猪体内交链孢酚及其单甲醚的深度剖析:毒代动力学、代谢特征与风险评估的关键进展

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Archives of Toxicology 4.8

编辑推荐:

  为解决交链孢酚(AOH)和交链孢酚单甲醚(AME)在体内吸收、分布、代谢、排泄及毒代动力学行为数据缺乏的问题,研究人员开展猪体内 AOH 和 AME 绝对口服生物利用度、定量毒代动力学特征和生物转化的研究,发现其口服生物利用度低等结果,有助于风险评估123。

  在自然界中,有一种名为交链孢属(Alternaria spp.)的真菌,它就像隐藏在食物和饲料中的 “小恶魔”。这些真菌会产生交链孢酚(AOH)和交链孢酚单甲醚(AME)这两种霉菌毒素,悄悄污染谷物、油籽、水果和蔬菜等食物。它们的存在对动物和人类健康构成了潜在威胁,可别小看这些毒素,它们具有细胞毒性、遗传毒性、致突变性、免疫抑制性和内分泌干扰性等多种不良特性。
然而,目前针对这些毒素的全面风险评估存在诸多难题。欧洲食品安全局(EFSA)由于数据缺失,无法设定食品和饲料中基于风险的指导值,这些霉菌毒素仍被视为新兴毒素。在动物健康方面,对农场和伴侣动物的毒性效应及动物饲料中的毒素出现数据了解不足;在人类健康方面,虽然估算出了不同人群的暴露水平,但缺乏化合物特异性的毒性数据。而且,关于 AOH 和 AME 在体内的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)过程以及毒代动力学行为的信息也十分匮乏,这大大阻碍了对它们的风险评估进程。

为了填补这些重要的数据空白,来自根特大学(Ghent University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们以猪为研究对象,利用静脉注射和口服单剂量 2mg/kg 体重的交叉试验,来测定 AOH 和 AME 在猪体内的绝对口服生物利用度、完整的毒代动力学特征以及生物转化过程。之所以选择猪,是因为猪在解剖学、生理学和生物化学方面与人类高度相似,是一种非常理想的生物医学动物模型,猪仔甚至可作为儿童的潜在动物模型。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是超高效液相色谱 - 串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,用于定量分析血浆和尿液中的 AOH 和 AME;其次是液相色谱 - 高分辨率质谱(LC-HRMS)技术,对代谢物进行定性分析;此外,还通过毒代动力学建模,计算相关毒代动力学参数。

血浆和尿液毒代动力学


研究人员给猪分别静脉注射和口服 AOH 和 AME 后,对其血浆和尿液进行检测。结果发现,即便给予较高剂量的毒素,猪也未出现明显的不良反应。从血浆浓度 - 时间曲线来看,AOH 和 AME 的绝对口服生物利用度都很低,分别只有 15% 和 9%,这意味着它们在肠道的吸收较少,并且 / 或者在肝脏中经历了广泛的首过生物转化。口服后,AOH 和 AME 能较快被吸收,分别在 2.2 小时和 1.1 小时达到最大血浆浓度。从尿液排泄情况来看,静脉注射后,AOH 和 AME 经尿液排出未变化的比例较低,分别为 3.8% 和 9.7%,这表明它们在猪体内发生了高效的生物转化。而且,研究还发现静脉注射 AME 后,尿液中出现了 AOH,证实了 AME 会发生 O - 去甲基化转化为 AOH。另外,AOH 和 AME 的分布容积(Vd)较高,分别为 4.97L/kg 和 5.15L/kg ,总清除率(CL)也较高,分别为 12.9L/(h?kg) 和 16.8L/(h?kg),消除半衰期(t1/2 el)很短,分别为 0.16 小时和 0.21 小时,这说明它们在体内虽然分布广泛,但也能快速从血浆中消除456

代谢物分析


通过对尿液和血浆进行代谢物分析,研究人员发现 AOH 和 AME 在猪体内主要发生生物转化,生成 II 相代谢物,如葡萄糖醛酸结合物(AOH - GlcA、AME - GlcA - 1 和 AME - GlcA - 2)和硫酸盐结合物(AOH - Sulf、OH - AOH - Sulf、AME - Sulf 和 OH - AME - Sulf) ,同时也有一些单羟基化的 I 相代谢物(OH - AOH、OH - AME - 1、OH - AME - 2 和 OH - AME - 3)。在血浆中,主要检测到 II 相结合物,且根据给药途径的不同,结合物的比例有所差异,口服给药后葡萄糖醛酸结合物占主导,这表明当 AOH 和 AME 从肠道吸收时,主要是葡萄糖醛酸化作用参与了首过代谢78

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它首次在猪体内全面深入地研究了 AOH 和 AME 的毒代动力学和代谢特征,填补了相关数据空白。研究所得的毒代动力学结果为评估 AOH 和 AME 在猪和人类中的风险提供了关键依据,因为猪可作为人类的替代动物模型,这些数据有助于更准确地评估人类暴露于这些毒素的风险。同时,代谢物分析结果为开发猪体内暴露的生物标志物以及未来人类生物监测研究提供了重要参考,有望为保障动物和人类健康,防范这些霉菌毒素的危害奠定坚实的理论基础。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号