丙烯酰胺毒性作用的研究進(jìn)展

1、丙烯酰胺毒性作用的研究進(jìn)展丙烯酰胺毒性作用的研究進(jìn)展基礎(chǔ)獸醫(yī)專業(yè)楊微20102606摘要：摘要：丙烯酰胺作為一種常用的化工原料，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，是職業(yè)環(huán)境中的一種污染物。幾年來的研究表明在高溫加熱過的淀粉類食品中也存在丙烯酰胺。成為人們接觸丙烯酰胺的一種重要途徑。本文介紹丙烯酰胺可引起的毒性作用關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：丙烯酰胺毒性作用前言前言2002年4月，瑞典國家食物管理局(NFA)和斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)富含淀粉的食物在經(jīng)受

2、高溫油炸或燒烤時(shí)能生成對(duì)人類身體極為有害的物質(zhì)—丙烯酰胺。瑞典學(xué)者的這一發(fā)現(xiàn)立即受到了國際社會(huì)的高度重視。盡管丙烯酰胺作為一種化學(xué)品早已被廣泛應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域，其毒理學(xué)特征明確，但其在食物的加工過程中形成卻是一項(xiàng)新的發(fā)現(xiàn)。由于食品是人類生存的基本條件之一，對(duì)于丙烯酰胺毒性的研究也成為近年來的熱點(diǎn)。1丙烯酰胺的代謝動(dòng)力學(xué)及生物學(xué)特性丙烯酰胺的代謝動(dòng)力學(xué)及生物學(xué)特性丙烯酰胺具有較低分子量以及較高的水溶性，易通過各種生物膜，α，β不飽和羰基

3、易與分子中的巰基、羥基、氨基以及較小程度的親核基團(tuán)等發(fā)生美拉德加成反應(yīng)。Doerge等通過靜脈、管飼和食物添加丙烯酰胺后發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺可以很快被小鼠吸收并分布在各個(gè)組織中，肝臟中環(huán)氧丙酰胺DNA加合物的含量明顯升高；同樣的方式喂食等摩爾的環(huán)氧丙酰胺，亦可被快速吸收并廣泛分布于各組織，肝中的環(huán)氧丙酰胺DNA加合物水平比前者更高[1]。Sumner等人發(fā)現(xiàn)，在丙烯酰胺轉(zhuǎn)化成環(huán)氧丙酰胺的過程中，細(xì)胞色素CYP2E1具有重要的作用。Gamboa

4、在用幼鼠進(jìn)行研究時(shí)亦發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。環(huán)氧丙烯酰胺及其DNA加成產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)與丙烯酰胺相同，也是溶于水的小分子，可穿過生物膜到達(dá)不同的器官。人體攝入的超過60%的丙烯酰胺可通過尿液排出體外，其中，大多數(shù)以谷胱甘肽結(jié)合物形式排出。在人胎盤和母乳中也含有丙烯酰胺，可致嬰兒的體重降低，新生紅細(xì)胞壽命減少，故可以影響胎兒和嬰兒健康[2]2免疫系統(tǒng)毒性免疫系統(tǒng)毒性免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵御外界侵襲重要的一個(gè)屏障，丙烯酰胺中毒可造成免疫系統(tǒng)的損傷。李百祥

5、[3]等通過觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物胸腺、脾組織病理改變，檢測(cè)全血中T細(xì)胞亞群CD3、CD4和CD8細(xì)胞數(shù)，CD4CD8比值，血清中細(xì)胞因子白細(xì)胞介素2(IL2)含量，脾臟中超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)活力和丙二醛(MDA)含量，探討丙烯酰胺對(duì)機(jī)體免疫毒性機(jī)制。在該實(shí)驗(yàn)條件下，肉眼觀察各染毒組小鼠胸腺和脾臟有萎縮現(xiàn)象，說明免疫器官發(fā)生退化；病理檢查發(fā)現(xiàn)，胸腺和脾被膜明顯增厚，胸腺小體和脾小體明顯增生，脾小體生發(fā)中心

6、擴(kuò)大，數(shù)量增多，淋巴細(xì)胞聚集，說明免疫器官對(duì)丙烯酰胺免疫毒性作用發(fā)生反應(yīng)性變化，致使外周淋巴器官中T細(xì)胞數(shù)量減少。崔群[4]等用小鼠經(jīng)口給藥研究丙烯酰胺去小鼠免疫功能的影響。小鼠經(jīng)口給予不同劑量(50、100、150mgkg)的丙烯酰胺(AAM)，每周5次，6周后斷頭取血檢測(cè)指標(biāo)。結(jié)果顯示，染毒小鼠體重明顯下降，血清脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物(MDA)含量增高(P0.01)，超氧化物歧化酶(SOD)及全血谷胱甘肽氧化酶(GSHPx)活性于150

7、mgkg染毒組降低非常明顯(P0.01)，150mgkg染毒組小鼠血中膠體炭粒清除速度明顯降低，胸腺相對(duì)質(zhì)量明顯增加。說明丙烯酰胺有抑制機(jī)體抗氧化能力和降低機(jī)體網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬功能的作用。3遺傳毒性及致癌性遺傳毒性及致癌性丙烯酰胺在哺乳動(dòng)物體細(xì)胞和生殖細(xì)胞中，可以誘導(dǎo)基因和染色體異常，如染色體異5神經(jīng)毒性神經(jīng)毒性AM是蓄積性神經(jīng)毒物，每一次的攝入量不會(huì)決定最終的神經(jīng)損壞程度，而是決定神經(jīng)損壞開始的時(shí)間，其損害特點(diǎn)取決于接觸AM的劑量、濃

8、度、時(shí)間，即取決于中毒的速度[15]。王素芳去丙烯酰胺的神經(jīng)毒性機(jī)制作一假設(shè)[16]。丙烯酰胺結(jié)合并抑制驅(qū)動(dòng)蛋白，直接導(dǎo)致快速正向轉(zhuǎn)運(yùn)體系中的囊泡移動(dòng)數(shù)量減少，盡管驅(qū)動(dòng)蛋白可通過重新合成進(jìn)行相應(yīng)的代償，但驅(qū)動(dòng)蛋白的反復(fù)抑制導(dǎo)致軸突遠(yuǎn)端或末梢快速轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行性缺乏，功能抑制；與此同時(shí)，由于丙烯酰胺對(duì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白的直接抑制或快速正向運(yùn)輸?shù)臏p緩間接抑制了反向軸突運(yùn)輸，發(fā)生營養(yǎng)信號(hào)的改變或軸突囊泡的過載其他多種酶的抑制提示丙烯酰胺還同時(shí)作用于其

9、他軸突蛋白，如參加軸突轉(zhuǎn)運(yùn)的酶類、動(dòng)力蛋白等。當(dāng)以上的干擾或損害超過機(jī)體的維持或補(bǔ)償?shù)哪芰r(shí)，軸突或末梢發(fā)生病理改變或產(chǎn)生行為功能紊亂，從而導(dǎo)致神經(jīng)病。該假設(shè)主要從驅(qū)動(dòng)蛋白方面解釋丙烯酰胺的毒性作用?，F(xiàn)已有研究表明，丙烯酰胺能選擇性地抑制能量代謝相關(guān)酶，如磷酸果糖激酶和神經(jīng)元特異性烯醇酶等，導(dǎo)致糖代謝障礙，干擾能量代謝[17]。關(guān)亞麗[18]等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察丙烯酰胺亞慢性染毒對(duì)大鼠腦和脊髓線粒體能量代謝的影響。取66只健康雄性Wis

10、tar大鼠隨機(jī)分為0、2、4、6、8、10周對(duì)照組和染毒組。染毒組給予丙烯酰胺生理鹽水溶液40mgkg腹腔注射，每周3次。對(duì)照組同樣方式注射生理鹽水。觀察大鼠的一般情況。按設(shè)定時(shí)間點(diǎn)處死大鼠，留取腦和脊髓組織進(jìn)行線粒體提取，檢測(cè)二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷(ATP)的比值、ATP合成酶的活力。結(jié)果顯示，染毒組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢，染毒第4周后體質(zhì)量顯著低于對(duì)照組(P0.05)；脊髓和腦組織線粒體的ADP和ATP比值顯著高于對(duì)照組(P0

11、.05，P0.01)。腦和脊髓中ATP合成酶活力分別于第8周和第4周起顯著低于對(duì)照組(P0.05)，且持續(xù)降低至第10周。證明丙烯酰胺可致染毒大鼠腦和脊髓ADPATP比值下降，ATP合成酶活力降低。HeeRaPark[6]等研究丙烯酰胺對(duì)小鼠多能干細(xì)胞和成熟海馬體神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用，丙烯酰胺可以抑制神經(jīng)細(xì)胞的增殖，高濃度的丙烯酰胺可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的凋亡。丙烯酰胺對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷是由于其可以促進(jìn)神經(jīng)前體細(xì)胞凋亡、影響神經(jīng)元細(xì)胞成熟造成的。

12、6小結(jié)小結(jié)丙烯酰胺作為一種常用的工業(yè)原料，應(yīng)用廣泛。而近年對(duì)食品加工過程中形成的丙烯酰胺被受各界人士的關(guān)注?？Х?，香煙和高溫加熱的食品是人類暴露于丙烯酰胺的主要途徑。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了丙烯酰胺具有神經(jīng)、生殖、胚胎發(fā)育毒性以及與腫瘤發(fā)生的關(guān)系，雖然流行病學(xué)研究還沒有丙烯酰胺的臨床癥狀，但是仍可檢測(cè)到丙烯酰胺的DNA加合物和蛋白質(zhì)加合物，因此長(zhǎng)期暴露于低濃度的丙烯酰胺還是對(duì)機(jī)體有潛在的危害，丙烯酰胺對(duì)人類的危害還需進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)參考

13、文獻(xiàn)[1]DoergeDR，YoungJF，McDanielLP.ToxicokiicsofacrylaeglycidaeinB6C3F(1)mice[J].ToxicologyAppliedPharmacology，2005(202)：258267[2]BesaratiniaA，PfeiferGP.Areviewofmechanismsofacrylaecarcinogenicity[J].Carcinogenicity，2007(2

14、8)：519528.[3]李百祥，劉東敏.丙烯酰胺對(duì)小鼠免疫毒性機(jī)制的初探[J].毒理學(xué)雜志2005（19）：305–306[4]崔群，劉志敏，范志濤.丙烯酰胺對(duì)小鼠抗氧化能力和免疫功能的影響[J].中國工業(yè)雜志.2004(17)：188189[5]GiuliaScirello，MaurizioMauro，F(xiàn)abioCaradonna.AcrylaecatalyticallyinhibitstopoisomeraseIIinV79cel