1、呕吐毒素对肠道的危害呕吐毒素对肠道的危害2 目前发表的目前发表的1911219112篇关于霉菌毒素的论文中,约篇关于霉菌毒素的论文中,约有有45004500篇(约占篇(约占25%25%)涉及呕吐毒素。)涉及呕吐毒素。从从20002000年开始,研究呕吐毒素的毒害作用论(年开始,研究呕吐毒素的毒害作用论(28002800篇)篇)都涉及到对肠道的危害,都涉及到对肠道的危害,DONDON对肠道的危害成为近年对肠道的危害成为近年来的研究热点来的研究热点(约(约160160篇篇/年)年)3产呕吐毒素的菌株(产呕吐毒素的菌株(镰刀菌,扁平,易侵镰刀菌,扁平,易侵染谷物染谷物)4呕吐毒素的毒性基团(呕吐毒素
2、的毒性基团(1212、1313位点的环氧基团位点的环氧基团)l 呕吐毒素是一种呕吐毒素是一种B型单端孢霉烯毒型单端孢霉烯毒素。所有单端孢霉烯毒素的共同活素。所有单端孢霉烯毒素的共同活性基团是性基团是环氧基环氧基,它使呕吐毒素结,它使呕吐毒素结合在核糖体上阻止蛋白质合成。合在核糖体上阻止蛋白质合成。l 脱环氧代谢物脱环氧代谢物DOM-1由于没有由于没有 环氧基不能结合在核糖体上,环氧基不能结合在核糖体上,所以毒性很弱。所以毒性很弱。5隐蔽毒素(隐蔽毒素(呕吐毒素衍生物呕吐毒素衍生物)呕吐毒素可以被真菌、植物、动物和细菌进呕吐毒素可以被真菌、植物、动物和细菌进一步衍生为不同的代谢物。这些呕吐毒素衍
3、一步衍生为不同的代谢物。这些呕吐毒素衍生物也被称为生物也被称为隐蔽霉菌毒素隐蔽霉菌毒素。呕吐毒素衍生物主要是呕吐毒素衍生物主要是3/15AcDON和和D3G,其含量可达到饲料中呕吐毒素的其含量可达到饲料中呕吐毒素的75%。最新培育的小麦品种,是将呕吐毒素衍生为最新培育的小麦品种,是将呕吐毒素衍生为D3G的天然的天然“沃土沃土”,对能够产生呕吐毒素的,对能够产生呕吐毒素的禾谷镰刀菌更有抗性,但其所含的禾谷镰刀菌更有抗性,但其所含的D3G量高量高达呕吐毒素的达呕吐毒素的10倍。倍。物种物种呕吐毒素代谢物呕吐毒素代谢物缩写缩写真菌真菌3-乙酰基呕吐毒素乙酰基呕吐毒素3AcDON15-乙酰基呕吐毒素乙
4、酰基呕吐毒素15AcDON植物植物3-O-葡萄糖苷呕吐毒素葡萄糖苷呕吐毒素D3G动物动物3-O-葡萄糖苷呕吐毒素葡萄糖苷呕吐毒素D3GA15-葡萄糖苷呕吐毒素葡萄糖苷呕吐毒素D15GA细菌细菌脱环氧基脱环氧基-呕吐毒素呕吐毒素DOM-1肠道细菌可将呕吐毒素的衍生物(肠道细菌可将呕吐毒素的衍生物(3/15-AcDON、D3G)转化为)转化为呕吐毒素。呕吐毒素。因此,只关注呕吐毒素,不关注饲料原料中的呕吐因此,只关注呕吐毒素,不关注饲料原料中的呕吐毒素的衍生物也是不科学的。毒素的衍生物也是不科学的。6胃胃十二指肠十二指肠空肠空肠回肠回肠结肠结肠1.4-44.5-76.5-77-85-6105-10
5、6103-104104-105108109呕吐毒素和它的代谢物在不同动物中的肠道吸收率呕吐毒素和它的代谢物在不同动物中的肠道吸收率是不同的。因为呕吐毒素主要在小肠吸收,小肠前是不同的。因为呕吐毒素主要在小肠吸收,小肠前段肠道菌群的定位会对呕吐毒素生物利用率产生较段肠道菌群的定位会对呕吐毒素生物利用率产生较大的影响。大的影响。猪每毫升胃中微生物数量仅仅为鸡的百分之一猪每毫升胃中微生物数量仅仅为鸡的百分之一。家禽吸收到循环系统中的家禽吸收到循环系统中的DON较少较少,因而在血液,因而在血液和组织中的分布也较低和组织中的分布也较低,并在血液中被快速清除,并在血液中被快速清除,不会在组织和鸡蛋中累积;
6、不会在组织和鸡蛋中累积;而猪对而猪对DON的吸收非的吸收非常快常快,在摄入后,在摄入后30 min内血液中即可检出,内血液中即可检出,4h后后血液中的水平达到峰值。猪摄入的大部分呕吐毒素血液中的水平达到峰值。猪摄入的大部分呕吐毒素在小肠近端被快速吸收。在小肠近端被快速吸收。猪肠道中猪肠道中缺少可将缺少可将DON转化为转化为DOM-1(毒性减弱毒性减弱90%)的菌群和酶。的菌群和酶。7邦霉解可以将呕吐毒素转化为邦霉解可以将呕吐毒素转化为DOM-1,阻止呕吐毒素进入血液,阻止呕吐毒素进入血液 试验设计试验设计:24 头猪分为头猪分为3组,对照组(无毒的饲料),试验组组,对照组(无毒的饲料),试验组
7、1和试验组和试验组2。试验组。试验组1饲料添加呕吐毒素含饲料添加呕吐毒素含量为量为1.8 mg/kg;试验组;试验组2添加呕吐毒素(添加呕吐毒素(1.8 mg/kg)和邦霉解猪用型()和邦霉解猪用型(1 kg/t)。)。8 h采集血样,检测血清中采集血样,检测血清中呕吐毒素及非毒性的呕吐毒素及非毒性的DOM-1的浓度。的浓度。051015202530对照组对照组试验组试验组1试验组试验组2DONDOM-1图图1:添加邦霉解后仔猪血清中:添加邦霉解后仔猪血清中DON和和DOM-1浓度变化浓度变化n 试验结果发现:当邦霉解被添加到呕吐试验结果发现:当邦霉解被添加到呕吐毒素污染的饲料后,血清中的呕吐
8、毒素毒素污染的饲料后,血清中的呕吐毒素浓度明显下降了。这可能是邦霉解将呕浓度明显下降了。这可能是邦霉解将呕吐毒素转化为葡萄糖醛酸化的呕吐毒吐毒素转化为葡萄糖醛酸化的呕吐毒(D3GA、D15GA)通过尿液排出体外通过尿液排出体外。8Attention:动物采食动物采食DON污染的饲料后,污染的饲料后,肠上皮细胞成了呕吐毒素肠上皮细胞成了呕吐毒素的第一个靶器官的第一个靶器官。不论有多少。不论有多少DON被吸收,肠上皮细胞都会完全暴露被吸收,肠上皮细胞都会完全暴露于污染的饲料中,因此未被吸收的毒素也会危害整个肠道。已经吸收于污染的饲料中,因此未被吸收的毒素也会危害整个肠道。已经吸收的毒素可以通过小肠
9、上皮细胞或肝肠循环(通过胆汁排泄和重吸收)的毒素可以通过小肠上皮细胞或肝肠循环(通过胆汁排泄和重吸收)重新进入肠道,从而增加重新进入肠道,从而增加DON与胃肠道的接触时间。与胃肠道的接触时间。9肠道是摄入化学品、饲料污染物的一个重要屏肠道是摄入化学品、饲料污染物的一个重要屏障,也是抗消化道感染的第一道防线。肠道屏障障,也是抗消化道感染的第一道防线。肠道屏障很大程度上是由紧密连接形成的,紧密连接封闭很大程度上是由紧密连接形成的,紧密连接封闭了细胞间隙(图了细胞间隙(图2)。)。DON能够穿过紧密连接,能够穿过紧密连接,透过肠黏膜。同时透过肠黏膜。同时DON能够打开紧密连接,增加能够打开紧密连接,
10、增加了肠道细胞通透性。了肠道细胞通透性。另外,一些细菌也可以穿过肠上皮细胞重新定另外,一些细菌也可以穿过肠上皮细胞重新定位,增加肠道细菌感染的风险。其他霉菌毒素、位,增加肠道细菌感染的风险。其他霉菌毒素、药物、杀虫剂、过敏原、真菌和病毒也更容易通药物、杀虫剂、过敏原、真菌和病毒也更容易通过肠上皮细胞的屏障。过肠上皮细胞的屏障。10 70%的免疫系统位于胃肠道,呕吐毒素通过以下途径危害先天性免疫:的免疫系统位于胃肠道,呕吐毒素通过以下途径危害先天性免疫:1)信号通路)信号通路的直接激活。的直接激活。2)打开紧密连接,使肠道内的细菌抗原侵入。)打开紧密连接,使肠道内的细菌抗原侵入。3)减少黏液产生
11、。)减少黏液产生。11 高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应,而低浓度的呕吐毒素而低浓度的呕吐毒素却促进快速的黏膜炎却促进快速的黏膜炎症反应,产生诱导性慢性肠道炎症的风险,症反应,产生诱导性慢性肠道炎症的风险,如炎症性肠病如炎症性肠病。呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的吸收,如葡萄糖和氨基酸呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的吸收,如葡萄糖和氨基酸。钠。钠-葡萄糖转运葡萄糖转运蛋白(蛋白(SGLT-1)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制SGLT-1,从而减少葡萄糖的摄取。,从而减少葡萄糖的摄取。S G LT-1是对呕吐毒素最敏感
12、的转运蛋白,其次是对呕吐毒素最敏感的转运蛋白,其次是果糖被动转运蛋白是果糖被动转运蛋白GLUT-5。SGLT-1还负责水的重吸收,还负责水的重吸收,呕吐毒素呕吐毒素对对SGLT-1的抑制作用,可能是呕吐毒的抑制作用,可能是呕吐毒素常常素常常诱发腹泻的原因诱发腹泻的原因之一。之一。12 高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应,而低浓度的呕吐毒素而低浓度的呕吐毒素却促进快速的黏膜炎症反应,产生却促进快速的黏膜炎症反应,产生诱导性慢性肠道炎症的风险,诱导性慢性肠道炎症的风险,如炎症性肠病如炎症性肠病。呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的吸收,如葡萄糖和氨基酸呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的
13、吸收,如葡萄糖和氨基酸。钠。钠-葡萄糖转运蛋白(葡萄糖转运蛋白(SGLT-1)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制SGLT-1,从而减少葡萄糖的摄取。,从而减少葡萄糖的摄取。S G LT-1是对呕吐毒素最敏感的转运蛋白,其次是果糖被动转运蛋白是对呕吐毒素最敏感的转运蛋白,其次是果糖被动转运蛋白GLUT-5。SGLT-1还负责水的重吸收,还负责水的重吸收,呕吐毒素呕吐毒素对对SGLT-1的抑制作用,可能是呕吐毒素常常的抑制作用,可能是呕吐毒素常常诱发腹诱发腹泻的原因泻的原因之一。之一。低剂量的呕吐毒素会低剂量的呕吐毒素会降低肠绒毛的高度降低肠
14、绒毛的高度,造成猪的十二指肠和空肠绒毛的融合和萎缩。,造成猪的十二指肠和空肠绒毛的融合和萎缩。13 高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应高剂量的呕吐毒素抑制免疫反应,而低浓度的呕吐毒素而低浓度的呕吐毒素却促进快速的黏膜炎症反应,产生诱却促进快速的黏膜炎症反应,产生诱导性慢性肠道炎症的风险,导性慢性肠道炎症的风险,如炎症性肠病如炎症性肠病。呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的吸收,如葡萄糖和氨基酸呕吐毒素干扰营养物质在肠道中的吸收,如葡萄糖和氨基酸。钠。钠-葡萄糖转运蛋白(葡萄糖转运蛋白(SGLT-1)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制)负责葡萄糖的摄取,低浓度的呕吐毒素就足以抑制SGLT-1,从而
15、减少葡萄糖的摄取。,从而减少葡萄糖的摄取。S G LT-1是对呕吐毒素最敏感的转运蛋白,是对呕吐毒素最敏感的转运蛋白,SGLT-1还负责水的重吸收,还负责水的重吸收,DON对对SGLT-1的抑制作用,可能是的抑制作用,可能是DON常常诱发腹泻原因诱发腹泻原因之一。之一。低剂量的呕吐毒素会低剂量的呕吐毒素会降低肠绒毛的高度降低肠绒毛的高度,造成猪的十二指肠和空肠绒毛的融合和萎缩。,造成猪的十二指肠和空肠绒毛的融合和萎缩。呕吐毒素可以通过血脑屏障,血浆中大约呕吐毒素可以通过血脑屏障,血浆中大约25%3 0%的的DON可以在摄食可以在摄食2 60 min后出现在猪后出现在猪的脑脊液中,而其衍生产物的脑脊液中,而其衍生产物DOM-1不能穿过血脑屏障。不能穿过血脑屏障。DON可改变大脑功能,并可改变大脑功能,并 直接作用于直接作用于大脑,引起猪只呕吐、厌食、发热、活动减少和离群。大脑,引起猪只呕吐、厌食、发热、活动减少和离群。总结总结肠绒毛形态肠绒毛形态改变改变蛋白合成蛋白合成营养物质运输营养物质运输共生微生物和共生微生物和病原体病原体粘膜分泌粘膜分泌IgA先天免疫先天免疫紧密连接紧密连接渗透性改变渗透性改变粘膜免疫粘膜免疫氧化应激氧化应激谢谢大家!