岳 珂，徐婷婷，曹芹芹，林露茜，張朝棟，鄭晶晶，仝宗喜，黃淑成

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450002）

赭曲霉毒素（ochratoxins）為一種真菌毒素，是由赭曲霉和鮮綠青霉代謝過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，廣泛存在于谷物、動(dòng)物飼料、肉、蛋、蔬菜、水果等中［1-2］。 赭曲霉毒素分為A、B、C、D 4 種，赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）毒性最強(qiáng)，對(duì)動(dòng)物飼料及動(dòng)物性食品的污染最嚴(yán)重， 在研究中也最受關(guān)注。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織估計(jì)，在美洲和歐洲受到2 種或2 種以上霉菌毒素污染的飼料樣品分別占40%和39%； 在亞洲其共同污染率已達(dá)到82%［3］。 研究表明，OTA 對(duì)人和動(dòng)物具有很強(qiáng)的毒性，主要表現(xiàn)為腎臟和肝臟損害、致畸、致突變、致癌、免疫毒性和腸道毒性。OTA 逐漸成為全球飼料安全領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)以及肉類和奶制品等食品監(jiān)管的重點(diǎn)。

OTA 的污染和分布范圍很廣， 不僅可以污染多種植物食品和產(chǎn)品，動(dòng)物飼料也時(shí)常被OTA 污染，導(dǎo)致OTA 污染始終存在于整個(gè)飼料供應(yīng)以及食物鏈。 動(dòng)物一旦食入被OTA 污染的飼料，OTA會(huì)通過胃腸道系統(tǒng)吸收并分布于肝臟、 腎臟、心臟、肌肉、血液等。 胃腸道是OTA 發(fā)揮毒性作用的第一靶器官。有研究表明，OTA 在腸道中引起的毒性作用主要包括抑制細(xì)胞增殖， 影響腸吸收功能和屏障功能［4-5］。 OTA 還能造成肉雞中樞淋巴器官的大小與重量發(fā)生變化，包括胸腺和法氏囊，兩者的主要作用為分別產(chǎn)生T 細(xì)胞和B 細(xì)胞。 此外，OTA 還會(huì)引起肉雞的外周淋巴器官（如脾臟）的大小與重量下降［6-7］。這些均說明OTA 在對(duì)肉雞免疫器官造成損傷的同時(shí)， 也對(duì)免疫器官的功能造成影響。 另外，人在食用被OTA 污染的動(dòng)物性食品或產(chǎn)品時(shí)，OTA 隨食物鏈進(jìn)入人體并蓄積，從而產(chǎn)生毒性作用，損害人類健康，因此，OTA 對(duì)動(dòng)物的毒性作用應(yīng)引起足夠重視。 筆者就OTA 對(duì)肉雞的毒性作用及其致毒機(jī)理的國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為有效防控OTA 損傷及保障畜禽健康養(yǎng)殖提供參考。

1 OTA 對(duì)肉雞的腸毒性

1.1 誘導(dǎo)腸道組織氧化應(yīng)激

OTA 主要通過肉雞食用霉變飼料進(jìn)入機(jī)體，所以胃腸道是其發(fā)揮毒性作用的第一重要靶器官。 肉雞機(jī)體中正常完整的腸道黏膜不僅有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與利用， 而且對(duì)腸道內(nèi)環(huán)境具有免疫保護(hù)作用。Yang 等［8］研究表明，富硒酵母對(duì)由OTA 引起的肉雞盲腸病理損傷有減輕作用， 損傷特征表現(xiàn)為電鏡下觀察到OTA 進(jìn)入胃腸道后引起少量腸黏膜的脫落與固有層少量的出血。 OTA對(duì)肉雞腸道的毒性作用主要通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激造成［9］。 孫林［9］在研究富硒酵母對(duì)OTA 誘導(dǎo)的肉雞腸道黏膜屏障損傷干預(yù)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，OTA 會(huì)造成肉雞盲腸組織中丙二醛（MDA）含量顯著升高，超氧化物歧化酶（SOD）與谷胱甘肽還原酶（GSH）活性顯著降低。 MDA 是脂質(zhì)過氧化過程終產(chǎn)物中最具代表性的標(biāo)志物之一， 通常被用于衡量氧化損傷的程度［10］。SOD 與GSH 是動(dòng)物體內(nèi)普遍存在的抗氧化酶，主要作用為清除自由基［11］。SOD 與GSH的活性是評(píng)價(jià)生物抗氧化能力的重要指標(biāo)［12］。 以上研究說明OTA 在腸道中通過導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化程度的加深與抗氧化程度的減弱， 從而誘導(dǎo)腸道發(fā)生氧化應(yīng)激，進(jìn)而造成損傷。

1.2 誘發(fā)腸道結(jié)構(gòu)受損

腸道是機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所，良好的腸道黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能的完整性對(duì)保持家禽機(jī)體健康具有重要意義［13］。 腸道緊密連接蛋白在維持腸道組織形態(tài)過程中發(fā)揮重要作用，也正是因?yàn)槟c道緊密連接蛋白的存在，腸道上皮細(xì)胞緊密連接排列，從而維持腸道上皮良好的通透性，抵御外界病原微生物以及外源性有害物質(zhì)的侵入［14］。 腸道上皮細(xì)胞緊密連接的結(jié)構(gòu)一旦被破壞，腸道上皮的通透性發(fā)生改變，外源性有害物質(zhì)或病原微生物進(jìn)入機(jī)體就會(huì)有越過腸道內(nèi)層的可能性，同時(shí)增加各種腸道和全身性疾病的發(fā) 病 風(fēng) 險(xiǎn)［15］。 Yang 等［8］通 過 研 究OTA 對(duì) 腸 道 緊密連接蛋白mRNA 與蛋白相對(duì)表達(dá)水平的影響，發(fā)現(xiàn)OTA 可通過刺激TLR4/MYD88 信號(hào)通路產(chǎn)生某些炎癥因子，調(diào)節(jié)NF-κB 信號(hào)通路，從而影響腸道緊密連接蛋白-1 （claudin-1）、 閉鎖蛋白（occludin）和緊密連接蛋白1（ZO-1）的表達(dá)。 當(dāng)腸道緊密連接蛋白的表達(dá)量降低時(shí)， 腸道通透性就會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而增加外源性有害物質(zhì)或病原微生物侵入動(dòng)物機(jī)體，從而對(duì)動(dòng)物的健康帶來威脅。

1.3 引起腸道菌群紊亂

腸道菌群作為腸道屏障的重要組成部分，在維持腸道動(dòng)態(tài)平衡和確保腸道健康方面具有重要作用。 腸道菌群的多樣性反映腸道菌群內(nèi)物種組成的復(fù)雜性，腸道菌群的豐富度反映腸道菌群內(nèi)物種數(shù)量的復(fù)雜性。 對(duì)食入OTA 的肉雞腸道菌群進(jìn)行α 多樣性分析表明，OTA 能夠降低腸道菌群的豐富度與多樣性［8］。 OTA 甚至能夠降低某些丁酸產(chǎn)生菌的相對(duì)豐度，后者在維持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用［8，16］。除了影響腸道微生物群的組成，OTA 還能改變腸道微生物群的代謝［17］。腸道微生物群通過其代謝產(chǎn)物與宿主的許多生理功能和各種疾病的發(fā)病機(jī)制相互作用［18］。 Zhai等［17］研究了姜黃素和富硒酵母等具有抗氧化特性的物質(zhì)對(duì)OTA 毒性作用的緩解效果， 發(fā)現(xiàn)對(duì)OTA 引起的腸道損傷與菌群紊亂具有一定的恢復(fù)作用。

2 OTA 對(duì)肉雞的肝毒性

2.1 干擾肝臟脂質(zhì)代謝

肝臟是動(dòng)物重要的解毒器官，也是OTA 作用的主要靶器官，OTA 進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體后的代謝與積累主要集中在肝臟［19］。 Li 等［20］通過對(duì)食用受OTA污染飼糧的肉雞進(jìn)行生長(zhǎng)性能指標(biāo)測(cè)定， 發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期食用受OTA 污染的飼糧會(huì)導(dǎo)致肉雞體重、平均日采食量與平均日增重降低， 肝臟的相對(duì)重量與絕對(duì)重量增加，說明OTA 能夠?qū)е氯怆u肝臟器官實(shí)質(zhì)性損傷， 生長(zhǎng)性能降低以及養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益下降。肝臟也是脂質(zhì)代謝的主要器官，大多數(shù)脂肪酸在肝臟中合成，并通過低密度脂蛋白（LDL）或乳糜微粒運(yùn)輸，以總膽固醇（TC）的形式儲(chǔ)存在脂肪組織中。 而高密度脂蛋白（HDL）可促進(jìn)膽固醇從周圍組織的吸收， 并促進(jìn)膽固醇向肝臟中分解代謝［21］。 Zhai 等［17］通過對(duì)OTA 引起的肉鴨肝臟氧化應(yīng)激損傷進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)OTA 能導(dǎo)致肉鴨血清中LDL 含量升高，這也說明OTA 干擾了機(jī)體的脂質(zhì)代謝。 而OTA 引起脂質(zhì)代謝紊亂在肉雞方面還未有深入研究。

2.2 誘發(fā)肝細(xì)胞功能受損

肝臟中發(fā)生的生化反應(yīng)都需要大量的酶參與其中， 而轉(zhuǎn)氨酶就是用于催化氨基酸與酮酸之間氨基轉(zhuǎn)移的一類酶，以谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）最有代表性。 鄒超［22］研究了富硒酵母對(duì)OTA 誘導(dǎo)肉雞肝臟毒性的干預(yù)作用，發(fā)現(xiàn)OTA 能夠?qū)е氯怆u血清中的ALT 與AST 活性升高。ALT 主要分布于肝細(xì)胞胞漿的可溶性部分，AST 主要分布于肝細(xì)胞胞漿的可溶性部分及線粒體［23］。當(dāng)肝臟細(xì)胞受到損傷時(shí)，肝細(xì)胞膜通透性增加，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的AST 和ALT 進(jìn)入血液，此時(shí)可檢測(cè)到血清中AST 和ALT 活性升高，因此，血清中AST 與ALT 的活性是反映機(jī)體肝臟功能的重要指標(biāo)。 OTA 能夠?qū)е氯怆u肝臟細(xì)胞發(fā)生實(shí)質(zhì)性損傷，而在受OTA 污染的飼糧中添加富硒酵母之后，肉雞肝臟細(xì)胞的損傷發(fā)生明顯改善［22］。

2.3 誘導(dǎo)肝臟組織氧化應(yīng)激

大量研究表明，OTA 可能通過誘導(dǎo)肝臟發(fā)生氧化應(yīng)激進(jìn)而導(dǎo)致肉雞肝臟功能受損。 Markowiak等［24］研究了雞肝細(xì)胞系中益生菌對(duì)OTA 的解毒效果， 發(fā)現(xiàn)OTA 會(huì)導(dǎo)致肉雞肝臟細(xì)胞中活性氧（ROS）的過量產(chǎn)生。 ROS 主要在細(xì)胞線粒體中產(chǎn)生， 能夠引起OTA 暴露的線粒體DNA 和膜不飽和脂肪酸發(fā)生氧化損傷［25］。 ROS 的積累可引發(fā)細(xì)胞膜上的脂質(zhì)發(fā)生過氧化作用， 進(jìn)而造成細(xì)胞膜破裂，導(dǎo)致氧化損傷。 此時(shí)，機(jī)體會(huì)通過提高體內(nèi)的抗氧化酶活性和啟動(dòng)溶酶體酶降解等途徑激活一系列的抗氧化反應(yīng)，以阻止進(jìn)一步的氧化損傷［26］。韓震［27］研究了黃芪多糖對(duì)OTA 誘導(dǎo)肉雞肝臟毒性的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)OTA 能夠?qū)е氯怆u肝臟細(xì)胞中的SOD 活性、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性和總抗氧化能力（T-AOC）下降，這也進(jìn)一步說明OTA 能夠通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激進(jìn)而造成肝臟發(fā)生損傷。 Ruan 等［28］通過研究姜黃素對(duì)飼喂受OTA 污染飼糧的肉鴨生產(chǎn)性能以及抗氧化、腸屏障和線粒體功能的影響， 得出類似的結(jié)論，即OTA造成抗氧化酶活性降低， 進(jìn)而導(dǎo)致氧化應(yīng)激的發(fā)生。

3 OTA 對(duì)肉雞的腎毒性

3.1 誘發(fā)腎組織功能受損

腎臟是機(jī)體主要的排泄器官。OTA 在肉雞體內(nèi)代謝后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物主要通過腎臟排至體外。 眾多研究表明OTA 對(duì)肉雞存在明顯的腎毒性。 Bianchi 等［29］研究了飼喂OTA 污染劑量為100 μg/kg 的飼糧對(duì)肉雞肝腎功能的影響， 發(fā)現(xiàn)OTA 的攝入會(huì)導(dǎo)致肉雞腎臟血清生化指標(biāo)發(fā)生明顯變化，血清尿素、尿酸和肌酐水平顯著增加，血清總蛋白和白蛋白水平顯著降低。 尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，尿酸是肌酸的代謝產(chǎn)物，肌酐是嘌呤的代謝產(chǎn)物，都通過腎臟排至體外，而血清中三者含量的增加說明OTA 引起肉雞腎組織功能受損。血清總蛋白和白蛋白水平的降低可能是由于tRNA 合成酶的抑制并伴有蛋白質(zhì)合成降低，或伴有腎功能不全的蛋白質(zhì)分解代謝［30-31］。

3.2 誘導(dǎo)腎臟組織氧化應(yīng)激

OTA 主要通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激導(dǎo)致腎臟組織受損。OTA 在腎臟誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的機(jī)制主要有3 種：與ATP 耗竭有關(guān)的線粒體呼吸抑制；伴隨蛋白質(zhì)合成減少的tRNA 合成酶抑制； 脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)［32］。 OTA 的存在會(huì)使腎臟細(xì)胞線粒體發(fā)生氧化磷酸化解偶聯(lián)， 從而導(dǎo)致電子從呼吸鏈的泄漏增加，產(chǎn)生超氧陰離子自由基，從而產(chǎn)生過氧化氫（H2O2）。 OTA 還會(huì)導(dǎo)致缺乏足夠的還原型輔酶Ⅱ［NAD（P）H］和谷胱甘肽調(diào)節(jié)GSH 依賴性谷胱甘肽過氧化物酶和NAD（P）H 依賴性谷胱甘肽還原酶，以至于不能消耗過多產(chǎn)生的H2O2［31，33］。 過多的H2O2能作為重要的活性氧引起細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)，H2O2會(huì)攻擊細(xì)胞膜中的高度不飽和脂肪酸，從而導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化（LP）。兩者的代謝產(chǎn)物可影響正常的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能， 進(jìn)而導(dǎo)致腎臟細(xì)胞凋亡，影響腎組織功能［34-35］。

3.3 促進(jìn)氧化還原循環(huán)和刺激活性氧的形成

OTA 的生物轉(zhuǎn)化主要集中在腎臟， 過程十分復(fù)雜。 OTA 經(jīng)過Ⅰ期和Ⅱ期酶的代謝生成幾種代謝產(chǎn)物，包括羥基赭曲霉毒素A、赭曲霉毒素B、赭曲霉毒素對(duì)苯二酚 （OTH）、 赭曲霉毒素醌（OTQ）及其谷胱甘肽共軛物（OTHQ）［36］。 與OTA相比， 大多數(shù)代謝產(chǎn)物已被證明具有輕微毒性或不具有毒性。然而，OTA 經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的反應(yīng)性中間體OTQ/OTHQ， 可以通過促進(jìn)氧化還原循環(huán)和刺激活性氧的形成加重OTA 對(duì)肉雞的腎毒性［37-38］。 OTA 與相關(guān)代謝產(chǎn)物主要通過腎臟排至體外，腎臟中相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可能是OTA 代謝的關(guān)鍵， 也可能是OTA 誘導(dǎo)腎毒性的關(guān)鍵所在。Anzai 等［39］研究了OTA 在腎臟中運(yùn)輸?shù)姆肿訖C(jī)制，發(fā)現(xiàn)有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（OAT1 和OAT3）可將OTA 及其代謝產(chǎn)物從基底外側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腎上皮細(xì)胞，同時(shí)，在基因?qū)用娴难芯恳脖砻鬟@些OAT的轉(zhuǎn)運(yùn)基因存在過度表達(dá)以轉(zhuǎn)運(yùn)OTA。

4 OTA 對(duì)肉雞的免疫毒性

4.1 影響免疫器官與免疫因子

OTA 主要通過影響免疫器官與免疫細(xì)胞的狀態(tài)影響肉雞的免疫功能。 Indresh 等［40］研究了OTA和T-2 毒素聯(lián)合使用對(duì)商品肉雞性能、 生化和免疫狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)OTA 通過影響重要的免疫器官（如胸腺、脾臟和淋巴結(jié)）的重量以及免疫細(xì)胞的功能影響肉雞免疫功能。免疫器官的變化通常也會(huì)引起免疫細(xì)胞與免疫因子發(fā)生變化。 Khan 等［41］研究了低劑量OTA 對(duì)肉雞IgY 和IgA 合成水平的影響， 發(fā)現(xiàn)OTA 以時(shí)間和劑量依賴性引起IgY和IgA 抗體的水平降低。IgA 在黏膜防御中起著至關(guān)重要的作用，其水平降低與OTA 中毒誘導(dǎo)的白細(xì)胞數(shù)量降低也有關(guān)系。 OTA 可能抑制蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致抗體產(chǎn)生減少［42］。OTA 對(duì)蛋白質(zhì)合成的抑制可能是由于對(duì)苯丙氨酸t(yī)-RNA 合成酶和苯丙氨酸羥化酶的影響［41］。此外，OTA 還參與許多蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)［43］。

4.2 誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞減少

CD4+和CD8+T 細(xì)胞是獲得性免疫系統(tǒng)的重要組成部分。 Wang 等［44］研究了OTA 和T-2 毒素聯(lián)合作用對(duì)黃羽肉雞免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)OTA 能夠?qū)е翪D4+T 淋巴細(xì)胞的數(shù)量減少，CD4+/CD8+T 淋巴細(xì)胞的比值降低。 從廣義上講，CD4+T 淋巴細(xì)胞代表輔助性T 細(xì)胞群體，CD8+T 淋巴細(xì)胞代表抗原特異性細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞。 當(dāng)動(dòng)物感染細(xì)胞內(nèi)病原體時(shí)，CD4+T 淋巴細(xì)胞與CD8+T 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答并殺死細(xì)胞。 通常，CD4+/CD8+T 淋巴細(xì)胞的正常比例約為2∶1［45］。OTA 可導(dǎo)致CD4+/CD8+T 淋巴細(xì)胞的比值降低， 且比值降低幅度越大，說明OTA 引起的免疫損傷越嚴(yán)重［44］。

4.3 激活NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)通路

在細(xì)胞因子的表達(dá)中，NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)通路作為典型的促炎性信號(hào)傳導(dǎo)通路起著至關(guān)重要的作用。Hou 等［46］研究了OTA 和黃曲霉毒素B1聯(lián)合作用對(duì)3D4/21 細(xì)胞的免疫毒性， 發(fā)現(xiàn)OTA 誘導(dǎo)的免疫毒性可促進(jìn)NF-κB 的磷酸化和Iκ-Ba 蛋白的降解，加快NF-κB 信號(hào)通路的激活。 在未刺激的細(xì)胞中，NF-κB 被IκB 抑制蛋白隱藏在細(xì)胞質(zhì)中。 激活NF-κB 的藥物可以誘導(dǎo)IκB 蛋白的磷酸化，將其通過泛素—蛋白酶體途徑快速降解，并釋放NF-κB 進(jìn)入核內(nèi)， 從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)［47］。孫林［9］研究了富硒酵母對(duì)OTA 誘導(dǎo)的肉雞腸道黏膜屏障損傷干預(yù)作用， 發(fā)現(xiàn)OTA 通過調(diào)控TLR4/MYD88 信號(hào)通路， 抑制NF-κB 基因mRNA 及蛋白的表達(dá)。

5 小結(jié)

OTA 對(duì)肉雞的毒性作用主要通過氧化應(yīng)激誘導(dǎo)產(chǎn)生。 當(dāng)機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，在腸道、肝臟、 腎臟與免疫器官中均表現(xiàn)出抗氧化酶活性的降低與脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的發(fā)生， 從而對(duì)機(jī)體造成損傷。OTA 也會(huì)對(duì)肉雞器官造成實(shí)質(zhì)性的傷害，引起腸道固有層出血、免疫器官重量降低、肝臟脂質(zhì)代謝紊亂等。 OTA 對(duì)家禽致毒機(jī)制的研究仍需要深入。 闡明OTA 的毒性作用及分子機(jī)理對(duì)于科學(xué)制定飼料脫毒處理方案以及保障畜禽養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。