第11届食品科学国际年会—会场十五∣专题报告1：食品危害物及毒理
2023-08-09作者：来源：责任编辑：食品界
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主持人
江芸 教授
董庆利 教授
西北大学食品与工程学院 院长
展青霉素（PAT）的摄入会引发肠道功能紊乱和肠粘膜损伤导致严重的食品安全与健康问题，然而其损伤与修复机制尚不清楚，本研究采用苹果多酚修复PAT诱导的肠损伤，揭示其基于肠道菌群的修复分子机制。首先，建立PAT诱导C57BL/6J小鼠肠损伤模型，通过肠组织的转录和代谢水平响应阐明PAT诱导肠损伤的主路径；通过16S rDNA测序、靶向与非靶向代谢组学阐明PAT诱导肠损伤的次路径。多组学联合探索PAT暴露对肠道菌群、肠转录和肠代谢的影响及其毒理分子机制，构建PAT诱导肠粘膜损伤的毒理路径和信号通路网络。其次，通过抗生素清扫和粪菌移植实验共同确定肠道菌群的决定性作用；采用酚酸单体灌胃和孵育实验，体内与体外结合甄别主效酚酸及菌群代谢产物。最后，利用酚酸菌群代谢产物进行细胞实验探寻作用靶点并进行验证，揭示其作用于细胞受体并发挥修复损伤的机制，以期为控制PAT引发的果蔬食物链的严重安全与健康问题提供一个系统解决方案。报告二
黄曲霉毒素B1基于“肠-肝”轴诱发肝细胞焦亡的机制研究
华南农业大学食品学院
长期以来黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1）的肝毒性被认为是代谢产生的AFB1-8,9-环氧化物破坏细胞DNA所致，然而这并不能解释不同物种对AFB1敏感性差异较大的问题。本项目提出AFB1扰动肠道菌群及其代谢物致使机体肝毒性的假设，验证并阐释了AFB1基于“肠-肝”轴诱发肝细胞焦亡的分子机制。首先采用高通量测序和代谢物组学对AFB1染毒小鼠粪便中菌群以及代谢物进行分析，显著改变小鼠肠道菌群的多样性、丰富度和组成结构；同时发现差异代谢物与肝细胞焦亡和特征菌群呈强正相关。然后，构建伪无菌小鼠、无菌粪便代谢物移植和粪菌移植小鼠模型，探究“肠-肝”轴与AFB1肝毒性间的因果关系。发现AFB1无法诱发伪无菌小鼠肝细胞焦亡，移植AFB1扰动的肠道菌群或代谢物的小鼠表现出显著的肝细胞焦亡，且受扰动的代谢物比菌群更易激活肝细胞焦亡信号通路，表明了菌群代谢物在AFB1诱发小鼠肝细胞焦亡中的关键作用。随后，基于与焦亡关键蛋白TLR4和NLRP3的结合，采用分子对接手段筛选出特征菌群代谢物哌啶甲酸（Pipecolic acid, PA）和去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）可显著激活细胞焦亡通路。最后构建野生型、TLR4 和 NLRP3基因沉默肝细胞模型，证明了代谢物PA和NE以TLR4、NLRP3蛋白依赖型激活肝细胞焦亡。因此可得结论：AFB1扰动肠道菌群产生大量代谢物PA和NE，通过TLR4、NLRP3蛋白依赖型激活肝细胞焦亡，基于“肠-肝”轴导致肝毒性。报告三
肉源大肠杆菌与假单胞菌混合菌膜形成及其在钢片-肉表面转移研究
南京师范大学食品与制药工程学院
本文以肉源优势腐败菌假单胞菌和常见污染菌大肠杆菌为对象，研究两菌在15°C、25°C混合菌膜形成及其在钢片-肉表面转移。（1）在胰蛋白胨大豆肉汤（tryptic soy broth，TSB）中混合菌膜形成时不同菌株组合和两种温度下交互作用不尽相同，成膜能力较强菌株更具有竞争优势；扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）结果与培养计数变化情况基本相符。（2）在肉渗出液、动态和静态培养下混合菌膜形成，发现交互作用更多呈现为抑制效应，且主要是大肠杆菌抑制假单胞菌；动态培养和50%肉渗出液对菌膜形成更多发挥了促进作用。激光共聚焦显微镜（confocal laser scanning microscope，CLSM）、SEM结果及相关成膜基因表达差异与培养计数变化情况基本相符。（3）基于肉表面混合菌膜形成，15℃主要表现为大肠杆菌受抑制，25℃主要表现为假单胞菌受抑制，CLSM、SEM结果及相关基因表达差异与培养计数变化情况基本相符。（4）菌膜单次转移发现，不同菌株组合、成膜温度和时间影响菌膜在钢片-肉表面的转移，15℃混合菌膜转移率高于单种菌膜，而25℃则相反，CLSM直观验证了表面接触导致肉表面细菌污染；通过连续印迹法利用数学模型拟合发现，典型Logistic模型、指数模型和多次方模型均可较好模拟单种菌膜和混合菌膜在钢片-肉表面的转移规律，其中典型Logistic模型拟合效果最好。本研究可为肉类微生物风险评估和污染控制提供科学依据。报告四
基于沙门氏菌监测信息精准化的生鸡肉采样方案评估
上海理工大学健康科学与工程学院
基于食品中微生物污染的量化风险，制定并优化微生物采样方案、完善食品安全限量标准是目前国内外风险管理者关注的焦点。如何量化食源性致病菌的定性检测数据，确保多种历史数据在致病菌定量估计中具有同等的有效性，也是当下基于微生物浓度的精准估计更新风险管理措施的突破口之一。沙门氏菌是引起食源性疾病的重要致病菌之一。禽肉及其制品是沙门氏菌传播的主要载体。基于沙门氏菌历史污染数据，加强对禽肉的风险控制，对我国国民生命健康具有重要意义。据此，本论文从定量方法优化及评估的角度，以生鸡肉中的沙门氏菌作为高风险致病菌-食品组合的主要研究对象，对我国相关污染情况开展系统性分析，比较左删失数据的不同处理方法对沙门氏菌污染估计的影响，利用区间删失数据的“信息差”构建层次模型，实现沙门氏菌定性数据的定量转化，并针对当前生鸡肉中沙门氏菌的风险控制需求，结合以上方法选择及定量结果制定并评估微生物采样方案。报告五
脂肪酸代谢酶COX-2/sEH联合抑制缓解黄曲霉毒素诱导的肝癌发生机制
中国农业大学食品科学与营养工程学院
有毒的环境致癌物通过基因毒性或非基因途径促进癌症发生，但机制仍不明确。致癌物诱导的细胞凋亡可能通过干扰炎症缓解和触发内质网应激反应进一步触发微肿瘤逃离休眠状态。虽然类花生酸和细胞因子风暴在感染和炎症中的作用已被明确表征，但它们在癌症中的作用尚不清晰。我们证明了致癌物黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）可诱导凋亡细胞死亡，并由此产生的细胞碎片通过“类花生酸和细胞因子风暴”刺激肝癌细胞肿瘤生长。AFB1产生的凋亡碎片上调巨噬细胞中环氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、可溶性环氧化物水解酶（soluble epoxide hydrolase，sEH）以及内质网应激相关基因的表达。因此，选择性细胞因子或类花生酸抑制剂不能阻止致癌物诱导的癌症发生进程。PTUPB是COX-2和sEH的联合抑制剂，可有效阻止凋亡碎片诱导的因子风暴，促进巨噬细胞吞噬碎片，从而抑制肝肿瘤细胞的生长。因此，通过联合抑制COX-2/sEH控制炎症可能是预防黄曲霉毒素B1诱发癌症的有效策略。报告六
四川甘孜州牦牛源耐甲氧西林金黄色葡萄球菌基因组学分析及耐药传播特征
西南民族大学食品科学与技术学院 副院长
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）在不同物种中都有报道，但在牦牛中的流行特征研究很少见。食用动物中的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌可能引发食品安全问题，威胁公众健康。据报道，畜牧业中抗菌药物的使用是导致牲畜相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌增加的一个重要驱动因素。在本报告中，我们描述了生活在青藏高原甘孜州牦牛群中的金黄色葡萄球菌种群，该群体遵循传统的自由放牧养殖模式，并且在低水平的抗菌药物暴露中。我们一共获得91个金黄色葡萄球菌分离株和6个新的序列类型（ST），并从ST6262分配到ST6267，而ST6267占主导地位。牦牛金黄色葡萄球菌群体普遍缺乏重要的人类感染相关毒力因子，同时鉴定了多种抗微生物基因，特别是β-内酰胺酶基因blaI、BlaR1_Bacilli和blaZ。令人惊讶的是，总共检测到7个MRSA分离株，并且都属于ST59。系统发育分析表明，牦牛耐甲氧西林金黄色葡萄球菌ST59分离株为人源性分离株，携带6个不同的肠毒素基因。我们的研究结果强调，在控制畜牧业中抗菌药物的使用时，不应忽视人类耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对动物的溢出作用。报告七
重金属镉对鲫鱼肝脏、腮组织中P-糖蛋白活性、mRNA及蛋白表达影响的比较研究及研究展望
华中农业大学
本报告选择鲫鱼为试验动物，鲫鱼肝脏和腮组织为靶器官，采用外排法对转运蛋白 P-gp 活性变化进行研究，并使用 P-gp 的抑制剂对照测定蛋白 P-gp 活性，探明不同浓度和不同时间重金属镉处理后 P-糖蛋白在鲫鱼肝脏和腮组织中的活性变化。继之采用实时荧光定量 PCR 法和免疫组织化学等方法研究镉对鲫鱼肝脏和腮组织 P-gp 在 mRNA 和蛋白水平的表达影响。旨在较为全面和深层次地揭示 P-gp 在鲫鱼肝脏和腮组织耐受镉的作用和 P-gp 作为生物标志物的初步生物效应。主要研究结果显示，不同浓度(2.12、4.23、8.46 mg/L ) Cd 处理和不同时间（24, 48,72, 96h）Cd 处理对鲫鱼肝脏和腮组织内的 P-gp 的活性变化及 mRNA 表达和蛋白质表达均有较显著影响（p<0.05）。同一时间，随 Cd 处理浓度增加，肝脏和鳃组织中 P-gp 转运活性升高。同一浓度，随 Cd 处理时间的延长，肝脏和鳃组织中 P-gp 活性呈先上升后下降的趋势。同一时间，随着 Cd 处理浓度增加，肝脏和鳃组织中 P-gp 的 mRNA 表达升高。同一浓度，随着时间的延长，肝脏和鳃组织中 P-gp 的 mRNA 表达呈先上升后下降的趋势。肝脏和鳃组织中 P-gp 的 mRNA 表达变化与活性变化具有一致性，即均呈现一定的时间-效应和剂量-效应趋势。免疫组织化学结果表明：Cd 的累积可以诱导鲫鱼肝脏和鳃中 P-gp 的蛋白表达（变化）。肝脏组织在同 一时间内，P-gp 的蛋白表达量随着体内积累的 Cd 浓度增加而增加，暴露于同一剂量浓度 Cd，随着染毒时 间的延长，P-gp 的蛋白表达呈先升高后下降的趋势，在 72 h 达到最大表达。之后呈下降趋势。鳃组织从整体上判断出，Cd 上调了 P-gp 在蛋白水平上的表达。综合趋势是 Cd 上调了鲫鱼肝脏和腮组织中 P-gp 的蛋白表达。后续研究展望：已完成研究部分显示通过 Cd 对鲫鱼体内 P-gp 在 mRNA 和蛋白水平的影响，在暴露于 Cd 后，可以上调 P-gp mRNA 和蛋白的表达参与到鲫鱼耐受 Cd 的过程。而多种信号转导通路可以调控 P-gp 的表达，鲫鱼在 Cd 胁迫过程中，会激活一些典型的调控 P-gp 的表观信号通路如 PXR 信号、NF-κB 信号通路等，可进行更为深入的研究。拟联合研究 PXR 及 NF-κB 信号通路对 P-gp 的调控作用。已完成研究部分仅探究了 Cd 对鲫鱼体内 P-gp 在转录水平、翻译水平和功能活性水平的影响，后续亦拟探究 Cd 对鲫鱼体内 P-gp 在翻译后修饰，如磷酸化等方面的影响。结合信号转导通路研究结果可较为全面深入地阐释鲫鱼耐受镉的作用机制。研究目的和结果旨在为保障水产食品食用安全和评价镉对水产食品的毒性以至风险评估提供较深层次的数据参考。报告八
齐墩果酸和熊果酸缓解赭曲霉毒素A肾脏毒性研究
遵义医科大学公共卫生学院
齐墩果酸(oleanolic acid, OA)和熊果酸(ursolic acid, UA)是羟基五环三萜烯酸，广泛存在于一些水果(野木瓜、苹果、山楂、熊果、越橘和枇杷等)及其蜡样保护膜，也是某些药学植物的组分，具有护肾、护肝、抗癌、抗氧化、抗菌、抗炎、抗糖尿病等活性。赭曲霉毒素A(ochratoxin A, OTA)是曲霉属和青霉属产生的次级代谢产物，广泛存在于食品及饲料中，难降解，具有肾脏毒性、肝脏毒性、免疫毒性、神经毒性、发育毒性、三致作用、损伤血脑屏障、扰乱肠道菌群等毒性作用。肿瘤坏死因子受体相关蛋白1(tumor necrosis factor receptor-associated protein 1, TRAP1)在OA对OTA诱导的线粒体和内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)介导的细胞凋亡的改善作用中起着核心作用。OTA可以抑制Lon蛋白酶1(Lon protease 1, Lonp1)的表达，从而抑制乌头酸酶2(Aconitase 2, Aco2)和TRAP1，从而激活ROS并诱导细胞死亡，UA预处理可以缓解OTA的这些毒性。通过Lonp1和Sigma-1受体(Sigma-1 receptor, Sig-1R)的相互促进，UA可以有效缓解OTA诱导的细胞凋亡，打破氧化应激与ERS之间恶性循环激活的线粒体凋亡途径。
报告九
微塑料对壬基酚的携带机制及其复合毒性效应研究
南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室
环境中的微塑料经历积累、降解、迁移等环境过程，通过饮食摄入、日常呼吸或者皮肤接触的方式进入生物体，并且由于其难降解的特性，导致在细胞和分子层面的毒性效应是持久的。此外，由于微塑料具有较大的比表面积和疏水的特性，极易负载环境中的持久性有机污染物如壬基酚。本研究发现，不同粒径（0.1、1、10、50 μm和100 μm）的聚苯乙烯微塑料(polystyrene microplastics，PS-MPs)的壬基酚（nonylphenol，NP）吸附能力有显著差别。两者无论是单独暴露还是吸附后再暴露，都会对Caco-2细胞产生氧化应激和炎症损伤，并通过MAPK信号通路影响细胞增殖，导致细胞凋亡。细胞膜完整性和肠屏障的损害(表现为更低的经上皮电阻、更大的旁路运输和紧密的结结构改变)导致PS-MPs内化风险增加。一些重要的肠道功能，包括营养吸收和外源性保护也受到损害。值得注意的是，暴露于直径为0.1 μm的PS-MPs后，肠道功能得到快速改善，但长期起到化学增敏剂的作用，抑制细胞对其他有毒物质的感知。报告十
食品反式脂肪酸的最新研究进展：分析方法、形成机理及消减措施
食品中的反式脂肪酸（Trans fatty acids，TFAs）主要来源于反刍动物（肉和奶）以及加工的食用油或油脂产品。TFAs的过量摄入（>总能量的1%）每年导致全球50多万人死于冠心病，使患心脏病风险增加21%，死亡率增加28%。为了解决这一问题，WHO于2018年5月14日发布了一项行动计划，到2023年从全球食品供应中消除工业生产的反式脂肪。本次报告从化学角度对食品中TFAs的分析方法、形成及消减措施等方面的最新动态进行详细介绍。在TFAs分析方法方面，除了介绍优化的预处理和改进的IR、GC/GC-MS、HPLC/HPLC-MS、RS及NMR方法外，对TOF-MS、UPLC/UPLC-MS、UPC2-MS、GC-combustion-IRMS、GC-FTIR、GC-NMR、RP-HPLC-FTMS等快速、在线分析方法也进行了重点介绍；在TFAs形成机制方面，深入介绍了自由基异构（氧化异构、抽氢异构和直接异构）和质子转移异构机理；在TFAs消减方面，系统介绍了TFAs消减措施及可能的消减机制，同时展望了食品TFAs未来的发展方向，将有助于推动食品TFAs研究的进步。报告十一
白藜芦醇碳量子点降低铜绿假单胞菌毒力的作用机制
徐州工程学院食品与生物工程学院
已有的研究表明，白藜芦醇（Resveratrol，Res）能抑制铜绿假单胞菌毒力因子的合成。然而，白藜芦醇的低活性限制了其在食品防腐中的应用。我们以白藜芦醇为基底，通过水热法制备了新型纳米材料白藜芦醇碳量子点（Resveratrol Carbon Quantum Dots, CQDRes）。研究发现，CQDRes抑制绿脓菌素合成的活性相比Res提高了3倍。进一步通过转录组、蛋白质组学、靶向蛋白质组学技术研究发现，CQDRes能显著抑制铜绿假单胞菌喹诺酮信号（Pseusomonas Qinolone Signal, PQS）系统，而Res却没有此抑制活性。在PQS系统中，以pqsC的抑制作用最强。将基因pqsC敲除后发现，绿脓菌素的合成量显著降低。因此，CQDRes具有很好的防腐剂开发潜力。报告十二
“光驱自净”磁性印迹材料在多农残快速筛查和定量检测的应用
南京工业大学食品与轻工学院
高通量农药监测是实现大规模可持续农业和确保食品安全的重要手段。本文制备了磁性分子印迹聚合物（OMMIPs），用于同步提取和预浓缩多种有机磷农药（OPPs）。基于OMMIPs，磁驱动固相萃取结合低温等离子体质谱（LTP-MS）和三重四极杆质谱（LC-TQ-MS）方法在9种常见农产品中实现了113种农药的快速定性和68种农药的定量检测，其定性检测限达到了国家标准（GB 2763—2021）默认最大残留限量，定量检测限范围在0.0001 mg kg−1 to 0.12 mg kg−1，回收率范围在65-125%，相对标准偏差均小于20%。与直接萃取和QuEChERS方法相比，基于OMMIPs的检测方法具有良好的吸附能力、简单快速的磁驱动分离和高效的干扰基质消除，从而缩短了样品制备时间，显著降低了信号抑制效应，并增加了检测到的农药数量。由于其良好的环境耐性，OMMIPs可以应用于各种食品场景。值得注意的是，核壳结构的OMMIPs（Fe3O4@mTiO2@MIPs）表现出对6种禁用OPPs和9种常用农药的优异紫外光驱动催化降解活性。因此，本研究提供了OMMIPs作为特异性吸附剂与质谱法相结合用于高通量农药监测的双重响应性的新视角，同时也提供了自清洁材料以减少实验室化学污染物的排放并实现环保循环的新思路。报告十三
双酚A及其类似物的毒性评价及多酚的干预作用研究
南京财经大学食品科学与工程学院
双酚A（Bisphenol A，BPA）是最常用的化工原料之一，广泛用于水管、饮用水储水罐、食品容器、医疗设备和电子产品等的生产。在长期的存储和使用过程中，BPA会迁移至食品、饮料及环境中，对人类健康造成潜在的威胁。研究表明，BPA是一种典型的内分泌干扰物，对生殖和发育系统、神经系统、心血管、代谢和免疫系统都具有不良的影响，因此，多个国家相继出台了一系列管控措施限制BPA的使用。为了应对这些管控措施，一些BPA类似物（如双酚F（Bisphenol F，BPF）等）被开发用来替代BPA。然而，由于双酚A类似物与BPA结构相近，可能存在与BPA同样的毒性效应。本研究通过分子模拟和高通量体外试验对双酚A类似物的雌激素效应进行了快速筛查；基于斑马鱼生命周期中胚胎、性分化期幼鱼和成鱼三个典型发育阶段，从种群、个体、组织到分子水平系统研究了双酚B（Bisphenol B，BPB）和BPF两种典型双酚A类似物的内分泌干扰效应和神经毒性。最后，基于膳食多酚的抗氧化、抗炎作用，进一步探讨了常见的活性成分矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（Centaurin-3-O-glucoside，C3G）和表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）对BPA毒性的干预作用。本研究可为BPA类似物的管控的政策法规提供科学依据，也为BPA的毒性控制提供理论基础。
