黃曲霉毒素B1在不同介質(zhì)中紫外降解機(jī)理及安全性評價(jià).pdf

1、本論文研究了黃曲霉毒素B1（以下簡稱AFB1）在不同介質(zhì)中降解行為、降解產(chǎn)物、路徑及機(jī)理，并通過鼠傷寒沙門氏菌致突變實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞毒理實(shí)驗(yàn)對降解產(chǎn)物的致突變性和毒性進(jìn)行了研究，同時(shí)對紫外光降解AFB1后的花生油品質(zhì)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(qiáng)度和時(shí)間等因素對AFB1紫外光降解行為的影響。結(jié)果表明AFB1紫外光降解速度與初始濃度無關(guān)，符合一級動(dòng)力學(xué)模型(R2≥0.9)，受照射光類型、強(qiáng)度以

2、及光照時(shí)間等因素影響。在不同波長照射光、強(qiáng)度以及照射時(shí)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(yùn)用UPLC-Q-TOF/MS技術(shù)鑒定出乙腈中AFB1三種紫外光降解產(chǎn)物為A(C14H10O6)、B(C17H14O6)和D(C16H12O5)，利用光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理解釋三種產(chǎn)物的生成機(jī)理：AFB1通過分子間氫提取反應(yīng)生成B，接著在C(9c)-O(10

3、)位發(fā)生光加成反應(yīng)，在C(6a)-C(9a)處發(fā)生光消去反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的A物質(zhì)。D產(chǎn)物則由AFB1母核在C(11)-O(15)發(fā)生光消去反應(yīng)生成。其次，研究不同降解體系中AFB1紫外光降解行為，發(fā)現(xiàn)在不同降解介質(zhì)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(chǎn)物也不盡相同。同時(shí)解釋此現(xiàn)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(yàn)證與乙腈模型中一致，與AFB1初始濃度無

4、關(guān)，符合一級動(dòng)力學(xué)模型，受光照強(qiáng)度及時(shí)間影響。AFB1在水中生成三種紫外光降解產(chǎn)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(yīng)生成中間產(chǎn)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(yīng)形成P2，同時(shí)P1在C(12)-O(13)位發(fā)生的光消去反應(yīng)產(chǎn)生P3。三種降解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與AFB1相似，只在部分基團(tuán)發(fā)生變化

5、。花生油中AFB1紫外光降解反應(yīng)劇烈，推測AFB1分子吸收紫外光后，迅速發(fā)生光氧化反應(yīng)，斷裂為R-COOH、R-CO-R'等微量小分子物質(zhì)。利用光化學(xué)反應(yīng)原理對兩種介質(zhì)中可能的降解路徑給予合理解釋。應(yīng)用Ames實(shí)驗(yàn)檢測AFB1在水、花生油兩種體系中不同紫外光降解產(chǎn)物的致突變性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)紫外照射去除兩種體系中AFB1后，水中紫外光降解產(chǎn)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(chǎn)物毒性完全消失。
　　 采用

6、MTT及流式細(xì)胞術(shù)研究AFB1及其紫外光降解產(chǎn)物對HepG2細(xì)胞的影響。結(jié)果表明：作為陽性對照的AFB1對HepG2細(xì)胞有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，導(dǎo)致細(xì)胞活性降低78.6％。水中紫外光降解產(chǎn)物處理細(xì)胞的細(xì)胞活性降低8.5％左右，花生油中紫外光降解產(chǎn)物對HepG2細(xì)胞活性無任何影響。通過酶聯(lián)免疫技術(shù)，研究了三類測試物對人類腫瘤相關(guān)性最高的抑癌基因p53表達(dá)量的影響，從而對AFB1及其紫外光降解產(chǎn)物的致癌性做初步評估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，AFB1使p53

7、的表達(dá)顯著降低，水中紫外光降解產(chǎn)物處理細(xì)胞的p53基因表達(dá)有微量減少，花生油中產(chǎn)物對p53基因的表達(dá)量無影響。致突變和細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果與本論文前兩章推測的降解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果相符，AFB1水中紫外光降解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與AFB1結(jié)構(gòu)相似，AFB1中毒性活性位點(diǎn)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(chǎn)物已失去與AFB1相似的結(jié)構(gòu)，其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生巨大變化，因此相應(yīng)的毒性和致癌性也隨之消失。
　　 最后研