人工合成甜味剂与人工合成色素作为日常生活中经常使用的食品添加剂,其安全性一直被人们广泛关注。目前的食品添加剂的安全性评价是针对单一品种制定相应的最大使用量,而一种食品可能含有十几种甚至数十种食品添加剂,实际生活中,人每天通过食品摄入的食品添加剂可能达到几十种甚至上百种之多。单一添加剂在规定使用范围是安全的,但是几种添加剂联合作用时,可能产生相加、协同、拮抗等联合作用,这就对食品添加剂的危害风险评估提出了新的挑战。目前,已有相关研究表明人工甜味剂和人工合成色素在一定剂量下具有一定的联合毒性。甜蜜素和柠檬黄在果脯、蜜饯中经常混合使用,很容易同时摄入体内。目前尚未见到关于这两种食品添加剂联合作用的研究报道,因此,研究这两种食品添加剂的联合作用就显得很有必要。本文是以高内涵细胞成像分析(HCA)技术为平台、析因设计实验方差分析为联合毒性的评价方法从细胞活力、线粒体健康度、细胞Ca2+浓度、细胞内活性氧水平等方面评价了联合作用类型,同时应用实时荧光定量PCR和免疫印迹法检测相关基因表达的变化,从而进一步探究甜蜜素与柠檬黄对肠细胞潜在的联合毒性作用的机理。果蔬中的活性成分在人体消化过程中会发生降解与转化,为了科学评价紫甘蓝的营养价值与抗氧化活性,本文研究了紫甘蓝在模拟胃肠道消化前后相关抗氧化物质含量(黄酮、多酚、原花青素、花色苷)的变化及其细胞水平抗氧化能力的变化。同时,相关研究发现紫甘蓝具有抗炎、抗氧化等功能,本文在研究了甜蜜素和柠檬黄对肠细胞潜在的联合毒性机理的基础上,从细胞活力、线粒体健康度、细胞内活性氧水平、相关抗氧化酶活性和蛋白表达等方面探究紫甘蓝对甜蜜素联合柠檬黄致肠细胞损伤的预防作用及其机理。主要结果如下:(1)甜蜜素与柠檬黄均会显著地抑制Caco-2细胞的增殖,且呈现剂量-效应关系,IC50分别为11.37±0.15g/L和1.21±0.12g/L。与单独组相比,联合组显著地升高细胞内Ca2+浓度、升高活性氧水平、抑制细胞增殖、增大细胞膜通透性、降低线粒体膜电位(P<0.5)。联合组在细胞内Ca2+浓度、活性氧水平上表现为协同作用,在线粒体膜电位变化上表现为相加作用。实时荧光定量PCR和免疫印迹法结果示,联合组显著提高Bax、Cytochrome c、caspase-3等基因的表达,并上调Bax和下调Bcl-2的蛋白质水平,同时提高Cytochrome c、Cleaved-caspase-3的蛋白质水平来抑制Caco-2细胞增殖(P<0.5),提示可能是甜蜜素联合柠檬黄诱导Caco-2细胞氧化应激后,活性氧介入线粒体通路,调控细胞凋亡。(2)紫甘蓝体外模拟胃肠道消化会对紫甘蓝相关抗氧化活性物质的含量以及细胞水平抗氧化的能力产生影响。经体外模拟消化后,紫甘蓝中的黄酮、多酚含量显著上升,原花青素、花色苷含量显著下降(P<0.5)。同时,经过体外模拟消化后,紫甘蓝细胞水平的抗氧化能力得到提升。分析推测可能是紫甘蓝消化后黄酮、多酚含量的显著上升提高了其细胞水平的抗氧化能力。(3)紫甘蓝对甜蜜素联合柠檬黄诱导Caco-2细胞损伤有一定的防护作用。与联合组相比,经过紫甘蓝预处理后细胞活力、线粒体膜电位显著上升,细胞内活性氧水平显著下降,且消化后紫甘蓝有更好的防护效果(P<0.5)。同时发现联合组能够诱导Caco-2细胞产生过量的ROS,且能够显著抑制抗氧化酶(SOD与CAT)的活性(P<0.5),使细胞的抗氧化能力降低,同时,过多的ROS可能刺激Nrf2活化入核,激活Nrf2-ARE通路,启动了下游相关解毒酶基因的表达。紫甘蓝预处理细胞后,能够显著的降低ROS水平,修复线粒体损伤,恢复细胞活力,同时恢复SOD、CAT等抗氧化酶的活性(P<0.5)。另外,紫甘蓝能够进一步激动Nrf2活化入核,激活Nrf2-ARE通路,主要对下游的HO-1解毒酶有较强的诱导作用,从而对甜蜜素联合柠檬黄诱导Caco-2细胞的损伤发挥了一定的预防作用。