█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣94﹣

2. 黃曲霉毒素 M1 和赭曲霉毒素 A 通過調(diào)節(jié) BALB/c 小鼠

中關(guān)鍵差異表達(dá)的小 RNA 和長非編碼 RNA 誘導(dǎo)腸道屏

障損傷

牛奶和乳制品可以為人類健康提供許多重要和必需的營養(yǎng)素，尤

其是嬰兒和兒童。由于乳制品在所有年齡段的飲食中的重要性，乳制

品的消費(fèi)量很大。黃曲霉毒素M1（AFM1）和赭曲霉毒素A（OTA）

的共存在牛奶和乳制品中很常見，包括嬰兒配方奶粉和嬰兒食品等。

由于毒性和致癌性的潛在作用，AFM1和OTA可能被認(rèn)為是環(huán)境中兩

種不可避免的霉菌毒素，可能對人類構(gòu)成危險(xiǎn)。腸道屏障是接觸食物

污染物的第一道屏障，因此，腸道很可能暴露于高濃度的霉菌毒素。

腸上皮細(xì)胞和緊密連接蛋白是腸道屏障功能的關(guān)鍵組成部分。因此，

闡明霉菌毒素對腸道屏障的作用并分析其潛在機(jī)制非常重要。

全轉(zhuǎn)錄組分析因其在說明潛在機(jī)制方面的關(guān)鍵作用而引起了研

究人員越來越多的關(guān)注。全轉(zhuǎn)錄組可以提供有關(guān)編碼和非編碼RNA

（ncRNAs）的信息，因此它可能更好地更詳細(xì)地解釋表型。因此，本

試驗(yàn)對暴露于單獨(dú)和組合AFM1和OTA的BALB/c小鼠的空腸進(jìn)行了

全轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究，從分子水平上揭示了AFM1和OTA的共同暴露風(fēng)險(xiǎn)

以及相關(guān)的健康危害。BALB/c小鼠經(jīng)3 mg/kg b.w. AFM1和 3 mg/kg

b.w. OTA灌胃28天后，取其血清和空腸組織，血清用于測定血液生化

二、研究進(jìn)展█

﹣95﹣

指標(biāo)；空腸一方面用于Tunel染色、免疫熒光染色；另一方面用于全轉(zhuǎn)

錄組學(xué)分析。

與對照組和DMSO組相比，AFM1處理沒有明顯改變體重，而OTA

和AFM1+OTA處理顯著降低了小鼠的體重（p<0.05）（圖1A）。血清

腸道完整性生物標(biāo)志物結(jié)果顯示，OTA和AFM1+OTA處理顯著改變

了GSTs的含量（p<0.05）（圖1B），但DAO含量無顯著差異（p>0.05）

（圖1B）。TUNEL染色結(jié)果表明，AFM1+OTA聯(lián)合處理誘導(dǎo)腸細(xì)胞

凋亡（圖1C）。免疫熒光染色結(jié)果顯示，AFM1+OTA聯(lián)合處理的免疫

染色強(qiáng)度較弱，網(wǎng)格狀屏障結(jié)構(gòu)塌陷，表明AFM1+OTA抑制了TJ蛋白

（claudin-3、occludin和ZO-1）的表達(dá)（圖1D）。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣96﹣

圖 1. AFM1 和 OTA 對 BALB / c 小鼠空腸的影響。（A）體重在第 7、13、19、25 和 28

天發(fā)生變化。（B）血清中與腸道完整性相關(guān)的 DAO 和 GSTs 的水平。（C）腸細(xì)胞凋亡

的 TUNEL 染色。（D）TJ 蛋白的免疫熒光染色。

二、研究進(jìn)展█

﹣97﹣

對于mRNA分析，DMSO vs. Combination、AFM1 vs. Combination

以及OTA vs. Combination分別有397個(gè)（209個(gè)上調(diào)和188個(gè)下調(diào)）、

322個(gè)（196個(gè)上調(diào)和126個(gè)下調(diào)）和263個(gè)（141個(gè)上調(diào)和122個(gè)下調(diào)）

差異表達(dá)mRNA（DEmRNA）（圖2A）。維恩分析顯示，DMSO vs.

Combination、AFM1 vs. Combination以及OTA vs. Combination中分別

存在261、177和174個(gè)獨(dú)特的DEmRNA（圖2B）。

為了理解這些DEmRNA的分子功能，進(jìn)行了GO和KEGG富集分

析。與GO富集中腸道完整性相關(guān)的生物過程表明，在這三種比較分

析模式（DMSO vs. Combination、AFM1 vs. Combination以及OTA vs.

Combination）中，生長和生物粘附term得到富集（圖2C）。此外，腸

道完整性相關(guān)的KEGG通路表明，細(xì)胞凋亡、局灶粘連和緊密連接是

這三種比較分析模式中的共同富集到的通路。粘附連接是DMSO與聯(lián)

合處理組和AFM1與合處理組的共有的通路。間隙連接是AFM1與聯(lián)

合處理組和OTA與聯(lián)合處理組的共同途徑（圖2D）。GO和KEGG通

路富集表明，AFM1和OTA聯(lián)合誘導(dǎo)的腸道完整性破壞與細(xì)胞凋亡和

細(xì)胞連接有關(guān)，與表型結(jié)果一致。

為了進(jìn)一步鑒定與AFM1和OTA誘導(dǎo)的腸道完整性損傷相關(guān)的

關(guān)鍵靶基因，繪制了腸道完整性相關(guān)的DEmRNAs PPI網(wǎng)絡(luò)（圖2E）。

Nos1（鈣信號通路）是所有三個(gè)處理組中連接度最高的共同關(guān)鍵

DEmRNA，其次是Nos1，Socs3（Jak-STAT和TNF信號通路）和Lpar2

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣98﹣

（肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架，PI3K-Akt和Rap信號通路），它們也是所有三

個(gè)處理組中常見的DEmRNA。

二、研究進(jìn)展█

﹣99﹣

圖 2. 暴露于 AFM1 和 OTA 的 BALB/c 小鼠空腸中差異表達(dá)的 mRNA（DEmRNA）的分

析。（A）直方圖顯示了不同處理組中 DEmRNA 的數(shù)量。（B）維恩圖分析。（C）腸道

完整性相關(guān)的 GO 富集分析。（D）由 DEmRNA 富集的前 30 個(gè)顯著 KEGG 途徑，這些途

徑與腸道完整性有關(guān)。（E）DEmRNA 富集的與腸道完整性相關(guān)的 PPI 網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)行了三次

重復(fù)的 mRNA 測序（n = 3）。

對于DMSO vs. Combination、AFM1 vs. Combination以及OTA vs.

Combination分別有78個(gè)（29個(gè)上調(diào)和49個(gè)下調(diào)）、55個(gè)（45個(gè)上調(diào)和

10個(gè)下調(diào)）和51個(gè)（31個(gè)上調(diào)和20個(gè)下調(diào)）DEmiRNA（圖3A）。維

恩分析顯示，DMSO vs. Combination、AFM1 vs. Combination以及OTA

vs. Combination分別存在56、22和19個(gè)獨(dú)特的DEmiRNA（圖3B）。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣100﹣

為了進(jìn)一步了解DEmiRNA的功能，進(jìn)行了由這些DEmiRNA的靶

基因富集的GO和KEGG分析。GO結(jié)果表明，在這三種比較分析模式

中，DEmiRNA靶標(biāo)均富集了生物粘附（屬于生物過程BP）、毒素活

性（屬于分子功能MF）和細(xì)胞連接（屬于細(xì)胞成分CC），這與腸道

完整性有關(guān)（圖3C）。此外，由DEmiRNA靶基因富集的KEGG通路在

三組中表明，代謝、生物系統(tǒng)和人類疾病占據(jù)了相當(dāng)大的比例（圖3D）。

在進(jìn)一步分析與腸道完整性相關(guān)的KEGG通路時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在這三種

比較分析模式中，F(xiàn)oxO信號通路和Ras信號通路通常發(fā)生了顯著變化

（p <0.05）。MAPK、TGF-β、cAMP、Wnt信號通路和間隙連接在

AFM1組與組合組和OTA組與組合組的通路均有顯著變化。

lncRNA 的結(jié)果表明， DMSO vs. Combination 、 AFM1 vs.

Combination以及OTA vs. Combination組分別有305、260和230個(gè)

DElncRNA（圖4A）。維恩圖分析表明，DMSO vs. Combination、AFM1

vs. Combination以及OTA vs. Combination組分別有197、142和157個(gè)獨(dú)

特的DElncRNA（圖4B）。為了獲得這些DElncRNA的分子功能，通過

其靶基因進(jìn)行了GO和KEGG富集分析。GO富集結(jié)果表明，生物粘附

和細(xì)胞連接項(xiàng)均受到影響，表明AFM1和OTA導(dǎo)致腸道完整性紊亂

（圖4C）。KEGG富集表明，AFM1和OTA誘導(dǎo)的腸道完整性損傷與

細(xì)胞凋亡和細(xì)胞連接相關(guān)途徑有關(guān)（圖4D）。

二、研究進(jìn)展█

﹣101﹣

圖 3.暴露于 AFM1 和 OTA 的 BALB/c 小鼠空腸中差異表達(dá)的 miRNA（DEmiRNA）的分

析。（A）直方圖顯示了不同處理組中 DEmiRNA 的數(shù)量。（B）維恩圖分析。（C）腸道

完整性相關(guān)的 GO 分析。（D）餅圖顯示了富集的 DEmRNA KEGG 途徑。進(jìn)行了三次重復(fù)

的 miRNA 測序（n = 3）。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣102﹣

圖 4. 暴露于 AFM1 和 OTA 的 BALB/c 小鼠空腸中差異表達(dá)的 lncRNA（DElncRNA）的

分析。（A）直方圖顯示了不同處理組中 DElncRNA 的數(shù)量。（B）維恩圖分析。（C）腸

道完整性 GO 分析。（D）富集的 DElncRNA KEGG 通路與腸道完整性相關(guān)，與 mRNA 富

集結(jié)果一致。進(jìn)行了三次重復(fù)的 miRNA 測序（n=3）。

二、研究進(jìn)展█

﹣103﹣

基 于 AFM1 和 OTA 誘導(dǎo)的破壞腸道屏障中的 DEmRNA 、

DEmiRNA和DElncRNA，建立了miRNA-mRNA、lncRNA-mRNA和

lncRNA-miRNA-mRNA之間的?；鶊D。DEmiRNA-DEmRNA網(wǎng)絡(luò)的結(jié)

果表明，miR-1258-x（靶標(biāo)Pla2g2d，Ccnd1，Rasgrp3和Fzd4），miR11987-z（靶標(biāo)Pak6，F(xiàn)zd4和Daam1）和miR-130-y（靶Fzd4和Daam1）

是與AFM1和OTA誘導(dǎo)的腸道完整性受損相關(guān)的關(guān)鍵DEmiRNA（圖

5A）。DElncRNA-DEmRNA網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果表明，Jmjd7（靶標(biāo)Pla2g4b）、

Lsm2（靶向Hspa1a）和Psd（靶向Nfkb2）是參與腸道完整性破壞的關(guān)

鍵重要DElncRNA（圖5B）?？紤]到ncRNA（miRNA和lncRNA）在腸

道完整性調(diào)控中起著關(guān)鍵作用，基于lncRNA-mRNA和miRNA-mRNA

對，繪制了ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（圖5C）。因此，闡明了調(diào)節(jié)AFM1和OTA

誘導(dǎo)的腸道完整性的重要DEmRNA、DEmiRNA和DElncRNA，這些主

要富集在MAPK和Ras信號通路中。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣104﹣

圖 5. 暴露于 AFM1 和 OTA 的 BALB/c 小鼠空腸中 lncRNA-miRNA-mRNA 的 ceRNA 調(diào)控

網(wǎng)絡(luò)。（A）桑基圖描述了響應(yīng) AFM1 和 OTA 處理而影響腸道完整性的 miRNA-mRNA 網(wǎng)

絡(luò)。（B）響應(yīng) AFM1 和 OTA 處理影響腸道完整性的 lncRNA-mRNA ?；鶊D。（C）?；?/p>

圖描述了影響 AFM1 和 OTA 處理的腸道完整性的 lncRNA-mRNA 網(wǎng)絡(luò)。

結(jié)論：根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中BALB/c小鼠表型結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)AFM1和

OTA可以誘導(dǎo)腸道屏障受損，并通過全轉(zhuǎn)錄組分析探索其機(jī)制（圖6）。

研究結(jié)果證明：（i）這兩種霉菌毒素（AFM1和OTA）通過增加細(xì)胞

凋亡水平和降低TJ蛋白表達(dá)誘導(dǎo)腸道屏障破壞。（ii）AFM1和OTA通

二、研究進(jìn)展█

﹣105﹣

過激活DUSP9的表達(dá)和抑制PLA2G2D的表達(dá)來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，這些

表達(dá)由DEmiRNA（miR-124-y，miR-194-z，miR-224-x和miR-452-x）

和DElncRNA（FUT8和GPR31C）調(diào)節(jié)。（iii）AFM1和OTA通過抑制

PAK6的表達(dá)來降低TJ蛋白，PAK6也受到幾種重要的DEmiRNA和

DElncRNA的調(diào)節(jié)。該研究成果為解析AFM1和OTA誘導(dǎo)的腸道毒性

提供了新的見解。

圖 6. AFM1 和 OTA 誘導(dǎo) BALB/c 小鼠腸道完整性破壞的機(jī)制圖。

研究成果已于 2023 年 10 月發(fā)表在《 Ecotoxicology and

Environmental Safety》雜志。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國現(xiàn)

代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究體系、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重大成果科研項(xiàng)目和農(nóng)業(yè)科

技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目資助。文章共同第一作者高亞男、閔力，通訊作者為

鄭楠研究員。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣106﹣

——Yanan Gao, Min Li, Xue Yang, Jiaqi Wang, Nan Zheng. The

coexistence of aflatoxin M1 and ochratoxin A induced intestinal barrier

disruption via the regulation of key differentially expressed microRNAs

and long non-coding RNAs in BALB/c mice [J]. Ecotoxicology and

Environmental Safety, 2023, 264: 115428.

二、研究進(jìn)展█

﹣107﹣

3. 代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)聯(lián)合分析揭示黃曲霉毒素 B1 和黃

曲霉毒素 M1 單獨(dú)及聯(lián)合作用引起 NCM460 細(xì)胞脂質(zhì)代

謝紊亂

黃曲霉毒素主要是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，具

有毒性或致癌性。人類和動(dòng)物攝入受污染的食物或與環(huán)境接觸是直接

和間接接觸黃曲霉毒素的主要途徑。在這些黃曲霉毒素中，黃曲霉毒

素B1（Aflatoxin B1, AFB1）是毒性最大的，為1類致癌物。AFB1經(jīng)常

存在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和谷類作物中，也經(jīng)常出現(xiàn)在土壤生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境

中。AFB1自被發(fā)現(xiàn)以來一直是大多數(shù)研究的重點(diǎn)。另一種引起研究

者極大關(guān)注的毒素是黃曲霉毒素M1 （Aflatoxin, AFM1），奶牛攝入

AFB1后，AFM1通過羥化作用留在牛奶中。AFM1經(jīng)常存在于人和動(dòng)

物的乳汁以及嬰兒配方奶粉中。因此，人類有可能通過日常的谷物和

牛奶飲食模式接觸AFB1和AFM1。與單一黃曲霉毒素相比，兩者聯(lián)合

作用（特別是AFB1和AFM1，已被證實(shí)與動(dòng)物和人類健康密切相關(guān)）

可能會(huì)造成更嚴(yán)重的影響，但相互作用機(jī)制尚不清楚，特別是從小分

子水平上。因此從代謝水平探索黃霉菌毒素聯(lián)合作用的潛在機(jī)制十分

重要。

腸道是人類接觸食源性污染物的第一道屏障，在維持人類和動(dòng)物

健康方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。實(shí)驗(yàn)室之前的研究揭示了AFB1和AFM1聯(lián)

合在體內(nèi)和體外的加性和協(xié)同腸毒性作用。但很少有研究從代謝水平

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣108﹣

特別是脂質(zhì)代謝來探究聯(lián)合AFB1和AFM1發(fā)揮腸毒性的潛在機(jī)制。代

謝組學(xué)旨在監(jiān)測代謝物的變化，為研究代謝水平的機(jī)制提供關(guān)鍵靶點(diǎn)。

以往的研究使用代謝組學(xué)來探索黃曲霉病的機(jī)制，主要集中在腎臟和

肝臟。脂質(zhì)組學(xué)是由代謝組學(xué)衍生而來的一種快速發(fā)展的方法，代謝

組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)聯(lián)用正在成為研究有害物質(zhì)靶標(biāo)機(jī)制的新興方法。然

而，沒有研究同時(shí)揭示AFB1和AFM1暴露對細(xì)胞脂質(zhì)代謝的影響。本

研究采用代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)來探究AFB1和AFM1誘導(dǎo)NCM460細(xì)

胞脂質(zhì)代謝的影響。

黃曲霉毒素以劑量依賴的方式降低細(xì)胞活力（圖1）。根據(jù)非線

性回歸的劑量響應(yīng)計(jì)算半抑制濃度（IC50），AFB1的IC50為7.287 μ

M, AFM1的IC50為9.720 μM，AFB1+AFM1的IC50為5.813 μM。

AFB1比AFM1具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性，AFB1+AFM1對NCM460細(xì)胞的

毒性最強(qiáng)。根據(jù)劑量-反應(yīng)曲線，AFB1的IC10和IC20分別為2.218和

2.632 μM, AFM1的IC10和IC20分別為2.193和2.675 μM。根據(jù)ISO

標(biāo)準(zhǔn)（2009），在細(xì)胞孵育至少24h后，將細(xì)胞活力降低到70%以下的

物質(zhì)被視為細(xì)胞毒性物質(zhì)。在上述濃度中（1.25, 2.5, 5, 10, 15和20 μM），

2.5 μM是對AFB1和AFM1的抑制率均不超過30%的最大濃度。因此，

選擇單獨(dú)及聯(lián)合2.5 μM的AFB1和AFM1進(jìn)行進(jìn)一步的代謝組學(xué)和

脂質(zhì)組學(xué)分析。

二、研究進(jìn)展█

﹣109﹣

圖 1. 單獨(dú)黃曲霉毒素 B1（AFB1）(A)、黃曲霉毒素 M1（AFM1）(B)及黃曲霉毒素 M1 和

AFB1（AFB1+AFM1）（C）聯(lián)合作用對 NCM460 細(xì)胞作用的劑量 反應(yīng)曲線（ ? n=10）。

根據(jù)Dunn檢驗(yàn)，通過p<0.05，F(xiàn)C>1.5篩選出黃曲霉毒素處理后的

差異代謝物。與對照組相比，AFB1有15種上調(diào)和19種下調(diào)代謝物，

而AFM1有14種上調(diào)和18種下調(diào)代謝物。在AFB1+AFM1組中，有23種

上調(diào)和23種下調(diào)的代謝物（圖2A）。通過Venn分析找到單獨(dú)及組合黃

曲霉毒素處理的共有和特有的差異靶標(biāo)代謝物。AFB1、AFM1和

AFB1+AFM1組中分別有10種、6種和17種特有代謝物。此外，在黃曲

霉毒素處理后共發(fā)現(xiàn)了19種共有的代謝物（圖2B）。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣110﹣

為了探究不同黃曲霉毒素毒性作用的異同，將上述篩選得到的52

種顯著差異的代謝物進(jìn)行熱圖分析：33種特異性代謝物（AFB1：10

種AFM1：6種，AFB1+AFM1：17種）和19種共有代謝物。圖2C中AFB1

橙色字體表示AFB1特有的差異代謝物，如膽堿、溶血磷脂酰膽堿

（LysoPC）(16:1)、LysoPC(18:1)和LysoPC(20:4)等。藍(lán)綠色字體表示

AFM1的特有代謝物，包括IMP、戊二酸等。天藍(lán)色字體表示

AFB1+AFM1的特有差異代謝物，如?；撬帷㈢晁岬?。黑色字體表

示AFB1、AFM1和AFB1+AFM1共有差異代謝物，包括11種下調(diào)的代

謝物和8種上調(diào)的代謝物。

二、研究進(jìn)展█

﹣111﹣

圖 2. 單獨(dú)及聯(lián)合黃曲霉毒素誘導(dǎo)的差異代謝物的分析。（A）差異代謝物的數(shù)量。（B）

差異代謝物的 Venn 分析。（C）不同處理的特有和共有的差異代謝物的豐度熱圖。圖中的

每一行代表一種代謝物，每一列代表一個(gè)樣品。從紫色到綠色的梯度色條表示代謝物的濃

度從高到低。右側(cè)不同顏色的代謝物代表不同處理的差異代謝物，其中橙色字體為 AFB1

組的特異性代謝物，藍(lán)綠色為 AFM1，天藍(lán)色為 AFB1 + AFM1，黑色為共有的差異代謝

物。

利用代謝產(chǎn)物集富集分析（MSEA）和代謝通路分析(MetPA)對黃

曲霉毒素處理后的通路和代謝物集合進(jìn)行分析。通路分析顯示，與對

照組相比，AFB1對嘌呤代謝（p=0.005）和甘油磷脂代謝（p=0.014）

的影響最為顯著（圖3A）。AFB1+AFM1處理顯著影響NCM460細(xì)胞

的甘油磷脂代謝通路（p=0.043）（圖3B）。AFM1沒有顯著富集的通

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣112﹣

路，但MSEA顯示AFM1主要影響脂肪酸代謝物，如丙酸鹽和極長鏈

脂肪酸的β氧化，這可能是因?yàn)锳FB1和AFM1以不同的方式發(fā)揮毒性。

甘油磷脂代謝被認(rèn)為是AFB1和AFB1+AFM1的關(guān)鍵途徑，而AFM1主

要破壞脂肪酸代謝。AFB1可能是兩者聯(lián)合中發(fā)揮主要作用的毒素。

由此可見，AFB1和AFM1的不同結(jié)構(gòu)組成可能對NCM460細(xì)胞產(chǎn)生不

同的腸毒性。

二、研究進(jìn)展█

﹣113﹣

圖 3. NCM460 細(xì)胞暴露于單獨(dú)及聯(lián)合的差異代謝物的代謝通路分析 (A) AFB1 和

AFM1+AFB1（B）。圓圈越大，顏色越深表示富集程度越高。

為了進(jìn)一步探索AFB1和AFM1的不同毒性作用，我們對不同組中

顯著變化的特定代謝物進(jìn)行了 KEGG 分 析

（https://www.omicshare.com/tools/）。甘油磷脂代謝是AFB1影響的主

要通路（圖4A），AFM1主要影響脂肪酸降解（圖4B），AFB1+AFM1

影響的代謝途徑較多，丙酸鹽代謝影響最為顯著（圖4C）。代謝組學(xué)

通路分析結(jié)果顯示，黃曲霉毒素主要影響脂質(zhì)代謝。為了進(jìn)一步闡明

脂質(zhì)代謝的具體變化，進(jìn)行了脂質(zhì)組學(xué)分析。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣114﹣

二、研究進(jìn)展█

﹣115﹣

圖 4. 特有代謝物的 KEGG 通路富集分析（A）AFB1，（B）AFB1 及（C）

AFB1+AFM1。A 不同的顏色代表不同的通路。節(jié)點(diǎn)大小代表富集程度，實(shí)線代表通路之

間的連接性。

為了評估脂質(zhì)代謝的變化，測定黃曲霉毒素處理NCM460細(xì)胞后

的脂質(zhì)譜，共檢測到27個(gè)脂類亞類，包括441個(gè)脂類分子。三酰甘油

（TAG）是被檢測到的最多的脂質(zhì)分子，共有128個(gè)，占所有脂質(zhì)分

子的29%，其次是心磷脂（CL）、二酰甘油（DAG）和鞘磷脂（SM）

（圖5A）。脂質(zhì)PCA在三個(gè)處理組和對照組之間有明顯的分離，說明

黃曲霉毒素對NCM460細(xì)胞脂質(zhì)代謝的影響存在顯著差異（圖5B）。

這也證明AFB1和AFM1影響代謝主要是通過脂質(zhì)代謝的改變。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣116﹣

圖 5. 單獨(dú)及聯(lián)合暴露 AFB1 和 AFM1 的脂質(zhì)譜。（A）檢測到的脂質(zhì)的類別和數(shù)量。（B）

脂質(zhì)的 PCA 分析，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)樣品（n=3）。

根據(jù)Dunn檢驗(yàn)p<0.05和FC>1.5，與對照組相比，AFB1、AFM1和

AFB1+AFM1組有63個(gè)（上調(diào)22個(gè)，下調(diào)41個(gè)），23個(gè)（上調(diào)6個(gè)，下

調(diào)17個(gè)），52個(gè)（上調(diào)40個(gè)，下調(diào)12個(gè)）差異表達(dá)的脂質(zhì)（圖6A）。

AFB1誘導(dǎo)的NCM460細(xì)胞脂質(zhì)代謝變化明顯強(qiáng)于AFM1。通過Venn分

析找到AFB1和AFM1單獨(dú)處理和聯(lián)合處理后特異性差異表達(dá)的脂質(zhì)。

在AFB1組、AFM1組和AFB1 + AFM1組中，只有5種共有的差異脂質(zhì)，

這表明AFB1和AFM1對脂類的影響不同（圖6B）。在AFB1組、AFM1

組和AFB1 + AFM1組中分別鑒定出34、11和30種特有脂質(zhì)。

熱圖分析用于顯示上述不同處理后的特有脂類的表達(dá)譜。對于

AFB1，鑒定出34種特有脂類，27種脂類表達(dá)量下調(diào)，其中CL、TAG、

磷脂酰乙醇胺（PE）SM等12種脂類占總下調(diào)脂類的63%（圖6C）。

AFB1只上調(diào)了7種脂質(zhì)的表達(dá)：TAG46:2 (18:2)，TAG54:6 (18:2)，

TAG60:3 (18:2)，TAG 58:3(24:0)，溶血磷脂酸（LBPA）38:6、LBPA36:4，

二、研究進(jìn)展█

﹣117﹣

磷脂酰膽堿（PC）36:4。AFM1傾向于通過改變游離脂肪酸（FFAs）、

磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol）、CL、膽固醇和磷脂酰甘油

（phosphatidylglycerol, PG）的表達(dá)量來發(fā)揮毒性作用（圖6D），其中

CL和PG占總量的70%。AFB1+AFM1處理后TAG均顯著升高（圖7E），

而PC40:7、DAG32:0(16:0/16:0)、PC36:3p、LysoPC20:4、PE42:2p下調(diào)。

總之，AFB1通過改變CL、TAG、PE和SM的水平對NCM460細(xì)胞產(chǎn)生

毒性作用； AFM1 影 響 CL 和 PG ； 而 TAG 代謝水平的升高在

AFB1+AFM1誘導(dǎo)的腸毒性中起關(guān)鍵作用。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣118﹣

圖 6. 單獨(dú)及聯(lián)合黃曲霉毒素誘導(dǎo)的差異脂質(zhì)的分析。（A）兩兩比較的差異脂質(zhì)的數(shù)量。

（B）與對照組相比，差異脂質(zhì)的venn分析。各處理組特有的差異脂質(zhì)的熱圖分析（C）AFB1，

（D）AFM1 和（E）AFB1+AFM1（n=3）。

結(jié)論：通過聯(lián)用代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)分析，研究了AFB1和AFM1

單獨(dú)和聯(lián)合處理的腸毒性作用。代謝組學(xué)分析表明，單獨(dú)或聯(lián)合AFB1

二、研究進(jìn)展█

﹣119﹣

和AFM1通過不同的通路干擾脂質(zhì)代謝: AFB1主要影響甘油磷脂代謝；

AFM1主要影響脂肪酸降解；AFB1+AFB1主要影響丙酸代謝。AFB1

和AFM1的組合比單獨(dú)處理引起更嚴(yán)重的代謝紊亂。AFB1和AFM1通

過干擾腸道脂質(zhì)代謝發(fā)揮腸毒作用。在所有的差異脂類中，TAG高達(dá)

43%。與AFM1相比，AFB1可能對NCM460細(xì)胞脂質(zhì)代謝表現(xiàn)出更大

的毒性作用。該結(jié)果指出，毒理學(xué)研究應(yīng)重視由AFB1和AFM1引起的

脂代謝紊亂，這為黃曲霉毒素相關(guān)健康問題的研究提供了新的方向，

也為預(yù)防AFB1和AFM1污染提供了新的分子靶點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)的脂質(zhì)

代謝也可能成為降低黃曲霉毒素?fù)p害的調(diào)節(jié)機(jī)制。

研究成果已于2023年4月發(fā)表在《Toxins》雜志。該研究得到國家

自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究體系

資助。文章共同第一作者為楊雪、李雪，鄭楠為文章通訊作者。

— — Xue Yang, Xue Li, Yanan Gao, Jiaqi Wang, Nan Zheng.

Integrated Metabolomics and Lipidomics Analysis Reveals Lipid

Metabolic Disorder in NCM460 Cells Caused by Aflatoxin B1 and

Aflatoxin M1 Alone and in Combination. Toxins (Basel). 2023, 15(4):255.

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣120﹣

4. 生乳中不同蛋白水解活性假單胞菌的基因組特征和功能代

謝多樣性分析

生乳在擠奶、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加工過程中可能被微生物污染，由于

生乳中含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，會(huì)促進(jìn)微生物快速

生長繁殖，雖然快速冷卻設(shè)備和冷鏈系統(tǒng)在乳品行業(yè)中得到了廣泛的

應(yīng)用，生乳溫度在擠出后迅速降低到 6℃以下，但難以防止嗜冷菌的

快速生長繁殖。同時(shí)，在大多數(shù)國家和地區(qū)，生乳被運(yùn)輸?shù)饺槠芳庸?/p>

廠后，在質(zhì)量和安全指標(biāo)檢測結(jié)果出來之前會(huì)冷藏儲(chǔ)存一段時(shí)間再進(jìn)

行加工，這也會(huì)引起嗜冷菌的生長。研究發(fā)現(xiàn)假單胞菌是冷藏生乳中

的主要微生物，并產(chǎn)生大量的脂肪酶和蛋白酶，盡管巴氏殺菌或者超

高溫滅菌工藝都能殺死假單胞菌，但是假單胞菌產(chǎn)生的脂肪酶和蛋白

酶特別耐熱，在巴氏殺菌或者超高溫滅菌工藝后還具有活性，會(huì)引起

奶制品中脂肪和蛋白的水解，造成酸敗，凝膠化等問題，嚴(yán)重影響乳

制品的質(zhì)量。

假單胞菌P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7分別被鑒定為布氏假單胞

菌（P. brenneri strain BS2771）、淺黃色假單胞菌（P. lurida strain L228）、

熒光假單胞菌（P. fluorescens strain W6）、淺黃色假單胞菌（P. lurida

strain MYb11）、熒光假單胞菌（P. fluorescens strain A506）、熒光

假單胞菌（P. fluorescens strain PF 08）和莓實(shí)假單胞菌（P. fragi strain

NMC25），所有假單胞菌的平均基因組大小和GC含量分別為6.06 Mb

二、研究進(jìn)展█

﹣121﹣

和60.1%，預(yù)測到的基因數(shù)目在4853-5836之間，5S rRNA 基因的數(shù)量

在1-7之間，16S rRNA基因的數(shù)量在1-6之間，23S rRNA基因的數(shù)量在

1-6之間，tRNA基因的數(shù)量在58-70之間。

表1 假單胞菌菌株的基因組特征

編號

Number

菌株 Species

基因組特征 Genome features

基因組

（bp）

GC

（%） 基因數(shù)

rRNA genes

（5S、16S、23S）

tRNA

genes

P1

Pseudomonas brenneri

strain BS2771

5852264 60.55 5200 （7、6、6） 68

P2

Pseudomonas lurida

strain L228

6065806 60.92 5488 （6、5、5） 68

P3

Pseudomonas fluorescens

strain W6

6525050 59.50 5836 （7、6、6） 70

P4

Pseudomonas lurida

strain MYb11

6046668 61.05 5479 （1、1、1） 62

P5

Pseudomonas fluorescens

strain A506

6090925 60.27 5515 （1、1、1） 59

P6

Pseudomonas fluorescens

strain PF 08

6426772 60.73 5750 （2、1、1） 58

P7

Pseudomonas fragi

strain NMC25

5457558 57.94 4853 （1、1、1） 66

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣122﹣

高蛋白酶水解活力組的假單胞菌COG數(shù)據(jù)庫注釋結(jié)果如圖1所示，

未知功能類別占比為24.99%，氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝類別占比為9.36%，

轉(zhuǎn)錄類別占比為9.02%，無機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝類別占比為7.11%，細(xì)胞

壁/細(xì)胞膜/包膜合成類別占比為5.98%，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制類別占比為

5.98%，能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化類別占比為5.62%。低蛋白酶水解活力組的假

單胞菌COG數(shù)據(jù)庫注釋類別中，未知功能類別占比為23.26%，氨基酸

轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝類別占比為9.54%，轉(zhuǎn)錄類別占比為9.30%，無機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)

與代謝類別占比為7.00%，細(xì)胞壁/細(xì)胞膜/包膜合成類別占比為5.93%，

能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化類別占比為5.85%，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制類別占比為5.40%。

圖 1 假單胞菌基因組的 COG 功能分類 A：RNA 加工與修飾，B：染色體結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)，

C：能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化，D：細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞分裂、染色體分隔，E：氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，

F：核酸轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，G：碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，H：輔酶轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，I：脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與代

謝，J：翻譯、核糖體結(jié)構(gòu)和生物合成，K：轉(zhuǎn)錄，L：復(fù)制、重組和修復(fù)，M：細(xì)胞壁/細(xì)胞

二、研究進(jìn)展█

﹣123﹣

膜/包膜合成，N：細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，O：翻譯后修飾、蛋白轉(zhuǎn)換、伴侶，P：無機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，

Q：次級代謝產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝，R：一般功能預(yù)測，S：未知功能，T：信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)

制，U：胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)、分泌和囊泡運(yùn)輸，V：防御機(jī)制，W：胞外結(jié)構(gòu)，Z：細(xì)胞骨架。

CAZy數(shù)據(jù)庫注釋結(jié)果分為六大類（如圖2所示），高蛋白酶水解

活力組的假單胞菌中，糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases）占30.5%、

糖基轉(zhuǎn)移酶（ Glycosyl Transferases ） 占 30.8% 、多糖裂解酶

（Polysaccharide Lyases）占3.3%、糖類酯解酶（Carbohydrate Esterases）

占20.8%、氧化還原酶（Auxiliary Activities）占9.0%、碳水化合物結(jié)

合模塊（carbohydrate binding modules）占5.7%。低蛋白酶水解活力組

的假單胞菌中，糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases）占31.5%、糖基轉(zhuǎn)

移酶（Glycosyl Transferases）占34.4%、多糖裂解酶（Polysaccharide

Lyases）占2.2%、糖類酯解酶（Carbohydrate Esterases）占14.4%、氧

化還原酶（Auxiliary Activities）占9.9%、碳水化合物結(jié)合模塊

（carbohydrate binding modules）占7.6%。

圖 2 假單胞菌基因組的 CAZy 功能分類

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣124﹣

根據(jù)美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)指南[200]，使用經(jīng)陽離子調(diào)節(jié)

的Mueller-Hinton肉湯進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，用于藥敏試驗(yàn)的抗生素包括氨

芐西林、阿莫西林/克拉維酸、美羅培南、卡那霉素、慶大霉素、頭孢

曲松、氨曲南、四環(huán)素、多西環(huán)素、利福平、環(huán)丙沙星、磺胺異惡唑、

磺胺甲惡唑-甲氧芐啶、氧氟沙星、鏈霉素、氟苯尼考、多粘菌素E、

頭孢噻吩和頭孢噻呋。在這些抗生素中，氨芐西林、阿莫西林/克拉維

酸、頭孢曲松、頭孢噻吩、頭孢噻呋、環(huán)丙沙星和慶大霉素在獸藥臨

床中廣泛使用，最小抑菌濃度結(jié)果如表2所示。此外，我們統(tǒng)計(jì)了7株

假單胞菌對14種抗生素的多重耐藥指數(shù)（多重耐藥指數(shù)=分離株耐藥

的抗生素?cái)?shù)量/測試的抗生素總數(shù)），多重耐藥指數(shù)作為風(fēng)險(xiǎn)評估評價(jià)

指標(biāo)，可以用來區(qū)分抗生素過度使用的高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，多重耐

藥指數(shù)大于0.2表明該奶牛場中抗生素的過度使用[201]。如圖3所示，

其中高蛋白酶水解活力組假單胞菌的多重耐藥指數(shù)平均值為0.41，低

蛋白酶水解活力組假單胞菌的多重耐藥指數(shù)平均值為0.31。

表 2 7 株假單胞菌菌株對測試抗生素的最小抑菌濃度

抗生素 Ntibiotics

（μg/mL）

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7

氨芐西林

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

32

阿莫西林/克拉維

酸

>12

8/64

>12

8/64

>12

8/64

>12

8/64

>12

8/64

>12

8/64

8/4

頭孢噻吩

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

>12

8

128

頭孢噻呋 16 32 64 16 16 32 4

二、研究進(jìn)展█

﹣125﹣

美羅培南 2 0.25 2

≤0.2

5

0.5 4

≤0.2

5

鏈霉素 4 2 4 4 32 4 2

卡那霉素 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 2 ≤0.5

慶大霉素 0.25

≤0.2

5

0.25 0.25 0.25 0.25

≤0.2

5

頭孢曲松 32 64 32 64 32 32 4

氨曲南 32 32 32 16 16 16 4

四環(huán)素 4 2 2 1 2 2 1

多西環(huán)素 0.5 0.5 0.25 2 0.5 0.5

≤0.2

5

氟苯尼考 >12

8

64 32 32 32 32 8

多粘菌素 E

≤0.2

5

0.25

≤0.2

5

0.25 2

≤0.2

5

0.5

利福平 4 2 4 1 2 4 2

環(huán)丙沙星 2

≤0.2

5

≤0.2

5

≤0.2

5

0.25

≤0.2

5

≤0.2

5

磺胺異惡唑 4 8 8 8 16 4 16

磺胺甲惡唑-甲氧

芐啶

0.5/

9.5

0.5/

9.5

0.5/

9.5

0.25

/4.8

0.5/

9.5

0.25

/4.8

1/19

氧氟沙星 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

圖 3 假單胞菌菌株的多重耐藥指數(shù)

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣126﹣

我們通過CARD數(shù)據(jù)庫對基因組中的耐藥基因進(jìn)行注釋，發(fā)現(xiàn)所

有菌株均攜帶耐藥決定簇，同源性大于70%的耐藥基因和抗生素外排

泵中含量最多的是mexB、mexE和oprN（如表3所示）。高蛋白酶水解

活力組假單胞菌的耐藥基因和抗生素外排泵數(shù)量平均值為24個(gè)，低蛋

白酶水解活力組假單胞菌的耐藥基因和抗生素外排泵數(shù)量平均值為

37個(gè)。

表 5-3 假單胞菌中的耐藥決定簇

假單胞菌

Pseudomonas

耐藥決定簇

Resistance determinants

P1

arnA、dadX、dxr、fusA2、greA、greB、gyrA、gyrB、lepB、mexB、

mexE、mexF、mexI 、oprM、oprN、parC、parE、rpoB、rpoC、strA、tufA

P2

dadX、dxr、ecl_04771、fusA1、greA、gyrA、gyrB、lepB、mexB、

mexE、mexF、oprN、parC、parE、rpoB、rpoC、strA、tufA

P3

dadX、dxr、fusA1、greA、greB、gyrA、gyrB、lepB、mexB、mexE、

mexF、oprN、parC、parE、rpoB、rpoC、strA、tufA

P4

adeG、ANT（6）-Ib、APH（3'）-Vc、apmA、arnA、arr-5、carA、

cpxR、ermC、ermH、FEZ-1、fomB、gimA、lsaC 、mexB、mexE、

mexK、mexN、mexQ、mexW、muxB、muxC、opmH、oprM、oprN、OXA94、OXY-6-2、rgt1438、salA、soxR、srmB、tem-217、tet（43）、triB、

triC、vanXA

P5

APH（6）-Ia、arnA、carA、ceoB、cpxR、emrD、erm（35）、ermC、

fosA、IND-1、lmrD、mexB、mexC、mexD、mexE、mexK、mexN、mexQ、

mtrD、muxB、opmE、opmH、oprJ、oprM、oprN、OXA-133、OXA-315、

OXY-6-2、rgt1438、salA、smeE、smeF、soxR、srmB、tet（43）、tetB

（60）、triC、vanN、vanXA

二、研究進(jìn)展█

﹣127﹣

P6

AAC（3）-IIc、AAC（3）-VIIa、acrB、arnA、carA、CARB-6、

cmlA1、CMY-26、CMY-45、cpxR、ermC、ermO、hp1181、mexB、mexE、

mexK、mexN、mexQ、mexW、mrx、mtrD、muxB、OCH-1、opmE、opmH、

oprM、oprN、OXA-161、OXA-315、OXY-6-2、pmpM、rgt1438、salA、SHV186、srmB、tet（42）、tet（43）、TriC、vanTE、vanXA

P7

AAC（6'）-Iz、adeK、apmA、arnA、carA、cfrA、cmlB、CpxR、

efrB、Erm（41）、ErmC、lmrC、lmrP、mexB、mexE、mexK、mexN、

mphE、mprF、muxB、oleB、opmH、oprN、otr（B）、qnrB、rgt1438、

salA、SME-2、srmB、tet（39）、tet（Y）、triA、triC、vanXA、vgaE、

VIM-28

表 5-4 假單胞菌中的蛋白酶基因

假單胞菌

Pseudomonas

蛋白酶基因

Protease genes

P1 aprX、clpP、mucD、mucP

P2 aprX、clpP、mucD、mucP

P3 aprA、aprX、clpP、mucD、mucP

P4 aprA、aprX、clpP、mucD、mucP

P5 aprA、aprX、clpP、mucD、mucP、sphB1、zapA

P6 aprA、aprX、clpP、clpV2、mucD、mucP、sphB1

P7 aprA、aprX、clpP、mucD、mucP

我們通過VFDB數(shù)據(jù)庫對基因組中的蛋白酶基因進(jìn)行注釋，發(fā)現(xiàn)

所有菌株均攜帶蛋白酶基因（如表4所示）。

在這項(xiàng)研究中我們分析了生乳中假單胞菌的基因功能，耐藥和蛋

白酶水解活力特征，假單胞菌P1、P2、P3、P3、P4、P5、P6和P7分別

被鑒定為布氏假單胞菌、淺黃色假單胞菌、熒光假單胞菌、淺黃色假

單胞菌、熒光假單胞菌、熒光假單胞菌和莓實(shí)假單胞菌。在所有假單

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣128﹣

胞菌中都含有蛋白酶基因和耐藥基因，高蛋白酶水解活力組的假單胞

菌中含有更多的碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝功能基因、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制基因、

次級代謝產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝基因、多糖裂解酶基因和糖類酯解

酶基因，多重耐藥指數(shù)也高于低蛋白酶水解活力組的假單胞菌。

本研究可以為蛋白酶水解基因的檢測和降低耐藥基因的傳播風(fēng)

險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支撐，為提高乳及乳制品的品質(zhì)提供依據(jù)。該研究得到了

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFD1301003)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系

(CARS-36)的支持，杜兵耀博士和孟璐助理研究員為文章第一作者，

王加啟研究員為文章通訊作者。

Bingyao Du, Meng Lu, Huimin Liu, Haoming Wu, Nan Zheng,

Yangdong Zhang, Shengguo Zhao, Yankun Zhao, Tengyun Gao, Jiaqi

Wang. Pseudomonas isolates from raw milk with high level proteolytic

activity display reduced carbon substrate utilization and higher levels of

antibiotic resistance[J]. LWT - Food Science and Technology, 2023.

二、研究進(jìn)展█

﹣129﹣

5. 2022 年國產(chǎn)液態(tài)奶和嬰幼兒配方奶粉產(chǎn)品安全質(zhì)量評價(jià)

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所奶產(chǎn)品質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評

估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國產(chǎn)液態(tài)奶和嬰幼兒配方奶粉產(chǎn)品安全質(zhì)量評價(jià)研究

上取得新進(jìn)展。研究成果《2022年國產(chǎn)液態(tài)奶和嬰幼兒配方奶粉產(chǎn)品

安全質(zhì)量評價(jià)》已在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Animal Research and One

Health 》創(chuàng)刊號上發(fā)表。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃

（ 2022YFD1301004 ）、國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估項(xiàng)目

（GJFP20220304）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（ASTIP-IAS12）、

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS36）等項(xiàng)目支持，孟璐助理研究

員和鄭楠研究員為第一作者，王加啟研究員為通訊作者。該結(jié)果為消

費(fèi)者如何選擇優(yōu)質(zhì)的奶制品提供了建議。

一 、研究背景

奶及奶制品是健康飲食的重要組成部分。除了提供必要的營養(yǎng)之

外，奶及奶制品還可以調(diào)節(jié)體內(nèi)平衡，有益于免疫系統(tǒng)、腸道微生態(tài)

和營養(yǎng)。奶及奶制品安全和質(zhì)量是全球關(guān)注的主要問題，特別是涉及

消費(fèi)者健康。

熱處理是減少奶及奶制品中的細(xì)菌生長非常重要的環(huán)節(jié)。然而，

加熱后的奶制品的化學(xué)和感官特性不可避免地發(fā)生改變。巴氏殺菌不

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣130﹣

會(huì)影響微量營養(yǎng)素的穩(wěn)定性，但重要的脂肪酸、水溶性維生素和激素

會(huì)受到影響。

許多研究都集中在我國液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉產(chǎn)品的安全指標(biāo)

上。這些產(chǎn)品包括黃曲霉毒素M1（AFM1）、重金屬和獸藥殘留。然

而，很少有研究對我國乳制品的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評估。在這項(xiàng)研究中，

我們對全國的液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉進(jìn)行了系統(tǒng)評估。除了AFM1、

重金屬、農(nóng)獸藥殘留等指安全指標(biāo)外，我們還評價(jià)了乳鐵蛋白、α-乳

白蛋白、β-乳球蛋白、糠氨酸和乳果糖等質(zhì)量指標(biāo)。研究結(jié)果為了解

我國乳制品的安全和質(zhì)量提供見解，并可以作為與其他地區(qū)比較的基

礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1 樣品采集

2022年，從不同地區(qū)超市購買國產(chǎn)巴氏殺菌奶（PM）294批次、

超高溫滅菌（UHT）奶92批次、嬰兒配方奶粉（IF）20批次。PM樣品

儲(chǔ)存在-20℃下，UHT和IF樣品儲(chǔ)存在室溫下。所有樣本均被運(yùn)至實(shí)驗(yàn)

室進(jìn)行進(jìn)一步檢測。

2 安全指標(biāo)

2.1 AFM1

二、研究進(jìn)展█

﹣131﹣

依照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中黃曲霉毒素M族的測定》（GB

5009.24—2016）對奶制品中AFM1進(jìn)行測定。所有樣品中的AFM1濃

度均使用歐盟《關(guān)于食品污染物最高限量的新法規(guī)》（EC No

1881/2006）、中國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》

（GB2761—2017）和美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）《全脂、低脂

和脫脂奶中AFM1限量》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。

2.2 重金屬

根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，奶及奶制品中規(guī)定了砷（As）、鉻（Cr）、

鉛（Pb）和汞（Hg）四種重金屬的含量。因此，根據(jù)《食品安全國家

標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）對IF中的四種重

金屬進(jìn)行檢測，并按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB

2762—2017）中的規(guī)定進(jìn)行評價(jià)。

2.3 獸藥

依照《奶和奶粉中抗生素殘留量的測定 UPLC-MS/MS 法》

（MRT/B 31—2015）對61種獸藥（表1）進(jìn)行測定。獸藥殘留按照《食

品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》（GB 31650—2019）的

要求進(jìn)行評價(jià)。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣132﹣

表1. 61種獸藥清單

類別 數(shù)量 名稱

β-內(nèi)酰胺類 17 阿莫西林、青霉素V、頭孢喹諾、氨芐西林、頭孢氨芐、頭

孢洛寧、頭孢哌酮、阿洛西林、頭孢噻呋、哌拉西林、青霉

素G、苯唑西林、氯唑西林、萘夫西林、氟氯西林、雙氯西

林、美洛西林

磺胺類藥物 17 磺胺乙酰胺， 磺胺吡啶、磺胺噻唑、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶、

甲氧芐啶、磺胺二甲嗪、磺胺甲氧嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶、

磺胺氯噠嗪、磺胺呋唑、磺胺二甲唑、磺胺甲氧基噠嗪、

磺胺二甲氧嘧啶、磺胺甲惡唑、磺胺苯惡唑、磺胺喹喔啉

喹諾酮類 7 恩諾沙星、環(huán)丙沙星、達(dá)諾沙星、二氟沙星、沙拉沙星、奧

比沙星、馬波沙星

四環(huán)素類 4 金霉素、地美環(huán)素 鹽酸鹽, 土霉素, 四環(huán)素

氨苯酚 3 氯霉素、氟苯尼考、甲砜霉素

大環(huán)內(nèi)酯類 10 阿奇霉素、螺旋霉素、替米考星、竹桃霉素、紅霉素、泰樂

菌素、克拉霉素、羅紅霉素、交沙霉素、北沙霉素

林可酰胺類 3 林可霉素、吡利霉素、克林霉素

2.4 農(nóng)藥殘留

采用《牛奶和奶粉中511種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定》

（GB/T 23210—2008）、《牛奶和奶粉中493種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘

留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 23211—2008）和《植物

源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定氣相色譜 質(zhì)譜聯(lián)用

法》（GB 23200.113—2018）對奶制品中80種農(nóng)藥（表2）進(jìn)行殘留檢

測，并依據(jù)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2763—2021）進(jìn)

行評價(jià)。

二、研究進(jìn)展█

﹣133﹣

表2. 80種農(nóng)藥殘留清單

種類 數(shù)量 名稱

殺蟲劑 57 六六六、涕滅威、樂果、滅多威、氰戊菊酯、敵敵畏、丙溴磷、

殺螟松、二嗪農(nóng)、氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、聯(lián)苯

菊酯、西維因、吡蟲啉、氟蟲腈、啶蟲脒、噻蟲嗪、滅蟲嗪、氯

蟲苯甲酰胺、醚菊酯、蟲酰肼、除蟲脲、滴滴涕、林丹、硫丹、

艾氏劑、氯丹、七氯、對硫磷、甲基對硫磷、氧化樂果、異卡波

磷、甲基異苯磷、克百威（包括3-羥基克百威）、乙酰甲胺磷、

馬拉硫磷、亞磷胺、辛硫磷、甲氰菊酯、溴氰菊酯、Tau-氟氰菊

酯、氟氰菊酯、氟啶脲, 除蟲脲,氯菊酯, 滅蠅磷,噻嗪酮, 甲胺磷,

甲胺磷,甲拌磷,毒死蜱,甲維鹽, 三唑磷, 阿維菌素

除草劑 5 MCPA、二甲戊靈、多效唑、氯吡脲、2,4-D

殺菌劑 15 三唑酮、百菌清、 多菌靈、 苯醚甲環(huán)唑、嘧霉胺、咪鮮胺、嘧

菌酯、霜霉威、吡唑醚菌酯、異菌脲、腐霉利、五氯硝基、乙烯

菌核利、烯酰嗎啉、甲霜靈

殺螨劑 3 三氯殺螨醇、噠螨靈、氯芬那普

3 質(zhì)量指標(biāo)檢測

3.1 乳鐵蛋白

針對IF中的乳鐵蛋白，采用《奶及奶制品中乳鐵蛋白的測定 液

相色譜法》（T/TDSTIA 006—2019）進(jìn)行檢測，并根據(jù)《優(yōu)質(zhì)巴氏殺

菌乳》（T/TDSTIA 004-2019）進(jìn)行評價(jià)。

3.2 α-乳白蛋白和β-乳球蛋白

采用《奶及奶制品中α-乳白蛋白的測定 高效液相色譜法》

（T/TDSTIA 002—2021）和《奶及奶制品中β-乳球蛋白的測定 液相

色譜法》（T/TDSTIA 007—2019）檢測PM中的α-乳白蛋白和β-乳球

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣134﹣

蛋白的含量；采用《嬰幼兒配方乳粉中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的

測定 凝膠滲透色譜法》（T/TDSTIA 026—2022）檢測UHT和IF中的

α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的含量，并分別根據(jù)《優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳》

（T/TDSTIA 004-2019）和《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》（T/TDSTIA 005-

2019）對PM和UHT奶中的β-乳球蛋白進(jìn)行評價(jià)。

3.3 糠氨酸

糠氨酸是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物?？钒彼岷繙y定采用《巴氏殺菌乳

和UHT滅菌乳中復(fù)原乳的鑒定》（NY/T 939—2016），并分別根據(jù)《優(yōu)

質(zhì)巴氏殺菌乳》（T/TDSTIA 004-2019）和《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》

（T/TDSTIA 005-2019）對PM和UHT中的糠氨酸含量進(jìn)行評價(jià)。

3.4 乳果糖

在熱處理過程中，乳糖差向異構(gòu)化產(chǎn)生乳果糖。按照《巴氏殺菌

乳和UHT滅菌乳中復(fù)原乳的鑒定》（NY/T 939—2016）所述，采用酶

法分析確定乳果糖的存在，并根據(jù)《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》

（T/TDSTIA 005-2019）對UHT中的乳果糖含量進(jìn)行評價(jià)。

三、結(jié)果與討論

1 安全指標(biāo)

1.1AFM1

二、研究進(jìn)展█

﹣135﹣

在294批次PM樣品中，293批次（99.96%）樣品的AFM1含量均低

于檢出限（LOD，0.02 μg/kg），而1批次樣品中AFM1含量為0.0334

μg/kg。在 92批次UHT樣品中，90批次（97.83%）樣品的AFM1測定

值低于LOD，2批次樣品中AFM1含量分別為0.0376和0.0354μg/kg。所

有產(chǎn)品中AFM1含量均低于中國和美國規(guī)定的0.5μg/kg和歐盟規(guī)定的

0.05μg/kg限量范圍。此外，所有20批次IF樣品中均未檢測到AFM1，

符合《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》（GB2761—2017）

的要求。

1.2 重金屬

20批次IF樣品中Cr、Hg和Pb污染均低于LOD（0.05 mg/kg、0.001

mg/kg和0.02 mg/kg）。然而，1批次的IF樣品中檢測到As，濃度為

0.00527 mg/kg，其余19批次樣品中的含量均低于LOQ（0.005 mg/kg）。

Pb結(jié)果符合歐盟和FDA的限量（0.02 mg/kg）和《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)

食品中污染物限量》（GB2762-2017）中新生兒配方奶粉允許的限量

水平（0.15 mg/kg）。

1.3 獸藥

本次研究中，PM、UHT、IF中未檢出獸藥，符合《食品安全國家

標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》（GB 31650-2019）的要求。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣136﹣

獸藥通常用于治療疾病或作為生長促進(jìn)劑，前期結(jié)果表明我國乳

及乳制品中存在不同程度的獸藥檢出。雖然本研究未檢出獸藥殘留，

但奶及奶制品中獸藥殘留仍需引起重視。

1.4 農(nóng)藥

IF樣品中未檢出80種農(nóng)藥殘留，符合我國、歐盟和聯(lián)合國糧農(nóng)組

織（FAO/WHO，2021）的要求。

農(nóng)藥作為控制病蟲害的有效技術(shù)，在全球傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中廣泛使用。

食品法典委員會(huì)將農(nóng)藥殘留定義為“食品、農(nóng)產(chǎn)品或動(dòng)物飼料中因使

用農(nóng)藥而產(chǎn)生的任何指定成分”。牛奶中的農(nóng)藥殘留大部分來自動(dòng)物，

通過受污染的飲食、草或玉米青貯飼料以及直接對奶牛施用農(nóng)藥在體

內(nèi)積累。

2 質(zhì)量指標(biāo)

2.1 乳鐵蛋白

294批次PM樣品中乳鐵蛋白含量的最小值、最大值和平均值分別

為3.2、112.0和41.3±13.7 mg/L（表3）。此外，超過95.0%的PM中乳

鐵蛋白含量高于25mg/L限值。

乳鐵蛋白是奶中發(fā)現(xiàn)的一種重要的80 kDa鐵結(jié)合糖蛋白。牛和人

乳鐵蛋白有高達(dá)70%的氨基酸序列相同。乳鐵蛋白具有多種生理活性

活性，包括抗炎、抗癌、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)活性。當(dāng)身體受到外來病

二、研究進(jìn)展█

﹣137﹣

原體侵害時(shí)，乳鐵蛋白水平急劇上升，因此，它被認(rèn)為是重要的宿主

防御分子。

當(dāng)溫度從72.5°C升至120°C時(shí)，奶中的天然乳鐵蛋白水平會(huì)下降。

因此乳鐵蛋白對熱敏感，建議在食品制造過程中要提升乳鐵蛋白的保

留率。

表 3. 巴氏殺菌奶中乳鐵蛋白含量

產(chǎn)品類別 最小值

[mg/L(kg)]

平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

[mg/L(kg)]

最大值

[mg/L(kg)]

標(biāo)準(zhǔn)限量

[mg/L(kg)]

巴氏殺菌奶 3.2 41.3±13.7 112.0 ≥25

2.2 α-乳白蛋白

PM、UHT和IF中的α-乳白蛋白含量如表4所示。PM中的α-乳白

蛋白平均水平為1151.6±275.0 mg/L，顯著高于UHT中的299.1±118.5

mg L；p < 0.05）。此外，IF中α-乳白蛋白的平均含量為7140.5±1708.1

mg/kg。

表 4. 液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉中α-乳白蛋白的含量

產(chǎn)品類別 最小值

[mg/L(kg)]

平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

[mg/L(kg)]

最大值

[mg/L(kg)]

標(biāo)準(zhǔn)限量

[mg/L(kg)]

巴氏殺菌奶 87.2 1151.6±275.0 2146.6 /

超高溫滅菌奶 57.0 299.1±118.5 932.2 /

嬰幼兒配方奶粉 4740.4 7140.5±1708.1 10564.8 /

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣138﹣

在人乳中，α-乳白蛋白約占總蛋白的 28%，整個(gè)哺乳期的平均

濃度為2440±640 mg/L。此外，α-乳白蛋白約占牛乳中乳清蛋白總量

的20%，是牛乳清中第二豐富的蛋白質(zhì)。α-乳白蛋白在所有食物蛋白

質(zhì)來源中色氨酸含量最高（6%），作為大腦血清素的唯一前體，對于

誘導(dǎo)睡眠、食欲、情緒和感官知覺至關(guān)重要。此外，α-乳白蛋白還具

有調(diào)節(jié)產(chǎn)奶量、細(xì)胞裂解活性、誘導(dǎo)細(xì)胞生長抑制和細(xì)胞凋亡、提高

蛋白質(zhì)生物利用度、降低蛋白質(zhì)總量等多種功能，從而有效減輕腎臟

負(fù)擔(dān)。

2.3 β-乳球蛋白

如表5所示，PM中β-乳球蛋白平均含量為3305.2±666.2 mg/L，

超出了《優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳》（T/TDSTIA 004-2019）限值（2200mg/L）

和國際乳業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（2600 mg /L）。UHT中β-乳球蛋白濃度顯著

降低（185.9±51.3mg/L；p < 0.05），符合《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》

（T/TDSTIA 005-2019）標(biāo)準(zhǔn)（300 mg/L）。IF中β-乳球蛋白的平均

水平為13162.1±8649.9 mg/kg，表明在不同IF樣品中，β-乳球蛋白濃

度差異較大。

二、研究進(jìn)展█

﹣139﹣

表5. 液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉中β-乳球蛋白的含量

產(chǎn)品類別 最小值

[mg/L(kg)]

平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

[mg/L(kg)]

最大值

[mg/L(kg)]

標(biāo)準(zhǔn)限量

[mg/L(kg)]

巴氏殺菌奶 68.9 3305.2±666.2 6589.5 ≥2200

超高溫滅菌奶 107.7 185.9±51.3 691.3 300

嬰幼兒配方奶粉 2040.1 13162.1±8649.9 27026.5 /

β-乳球蛋白是主要的乳清蛋白。這種蛋白質(zhì)存在于奶牛和其他

反芻動(dòng)物的牛奶中。在牛奶中，β-乳球蛋白約占乳清蛋白的 50%，

但僅占乳蛋白總量的10%至15。 β-乳球蛋白通過體內(nèi)或體外酶促蛋

白水解釋放。該釋放蛋白具有抗高血壓、降膽固醇、抗氧化和抗菌活

性，有益于人類健康。與α-乳白蛋白不同，β-乳球蛋白幾乎不會(huì)因

低溫加熱而受到損害。在本研究中，β-乳球蛋白水平與之前調(diào)研結(jié)果

相似，表明我國液態(tài)奶的質(zhì)量與其他地區(qū)相比無顯著區(qū)別。

3.5 糠氨酸

糠氨酸濃度如表6所示。PM中糠氨酸的平均含量為12.3±15.6

mg/100g蛋白質(zhì)，未超過《優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳》（T/TDSTIA 004-2019）

限值（12 mg/100g蛋白質(zhì)）。在UHT 樣品中，糠氨酸含量顯著增加至

122.5±26.8 mg/100g蛋白質(zhì)( p < 0.05)，符合《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》

（T/TDSTIA 005-2019）標(biāo)準(zhǔn)（≤190 mg/100g蛋白質(zhì)）。IF中糠氨酸

平均含量（509.9±137.1 mg/100g蛋白質(zhì)）顯著高于液態(tài)奶（p < 0.05）。

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣140﹣

表6. 液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉中糠氨酸的含量

產(chǎn)品類別 最小值

[mg/100g蛋白質(zhì)]

平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

[mg/100g蛋白質(zhì)]

最大值

[mg/100g蛋白質(zhì)]

標(biāo)準(zhǔn)限量

[mg/100g蛋白質(zhì)]

巴氏殺菌奶 7.6 12.3±15.6 122 ≤ 12

超高溫滅菌奶 39.8 122.5±26.8 161.7 ≤190

嬰幼兒配方奶粉 304.9 509.9±137.1 904.4 /

糠氨酸含量是評價(jià)熱處理強(qiáng)度的指標(biāo)之一。糠氨酸含量高表明牛

奶經(jīng)過高度加熱、保存時(shí)間較長或運(yùn)輸距離較長。糠氨酸也是早期美

拉德反應(yīng)的特定標(biāo)記，說明了乳制品熱處理的強(qiáng)度?？钒彼岢１挥米?/p>

評估奶制品營養(yǎng)物質(zhì)受熱破壞程度的指標(biāo)；糠氨酸的產(chǎn)生與乳中活性

營養(yǎng)成分的含量呈負(fù)相關(guān)?？钒彼嵋彩菑?fù)原乳的標(biāo)記物。因此，可以

通過測定乳制品中的糠氨酸含量來推斷熱處理強(qiáng)度的范圍。

原料奶中的糠氨酸濃度至少為2–5 mg/100g蛋白質(zhì)，不受奶牛品

種或環(huán)境的影響。然而，當(dāng)加熱時(shí)，糠氨酸的氨基與乳糖的羰基發(fā)生

美拉德反應(yīng)，增加了乳制品中糠氨酸的含量。乳制品加工過程中賴氨

酸被破壞的量由糠氨酸濃度表示。該研究結(jié)果表明嬰幼兒配方奶粉的

儲(chǔ)存條件至關(guān)重要，應(yīng)防止糠氨酸水平升高。

3.6 乳果糖

二、研究進(jìn)展█

﹣141﹣

乳果糖含量如表7 所示。UHT中乳果糖的平均值為409.9 ± 77.7

mg/L。所有批次均符合符合《優(yōu)質(zhì)超高溫瞬時(shí)滅菌乳》（T/TDSTIA

005-2019）標(biāo)準(zhǔn)（< 600 mg/L）。IF樣品的乳果糖濃度顯著升高，平均

值為870.7 ± 319.7 mg/kg（p <0.05）。

表7. 液態(tài)奶和嬰兒配方奶粉中乳果糖含量

產(chǎn)品類別 最小值

[mg/L(kg)]

平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

[mg/L(kg)]

最大值

[mg/L(kg)]

標(biāo)準(zhǔn)限量

[mg/L(kg)]

超高溫滅菌奶 121.8 409.9±77.7 599.7 <600

嬰幼兒配方奶粉 380.2 870.7±319.7 1425.2 /

自1950年起，乳果糖就被用于治療便秘和肝性腦病。然而，乳果

糖未在原料奶中被發(fā)現(xiàn)，而是乳糖因熱處理而異構(gòu)化產(chǎn)生的，因此可

用于評估牛奶熱處理的嚴(yán)重程度。差向異構(gòu)化過程受pH、加熱時(shí)間和

加熱溫度的影響。因此，乳果糖的濃度可以區(qū)分經(jīng)過熱處理（例如巴

氏殺菌、超高溫滅菌和保持式滅菌）的產(chǎn)品以及直接和間接加工的產(chǎn)

品。經(jīng)過UHT處理的牛奶中的乳果糖含量在儲(chǔ)存過程中可能會(huì)上升，

因此儲(chǔ)存環(huán)境對于UHT和IF都至關(guān)重要

四、結(jié)論與展望

在安全指標(biāo)方面，PM、UHT、IF指標(biāo)結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)，證實(shí)了我

國奶及奶制品安全達(dá)到要求。然而，PM、UHT和IF的質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果存

█ MRT 2023 年度報(bào)告

﹣142﹣

在差異。部分奶制品經(jīng)過劇烈加熱或長時(shí)間儲(chǔ)存，導(dǎo)致乳鐵蛋白等營

養(yǎng)物質(zhì)損失。研究結(jié)果表明了我國需要提高奶及奶制品的質(zhì)量，以增

強(qiáng)消費(fèi)者的健康。

Meng, L., Zheng, N., Gao, Y., Liu, H., & Wang, J. (2023). Safety and

quality evaluations of liquid milk and infant formula products in China in

2022. Animal Research and One Health, 1(1), 43–55.

二、研究進(jìn)展█

﹣143﹣

6. 2'-巖藻糖基乳糖通過腸-肝-代謝物軸緩解結(jié)腸炎誘導(dǎo)的肝

臟氧化應(yīng)激

炎癥性腸病(IBD)是一種慢性、復(fù)發(fā)性炎癥反應(yīng)，涉及腸道菌群

失調(diào)和代謝綜合征。多項(xiàng)研究表明，肝損傷是結(jié)腸炎患者的一個(gè)重要

特征，其中 5%的結(jié)腸炎患者會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為肝損傷和代謝性疾病。

研究表明，導(dǎo)致肝損傷和 IBD 可能是氧化應(yīng)激、腸道菌群失調(diào)及腸道

炎癥。鑒于細(xì)菌毒素對肝臟的高暴露，腸道菌群失調(diào)可能通過腸-肝軸

參與肝損傷。當(dāng)腸道屏障被破壞時(shí)，細(xì)菌衍生的代謝物和毒素被轉(zhuǎn)移

到肝臟，從而誘發(fā)各種肝臟疾病。氧化應(yīng)激是肝損傷的另一個(gè)重要因

素，它可引起多種代謝紊亂，包括脂質(zhì)、碳水化合物和微量元素，從

而影響宿主的健康。與微生物和代謝組學(xué)共分析可以揭示腸道微生物

組對宿主病理生理響應(yīng)的關(guān)鍵代謝物，為研究微生物組與宿主相互作

用的機(jī)制提供線索。

在前期的研究中，發(fā)現(xiàn) 2'-FL 可通過調(diào)節(jié)腸道菌群和刺激粘蛋白

分泌來改善結(jié)腸炎。然而，2'-FL 是否發(fā)揮減輕結(jié)腸炎引起的肝損傷

的功能，以及 2'-FL 如何通過調(diào)節(jié)腸道菌群影響代謝尚不清楚。在本

研究中，我們通過微生物-肝臟-代謝物軸評估及解析 2'-FL 緩解肝損

傷的功能，為進(jìn)一步了解 2'-FL 的益生菌功能提供新的視角。

（一） 實(shí)驗(yàn)方法