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腸内微生物叢および未消化の食品成分は、毒素の組成を変更し、in vitroで天然に存在するカビの毒素混合物の遺伝毒性を抑制する
Gut microbiota and undigested food constituents modify toxin composition and suppress the genotoxicity of a naturally occurring mixture of Alternaria toxins in vitro.
PMID: 32623606 DOI: 10.1007/s00204-020-02831-1.
抄録
カビ属のカビはいくつかのマイコトキシンを産生するが、そのうちのいくつかは遺伝毒性のために健康を脅かす可能性がある。十分な毒物学的および発生データがないため、現在は規制されていません。食品摂取後にマイコトキシンと腸内細菌叢、食品成分との相互作用が起こり、マイコトキシンのバイオアベイラビリティーが変化し、その結果、全体的な毒性が変化する可能性がある。本研究の目的は、15nM alternariol、12nM alternariol monomethyl ether、241nM altertoxin II、301nM stemphyltoxin III（いずれも遺伝毒性を有することが知られている）を含む5µg/mLのAlternaria alternata抽出物がin vitroで発揮するDNA損傷作用に対するin vitro短期糞便培養の影響を調査することであった。HT-29細胞を用いたLC-MS/MS分析およびコメットアッセイを用いて、抽出物の組成および遺伝毒性を修飾するヒト糞便サンプルの微生物、未消化食品成分および可溶性物質の関与を検討した。その結果、マイコトキシンのDNA鎖切断を誘発する力は、嫌気培養前であっても、糞便サンプルの異なる画分との接触によってほぼ完全に抑制されたが、ホルムアミドピリミジンDNAグリコシラーゼ（FPG）感受性部位を誘発する力はわずかに減少した。これらの効果は，LC-MS/MSで分析したサンプルのマイコトキシン濃度の低下と一致していた。腸内微生物の代謝活性とマイコトキシン濃度の変化との間には明確な相関関係は認められなかったが，細菌細胞への吸着現象や未消化食品成分への吸着現象が，観察された変化を説明する可能性があると考えられた。
Molds of the genus Alternaria produce several mycotoxins, some of which may pose a threat for health due to their genotoxicity. Due to the lack of adequate toxicological and occurrence data, they are currently not regulated. Interactions between mycotoxins, gut microbiota and food constituents might occur after food ingestion, modifying the bioavailability and, therefore, overall toxicity of mycotoxins. The present work aimed to investigate the impact of in vitro short-term fecal incubation on the in vitro DNA-damaging effects exerted by 5 µg/mL of an Alternaria alternata extract, containing, among others, 15 nM alternariol, 12 nM alternariol monomethyl ether, 241 nM altertoxin II and 301 nM stemphyltoxin III, all of which are known as genotoxic. The involvement of microorganisms, undigested food constituents and soluble substances of human fecal samples in modifying the composition and the genotoxicity of the extract was investigated through the application of LC-MS/MS analysis and comet assays in HT-29 cells. Results showed that the potential of the mycotoxins to induce DNA strand breaks was almost completely quenched, even before anaerobic incubation, by contact with the different fractions of the fecal samples, while the potency to induce formamidopyrimidine DNA glycosylase (FPG)-sensitive sites was only slightly reduced. These effects were in line with a reduction of mycotoxin concentrations found in samples analyzed by LC-MS/MS. Although a direct correlation between the metabolic activity of the gut microbiota and modifications in mycotoxin contents was not clearly observed, adsorptive phenomena to bacterial cells and to undigested food constituents might explain the observed modifications.