综述：溴仿（自然存在于海藻Asparagopsis spp.中的甲烷生成抑制剂）的毒理学研究提示其对人类风险可忽略

【编辑推荐】本综述系统评估了海藻源溴仿（bromoform）作为反刍动物甲烷抑制剂的安全性。通过重新审视IARC（国际癌症研究机构）与USEPA（美国环保署）的分歧性致癌分类，结合最新代谢机制（GSTT-1通路）、动物毒理（肝毒性NOAEL阈值）及流行病学数据（饮用水消毒副产物研究），论证其在瘤胃降解后残留量低于健康指导值的科学依据，为气候变化治理提供关键风险管控策略。

　　

摘要

红藻门海藻Asparagopsis taxiformis与A. armata通过天然成分溴仿（bromoform）可抑制反刍动物98%的甲烷生成。尽管IARC将其归为"非人类致癌物"（Group 3），但USEPA基于大鼠肠道肿瘤数据列为"可能致癌物"。最新研究表明，肿瘤形成与局部细胞毒性相关，且GSTT-1介导的代谢活化途径在低剂量下不显著。牛奶中残留量接近本底水平，风险可控。

引言

畜牧业贡献了全球14.5%的温室气体排放，Asparagopsis属海藻通过溴仿靶向抑制瘤胃产甲烷菌。关键研究显示，溴仿在瘤胃中同步降解（Muizelaar et al., 2024），而三卤甲烷（THMs）家族中，氯仿（chloroform）的致癌性已被证实与细胞毒性剂量相关，这为溴仿风险评估提供了参照系。

代谢激活机制

溴仿通过类似氯仿的代谢途径活化：

1. 1.

   细胞色素P450氧化生成活性二氯甲基自由基（·CHBr₂）

2. 2.

   GSTT-1-1同工酶催化形成DNA加合物

   值得注意的是，小鼠缺乏GSTT-1同工酶，这解释了其在大鼠致癌实验中的阴性结果。

基因毒性争议

Ames试验中，仅在高浓度（≥500 μg/皿）且S9代谢活化时显示弱阳性。最新微核试验证实，体内仅在肝毒性剂量（≥100 mg/kg）下出现染色体异常，支持"阈值效应"假说。

动物毒理学启示

慢性实验显示：

• •

  雌性SD大鼠：≥100 mg/kg/day灌胃导致肠黏膜增生

• •

  B6C3F1小鼠：≤200 mg/kg/day无肿瘤发生

  肝脏病理提示空泡化先于肿瘤发生，NOAEL确定为30 mg/kg/day。

流行病学证据

丹麦队列研究（n=28,000）显示，饮用水THMs暴露与膀胱癌OR=1.12（95%CI:0.98-1.28），但无法区分溴仿单独效应。牛奶残留监测数据表明，日均摄入量低于WHO建议值（0.1 μg/kg bw/day）三个数量级。

反刍动物药代动力学

荷斯坦奶牛研究（Bhusal et al., 2024）揭示：

• •

  口服生物利用度<5%

• •

  瘤胃半衰期t_1/2=2.3小时

• •

  乳汁/血浆分配系数0.02

结论

溴仿作为气候解决方案时，通过控制摄入量使其完全在瘤胃降解，可实现环境效益与食品安全双赢。未来研究应聚焦于：

1. 1.

   开发缓释制剂降低峰值浓度

2. 2.

   建立GSTT-1基因型敏感人群筛查策略

3. 3.

   完善牧场操作规范避免职业暴露