麻痹性贝毒素的毒理效应及检测技术

近年来世界各地，特别是我国浙江、广东等沿海地区赤潮发生过度频繁，许多赤潮生物分泌的毒素不但使其他海洋生物中毒，更会对人类健康造成潜在的危害。因此对赤潮毒素的研究已成为海洋环境科学研究的重要内容。麻痹性贝毒素是其中重要的一类赤潮藻毒素。它们毒性大，作用强，在全球的分布越来越广泛，并且已经在世界范围内造成了严重的危害，引起了国内外科学家的高度重视。本文详细综述了近年来国外在麻痹性贝毒素检测技术方面最新的研究进展，重点介绍了麻痹性贝毒素的化学结构、前处理技术和分析检测新技术及其毒性作用机理。     

65℃预处理提高蓝绿藻基因及毒素检测水平

比较了65℃温育法以及冻融法对蓝绿藻基因聚合酶链式反应(PCR)测定以及毒素酶联免疫吸附反应(ELISA)测定效率的差异.对培养的毒素分泌型的微囊藻细胞分别用两种方法预处理,做成10倍稀释系列梯度,以同样条件进行PCR扩增和ELISA毒素测定.结果表明,65℃温育法相比冻融法可分别提高ELISA和PCR测定效率不低于10倍和100倍;65℃温育法更适用于蓝绿藻细胞内物质的准确测定.     

网状原角藻中虾夷扇贝毒素提取与纯化

通过批量培养可产生虾夷扇贝毒素的网状原角藻,对获得的藻泥细胞超声破碎后,用甲醇提取;用大孔吸附树脂（HP20）吸附网状原角藻分泌于培养液中的胞外毒素,用70%的乙醇洗脱吸附于树脂上的毒素。采用高效液相色谱-串联质谱法,在网状原角藻毒素提取液中,发现9种虾夷扇贝毒素及其类似物,其中虾夷扇贝毒素YTX占总量95.1%,41YTX占3.65%,其他类似物共占1.25%。采用高效制备液相色谱分离纯化5次,获得的虾夷扇贝毒素经高分辨质谱法确认其分子量为1142.4747,分子式为C₅₅H₈₂O₂₁S₂,定量核磁法检测其纯度超过99%,满足虾夷扇贝毒素标准物质制备要求。     

微囊藻毒素的提取与分析研究进展

本文简介了微囊藻毒素的形成、分子结构、危害及分析研究微囊藻毒素意义，然后从藻毒素样品的预处理、提取、分离和分析四个方面详细介绍了微囊藻毒素的提取与分析方法现状和最新进展，并客观评价了目前提取和分析藻毒素的各种方法，指出了其优缺点。在实验时，要根据实验的要求，进行不同方式的组合，进而达到满意的结果。以后随着性能更好的萃取头涂层材料的出现，SPME-HPLC联用技术在藻毒素分析检测领域将发挥更大的作用。     

Fenton试剂催化氧化降解微囊藻毒素的动力学研究

针对饮用水中藻毒素污染的问题,以微囊藻毒素作为研究对象,系统地研究了Fenton试剂催化氧化降解微囊藻毒素的效能,并对其催化氧化微囊藻毒素过程的反应动力学进行了探讨。实验结果表明,Fenton试剂对微囊藻毒素具有较好的催化氧化效果,当[H2O2]=8 g/L、[Fe2 ]/[H2O2]=1/12、pH=2时,反应在30 min内微囊藻毒素的去除率可达90%以上。同时通过实验得出了Fenton试剂催化氧化降解微囊藻毒素的动力学方程为:r=2.31×106exp[-23 300/(RT)]C0.H492O2C2.22M。     

微囊藻毒素在超声场中的降解研究

研究了功率超声对有毒蓝藻的主要次级代谢物藻毒素的降解作用,以及超声参数等条件对降解效果的影响.结果表明微囊藻毒素在超声场中具有很好的降解效果,实验条件下,频率为150 kHz的超声对藻毒素的降解效果最好,其功率为40 W时,作用20 min后藻毒素的降解率可达到70%以上.同时紫外光辐照可以有效地强化超声对藻毒素的降解.     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)水华毒性及毒素的研究

以巢湖铜绿微囊藻水华为材料,采用昆明鼠腹腔注射法对其毒性进行了测试,结果表明,有些时期的水华具毒性,其LDmin为60mg干藻/kg鼠重,致毒症状主要是引起实验动物肝脏淤血肿大。该藻毒素呈热稳定性。经分离纯化后,毒素回收率为16.36%,纯度达95.75%,与有毒水华的毒症状相同。毒素在240nm处有一强烈吸收峰。毒素的氨基酸组成为:天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸和精氨酸。 以铜绿微囊藻毒株7820纯毒素为标准毒素,对该藻有毒水华的毒素进行了定量研究。结果表明,其毒素含量相当于4.45mg7820毒素/g干藻。纯化所得毒素的LDmin为0.33mg/kg鼠重。     

水中痕量微囊藻毒素的检测

微囊藻毒素是由蓝藻产生的一类环状七肽物质,该毒素可引起动物中毒并对人类产生危害,迫切需要对饮用水源中的微囊藻毒素进行检测.实验建立了固相萃取(SPE)结合高效液相色谱(HPLC)分析水中痕量微囊藻毒素方法,该方法快速、灵敏,适用于快速分析环境水样中的2种常见微囊藻毒素MC-LR和MC-RR,绝对量检出限可达1.00 ng,线性定量范围为0.125～50 μg/L.      

蒙脱石脱除霉菌毒素应用研究进展

霉菌毒素是霉菌或一些真菌在繁殖生长过程中产生的有毒有害代谢物,对农业、渔业、畜牧业和食品工业造成了巨大的经济损失,同时威胁人类健康。首先总结了蒙脱石应用于霉菌毒素脱除的蒙脱石改性研究,蒙脱石及其改性产品对霉菌毒素吸附机理和吸附效果研究,分析了蒙脱石及其改性产品在进行动物性受体实验中对霉菌毒素的脱除研究进展,然后指出了目前蒙脱石吸附霉菌毒素研究中存在的问题,最后对蒙脱石改性脱除霉菌毒素在今后的发展方向进行了展望。     

细胞培养技术在藻毒素毒理研究中的应用

随着水体富营养化的加剧,藻毒素对人类的危害愈加明显,对其机理的研究也愈发显得重要。在目前广泛采用的小鼠活体实验不能很好满足研究需要的时候,细胞培养技术将实验带入了微观细胞世界,并在越来越多的应用中体现出优越性,使对藻毒素毒理研究研究取得了巨大的进展。本文对藻毒素研究的现状以及细胞培养较之常规方法的优势和其应用进行综述,同时展望该技术的良好发展前景。     

滇池水体中主要藻种毒素研究

蓝藻，绿藻和硅藻是滇池的优势藻种，蓝藻“水华”含有毒素，微囊藻毒素分子量为９０４，实验中可使小白鼠肝脏充血肿大致死。滇池外虽然处于富营养化状态，但水体中藻毒素含量还比低，尚不会对动物及体产生大的毒害作用。     

环境卫生与卫生工程

X332(X) 301378藻毒素在传统净水工艺中的去除特性/朱光灿…(东南大学环境工程系)//环境化学/中科院生态环境研究中心一2(X犯,21(6)一584一589 环图X一87 通过模拟试验及水厂实验数据,考察了传统制水工艺对微囊藻毒素的去除规律。结果表明:富营养化原水预氯化会导致藻细胞内的毒素释于水中,混凝沉淀通过去除藻类而去除细胞内藻毒素,但对细胞外的溶解性藻毒无去除作用。过滤与氯消毒可去除部分细胞外藻毒素,但对细胞内藻毒素的去除作用较弱。传统制水工艺不能保证出水藻毒素达标。必须采取预处理或深度处理措施。图5表l参7X332(X) 301379…     

水源水中微囊藻毒素的遗传毒性与健康风险评价

应用美国EPA健康风险评价模型对浙江省101个饮用水源地微囊藻毒素(MC)的健康风险度进行评价,提示水源水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)具有较高的非致癌风险.采集MC污染相对严重的A、B 2饮用水源,一部分利用树脂对其中的MC进行浓集,另一部分加入稀释的纯毒素MC-LR模拟水源水中MC释放的情况,同时制备相同浓度的纯毒素序列,利用Ames试验检测藻毒素浓集物、水样中藻毒素和纯毒素对细菌的致突变性,彗星试验检测人外周血淋巴细胞可能产生的DNA损伤,微核试验检测鲤鱼红细胞微核的诱发效应.结果表明,与阴性对照组相比,藻毒素浓集物、纯毒素和藻毒素稀释水样均可引起人外周血淋巴细胞DNA的不同程度损伤(P <0.01),损伤随着染毒剂量的增加而加重,高剂量浓集物、藻毒素稀释水样A和纯毒素可诱导鲤鱼红细胞微核率上升,在本实验条件下尚未观察到藻毒素浓集物、藻毒素稀释水样及纯毒素在Ames试验中具有显著的致突变作用.利用树脂浓集水源水中MC和向水源水中加入稀释的MC-LR模拟MC释放2种方法切实可行,饮用水源水中MC可诱导鲤鱼红细胞微核率上升和淋巴细胞DNA损伤,具有遗传毒性,可能对人体健康产生的远期危害.     

微囊藻毒素分离及鉴定

微囊藻毒素是一类由蓝藻产生的具有肝毒性的生物毒素。微囊藻毒素标准品是开展为微囊藻毒素相关研究的必需的实验材料,文章以滇池天然水华蓝藻为原料,建立了以5%乙酸和75%的甲醇溶液提取,通过优化提取、分离和制备条件,制备了一定量的微囊藻毒素高纯度样品,经HPLC鉴定分析,纯度可达90%以上。文章在相同的质谱条件下分别对MC-LR和[Dha7]MC-LR等毒素进行了质谱检测,一级质谱结果表明,MC-LR和[Dha7]MC-LR的一价电离离子峰分别为995和981,MC-RR的二价电离离子峰为520,并分析它们的二级质谱裂解特征,确定三种毒素化学结构MC-RR为环(Ala-Arg-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Mdha)、MC-LR为环(Ala-Leu-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Mdha)、[Dha7]MC-LR为环(Ala-Leu-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Dha)。改良后的检测方法同样应用于检测受微囊藻毒素污染的武汉东湖水样。     

紫贻贝体内麻痹性贝毒在自然条件下的排出

2009年4月中旬在大连大窑湾海域采集了750只含麻痹性贝毒的紫贻贝吊养于大连棋盘磨附近海域,使其体内麻痹性贝毒在天然海域内自净。研究结果表明:试验所用紫贻贝软体部中麻痹性贝毒以N-磺酰氨甲酰基类毒素C1/C2和膝沟藻类毒素GTX2/3为主,其中后者占总毒素的65.08%,且降解速度较快;消化腺中毒素成分复杂,毒素含量高,是紫贻贝体内麻痹性贝毒的主要富集器官,在排出过程中毒素含量变化复杂;紫贻贝闭壳肌中毒素成分以新石房蛤毒素neo-STX为主,占总毒素含量的96.59%,其在试验过程中并没有明显降低趋势,反而波动上升,实验结束时其含量增加了34.75μgSTXeq/100 g;在性腺、鳃、外套膜中没有检测到任何形式的麻痹性贝毒成分。     

塔玛亚历山大藻经蒙古裸腹溞至美国红鱼鱼苗的麻痹性贝类毒素传递与代谢研究

首次采用枝角类作为麻痹性贝类毒素(Paralytic Shellfish Poisoning,PSP)海洋食物链传递的媒介,实验研究了PSP从甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)经枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)至美国红鱼(Sciaenops ocellatus)鱼苗的动态传递与代谢过程.结果表明,塔玛亚历山大藻为550～4900个·mL-1时,蒙古裸腹潘体内可以检测到麻痹性贝类毒素(PSP),美国红鱼鱼苗因摄入含PSP的蒙古裸腹溞而染毒.整个实验过程中,塔玛亚历山大藻、蒙古裸腹溞、美国红鱼消化腺均含有N-磺酰氨甲酰基类毒素C1 2,后者还检测到新生成的氨基甲酸酯类毒素neoSTX.毒素传递给蒙古裸腹溞时,C1 2中β型毒素C2的比例增大,传递给鱼苗时,则α型毒素C1的比例增加.毒素净化期间,鱼苗体内的C1、C2含量基本呈下降趋势,但neoSTX未呈现特定规律性;总毒素含量除藻密度550个·mL-1实验外,随净化时间的推移而下降.     

温度光照对铜绿微囊藻生长及藻毒素释放的影响

实验利用纯的铜绿微囊藻在不同条件下培养,通过计数藻细胞来反映其生长曲线,测定水中总氮总磷含量变化趋势,用高效液相色谱法测定其中藻毒素MC-LR的产量,从而表明不同的环境条件对铜绿微囊藻生长及藻毒素释放的影响。结果表明:在设定光照条件一定时,最利于藻类生长的温度条件为25℃;而最佳藻毒素释放条件为28℃。而当温度条件一定时,光照条件为6000lx时最利于藻类的生长,3000lx的光照条件最适合铜绿微囊藻的藻毒素释放。     

枝角类为媒介的麻痹性贝类毒素传递与代谢研究

为了弄清麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)在海洋生态系统中的产生、转化和归宿,本文以海洋枝角类为媒介,研究了麻痹性贝类毒素在海洋食物链中的传递与代谢过程.结果表明,PSP毒素可以沿甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)→枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)→红鳍东方纯(Fugu rubripes)鱼苗进行传递和代谢.整个实验过程中,塔玛亚历山大藻、蒙古裸腹潘、红鳍东方纯均检测到C1+2,鱼苗体内还发现似新生成的neoSTX.毒素传递过程中,C1+2中低毒性的α型毒素C1比例增大;毒素在鱼苗体内净化时,各PSP成分和总毒素含量普遍随净化时间的延长而减少.该结果为解释麻痹性贝类毒素为何在海洋各营养级生物体中广泛存在提供了直接的证据,也为我国开展麻痹性贝类毒素的监测和管理提供了新的理论依据.     

微囊藻毒素导致鲫鱼淋巴细胞凋亡的研究

采用离体细胞培养诱导方法,以鲫鱼(Garassiusauratus)为实验材料,研究了两种微囊藻毒素microcystinLR(MCLR)和microcystinRR(MCRR)在低浓度下(1nmol·L-1,5nmol·L-1和10nmol·L-1)对鲫鱼淋巴细胞的毒性效应.结果表明,鲫鱼淋巴细胞分别经两种微囊藻毒素体外诱导2h后,出现细胞核固缩的典型细胞凋亡形态学特征;琼脂糖凝胶电泳检测到明显的细胞凋亡的生物化学特征梯状DNA(DNAladder);并且两种藻毒素诱导的细胞凋亡呈时间和剂量效应关系.该研究表明微囊藻毒素可导致鱼类淋巴细胞产生凋亡,因而可能影响鱼类免疫功能.     

微囊藻毒素导致鲫鱼淋巴细胞凋亡的研究

采用离体细胞培养诱导方法,以鲫鱼(Garassius auratus)为实验材料,研究了两种微囊藻毒素microcystm-LR(MC-LR)和microcystin-RR(MCRR)在低浓度下(1nmol·L-1,5 nmol·L-1和10 nmol·L-1)对鲫鱼淋巴细胞的毒性效应.结果表明,鲫鱼淋巴细胞分别经两种微囊藻毒素体外诱导2h后,出现细胞核固缩的典型细胞凋亡形态学特征;琼脂糖凝胶电泳检测到明显的细胞凋亡的生物化学特征梯状DNA(DNA ladder);并且两种藻毒素诱导的细胞凋亡呈时间和剂量效应关系.该研究表明微囊藻毒素可导致鱼类淋巴细胞产生凋亡,因而可能影响鱼类免疫功能.