黃曲霉毒素B1在不同介質中紫外降解機理及安全性評價.pdf

1、本論文研究了黃曲霉毒素B1（以下簡稱AFB1）在不同介質中降解行為、降解產物、路徑及機理，并通過鼠傷寒沙門氏菌致突變實驗和細胞毒理實驗對降解產物的致突變性和毒性進行了研究，同時對紫外光降解AFB1后的花生油品質做安全性評估。
　　 首先在乙腈體系中研究不同初始濃度、照射光類型、照射強度和時間等因素對AFB1紫外光降解行為的影響。結果表明AFB1紫外光降解速度與初始濃度無關，符合一級動力學模型(R2≥0.9)，受照射光類型、強度以

2、及光照時間等因素影響。在不同波長照射光、強度以及照射時間下降解速率按照以下順序遞減v(UVA+UVC)>vUVC>vUVA，v800μw/cm2>v400μw/cm2>v200μw/cm2。運用UPLC-Q-TOF/MS技術鑒定出乙腈中AFB1三種紫外光降解產物為A(C14H10O6)、B(C17H14O6)和D(C16H12O5)，利用光化學反應機理解釋三種產物的生成機理：AFB1通過分子間氫提取反應生成B，接著在C(9c)-O(10

3、)位發(fā)生光加成反應，在C(6a)-C(9a)處發(fā)生光消去反應，生成較穩(wěn)定的A物質。D產物則由AFB1母核在C(11)-O(15)發(fā)生光消去反應生成。其次，研究不同降解體系中AFB1紫外光降解行為，發(fā)現在不同降解介質中AFB1的降解速率不同，花生油中最快，水中次之，乙腈中最慢，產物也不盡相同。同時解釋此現象是由三種溶劑中自由基豐富程度所致。
　　 水和花生油兩種體系中AFB1的降解規(guī)律得到驗證與乙腈模型中一致，與AFB1初始濃度無

4、關，符合一級動力學模型，受光照強度及時間影響。AFB1在水中生成三種紫外光降解產物為P1(C17H14O7)、P2(C16H14O6)和P3(C16H12O7)，降解過程首先由AFB1C(8)-C(9)位發(fā)生水致光加成反應生成中間產物P1，P1在C(1)-O(14)位發(fā)生的光還原和C(4)-O(12)發(fā)生的光消去反應形成P2，同時P1在C(12)-O(13)位發(fā)生的光消去反應產生P3。三種降解產物結構與AFB1相似，只在部分基團發(fā)生變化

5、?；ㄉ椭蠥FB1紫外光降解反應劇烈，推測AFB1分子吸收紫外光后，迅速發(fā)生光氧化反應，斷裂為R-COOH、R-CO-R'等微量小分子物質。利用光化學反應原理對兩種介質中可能的降解路徑給予合理解釋。應用Ames實驗檢測AFB1在水、花生油兩種體系中不同紫外光降解產物的致突變性，實驗結果表明經紫外照射去除兩種體系中AFB1后，水中紫外光降解產物致突變性已大幅度降低，但沒有徹底去除；而花生油中紫外光降解產物毒性完全消失。
　　 采用

6、MTT及流式細胞術研究AFB1及其紫外光降解產物對HepG2細胞的影響。結果表明：作為陽性對照的AFB1對HepG2細胞有很強的細胞毒性，導致細胞活性降低78.6％。水中紫外光降解產物處理細胞的細胞活性降低8.5％左右，花生油中紫外光降解產物對HepG2細胞活性無任何影響。通過酶聯免疫技術，研究了三類測試物對人類腫瘤相關性最高的抑癌基因p53表達量的影響，從而對AFB1及其紫外光降解產物的致癌性做初步評估。實驗結果表明，AFB1使p53

7、的表達顯著降低，水中紫外光降解產物處理細胞的p53基因表達有微量減少，花生油中產物對p53基因的表達量無影響。致突變和細胞毒性實驗結果與本論文前兩章推測的降解產物結構鑒定結果相符，AFB1水中紫外光降解產物結構與AFB1結構相似，AFB1中毒性活性位點之一呋喃環(huán)仍然殘存，因此，仍然保留部分毒性。相反，在花生油體系中的紫外光降解產物已失去與AFB1相似的結構，其化學性質發(fā)生巨大變化，因此相應的毒性和致癌性也隨之消失。
　　 最后研