食物对持久性有机污染物生物有效性的影响机制与调控研究

The health concerns caused by persistent organic pollutants (POPs) has been one of the hot topics for environmental scientists. Oral ingestion is one of the most important exposure pathway for POPs. The bioavailability of POPs determines its real exposure dose, and the health risk can be reduced by lowering the POP bioavailability. The oral ingestion of POPs can co-occur with food intake, and therefore lowering bioavailability by dietary strategies can be considered as an effective approach to control the health risk induced by ingestion of POPs. In this proposal, POPs with various properties will be selected as the target compounds with POP-contaminated soil being the contaminated matrix. The key food component or additive influencing POP bioavailability will be firstly screened by in vivo test using mice. Under the exposure of these key components or additive, the bioaccumulation, metabolism, and excretion of POPs will be investigated to elucidate the mechanism from the chemical aspects. In addition, the mechanism will be investigated from the biological aspect by studying the protein/gene expression associated with POP absorption, transfer, and metabolism. As last, the effect of food on POP bioavailability will be further tested by in vivo mice model, and the dietary strategies will be proposed to reduce the POP bioavailability and health risk. The result of this proposal may provide effective approaches to manage and control the health risk through POP exposure.

持久性有机污染物（POPs）引起的健康风险一直以来广受关注，口腔摄入是人体暴露POPs的主要途径之一。POPs在消化道中的生物有效性决定了其实际的暴露剂量，降低生物有效性可有效地控制POPs的健康风险。POPs经口腔摄入常伴随进食行为，因此通过饮食结构调整降低POPs生物有效性有望成为一种调控POPs健康风险的有效手段。本项目以不同性质的POPs和POPs污染的场地土壤为研究目标和介质。首先采用小鼠活体测试确定影响POPs生物有效性的关键食物组分以及常用的食品添加剂。再研究关键食物组分、添加剂作用下，POPs的累积代谢排出过程以及POPs吸收转运代谢相关的蛋白基因表达，尝试从化学和分子层面探讨食物对POPs生物有效性的影响机制；在机制研究基础上，小鼠活体验证日常食物对POPs生物有效性的影响作用，提出通过调整饮食结构降低POPs生物有效性的措施，为POPs健康风险管控提供可能的有效手段。

因难降解，高蓄积和强毒性等特点，持久性有机污染物（POPs）引起的健康风险一直被广泛关注。口腔摄入是POPs暴露于人体的主要途径之一。POPs可以随污染食物进入人体消化道。研究食物组分对生物有效性的影响，采用膳食调控手段降低经由口腔暴露POPs引起的人体健康风险，对削减POPs污染危害、保障居民健康具有重要意义。本项目筛选确定了食物脂肪（尤其是长链脂肪酸）和膳食纤维是显著影响土壤中滴滴涕的生物有效性的关键组分；而蛋白质和碳水化合物是显著影响全氟化合物生物有效性的关键食物组分。机制研究发现，脂肪通过刺激载脂蛋白的分泌从而增加滴滴涕的吸收，而膳食纤维主要通过破坏肠道胶束的稳定性而降低滴滴涕的生物有效性。蛋白质和碳水化合物通过调控血清中的白蛋白和肝脏中的阴离子转运蛋白等从而影响全氟化合物的生物有效性。除了主要的食物营养成分之外，常见的食品添加剂也会影响全氟化合物的生物有效性。项目发现中、高剂量（20和100 mg/kg/day）的槲皮素和姜黄素显著降低了全氟辛酸（PFOA）的生物有效性。机制研究发现中高剂量的槲皮素和姜黄素促进PFOA从尿液中排出，减少机体吸收，从而降低了其生物有效性。