高效液相色谱-串联质谱法测定鲫鱼中的微囊藻毒素

建立了高效液相色谱/串联质谱法(LC-MS/MS)同时定量检测鲫鱼中微囊藻毒素(MC-RR,YR,LR,LW,LF)的方法,用甲醇提取卿鱼中待测物,HLB(Oasis)小柱固相萃取法净化,并对提取溶剂和淋洗液及分析条件进行了优化.该法检出限(LOD)为0.2 μg·kg-1,定量限(LOQ)为0.7 μg·kg-1,标准曲线的线性相关系数均大于0.99,回收率为85.3%-101.3%.实际鱼样未检测出MC-RR,YR,LR,LW,LF.     

微囊藻毒素诱导细胞氧化胁迫的研究进展(Progress in Oxidative Stress on Cell Induced by Microcystin)

微囊藻毒素对生物机体具有强烈的毒性.近几年的研究表明,微囊藻毒素能够诱导细胞产生氧化胁迫,这可能是微囊藻毒素的致毒机理的一个重要方面.在总结国内外相关研究基础上,论文从微囊藻毒素诱导细胞氧化损伤以及影响其抗氧化防御系统两个方面综述了微囊藻毒素诱导细胞氧化应激的研究进展.     

微囊藻毒素在土壤中的环境行为及污染风险

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是富营养化水体中发生蓝藻水华时所产生的一类肝毒素,在环境中大量出现时将对生态系统带来冲击并可通过食物链进入人体进而危害人类健康.关于微囊藻毒素的环境行为和污染风险近年来已成为研究热点.论文基于地表物质循环原理,分析了水体中微囊藻毒素经土壤进入人体的途径,指出了土壤在微囊藻毒素迁移转化链条中的位置,概述了微囊藻毒素在土壤中的环境化学行为、农作物的吸收特性及其生态毒理效应等方面的研究进展,提出了在微囊藻毒素迁移转化过程中土壤的净化和传递两大功能,并在此基础上展望了今后的研究方向.     

γ-辐照降解微囊藻毒素的研究

γ-辐照对水中微囊藻毒素(微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR)具有较好的去除效果,实验室培养样品中微囊藻毒素-LR在8 kGy辐照剂量下降解率达到98.8%,而微囊藻毒素-RR在5 kGy辐照剂量下就达到100%的降解率.对太湖水样进行γ-辐照,其中微囊藻毒素得到有效降解,降解后其浓度远低于国家规定标准.γ-辐照对微囊藻毒素的降解可以通过一级动力学进行描述.     

微囊藻毒素生物学功能的研究进展

在全球气候变化的大背景下,藻类水华暴发愈加频繁,产生的藻毒素对人类和动物的健康造成了严峻的威胁,其中以微囊藻毒素最为突出。阐明以微囊藻毒素为代表的藻毒素产生的原因无疑对水环境治理具有长远意义,然而微囊藻毒素的生物学功能至今尚不明确。微囊藻毒素的产生和多种环境条件相关,而微囊藻中也只有部分是产毒株系。尽管该毒素的毒理学靶点主要在人类和其他哺乳动物的蛋白磷酸酶,然而结合进化生物学和地质历史的证据可知,微囊藻毒素的出现比包括哺乳动物在内的后生动物的起源要早得多,因此微囊藻毒素并非藻类为了防御后生动物摄食而进化出来的,这引发了该毒素原本生物学功能的多年广泛研讨。本文综述了近年来关于微囊藻毒素生物学功能的新进展,并侧重在地质历史及当今全球气候变化背景下讨论该领域的研究意义。     

具有微囊藻毒素清除能力的乳酸菌的分离筛选及其影响因素

微囊藻毒素是由蓝藻产生的环状多肽物质,可引发人类肝中毒等健康问题,因此微囊藻毒素的清除对食品安全和环境保护有着深远的意义.本研究从泡菜、腊肠等传统发酵食品中分离筛选获得33株乳酸菌,通过对其微囊藻毒素清除能力的测定,获得一株具有高效微囊藻毒素清除能力的乳酸菌菌株干酪乳杆菌BBE10-212.实验发现菌体浓度、藻毒素浓度、菌体活性等因素对实验菌株清除藻毒素的效能具有显著影响,此外,外源添加5%的葡萄糖可使藻毒素清除率提高至52%,远高于未添加时的19%.而外源添加替代藻毒素的微生物发酵氮源以及作为部分代谢关键酶辅酶的金属离子则会抑制菌体对藻毒素的清除效率.研究结果为深入分析实验菌株清除微囊藻毒素的作用机制,实现微囊藻毒素的生物干预策略,并基于对菌株的代谢调控促进微囊藻毒素的高效降解提供了数据和资料.     

微囊藻毒素的环境暴露、毒性和毒性作用机制研究进展

微囊藻毒素(MCs)是富营养化淡水水体中蓝藻的爆发性繁殖产生的最常见的藻毒素,因其分布广、结构稳定、毒性大引起了科学界的广泛关注。本文系统梳理了微囊藻毒素在我国水体中的污染现状和典型毒性效应及毒性作用机制。另外,针对目前藻毒素研究的不足提出了建议,可为有效降低环境中微囊藻毒素的潜在安全风险及深入研究其生态毒性效应提供支持。     

微囊藻毒素对微生物的生态毒理学效应研究进展

微囊藻毒素是一类由蓝藻产生的具有肝毒性的环状肽类化合物,是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素,也是蓝藻水华污染过程中产量最大、危害最严重的藻毒素种类.论文根据微囊藻毒素对微生物(包括微型浮游植物、细菌、真菌)生态毒理学效应最新的研究进展,简要综述了微囊藻毒素的产生、理化性质以及对微生物的毒性效应,并对此研究领域进行了展望.     

γ-辐照预处理太湖源水的研究

γ-辐照是一种高级氧化技术。为考察γ-辐照对水华爆发时期太湖源水预处理的效果,采集了此时期水样进行了预处理研究。结果表明:采集的水样处于富营养化状态;水样直接进行γ-辐照,其中的微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR得到有效降解。在10kGy的辐照剂量下,微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR的降解率均大于63%,降解后微囊藻毒素-LR质量浓度低于国家规定标准。碳酸钠的加入促进了微囊藻毒素的降解,但是效果不是很明显,降解率提高最大幅度为7.8%。γ-辐照对源水中的其他有机物质具有一定的去除作用。水样经辐照后,pH值的变化幅度最大为0.4,但pH仍在7.0~8.0之间。辐照技术在水华爆发时期水源地水预处理方面具有应用价值。     

高效液相色谱-串联质谱法测定鲫鱼中的微囊藻毒素

有害藻类水华的频繁发生已成为国内外普遍关注的环境问题. 据2004年资料,已从不同藻株中分离、鉴定了70多种微囊藻毒素. 在已发现的蓝藻毒素中,微囊藻毒(Microcystins,MCs)是一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、造成危害最严重的藻毒素种类.     

微囊藻毒素与孔雀石绿对唐鱼游泳行为的影响

鱼类行为能准确地反映环境变化,并且随着污染物浓度的变化而发生改变.采用人工饲养的方法,以对环境毒素敏感的唐鱼(Tanichthys albonubes)作为指示生物,检测了其行为对水体中微囊藻毒素和孔雀石绿的反应.结果表明,唐鱼对0.2μg·L-1的微囊藻毒素即有明显的行为反应,摆尾频率和游泳速度均在30min后显著下降;0.5μg·L-1微囊藻毒素处理下,摆尾频率和游泳速度均在15min后显著下降.0.5mg·L-1孔雀石绿处理下,游泳速度在30min后显著下降,而摆尾频率则无显著性变化.初步推断,以对毒素敏感的唐鱼行为作为标记,用以监测水环境安全是可行的.     

两座高原水库蓝藻群落结构与微囊藻毒素的分布对比研究

为了了解贵州高原水库蓝藻群落组成特征和微囊藻毒素分布,于2009年10月对贵州高原2座水库——万峰湖和百花湖采样调查。结果表明：万峰湖以蓝藻为主要优势藻,蓝藻中的拟柱孢藻（Cylindrospermopsis sp.）占绝对优势,浮游植物丰度在13.05×104～55.80×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值占到了总量的82.55%,6个采样点中有3个（大坝、野鸭滩和革布）检出了微囊藻毒素MC-RR,且有1个点（革布）质量浓度超标,另外3个点（坝艾、坝达章和九里堡）未检出;百花湖以蓝藻、绿藻和硅藻共同构成优势藻,蓝藻中的假鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）是主要优势藻,浮游植物丰度在6.16×104～65.00×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值在总体中所占比例为33.25%,3个采样点（大坝、岩脚寨和码头）均未检出微囊藻毒素。形成2个高原水库蓝藻群落结构和微囊藻毒素分布差异的原因可能是：2个水库中氮、磷营养盐水平不同引起浮游植物群落组成不同,进而导致了微囊藻毒素的分布出现差异。     

两座高原水库蓝藻群落结构与微囊藻毒素的分布对比研究

为了了解贵州高原水库蓝藻群落组成特征和微囊藻毒素分布,于2009年10月对贵州高原2座水库——万峰湖和百花湖采样调查。结果表明:万峰湖以蓝藻为主要优势藻,蓝藻中的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis sp.)占绝对优势,浮游植物丰度在13.05×104～55.80×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值占到了总量的82.55%,6个采样点中有3个(大坝、野鸭滩和革布)检出了微囊藻毒素MC-RR,且有1个点(革布)质量浓度超标,另外3个点(坝艾、坝达章和九里堡)未检出;百花湖以蓝藻、绿藻和硅藻共同构成优势藻,蓝藻中的假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)是主要优势藻,浮游植物丰度在6.16×104～65.00×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值在总体中所占比例为33.25%,3个采样点(大坝、岩脚寨和码头)均未检出微囊藻毒素。形成2个高原水库蓝藻群落结构和微囊藻毒素分布差异的原因可能是:2个水库中氮、磷营养盐水平不同引起浮游植物群落组成不同,进而导致了微囊藻毒素的分布出现差异。     

微囊藻毒素对束丝藻细胞生长和抗氧化系统的影响

为从活性氧(ROS)角度探讨微囊藻毒素(MC)导致藻类细胞死亡的机理及揭示藻细胞对MC诱发的氧化胁迫的响应机制,采用50和500μg·L-1的微囊藻毒素LR(MC-LR)处理束丝藻(Aphanizomenon sp. DC01)细胞,测定了细胞生长、细胞内活性氧(ROS)含量及抗氧化系统的变化.结果表明,50μg·L-1的MC-LR处理对藻细胞的生长无显著影响,而500μg·L-1的MC-LR处理可诱导藻细胞死亡.50μg·L-1的MC-LR处理的藻细胞ROS含量在处理第2d显著高于对照;但藻细胞能通过还原型谷胱甘肽(GSH)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性改变修复氧化损伤,使ROS水平在处理第3d恢复到对照水平.500μg·L-1的MC-LR处理可显著降低藻细胞GSH含量和SOD与GPX活性,刺激藻细胞生成过量的ROS;ROS在毒素处理4d后突然暴发,过量的ROS引起膜质过氧化,并最终导致藻细胞死亡。     

微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联作用的研究

为探讨微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞的DNA-蛋白质交联作用,将20只昆明雄性小鼠随机分为4组:1个对照组和3个染毒组,采用腹腔注射进行染毒7d,染毒剂量分别为3.0、6.0和12.0μg·kg-1,检测小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联程度.结果显示,3.0、6.0和12.0μg·kg-1微囊藻毒素-LR均可导致小鼠肝细胞显著的DNA-蛋白质交联作用(与对照组相比,p<0.01,p<0.01,p<0.05),当微囊藻毒素为6.0μg·kg-1时,这种作用最明显.     

DNA-Protein Crosslinks Induced by Microcystin-LR in Hepatic Cells of Mice

为探讨微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞的DNA-蛋白质交联作用,将20只昆明雄性小鼠随机分为4组：1个对照组和3个染毒组,采用腹腔注射进行染毒7d,染毒剂量分别为3.0、6.0和12.0μg·kg-1,检测小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联程度. 结果显示,3.0、6.0和12.0μg·kg-1微囊藻毒素-LR均可导致小鼠肝细胞显著的DNA-蛋白质交联作用（与对照组相比,p<0.01,p<0.01,p<0.05）,当微囊藻毒素为6.0μg·kg-1时,这种作用最明显.     

可同时控藻和除藻毒素的方法研究进展

中国及世界其他国家众多湖泊、水库、鱼塘等水体常发生不同程度的蓝藻水华。其中,微囊藻是一种最常见最受关注的水华蓝藻,它会产生一群结构相似且难以降解的肝毒素,即微囊藻毒素(Microcystins,MCs),对饮用水源水处理、水产品质量和生态系统健康都构成威胁。急需研发能有效控制突发性或常态化蓝藻水华和去除藻毒素的方法,将有毒蓝藻生物量与藻毒素浓度控制在安全限值以下,以确保饮用水与水产品质量安全。由此实际需求出发,研究者在控藻和除藻毒素这两方面分别开展了许多研究工作,并取得了显著的效果。研究方法主要有物理方法、化学方法、生物方法,但这些方法彼此较为独立。由于在控藻过程中常常导致更多的藻毒素释放到水中,在除藻毒素过程中藻细胞不停地增殖产生更多的藻毒素,故近些年人们逐渐意识到同时控藻和除藻毒素的重要性。只有同时去除藻细胞和藻毒素,才能从根本上解决蓝藻水华对水体污染的问题。文章综述了目前国内外可同时控藻和除藻毒素的方法,以期为蓝藻及藻毒素在水生生态环境中的预警和污染控制提供理论指导和技术支持。从物理方法、化学方法、生物方法和组合方法进行了分类。物理方法相对安全,但成本和能耗高。化学方法成效显著,但成本高且选择性较差。生物方法成本低,但去除速率慢。组合方法结合物理方法、化学方法、生物方法各自的优点,扬长避短,实现安全、高效、低成本、快速的控藻和除藻毒素。但是,目前的研究大多停留在实验室,将这些方法应用在野外,需要因地制宜,合理设计策略。     

太湖和巢湖夏季蓝藻水华期间产毒微囊藻和非产毒微囊藻种群丰度的空间分布

应用荧光定量PCR技术对蓝藻水华暴发期间太湖和巢湖水体中产毒微囊藻和总微囊藻种群丰度的空间分布进行了研究.分别以微囊藻毒素合成基因基因家族成员mcyD和小核糖体16S rDNA序列构建定量PCR标准曲线,研究产毒微囊藻和总微囊藻种群丰度.结果表明:太湖和巢湖微囊藻种群由产毒微囊藻和非产毒微囊藻组成;蓝藻水华暴发期间,微囊藻种群组成及其丰度分布具有明显的空间差异性:太湖产毒微囊藻种群丰度为9.89×104～4.51×106 copies mL-1,产毒微囊藻占总微囊藻种群的比例为20.5%～38.1%;巢湖产毒微囊藻种群丰度为4.12×104～5.44×106 copies mL-1,其占总微囊藻种群的比例为8.4%～96.6%.总的来说,富营养化严重的湖区总微囊藻和产毒微囊藻种群丰度较高,产毒微囊藻占总微囊藻种群的比例也较高.图7表3参29     

微囊藻毒素-LR对罗非鱼鳃组织活性氧自由基含量及相关抗氧化酶活性的影响

应用腹腔注射的方式,研究了微囊藻毒素MC-LR对罗非鱼（Oreochromis niloticus）鳃组织活性氧自由基含量（ROS）及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果表明：在MC-LR的胁迫下,罗非鱼鳃组织产生了大量的ROS,并引起了SOD和CAT 2种抗氧化酶活性的变化。SOD和CAT在清除过量的ROS时表现出的动态变化过程不同,SOD的变化曲线是多阶段的,而CAT则表现为先诱导后恢复的趋势。SOD和CAT在变化趋势上有所不同,但均表现为明显的时间与效应的正相关关系和剂量与效应的正相关关系。这也为将鳃组织中SOD和CAT作为抗氧化生物标志物来监测微囊藻毒素对罗非鱼胁迫作用提供了一定的参考。试验为研究微囊藻毒素对罗非鱼的生态毒理学作用提供相应的资料,并为罗非鱼质量安全问题的研究打下一定的基础。     

在线固相萃取-高效液相色谱法测定水样中痕量微囊藻毒素

微囊藻毒素（Microcystins,MCs）是水体中有害蓝藻水华释放出来的一类具有强致癌作用的肝毒素,迄今已发现60多种异构体.已知存在的最普遍、含量相对较多、毒性较大的主要是MC-LR,MC-RR,MC-YR（见图1）.