《Journal of Food Composition and Analysis》：Bioaccessibility of Co-Occurring Mycotoxins in Brazilian Infant Foods at Regulatory Levels and Effect on the Intestinal Membrane Integrity
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本刊推荐：为填补婴幼儿对复合真菌毒素暴露风险认知的空白，研究团队系统评估了巴西市售婴幼儿谷物、果泥和配方奶粉中，在法规限量下多种真菌毒素的体外可及性（Bioaccessibility）及其对肠道黏膜屏障的毒性作用。结果表明，真菌毒素的可及性因食品基质差异显著，且复合污染可改变其释放行为；多种毒素会损伤上皮屏障，增加肠道通透性。该研究强调了建立婴幼儿特异性风险评估方法的迫切性，对完善婴幼儿食品安全标准、制定暴露风险减缓策略具有重要意义。
在食品安全领域，婴幼儿是一个需要特别关注的脆弱群体。他们的身体器官和免疫系统尚未发育完全，对食物中污染物的抵抗和代谢能力远不如成年人。然而，婴幼儿的饮食相对单一，摄入的食品总量相对于自身体重却很大，这使得他们一旦摄入被污染的食品，面临的健康风险会成倍增加。其中，由真菌（霉菌）产生的有毒次级代谢产物——真菌毒素（Mycotoxins），是一个不容忽视的全球性食品安全威胁。这些毒素，如黄曲霉毒素（Aflatoxins）、赭曲霉毒素A（Ochratoxin A）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）和展青霉素（Patulin, PAT）等，在谷物、水果、坚果等多种农产品中广泛存在，并且化学性质稳定，常规的食品加工方式往往难以将其彻底清除。
对于婴幼儿食品，现有的食品安全风险评估通常基于食品中污染物的总浓度和消费量来计算“外部暴露”水平。但这种传统的评估方法存在一个关键短板：它忽略了人体消化和吸收过程的影响。一个简单的事实是，并非所有被吃下去的污染物都能从食物基质中释放出来并被肠道吸收。只有最终能被人体吸收并进入血液循环的部分，才会真正对人体健康构成威胁。这部分能被肠道吸收的量，用专业术语来说，就是“生物可及性”（Bioaccessibility）和“生物利用度”（Bioavailability）。了解婴幼儿食品中真菌毒素的真实“可及性”，是准确评估其健康风险的第一步。更复杂的是，在实际污染情况中，多种真菌毒素常常“结伴出现”，形成复合污染。这些毒素在复杂的消化道环境里会如何相互作用？它们联合起来对婴幼儿尚未成熟的肠道黏膜屏障（肠道上皮细胞紧密连接形成的物理和功能屏障）会产生怎样的损害？这些问题，现有的研究数据还非常有限。
为了回答这些关键问题，一篇发表于《Journal of Food Composition and Analysis》的研究，将目光聚焦于巴西市售的婴幼儿食品。巴西作为一个农业大国，其婴幼儿食品的安全状况具有重要的代表性。研究团队的核心目标是：量化在巴西现行法规限量下，婴幼儿谷物、果泥和配方奶粉中多种常见真菌毒素的体外可及性；并深入探究这些毒素，无论是单独存在还是混合存在，对模拟人类肠道上皮的Caco-2细胞活力及黏膜屏障完整性的影响。这项研究旨在填补婴幼儿复合真菌毒素暴露风险评估的知识空白，为制定更精准的食品安全政策和保护措施提供科学依据。
为完成这项研究，作者主要运用了几项关键技术：首先，采用标准化的体外模拟消化模型，依次模拟口腔、胃和肠道消化阶段，以评估毒素从不同食品基质（谷物、果泥、配方奶粉）中的释放率（即可及性）。其次，利用源自人结肠腺癌的Caco-2细胞系构建体外肠道黏膜屏障模型，该细胞在培养中可分化形成具有紧密连接的单层上皮。然后，通过MTT比色法检测细胞活性，评估毒素及其混合物的细胞毒性。最后，通过测量跨上皮电阻来量化肠道上皮屏障的完整性，TEER值降低直接反映屏障功能受损、通透性增加。研究所用的婴儿食品样品购自巴西里贝朗普雷图市周边的常规市场，并预先确认了其中目标真菌毒素的本底含量低于检测限。
3. 结果与讨论
3.1. 细胞活力
通过MTT法评估细胞活力发现，毒素的效应具有剂量依赖性和特异性。对于DON，稀释度越高（即浓度越低），细胞活力恢复越明显，这与DON抑制蛋白质合成的可逆机制有关。相反，PAT则表现出不同趋势，在较高稀释度下细胞活力反而降低，这可能与其诱导氧化应激和线粒体功能障碍的延迟或累积效应有关。在8倍稀释度下，黄曲霉毒素B1（AFB1）表现出100%的细胞活力。
当比较单一毒素与毒素混合物时，观察到类似的趋势：在婴儿配方奶粉和谷物基质中，稀释度越高，活细胞百分比通常越大。然而，在果泥样本中，两种稀释度（4倍和8倍）均显示出较低的细胞活力（分别为62.5%和69%），与对照组有统计学差异。这提示食品基质本身可能调制了毒素混合物的毒性效应。
3.2. 细胞膜完整性
TEER测量是评估肠道上皮屏障功能的核心指标。本研究测量了暴露于各毒素（单独及混合）后Caco-2细胞单层的TEER值。结果表明，多种真菌毒素损害了屏障完整性。
在婴儿配方奶粉样本中，DON处理组的TEER终值最低（350 Ω·cm2），而ZEA最高（490 Ω·cm2）。在果泥样本中，PAT、OTA、FB1、DON和ZEA处理后的TEER终值均低于Assun??o等人提出的确保单层完整性的参考范围（500-1000 Ω·cm2），但高于Hubatsch等人提出的可接受下限（260 Ω·cm2）。在谷物样本中，PAT、OTA、FB1、AFB1和ZEA也表现出类似的TEER值降低趋势。
这些数据一致表明，所测试的真菌毒素，特别是PAT、OTA、FB1、DON和ZEA，能够降低跨上皮电阻，这意味着肠道上皮细胞的紧密连接遭到破坏，黏膜屏障的通透性增加。屏障功能受损会允许更多的毒素、病原体或其他有害物质透过肠道进入体内，从而增加全身性暴露和健康风险。研究引用前人工作指出，DON已被证实可通过影响紧密连接蛋白（如ZO-1）的分布和表达来增加肠道的旁细胞通透性。同样，PAT也被证明可破坏紧密连接蛋白，导致TEER下降。尽管ZEA在本研究中对TEER的影响似乎弱于其他毒素，但Marin等人曾报告其可降低肠上皮细胞存活率。
4. 结论与意义
本研究系统评估了巴西婴幼儿食品中多种真菌毒素在法规限量下的体外可及性及其对肠道黏膜屏障的毒性作用，得出了一系列重要结论：
首先，真菌毒素在婴幼儿食品中的可及性高度依赖于食品基质。在谷物、果泥和配方奶粉这三种不同基质中，同一毒素的释放率差异巨大。例如，DON在谷物中的可及性最低（8.95%），而PAT在果泥中的可及性较高（41.72%）。这表明，仅凭食品中污染物的总浓度来评估暴露风险可能严重偏离实际情况，基质组成（如纤维、脂肪、pH值）是影响毒素生物可利用性的关键因素。
其次，也是本研究的突出发现：真菌毒素的复合污染会显著改变其可及性行为。当多种毒素共同存在时，与它们单独存在时相比，在某些基质中某些毒素的可及性发生了显著变化（升高或降低）。例如，在谷物基质中，DON在混合物状态下的可及性（50.84%）远高于其单独存在时（8.95%）。这揭示了毒素之间可能存在竞争性结合、协同或拮抗等相互作用，使得基于单一毒素的毒理学数据和风险评估模型在应对现实世界的复合污染场景时面临巨大挑战。
第三，研究从细胞层面证实，多种真菌毒素（如PAT、ZEA、DON等）能够损害肠道上皮细胞的活力，并更关键地，破坏肠道黏膜屏障的完整性。TEER值的降低是屏障功能受损的直接电生理学证据，意味着肠道通透性增加。一个“泄漏”的肠道屏障不仅允许更多的毒素本身被吸收，也为其他病原体和抗原进入体内打开了通道，这可能引发或加剧局部甚至全身性的炎症和免疫反应。对于免疫系统尚未发育成熟的婴幼儿而言，这种屏障功能的早期损伤可能产生深远的不利影响。
最后，本研究强调了当前风险评估方法的局限性和改进方向。标准的Caco-2细胞模型虽然是评估肠道吸收和毒性的“金标准”，但它源自成人结肠癌细胞，并不能完全模拟婴幼儿肠道在发育、生理、微生物群和免疫方面的独特性。因此，开发更能代表婴幼儿肠道生理状态的体外模型（如经过特定处理的Caco-2细胞或肠道类器官）对于未来更精准的风险评估至关重要。
综上所述，这项研究将“复合污染”、“基质效应”、“生物可及性”和“肠道屏障毒性”这几个关键维度整合在一起，为理解婴幼儿膳食真菌毒素暴露的真实风险提供了更全面、更贴近生理现实的科学视角。其意义不仅在于揭示了巴西婴幼儿食品中特定毒素的潜在风险，更在于方法论上指出了未来食品安全研究，特别是针对脆弱人群的风险评估，需要朝着更加精细化、复杂化和生理相关化的方向发展。研究结果呼吁监管机构、食品生产商和科学界共同努力，在制定标准时考虑复合污染与基质效应，并投资开发婴幼儿特异性的风险评估工具，从而更有效地守护婴幼儿的生命早期健康。
