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食品添加剂是现代食品工业的灵魂。我国食品添加剂使用标准GB2760-2014批准使用的食品添加剂,在单一使用情况下的危害已经降到了最低水平,不会影响到食品的安全性。但是,在多元混合物体系中,各组分会发生交互作用,产生协同或拮抗或加和的效应,导致毒性与单独存在时不同,这就对传统食品毒理学理论及食品添加剂的风险评价提出了新的挑战。本文首先选取阿斯巴甜、苯甲酸钠、柠檬黄、对羟基苯甲酸甲酯钠和日落黄这5种分子结构中含有苯环结构的食品添加剂作为实验对象,用MTT法测试它们单独使用对大鼠肝脏BRL细胞的增殖抑制情况。之后,选取了增殖抑制毒性较大的阿斯巴甜、对羟基苯甲酸甲酯钠和苯甲酸钠做为联合作用试验,结果发现阿斯巴甜和对羟基苯甲酸甲酯钠的联合作用类型为相加作用,阿斯巴甜和苯甲酸钠的联合作用类型为协同作用。接着,以阿斯巴甜和苯甲酸钠这组联合作用的添加剂为主要研究对象,通过测定它们单独或联合作用处理对BRL细胞的细胞数量、细胞周期、微核率、细胞坏死和凋亡率等影响,探讨它们的作用机制并进一步认定两者之间联合作用的类型。然后,采用Illumina高通量测序技术对阿斯巴甜和苯甲酸钠单独或联合处理的BRL细胞进行转录组测序,筛选试验组和对照组内差异表达的基因、开展这些基因的GO富集分析和KEGGPATHWAY代谢通路分析。最后,通过自由饮水的方式,让小鼠在3个月内连续摄入单独或联合添加阿斯巴甜和苯甲酸钠的饮用水,记录小鼠的体重和生理体征变化,测定其血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆汁酸含量、丙二醛、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶等生化指标的含量,对其心脏、肝脏和肾脏进行石蜡组织切片,观察这些脏器的病理变化。主要结果和结论如下：1.5种食品添加剂单独作用对BRL细胞的增殖抑制均与时间和浓度呈现正相关,毒性大小排序为：对羟基苯甲酸甲酯钠>苯甲酸钠>阿斯巴甜>柠檬黄≈日落黄。2.阿斯巴甜和苯甲酸钠单独和联合使用均会抑制BRL的细胞增殖,并使细胞周期阻滞在S期或者G0/G1期,增加细胞微核发生率、细胞坏死率和细胞凋亡率,且阿斯巴甜和苯甲酸钠的联合作用类型为协同作用。3.转录组测序结果表明,阿斯巴甜处理组、苯甲酸钠处理组、以及两者问联合处理组,对BRL细胞胁迫24 h后的差异表达(在2倍以上)的基因分别有306个、412个和532个。这些差异表达基因的GO富集和PATHWAY代谢通路富集,初步揭示了这三种不同的环境暴露条件下对BRL细胞的分子机制。4.阿斯巴甜和苯甲酸钠单独或联合使用均会降低小鼠的体重,这三者的影响程度排序为：联合作用>苯甲酸钠>阿斯巴甜。小鼠血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶和丙二醛的含量均有不同程度升高,总抗氧化能力降低,且联合组的作用均大于单独使用组,可推知阿斯巴甜和苯甲酸钠的联合作用类型为协同作用。综上所述,阿斯巴甜和苯甲酸钠作用于BRL细胞时为协同作用,对小鼠的生物学影响也表现为协同作用。