。近年來，動物的代謝性疾病逐年增多，對養(yǎng)殖生產(chǎn)和動物產(chǎn)品安全造成了嚴(yán)重威脅。首先要保證動物飼料原料的安全性，AFB1作為危害飼料原料安全的重要毒素之一，常見的脫毒方法仍比較局限且具有一些副作用，亟待尋求一種安全高效環(huán)保的方法來解決飼料中AFB1污染問題。

4 小結(jié)與展望

AFB1在飼料中的污染十分嚴(yán)重，其極強的毒性、致癌性和致畸性對動物安全生產(chǎn)帶來重大威脅，給整個養(yǎng)殖業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，而加強飼料安全防控，尋求綠色、高效的脫毒物質(zhì)十分必要。

多數(shù)動物對AFB1 表現(xiàn)易感，尤其是水產(chǎn)動物對AFB1極度易感，但不同種屬、年齡、性別和健康狀況仍存在較大差異，導(dǎo)致AFB1 在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化效率不同。AFB1的毒性機制主要集中于動物生長發(fā)育、免疫毒性、氧化應(yīng)激、線粒體損傷、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和脂質(zhì)代謝紊亂，而氧化應(yīng)激、線粒體損傷、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、炎癥及細(xì)胞凋亡這幾方面密切相關(guān)；AFB1代謝過程中產(chǎn)生的大量ROS不僅能夠誘導(dǎo)機體發(fā)生氧化應(yīng)激，還能夠?qū)е聝?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及線粒體功能障礙；此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激又能夠誘導(dǎo)炎癥、細(xì)胞凋亡及脂質(zhì)代謝紊亂。綜上所述，氧化應(yīng)激聯(lián)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能在AFB1的致毒機理中發(fā)揮重要作用，但其如何發(fā)揮作用有待進(jìn)一步探究！目前，AFB1的致毒機理在畜禽中的研究較為深入，而在水生動物上缺乏系統(tǒng)性研究，因此，未來應(yīng)進(jìn)一步探究AFB1對水生動物的毒性作用及其機制研究，以期為緩解AFB1誘導(dǎo)水生動物機體損傷提供新靶點，為水生動物的健康養(yǎng)殖提供理論參考。