亚热带生态所发现营养调控法可解决呕吐毒素污染问题

2013-9-06 16:35 来源: 中国科学院
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  脱氧雪腐镰刀菌烯醇又被俗称为呕吐毒素,是由镰刀菌产生的一种有毒次级代谢产物。它可大面积地污染玉米、小麦等作物,对种植业和饲料工业造成影响。呕吐毒素最显著的特点是引起人畜呕吐,并导致摄食能力下降、消化代谢紊乱、生长发育受阻、免疫功能异常等一系列负面效应。世界卫生组织(WHO)对呕吐毒素所引起的食品安全问题高度重视,将其看作是天然存在的最危险的食品污染物。在我国危害十分严重的食管癌、IgA 肾病、克山病和大骨节病等可能就与粮食中呕吐毒素的污染有关。面对呕吐毒素所带来的食品安全问题,传统的应对措施有:种植过程中控制真菌的滋生、培育抗霉菌毒素的作物品种、物理法吸附毒素、化学法转化毒性基团等,但这些结果都不能令人满意。

  调查研究表明,我国谷类的呕吐毒素污染具有污染率高、污染程度小等特点。对轻度染度作物采取广泛清除的策略显然不科学也不经济。如何提高人畜对呕吐毒素的抗性,在轻度污染的状况下保持健康具有现实的研究意义。中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙研究员领衔的科研团队在肠道疾病营养学领域经过多年的探索,认识到肠道作为机体与外环境沟通的中心器官,在营养吸收、免疫调控、防疫抗病等过程中扮演着重要的角色。通过对呕吐毒素毒理机制的仔细分析,他们提出了利用某些功能性营养素对肠道的营养和保护作用,减少毒害刺激的猜想。

  研究发现,精氨酸作为肠道的能源和底物,可以增强蛋白的沉积和激素分泌;作为体内合成信号分子NO的唯一底物,具有重要的免疫调节功能;它还可以通过减少MAPK磷酸化以及NF-κB途径的激活,降低炎症反应等;因此猜测精氨酸能抑制或阻遏毒性作用的发挥。于是,他们以对呕吐毒素最敏感的动物——猪为模型设计了验证实验。结果表明,在饲喂了含呕吐毒素6mg/kg的日粮后,精氨酸能使仔猪采食量、日增重和饲料转化率增加。对肠道进行形态学研究表明,精氨酸能够改善肠道组织形态,促进小肠上皮细胞更新,减小呕吐毒素引起的肠道损伤。使用尤式灌流仪对离体肠道营养素转运效率进行监控的结果表明,虽然精氨酸未能改善呕吐毒素造成的吸收抑制现象,但提高了肠道的屏障功能,这表现在对肠道不能吸收的大分子物质甘露醇的透过性降低方面。因此,通过精氨酸对肠道的营养和保护作用,在一定程度上缓解了呕吐毒素造成的毒害作用。

  该研究成果以Effects of Dietary Arginine and Glutamine on Alleviating the Impairment Induced by Deoxynivalenol Stress and Immune Relevant Cytokines in Growing Pigs为题发表在国际期刊PLOS ONE上。

  该研究得到国家“973”计划项目(2012CB118800)的资助。目前,商品化的食品添加剂精氨酸生素(AAA)已推广至饲料工业和食品加工企业当中,可以预计,在不久的未来,呕吐毒素将不再成为人畜健康的威胁。