董 俏，李曦婷，王文超，李化生，王 欣，尹榮煥

（沈陽農(nóng)業(yè)大學 畜牧獸醫(yī)學院，遼寧 沈陽110866）

三聚氰胺（Melamine）是典型的極性三嗪類有機雜環(huán)化合物，化學式是C3H6N6，它通常被廣泛應用于化工原料［1］。由于它的含氮量高達66.7%，按凱氏定氮法換算成粗蛋白的含量為416.27%。應用凱氏定氮法來檢測乳制品中的氮含量時并不能將三聚氰胺和蛋白氮區(qū)分開來。基于以上特點，三聚氰胺被一些不法商販人為地在食品和飼料商品中進行大量添加，從而達到降低生產(chǎn)成本，牟取巨額暴利的目的。2007年“美國寵物毒糧事件”、2008年“中國毒奶粉事件”，同樣的事件在新加坡等國也被報道出來［2］。此外，飼喂摻假飼料也可使牛奶、雞蛋、魚和肉類等畜產(chǎn)品中污染三聚氰胺。日常生活中，三聚氰胺也可以通過用于食品包裝的黏合劑滲入到食品當中。

畜禽體內(nèi)三聚氰酸的來源有兩種途徑，一種是外源攝入的，另一種是由攝入體內(nèi)的三聚氰胺在體內(nèi)水解而來。其過程是氨基逐步被羥基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，再水解生成三聚氰酸一酰胺，最后被水解成三聚氰酸［3］。這三種產(chǎn)物均為三聚氰胺的同系物。近年來的毒性研究也多表現(xiàn)為三聚氰胺與其同系物的聯(lián)合作用上。早期對動物實驗的研究表明，攝入高劑量三聚氰胺將會導致膀胱結石和膀胱癌的發(fā)生。而近年來新的研究發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺與三聚氰酸單獨作用時毒性較小，但當它們聯(lián)合作用時，即使攝入比它們單獨作用時小很多的劑量也會導致結石的發(fā)生［3－4］。本文就近年來對三聚氰胺的致病機理、毒性研究的進展進行了綜述。

1 三聚氰胺的致病機理

1.1 三聚氰胺導致腎衰竭的機理

動物體內(nèi)的三聚氰胺的排出主要是通過腎臟。含有三聚氰胺的血液在形成終尿的過程是會發(fā)生濃縮的，當三聚氰胺濃度達到一定程度就可以與體內(nèi)存在的三聚氰酸形成結晶。三聚氰胺和三聚氰酸結構中的氫氧基和氨基之間能形成水合鍵使這兩種物質(zhì)相互連接構成一個大分子的復合物，這種復合物不溶于水，在腎臟中形成結石，腎結石導致腎小管進行性管道阻塞和變性［4－7］。這一病變將導致機體內(nèi)的尿液排出困難，使腎毒性增加，最終引發(fā)腎衰竭［8－9］。

1.2 克雷伯氏菌對腎毒性呈促進作用

最新研究發(fā)現(xiàn)克雷伯氏菌（Klebsiella）參與了三聚氰胺在體內(nèi)的代謝反應，同時提高了三聚氰酸在體內(nèi)的生成量，被認為可以促進腎臟、輸尿管和膀胱結石的生成。有人將Wistar大鼠分為三組進行研究：包括高劑量的三聚氰胺組、三聚氰胺和抗生素混合組、抗生素組。研究結果發(fā)現(xiàn)混合組、抗生素組的Wistar大鼠與三聚氰胺組相比，Wistar大鼠很少發(fā)生或無腎損傷。這一結果表明某些腸道細菌物種的缺失會有助于減少三聚氰胺導致的腎損傷，說明細菌的減少與體內(nèi)三聚氰胺排泄量，在體內(nèi)存留時間以及產(chǎn)生的潛在危害有一定的聯(lián)系［10］。

研究者通過培養(yǎng)大鼠的糞便發(fā)現(xiàn)：三聚氰胺可以由大鼠糞便中的細菌轉化成三聚氰酸，推測這一過程也是由三聚氰胺的連續(xù)脫氨基反應生成的，而且當三聚氰胺作為唯一氮源時，這個反應是高效的，當有第二氮源存在時，三聚氰酸的產(chǎn)量會大幅度下降，由此說明三聚氰酸的生成量在不同個體間存在差異，它取決于個體的各種變量，如飲食［10］。研究顯示，存在于大鼠糞便中的三種Klebsiella菌在三聚氰酸的生成中發(fā)揮作用。

2 三聚氰胺的毒性研究

2.1 三聚氰胺對腎臟的毒性

三聚氰胺在動物體內(nèi)的代謝方式是一種惰性代謝，主要以原體的形式經(jīng)尿液排出體外。有研究表明，三聚氰胺和三聚氰酸對年幼的大鼠較年長的大鼠產(chǎn)生更為嚴重的腎損傷和更多的結晶沉積，且雄性大鼠較雌性大鼠更易發(fā)生腎損傷和腎結晶沉積。也就是說對年幼的、雄性的大鼠發(fā)生腎結晶沉積和腎功能衰竭的危險性更高［11］。此外，曾有人對不同性別、尿液pH值等因素對形成三聚氰胺相關結石風險的研究結果顯示：男性以2.4∶1的比例較女性易發(fā)生腎結石；酸性尿液與正常尿液以1.78∶1的比例較正常尿液增加了產(chǎn)生三聚氰胺相關腎結石的風險。

Early等［12］研究表明腎臟是三聚氰胺侵害機體的主要靶器官，其分別對大鼠和猴子的無可見有害作用水平（NOAEL）的研究表明：大鼠的劑量是每天140mg／kg，連續(xù)口服給藥14d；猴子的劑量是每天60mg／kg，連續(xù)口服3個月。此外，基因組生物標記物在大鼠腎組織中的測定結果為：KIM－1、CLU、SPP1、A2M、LCN2、tcfrsf12a、GPNMB、CD44顯著上調(diào)（P＜0.05），而 TFF3顯著下調(diào)（P＜0.05）。對猴子進行的三聚氰胺鼻灌胃給藥試驗發(fā)現(xiàn)，劑量為700mg／kg時表現(xiàn)出白色混濁尿、結晶尿和血清丙氨酸氨基轉移酶量增加等臨床癥狀，并且劑量為每天200mg／kg時產(chǎn)生腎損害［12］。有人曾采用多重檢測系統(tǒng)進行的研究發(fā)現(xiàn)：28日齡的雄性F334大鼠的RPA－1在三聚氰胺和三聚氰酸每天各120mg／kg劑量時升高，雌性大鼠的RPA－1在三聚氰胺和三聚氰酸每天各180mg／kg劑量時升高。然而，其他尿蛋白的生物標志物僅在每天240mg／kg劑量時顯著升高（P＜0.05）。在每天240mg／kg劑量下飼喂28d后，可見血液尿素氮和血清肌酐水平顯著性升高（P＜0.05）。

有關天然蜂蜜保護腎臟抵抗三聚氰胺毒性的研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)28d按每天20g／kg劑量給予雄性大白鼠三聚氰胺后，造成大白鼠腎功能發(fā)生損傷，體現(xiàn)在腎功能參數(shù)（尿素、肌酐和尿酸）顯著增加（P＜0.05）。此外，過氧化氫酶和谷胱甘肽－S－轉移酶量減少以及腎組織勻漿中脂質(zhì)過氧化物量增加，大白鼠的腎臟也發(fā)生了組織學改變。對同時同樣連續(xù)給予28d相同劑量三聚氰胺的大白鼠，按2.5g／kg體重用蜂蜜進行28d治療，結果發(fā)現(xiàn)大白鼠的腎功能得到了改善，抗氧化酶量增加，脂質(zhì)過氧化物量降低。大白鼠腎細胞的形態(tài)也因為用蜂蜜治療而得到了改善。這項研究表明天然蜂蜜能夠在一定程度上對三聚氰胺的腎毒性具有抵抗作用［13］。

2.2 三聚氰胺對肝臟的毒性

謝志輝等［14］的研究發(fā)現(xiàn)，隨著三聚氰胺與三聚氰酸混合劑量的升高，Bax蛋白表達量逐漸增多，且三聚氰胺與三聚氰酸混合高劑量情況下能誘導肝細胞發(fā)生凋亡。調(diào)控肝細胞凋亡的基因主要為Bax、Caspase－3，而凋亡抑制基因Bcl－2則與三聚氰胺和三聚氰酸誘導小鼠肝細胞凋亡的調(diào)控無關［15－16］。通過對小鼠肝臟解剖可見，混合劑量越大，肝臟組織發(fā)生病變越嚴重［14］。

近年來有研究顯示在雄性大白鼠的日糧中添加20g／kg劑量的三聚氰胺，喂養(yǎng)28d，可導致肝臟的血清總蛋白量降低和肝酶（丙氨酸轉氨酶、谷草轉氨酶和堿性磷酸酶）量增加等不良反應的產(chǎn)生。并且可見肝臟中央靜脈周圍組織發(fā)生壞死以及有三聚氰胺晶體沉著。還有研究發(fā)現(xiàn)用蜂蜜治療后，蜂蜜治療組的大白鼠與三聚氰胺組相比呈現(xiàn)出血清總蛋白量增高，谷草轉氨酶和堿性磷酸酶量降低，且肝細胞形態(tài)正?；蜉p微壞死等，認為天然蜂蜜對三聚氰胺所致的肝臟毒性具有抵抗作用［17］。

2.3 三聚氰胺的生殖毒性

Yin等［18］研究發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺及其與三聚氰酸混合均對小鼠的睪丸有一定的毒性作用，表現(xiàn)在生精細胞層數(shù)減少，核腫大、溶解且染色不均。此外，曲精小管某些部位的精子數(shù)減少或無成熟的精子，并導致睪丸間質(zhì)細胞和各級生精細胞的形態(tài)結構發(fā)生了改變。三聚氰胺及其與三聚氰酸混合均可以誘導小鼠睪丸生精細胞發(fā)生凋亡，且二者混合較三聚氰胺單獨作用毒性更強。Chang等［19］研究發(fā)現(xiàn)三聚氰胺及其與三聚氰酸混合作用均會使精子畸形率明顯升高（P＜0.05），并抑制睪酮的分泌，促進雌二醇的分泌。有研究表明三聚氰胺組與對照組和三聚氰酸組相比，小鼠早期和晚期胎兒死亡數(shù)顯著增加（P＜0.05）。研究還發(fā)現(xiàn)在羊水中有三聚氰胺，這說明了三聚氰胺可以從母體轉移到胎兒體內(nèi)，并且發(fā)現(xiàn)當攝入高劑量的三聚氰酸后也可以在母體的羊水中檢測到三聚氰酸［20］。

2.4 三聚氰胺的細胞毒性

早期的研究發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺對梨形四膜蟲的生長速率具有抑制作用并可同時使細胞發(fā)生形變，其IC50值為0.78g／L［21］。有研究表明三聚氰胺還對NRK細胞增殖具有呈濃度依賴性的抑制作用，對NRK細胞也可產(chǎn)生一定的氧化損傷，表現(xiàn)在超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶含量降低，而丙二醛含量升高。此外，三聚氰胺可以破壞NRK細胞膜和核膜導致線粒體膜電位消失，并且可以通過線粒體通路誘發(fā)NRK細胞發(fā)生凋亡，且三聚氰胺的濃度越高，細胞凋亡數(shù)越多。尹榮煥等［22］的研究表明，三聚氰胺及其與三聚氰酸混合作用都會對Vero細胞產(chǎn)生一定的毒性，能夠使Vero細胞的形態(tài)發(fā)生改變，抑制細胞的增殖，干擾Vero細胞對中性紅的攝取率，并且二者混合作用對Vero細胞毒性比三聚氰胺單獨作用毒性更強。

2.5 三聚氰胺的遺傳毒性和致畸毒性

張國文等［23］研究發(fā)現(xiàn)三聚氰胺通過嵌插的方式作用于DNA的加合位點，通過形成DNA加合物的形式對DNA造成損傷作用，并有可能使DNA產(chǎn)生誘變。林居純等［24］對昆明小鼠進行三聚氰胺微核試驗、精子畸形試驗及致畸胎試驗的研究發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺對骨髓細胞沒有毒性和不產(chǎn)生致突變作用，但其對精子的致畸率呈劑量效應關系，精子畸形表現(xiàn)在折尾、無鉤和胖頭，其中以折尾為主，說明三聚氰胺對精子有一定的致畸毒性和潛在的遺傳毒性。

3 小 結

近年來三聚氰胺及其與同系物的毒性研究主要是針對于其對某些器官或系統(tǒng)的致病性，及其潛在的遺傳毒性和致畸毒性。較新的發(fā)現(xiàn)是克雷伯氏菌在體內(nèi)可能使三聚氰酸生成量快速提高，從而增加腎毒性。而蜂蜜對大白鼠的腎臟和肝臟則具有一定的保護作用，能夠抵抗三聚氰胺所誘發(fā)的不利影響。此外，三聚氰胺可以通過母體轉移到胎兒體內(nèi)，且當母體攝入高劑量的三聚氰酸時也會在胎兒的羊水中被檢測到。在日常生活中，三聚氰胺作為一種用途廣泛的化工原料，人類和動物會不可避免的接觸到，因此對三聚氰胺毒性的檢測和評價就顯得至關重要。目前，關于三聚氰胺對某些組織、器官的致病機理的資料尚不全面，還有待進一步研究和完善，而具有降解或減少三聚氰胺對機體各組織、器官毒性功能的物質(zhì)的研究更迫在眉睫。

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