[发明专利]食品中铅对人体的生物利用率及毒性的联合评价模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种食品中铅对人体的生物利用率及毒性的联合评价模型。

背景技术

近年来，随着工农业生产以及人类采矿、冶炼等活动的加剧，大量的铅排放到环境中， 致使农业系统中铅污染。人类主要通过膳食和呼吸途径摄入铅，而长期摄入被铅污染的食品 会引起人体的铅中毒。食品安全性评价是预防人体铅中毒的重要保障。目前大多数评价方法 基于食品中铅的含量间接计算食品摄入铅对人体的生物效应，该方法并不能真实反映食品摄 入铅的生物效应。另外常规的动物体内试验耗时长、成本高、种属差异较大，限制了其数据 在人体的外推性。因此建立相对操作方法简单、经济有效地评价食品中铅对人体生物利用率 及毒性的方法已成为研究热点。

小肠是人体摄入食品中铅后吸收的主要部位。食品中铅在小肠中的吸收是决定其人体生 物利用的关键因素。Caco-2单层细胞模型，即人结肠癌细胞模型，是目前被广泛应用于研究 外源物质在人体吸收特征的代表性体外细胞模型之一。但该模型存在缺陷，尤其是缺乏分泌 黏液的功能。另外，该模型也缺乏铅向体内器官的转运和蓄积过程的评价，从而与铅在人体 内的吸收过程存在差异，导致实验结果与铅的实际生物利用率存在差异。

基于以上原因，本发明利用通过在Caco-2细胞中加入具有分泌黏液的能力的HT29-MTX 细胞，共培养形成肠黏膜上皮细胞层，并联合QSG7701肝细胞建立人源性联合细胞模型同时 评价食品中铅对人体的生物利用率及毒性的方法。该模型接近真实的人体生理环境，能够很 好地模拟铅在人体的生物学行为，此评价方法可以更方便、更准确地评价食品中铅的生物利 用率及毒性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人食品中铅对人体的生物利用率及毒性的联合评价模型。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

食品中铅对人体的生物利用率及毒性的联合评价模型，包括肠黏膜上皮细胞、肝细胞以 及由微孔膜分隔成顶侧室和基底侧室的容器，肠黏膜上皮细胞培养在顶侧室中，肝细胞培养 在基底侧室中。

所述顶侧室为包含有微孔膜的Transwell插入式细胞培养皿，基底侧室为细胞培养板， Transwell插入式细胞培养皿安装在细胞培养板的培养孔中。

所述肠黏膜上皮细胞包括Caco-2细胞和HT29-MTX细胞，所述肝细胞为QSG7701肝细 胞。

所述联合评价模型的建立方法，包括如下步骤：

(1)肠黏膜上皮细胞培养

将Caco-2细胞与HT29-MTX细胞共培养于六孔板的Transwell插入式细胞培养皿中，形 成肠黏膜上皮细胞单层，

(2)肝细胞培养

将QSG7701肝细胞培养在另一块六孔培养板中，

(3)联合评价模型的建立

将载有Caco-2细胞和HT29-MTX细胞的Transwell插入式细胞培养皿置于培养QSG7701 细胞的六孔板之上，即可。

所述步骤(1)具体为：

将Transwell插入式细胞培养皿放入六孔培养板中，Caco-2细胞和HT29-MTX细胞按9： 1混合得到混合细胞悬液，将1.5ml密度为1×10⁵个/ml混合细胞悬液接种于Transwell插入式 细胞培养皿中，同时，在基底侧室加入2mL含胎牛血清的DMEM高糖完全培养液，其中胎 牛血清的体积分数为10％；再置于37℃、5％CO₂、相对湿度90％的恒温培养箱中连续培 养18～21天，期间每天更换基底侧室中的培养液，得到载有细胞跨膜电阻值大于等于 250Ω·cm²的肠黏膜上皮细胞的Transwell插入式细胞培养皿。

所述步骤(2)具体为：

取另一块六孔培养板，每孔加入2ml细胞密度为1.5×10⁵个/mL的QSG7701肝细胞液， 采用含胎牛血清的DMEM高糖完全培养基，其中胎牛血清的体积分数为10％，然后置于37 ℃、5％CO₂、相对湿度90％的恒温培养箱中连续培养3～5天，期间每天更换培养液，得载 有QSG7701细胞的细胞培养板。

一种利用所述联合评价模型评价食品中铅对人体的生物利用率及毒性的方法，包括如下 步骤：

(1)制备无菌食品待测液；