摘要
真菌毒素和重金属广泛地污染粮食食品，不仅危害粮食质量安全，造成巨大的经济损失，还对人类和动物造成严重的健康危害。我国是粮食生产和消费大国，每年约有千万吨的粮食食品受到真菌毒素和重金属污染，造成非常严重的粮食食品损耗浪费和经济损失，同时对我国居民形成巨大的潜在健康危害。因此，对粮食食品的真菌毒素和重金属污染状况进行调查，探究真菌毒素和重金属联合毒性效应和分析粮食食品中的膳食风险具有重要的现实意义。本文以上海地区市售大米、面粉、大豆和玉米4种粮食食品为研究对象，开展以下研究内容： （1）4种市售粮食食品中14种真菌毒素和5种重金属污染状况调查。分别使用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测了301份市售粮食食品中的14种真菌毒素和5种重金属含量。结果表明：301份样品中真菌毒素和重金属的检出率分别为84.05%和90.03%。大米中检出最多的真菌毒素和重金属分别为赭曲霉毒素 A（Ochratoxin A，OTA）和砷（Arsenic，As），其中有3份样品中OTA和As含量超出国标限量标准，最多同时检出4种真菌毒素混合污染，OTA+玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）和OTA+呕吐毒素（Deoxynivalenol，DON）的组合是检出频率最高的毒素组合；面粉和大豆中检出最多的真菌毒素和重金属均为DON和镉（Cadmium，Cd），其中4份大豆样品中OTA、铬（Chromium，Cr）和铅（Lead，Pb）含量超出国标限量标准，面粉中最多同时检出4种真菌毒素混合污染，大豆中最多同时检出8种真菌毒素混合污染，面粉和大豆中检出频率最高的毒素组合均为黄曲霉毒素（Aflatoxins，AFs）+DONs；玉米检出最多的真菌毒素和总金属分别为伏马毒素B1 （Fumonisin B1，FB1）和 As，4 份样品中 DON和 Pb 含量超出国标限量标准，最多同时检出7种真菌毒素混合污染，DONs+FBs是检出频率最高的毒素组合，重金属污染指数结果为中度污染。 （2）DON 和 Pb2+单一或联合诱导 HK-2 细胞损伤的毒性作用研究。通过DON和Pb2+单独处理 HK-2细胞，计算出 DON和Pb2+单一染毒的半数抑制率IC50，根据毒性原理确定二者联合染毒比例，并通过DON+Pb2+联合处理HK-2细胞以确定DON和Pb2+的联合效应；检测DON和Pb2+单一和联合染毒后细胞内活性氧（ROS）和铁含量水平，采用 Western Blotting 检测 ACSL4、ALO12、ALOX15、TFR和GPX4等关键蛋白的表达水平。结果表明：DON和Pb2+能够抑制 HK-2 细胞增殖，二者单独染毒 HK-2 细胞的 IC50值分别为 0.818 μg/mL 和239 μg/mL，DON 和 Pb2+联合染毒比例为 1∶292，DON 和 Pb2+联合作用效应为低浓度协同、高浓度拮抗；高浓度DON和Pb2+单一和联合染毒显著增加HK-2细胞内ROS和铁含量，同时显著上调了HK-2细胞内ACSL4、ALOX12、ALOX15和TFR蛋白表达，并显著抑制了铁死亡关键蛋白GPX4的表达，加入铁死亡抑制剂Fer-1可以改善HK-2细胞内铁死亡相关表现，即高浓度DON和Pb2+单一或联合染毒诱导了HK-2细胞铁死亡。 （3）4 种市售粮食食品中真菌毒素的膳食暴露风险评估。分别使用限量阈值理论（MoE）、点评估和概率评估法分析了上海地区成年居民经4种市售粮食食品摄入AFs、OTA、ZEN、DONs和FBs五类真菌毒素的膳食风险，MoE结果表明：玉米中AFs和大豆样品中AFG1的MoE值＞10000，不存在健康风险；大米、面粉中AFs和大豆中AFB1、AFB2和AFG2＜10000，存在一定的健康风险。点评估结果表明：上海地区成年男性和女性居民经大米暴露OTA的每日摄入量（EDI）超过JECFA制定的暂定每日最大耐受量（PMTDI），存在一定的健康风险。概率评估结果表明：上海地区成年男性和女性居民经面粉暴露DONs的均值EDI超过PMTDI，以及成年女性居民经大豆摄入OTA含量的P90和P95暴露水平EDI也超过PMTDI，存在一定的健康风险。点评估和概率评估结果表明上海地区成年男性和女性居民经4种市售粮食摄入的OTA、ZEN、DONs和FBs整体安全，但仍存在个别毒素的健康风险。 本文调查了市售粮食中真菌毒素和重金属的污染状况，分析了其中的膳食风险，探究了主要污染因子DON和Pb2+对HK-2细胞的联合毒性，研究结果为市售粮食中真菌毒素和重金属的监管防控研究等提供了理论依据，并为多重多元污染因子联合毒性研究提供了技术支撑。
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