脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性研究进展

霍星华，赵宝玉，郭玺，万学攀，王建军

西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌（712100）

摘要：脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）又名呕吐毒素（VT），是由镰刀菌产生的单端孢霉烯族污染性霉菌毒之一，脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）在霉败的饲料、谷物及谷物制品中常能检测出。由于DON的在重要粮食发霉以后的常见性，引起了不少国内外的学者的关注，随着研究手段的不断改进，对DON的研究也不断深入。本文从脱氧雪腐镰刀菌烯醇对粮食的污染现状，其理化特性，，对动物及细胞的毒作用和免疫功能的影响，及检测方法进行了综述。

关键词：脱氧雪腐镰刀菌烯醇，毒性

霉菌毒素是各种霉菌高毒性的代谢产物，在适当的温度、湿度、基质时，霉菌毒素便被合成。曲霉、青霉和镰刀菌是产生毒素的最主要霉菌。至今人们已知道大约有300种不同的霉菌毒素，但仅有少数被认为与畜禽疾病有关系。霉菌毒素的高量摄取，经常造成急性病状，然而低量摄取，则造成非特定的临床现象，例如，食物摄取量降低、生长不良、增重缓慢、死亡率增加、免疫抑制等。而单端孢霉烯族毒素是粮食中最常见的一类污染性霉菌毒素，由镰刀菌产生，包括T－２毒素、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol，NIV)、玉米赤霉烯酮(Zearalrnone)、伏马菌素(Fumonisin)、镰刀菌烯酮-X(Fusarenon-X，FX)和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)等。可对人、畜产生广泛的毒性效应，如食欲降低、体重减轻、代谢紊乱等。DON 是最常见的一种，在全世界范围内，是粮食、饲料和食品的主要污染霉菌毒素之一，严重影响人和牲畜的健康。它不仅可以污染农作物, 也可以污染粮食制品，对人和动物可以产生广泛的毒性效应。近年研究发现，脱氧雪腐镰刀菌烯醇对人和动物的免疫功能产生明显的影响。根据 DON 的剂量和暴露时间不同可引起免疫抑制或免疫刺激的毒性作用。目前国内外，对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的研究比较多，下文就DON的特性、污染现状、毒性作用、毒素对免疫功能的影响，以及毒素的检测进行了综述。

1. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇的历史与理化特性

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalnol，DON）是一种单端孢霉烯族毒素，主要由禾谷镰刀菌和粉红镰刀菌产生[1]。脱氧雪腐镰刀菌烯醇是诸罔信一等[2]，在1970 年首先从日本香川县感染赤霉病的大麦中分离到的。1973年,Vesohder从美国俄亥俄州西北部导致母猪拒食和呕吐的被禾谷镰刀菌污染的玉米中分离得到该毒素；并根据它能引发动物呕吐的特征，将其定名为呕吐毒素(V omitoxin，VT)。国内1976年从上海市金山县赤霉病元麦中分离出能使鸽子口服的致吐的纯品。徐一纯等（1979）从田间感染禾谷镰刀菌的赤霉病大麦中分离得到一种新的呕吐毒素，定名CBD2[3]。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇为雪腐镰刀菌烯醇的脱氧衍生物，其化学名称为 3 ,7 ,15-三羟基-12,13-环氧单端孢霉-9-烯-8 酮(3,7,15-trihydroxy-12,13-epoxytrichothec-9-en-8-one)；是一种无色针状结晶, 熔点为151～153℃，可溶于水和极性溶剂，如含水甲醇、含水乙醇或乙酸乙酯等，具有较强的热抵抗力和耐酸性，在乙酸乙酯中可长期保存[2]。在 PH4.0 条件下，100℃和120℃加热60min均不被破坏，170℃加热 60min 仅少量被破坏；在 PH7.0条件下，100℃和120℃加热 60min 仍很稳定，170℃加热15min部分被破坏；在 PH10.0条件下，100℃加热60min 部分被破坏，120℃加热30min 和 170℃加热15min 完全被破坏[4]。

2. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇对粮食的污染状况

脱氧雪腐镰刀菌烯醇主要由某些镰刀菌产生, 包括:禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、串珠镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、粉红镰刀菌、雪腐镰刀菌等许多粮谷类都可以受到污染, 如小麦、大麦、燕麦、玉米等。DON对粮谷类的污染状况与产毒菌株、温度、湿度、通风、日照等因素有关。这种真菌大多在低温、潮湿和收割季节，在谷物庄稼中慢慢生长，一般在大麦、小麦、玉米、燕麦中含有较高的浓度，在黑麦、高粱、大米中的浓度较低。

DON 污染粮谷的情况非常普遍,世界各地均有报道[5-8]，特别在中国、日本、美国、阿根廷、南非。在我国胃癌、食管癌等恶性肿瘤高发区居民饮食中的主要污染霉菌毒素之一。这种毒素污染粮谷类的情况非常普遍,其检出率和检出量都是最高的一种，检出含量最高者可达170.22ng/kg。在我国河北省食管癌、胃癌高发区居民饮食中污染率和含量均相当高。张帆等[9]采用高效液相色谱法（HPLC），对林县、磁县主要粮食面粉和玉米中的DON含量进行了调查，两县的DON检出率分别为53.8%和100%，林县样品(玉米)中DON平均含量(范围是384～9686ng/g)相当于低发区的3～9倍；而磁县霉菌污染更为严重，DON平均含量(玉米中为7959ng/g，面粉中为1032ng/g)约相当于低发区的10倍。

3. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性

脱氧雪腐镰刀菌烯醇在体内可能有一定的蓄积,但无特殊的靶器官,具有很强的细胞毒性。人畜摄入了被DON 污染的食物后,会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、站立不稳、反应迟钝等急性中毒症状,严重时损害造血系统造成死亡,但不同的动物对DON的敏感程度不一,猪

是最敏感的动物。另外，DON 对免疫系统有影响,有明显胚胎毒性和一定致畸作用,可能有遗传毒性,但无致癌、致突变作用[10]。但对免疫毒性研究结果冲突较多，尚无确凿的证据。

3.1 对动物的毒性

脱氧雪腐镰刀菌烯醇在低剂量时，主要引起动物的食欲下降，体重减轻、代谢紊乱等症状，大剂量可导致呕吐。动物对 DON 的反应有种属和性别差异，雄性动物对毒素比较敏感，猪比小鼠、家禽、反刍动物更敏感。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇通常与猪的抗拒综合症有关。猪饲料中的DON含量超过1ppb时，采食量显著降低，甚至拒食，体增重低于正常猪水平。由于在同样的病例中还出现呕吐症状。猪饲料中添加纯DON则降低饲料采食量，采食量的降低与添加浓度成反比。DON中毒的猪，一个症状是拒食，出现“僵猪”，玉米里如有10mg/kg的毒素含量就会引起猪的拒食，这种拒食可能是因毒素对消化道的局部刺激作用，还是由于适口性不良造成的，尚未定论；DON对牛、羊和成年鸡鸭则不出现拒食现象。乳牛似乎对DON不敏感，但低产牛群饲喂含DON的饲料也全发生疾病。鸡采食含DON高达18ppm的饲料无明显有害影响。当鸡采食含9.18ppmDON的饲料后，蛋和肉中检测不出DON。火鸡饲喂含5ppmDON的饲料也无明显有害影响。Iverson 等[11]用 DON 的浓度为0、1、5、10mg/kg 的饲料饲喂雄性、雌性大鼠2年发现动物体重增加与 DON 剂量呈负相关。雌性大鼠的血浆中 IgA、IgG浓度较对照组增高, 生化指标、血液学指标也可见明显异常。病理学检查还发现有肝脏肿瘤、肝脏损害。Banotai等[12]用含20ppmDON 的饲料饲喂雌性B6C3F1小鼠13周，发现体重明显减轻，血清IgA升高，而IgM和IgG降低，肾小球系膜IgA沉积出现血尿。Szkudelska等[13]研究发现，Wistar大鼠皮下注射１mg/kg DON，三天后血中胰岛素、葡萄糖和自由脂肪酸的含量