玉米赤霉烯酮的毒性研究玉米赤霉烯酮（ZEA），又名F－2毒素，是由山禾谷鐮刀菌、玉米赤霉菌等霉菌產生的次級代謝產物，有許多衍生物，具有毒性，在一些谷類作物中廣泛存在，如玉米、高粱和小麥等，特別是玉米及其副產品。ZEA可對原料及飼料本身造成很強的污染，從而對動物機體造成嚴重危害。ZEA具有很強的生殖毒性和致畸作用，會影響動物的生殖性能，降低生長性能，造成免疫抑制，引起細胞損傷等，從而危害動物健康，給畜牧業帶來巨大的經濟損失。我國《飼料衛生標準》對飼料原料中ZEA的含量有嚴格要求，不得高于0.5mg/kg。

玉米赤霉烯酮的理化性質

ZEA是一種白色晶體，分子式為C18H22O5，相對分子質量為318.36，熔點為161～163℃，溶于堿性水溶液，還溶于醇類、二氯甲烷、氯仿、苯、乙醚和乙酸乙酯等有機溶劑，微溶于石油醚，不溶于水、四氯化碳和二硫化碳。ZEA是一類2,4－二羥基苯甲酸內酯化合物，在堿性環境中可以將酯鍵打開，當堿性條件減弱時酯鍵會恢復。在紫外光條件下，ZEA的甲醇溶液呈綠－藍色熒光。

ZEA具有類雌激素作用，主要分布在雌激素的靶組織中，如睪丸間質細胞、卵泡和子宮等。ZEA及其代謝產物隨膽汁進入腸道，經糞便排出體外，少量可由尿液排出。動物體內主要參與ZEA生物轉化的器官有肝和腸道，豬和兔主要代謝器官為肝。

玉米赤霉烯酮的毒性

國內外大量研究證明，ZEA具有類雌激素作用，除會對動物的生殖機能造成影響外，還會產生細胞毒性和遺傳毒性，損傷肝腎并降低免疫機能。ZEA中毒后會出現精神萎頓、外生殖器腫脹、黏膜發紺、肝腫脹變硬、淋巴結水腫和胃腸黏膜充血等特征。

肝毒性和腎毒性

給小鼠腹腔注射單劑量ZEA來研究其對小鼠肝和腎的毒性作用，發現連續注射50mg/kg ZEA 3天后，小鼠肝細胞出現局灶性脂肪變性，肝彌漫性壞死，近曲小管上皮細胞出現腫脹、顆粒變性，腎髓質、腎小管淤血和萎縮；單次注射100mg/kg ZEA后，發現小鼠血液中白蛋白含量降低，天冬氨酸氨基轉移酶和堿性磷酸酶（ALP）水平升高，尿酸和尿素水平升高。分別按每千克體質量10和100μg給家兔口服ZEA，在第7和14天分別測定血液中幾種酶的水平，結果表明低ZEA組和高ZEA組家兔血漿中ALP濃度均上升，高ZEA組家兔血漿中丙氨酸氨基轉移酶和γ－谷氨酞胺轉移酶水平升高。綜上可得，ZEA具有肝毒性和腎毒性，能引發肝和腎組織病變，造成功能損傷。

生殖毒性

睪酮具有促進雄性動物精子發生、成熟和性功能發育的作用。然而，ZEA及其代謝產物α－玉米赤霉烯醇（α－ZOL）可以通過破壞睪丸間質細胞睪酮的生物合成來干擾雄性動物精子的發生過程，進而對雄性動物的生殖機能及發育產生不利影響。用含有9mg/kg ZEA的日糧飼喂公豬后，發現其精液總量、黏稠度和精子存活率下降。ZEA對母豬繁殖性能的影響主要是因為ZEA具有雌激素作用。給斷奶雌性仔豬飼喂含1.3mg/kg ZEA的日糧后發現，仔豬陰戶紅腫明顯，并且發現其卵巢組織發生病變。按每千克體質量0.2和0.4mg ZEA連續給母豬飼喂7天，結果發現母豬子宮壁肌細胞壞死和輸卵管細胞增生，卵泡閉鎖，顆粒細胞凋亡增加。給初情母豬在妊娠期飼喂含0、3、6和9mg/kg的ZEA日糧，發現其假孕的情況增加，繁殖率降低；6和9mg/kg ZEA處理組的窩產仔數減少。以膠囊口服形式給予雌性仔豬劑量為0、3.5和7.5mg/kg的ZEA，服用1周后的仔豬均出現生殖道腫大和外陰陰道炎的癥狀。

免疫毒性

ZEA及其衍生物會對豬中白介素－8和中性粒細胞等免疫參數產生影響，能夠降低血清中免疫球蛋白A、免疫球蛋白M和免疫球蛋白G（IgG）的水平。濃度為30μg/mL的ZEA能夠通過刺激植物凝集素和有絲分裂原發揮作用來抑制T和B淋巴細胞的增殖。用含1.0mg/kg ZEA的日糧飼喂斷奶仔豬，發現仔豬血清中IgG、血紅蛋白含量和豬瘟抗體滴度降低；當日糧中ZEA的含量為2.0mg/kg時，仔豬的脾組織結構發生改變，脾器官指數顯著降低。

細胞毒性和遺傳毒性

ZEA可導致DNA斷裂，造成DNA結構損傷；引起DNA復制受阻，抑制蛋白質的合成并干擾細胞分裂周期，從而抑制細胞增殖。細胞懸液中ZEA濃度在1～15μg/mL范圍內可能會對細胞DNA造成損傷。ZEA能與雌激素受體結合，在體內可以引起氧化應激，造成細胞核區染色體損傷，抑制細胞內DNA和蛋白質的合成。給32日齡雌性仔豬飼喂含9mg/kg ZEA的日糧后，發現仔豬出現卵母細胞發育不成熟和染色體異常的情況。體外試驗證明，濃度為1mg/L的ZEA能顯著降低豬精子的穿透力和卵母細胞的成熟速率。還有研究發現，ZEA使乳腺癌細胞MCF－7促進細胞增殖的上調基因數目多于促進細胞凋亡的下調基因數目，表明ZEA能夠促進腫瘤細胞的增殖。

玉米赤霉烯酮檢測儀