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褐藻多酚通过激活Nrf2/Nrf1信号通路缓解黄曲霉毒素B1诱导的肉鸡肝脏氧化应激与线粒体损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月23日 来源:Journal of Animal Science and Biotechnology 6.3
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本研究针对黄曲霉毒素B1(AFB1)污染饲料导致的肉鸡肝脏损伤问题,系统探究了褐藻多酚(PT)通过激活核因子E2相关因子2(Nrf2)介导的II相解毒酶通路和核呼吸因子1(Nrf1)信号通路,有效缓解AFB1诱导的氧化应激和线粒体损伤。研究发现PT能显著降低血清和肝脏中AFB1及其代谢物AFBO-DNA含量,改善肝脏组织形态和线粒体结构,为开发新型生物解毒剂提供了理论依据。
在畜禽养殖业中,霉菌毒素污染始终是困扰行业发展的重大难题。其中,黄曲霉毒素B1(AFB1)作为毒性最强的霉菌毒素之一,不仅造成巨大的经济损失,更通过食物链威胁人类健康。这种由黄曲霉和寄生曲霉产生的次生代谢产物,在谷物中的污染率高达55%,最高浓度可达1642μg/kg。肉鸡作为对AFB1最敏感的动物之一,其肝脏作为主要解毒器官首当其冲受到损害。AFB1在肝脏中代谢生成的AFB1-exo-8,9-环氧化物(AFBO)能与DNA结合形成加合物,同时诱发氧化应激和线粒体功能障碍,导致肝脏损伤。虽然已有研究表明某些植物多酚能缓解AFB1毒性,但关于海洋来源的褐藻多酚(Phlorotannin, PT)在肉鸡中的保护作用及其分子机制尚不清楚。
广东海洋大学的研究团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表的研究,系统评估了PT对AFB1诱导的肉鸡肝脏损伤的保护作用及其机制。研究采用体内实验结合体外验证的策略,通过肉鸡饲养实验检测生长性能和肝脏功能指标,利用H&E染色和透射电镜观察组织病理学和线粒体超微结构,采用ELISA和qPCR分析抗氧化酶活性和基因表达,并通过LMH细胞模型验证关键信号通路。
在生长性能和肝脏功能方面,研究结果显示AFB1显著增加了肉鸡的平均日采食量(ADFI)和料重比(FCR),降低了肝脏指数。补充600 mg/kg PT能显著改善这些指标,同时降低血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性,提高总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量。组织学分析显示PT能明显减轻AFB1引起的肝细胞炎症浸润和空泡化,TUNEL检测证实PT可减少肝细胞凋亡。
在解毒机制方面,研究发现PT显著降低了血清和肝脏中AFB1及其DNA加合物AFBO-DNA的含量。通过激活核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路,PT上调了谷胱甘肽S-转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等II相解毒酶活性,同时抑制了细胞色素P450(CYP)家族代谢酶的表达。体外实验证实,使用Nrf2抑制剂ML385可逆转PT的这些保护作用。
在线粒体保护方面,透射电镜观察到PT能修复AFB1导致的线粒体肿胀和嵴结构紊乱。分子水平上,PT通过激活核呼吸因子1(Nrf1)信号通路,上调了线粒体转录因子A(TFAM)、线粒体融合蛋白1(MFN1)等线粒体生物合成相关基因的表达。使用Nrf1抑制剂WRR139可阻断PT的线粒体保护作用。
这项研究首次系统阐明了PT通过双重调控Nrf2和Nrf1信号通路缓解AFB1肝毒性的机制。在实践意义上,研究证实600 mg/kg PT可作为饲料添加剂有效预防AFB1污染导致的肉鸡肝脏损伤,为开发基于海洋活性物质的新型霉菌毒素解毒剂提供了重要理论依据。在科学价值上,研究揭示了PT同时作用于解毒代谢和线粒体功能保护的协同机制,为理解多酚类物质的生物活性提供了新视角。未来研究可进一步探索PT与其他解毒剂的协同效应,以及在不同动物模型中的应用潜力。
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