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赭曲霉毒素 A（OTA）污染广泛且毒性强，为明确其代谢途径、种属差异等，研究人员用超高效液相色谱 - 四极杆 / 飞行时间质谱法研究多种动物肝脏及大鼠肠道微粒体中 OTA 代谢，鉴定出 7 种代谢物，明确 CYP3A4 为关键代谢酶，有助于 OTA 风险评估。
在我们生活的环境中，有一种看不见的 “危险分子” 正悄悄威胁着人类和动物的健康，它就是赭曲霉毒素 A（Ochratoxin A，OTA）。OTA 是真菌产生的代谢产物，广泛存在于各类食品中，像常见的谷物、咖啡、肉类、干果和葡萄酒等都可能被它污染。它可不是个 “善茬”，具有肾毒性、肝毒性、神经毒性和致畸性，还被国际癌症研究机构列为 2B 类致癌物。为了保障大家的健康，各国都制定了相关标准限制 OTA 的摄入，比如粮农组织 / 世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）设定了每周每千克体重 100 纳克的暂定每周耐受摄入量（PTWI） 。但现实情况并不乐观，在中国，尽管规定谷物产品中 OTA 含量不得超过 5.0 微克 / 千克，可研究发现民众日均暴露量竟达 30 微克 / 千克体重，这意味着人们时刻面临着 OTA 的潜在危害。
目前，关于 OTA 的代谢过程，还有许多未解之谜。虽然知道它的代谢涉及多种反应，像羟基化、去氯化、结合、水解和内酯开环等，也发现细胞色素 P450（CYP450）等酶参与其中，但 OTA 代谢在不同物种间的差异尚不明确，具体发挥关键作用的代谢酶也有待确定。在这样的背景下，为了深入了解 OTA 的代谢奥秘，研究人员开展了这项意义重大的研究。遗憾的是，文中未提及具体研究机构。最终，研究成果发表在《Food Bioscience》上。
为了揭开 OTA 代谢的神秘面纱，研究人员主要采用了超高效液相色谱 - 四极杆 / 飞行时间质谱法（UPLC-Q/TOF-MS）。他们准备了大鼠、人类、小鼠、比格犬、鸡和猪的肝脏微粒体，以及大鼠的肠道微粒体作为研究样本，通过该技术对样本中的 OTA 代谢情况进行分析。同时，还对关键代谢酶进行研究，测定酶动力学参数 Vmax和 Km，以此探究 OTA 代谢的机制。
1. 材料与设备
研究使用了纯度 99% 的 OTA，购自美国 PANPHY Chemicals Co., Ltd.；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）、多种动物的肝脏微粒体等来自武汉普洛麦格生物技术有限公司；尿苷 - 5'- 二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA）购自 Sigma-Aldrich（上海）；重组人 CYPP450 酶 CYP2C9 和 CYP3A4 等也有相应来源。这些材料为后续实验提供了基础。
2. 质谱分析 OTA
研究人员利用 UPLC-Q/TOF-MS 在正离子模式和电喷雾电离（ESI）条件下对 OTA 进行分析，检测到质荷比为 404.1021、保留时间 6.24 分钟的化合物，这就是 OTA（M+H+）。通过这种方式，明确了 OTA 的结构碎片，为后续鉴定其代谢物奠定了基础。
3. 代谢物鉴定结果
经过研究，成功鉴定出 7 种 OTA 代谢物，其中有 4 种 I 相羟基化代谢物和 3 种 II 相糖基化代谢物。在所有肝脏微粒体中都发现了这 7 种代谢物，并且首次在除兔肝脏微粒体外的其他物种中鉴定出 10-OH-OTA。这一发现丰富了人们对 OTA 代谢物种类和分布的认识。
4. 物种代谢差异
研究发现，不同物种肝脏微粒体对 OTA 的代谢存在显著差异。大鼠、小鼠和人类肝脏微粒体的主要代谢物是 4 (R)-OH-OTA，而比格犬肝脏微粒体代谢 OTA 的能力最强。同时，大鼠肠道微粒体代谢 OTA 的能力较为有限。这些差异为理解不同物种对 OTA 的代谢特点提供了重要依据。
5. 关键代谢酶分析
酶动力学分析表明，CYP3A4 是 OTA 代谢的关键酶，而且有证据显示 OTA 是 CYP3A4 的非竞争性抑制剂。这一结论揭示了 OTA 代谢过程中关键酶的作用机制，对于深入了解 OTA 的代谢调控具有重要意义。
综合以上研究，此次研究成功鉴定出 7 种 OTA 代谢物，明确了 OTA 在不同物种肝脏微粒体中的代谢差异显著，并且确定 CYP3A4 是 OTA 代谢的关键酶。这些成果为全面了解 OTA 的代谢途径提供了关键信息，有助于深入探究其毒理学机制，从而为更精准地评估人类和动物接触 OTA 的风险提供有力支持，在保障食品安全和人类健康方面具有重要意义。未来，还可以进一步研究不同因素对 OTA 代谢的影响，以及如何利用这些研究成果开发降低 OTA 毒性的方法，为应对 OTA 污染问题提供更多解决方案。
