微囊藻毒素完全抗原的研制

为研制通用性微囊藻毒素（Microcystins,MCs）完全抗原,首先选用硫醇盐将微囊藻毒素氨基衍生化,利用戊二醛两步法合成完全抗原,戊二醛的两个醛基分别与微囊藻毒素和牛血清白蛋白上的氨基发生反应,形成稳定的Schiff碱,从而达到微囊藻毒素的完全抗原化。结果显示,偶联比在3～18：1,平均偶联比为8：1,可作为下一步免疫的完全抗原使用。     

阳澄湖和滆湖微囊藻毒素分布及其与富营养化因子的关系

2013年6—10月进行了阳澄湖和滆湖的水样采集及分析,对水体中胞内和胞外3种微囊藻毒素(MC-LR,MCRR,MC-YR)和TN、TP、Chl-a等富营养化指标在两湖的分布情况及关系进行了研究。结果表明,阳澄湖的微囊藻毒素及富营养化因子浓度在不同点位的差异小,而滆湖从北部到南部呈下降趋势,两湖相比,滆湖的浓度远远高于阳澄湖;富营养化因子影响微囊藻毒素的浓度分布和变化;相关性分析表明MC-LR、MC-RR和MC-YR与CODMn、TN、TP、PO3-4-P、Chl-a分别呈极显著正相关性(P0.01),MC-LR、MC-YR与NH+4-N呈显著负相关(P0.05);逐步回归性分析显示Chl-a是影响3种微囊藻毒素浓度的关键因子,可以通过Chl-a对水体中MCs的浓度进行预测,为微囊藻水华和微囊藻毒素污染的预警提供重要的科学参考。     

微囊藻毒素生物毒性作用机制与调控策略的研究进展

近年来,有关水体富营养化导致微囊藻毒素污染以及对微囊藻毒素生物毒性的调控研究成为全球环境关注的热点。基于对微囊藻毒素结构特性、生成机制、迁移转化规律和污染现状的探讨,归纳总结了微囊藻毒素的典型生物毒性及其毒性作用机制。为有效防控微囊藻毒素环境风险,深入探讨了微囊藻毒素的源消减调控策略、针对微囊藻毒素迁移过程的调控策略及针对微囊藻毒素毒理过程的调控策略。最后,对微囊藻毒素生物毒性作用机制及调控策略的研究进行了展望,为微囊藻毒素污染防治提供理论与技术支持。     

火山石生物滤床对微囊藻毒素的去除

微囊藻水华爆发导致大量微囊藻毒素释放至地表水环境中,严重威胁着饮用水供水安全.通过不同条件火山石自然曝气生物滤床(活性挂膜、灭活挂膜、未挂膜和无填料滤床)对不同形态、构型(MC-LR、MC-RR)的微囊藻毒素的去除实验,探讨其去除效率、途径和机理.结果表明,火山石自然曝气生物滤床对微囊藻毒素的去除是微生物降解和基质吸附共同作用的结果.胞外毒素和胞内毒素的总去除率分别为58％和91％.其中,胞外毒素主要通过微生物降解作用途径去除,占胞外毒素总去除率的(41±4.2)％,胞内毒素则主要通过基质吸附途径去除,占胞内毒素总去除率的(64±5.1)％.生物膜吸附、光降解等其他途径无明显作用.另外,不同构型的微囊藻毒素在火山石自然曝气生物滤床中均能有效去除,MC-LR和MC-RR的去除率分别为68％和54％.     

微囊藻毒素在滇池螺蛳各组织中的积累及动态分布

螺蛳是我国的一种特有腹足类,主要分布于云南省的高原湖泊中,是重要的经济螺类。为了探讨微囊藻毒素(MC)在螺蛳各组织中的分布及季节动态规律,于2008年1月及5~10月间按月采集滇池螺蛳样品,用酶联免疫检测法(Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay,ELISA)检测了肝脏、消化道、性腺及肌肉中MC含量。结果表明,MC在螺蛳的肝胰腺、消化道、性腺及肌肉中MC的含量均值分别为338±190、272±163、123±097和035±043 μg/g DW;统计分析表明肝胰腺和消化道中MC含量无显著差异,但两者显著高于性腺,性腺显著高于肌肉。MC在各组织中含量最高月份出现在7月,含量最低月份出现在5月。相关性分析表明,性腺和肌肉组织中MC含量与周围环境水体中总MC含量之间显著正相关。按照WHO推荐的人体每日可允许摄入量TDI(≤004 μg/kg人体重)标准进行推算发现,食用螺蛳可能存在潜在的风险。     

无锡市饮用水嗅味突发事件致嗅原因及潜在问题分析

针对2007年5月底6月初发生的无锡市饮用水嗅味事件,在嗅味层次分析法(FPA)的基础上,利用感官气相色谱法对污染水团、取水口以及管网水中的致嗅物质种类进行了鉴定,并利用GC-MS对主要致嗅物质进行了定量分析,同时,对微囊藻毒素含量以及生物遗传毒性进行了测定.结果表明,此次嗅味事件的主要致嗅物质为以二甲基三硫为主的硫醚类有机体腐败产物,6月4日采集的污染水团中二甲基三硫含量高达11399 ng·L-1.同时,含有一定量的2-甲基异莰醇(MIB)等藻类分泌物,但这些物质的嗅味被二甲基三硫等硫醚类化合物导致的腥臭味所掩盖,不是主要的致嗅物质.另外,6月4日及6月8日采集的取水口样品分析结果表明,原水中微囊藻毒素含量远低于新颁布的生活饮用水卫生标准,而且,利用umu测试得到的水中遗传毒性水平很低.     

藻毒素对鱼类肝脏的毒理学效应

以鱼类肝脏为靶器官,研究了藻毒素对鱼类的毒性影响.结果表明,藻毒素在注射和口服两种不同的染毒方式下,均可引起受试鱼类发生急性中毒死亡.对中毒鱼类进行解剖分析发现,受试鱼类的肝/体重比高于对照组.说明无论哪种给药方式,藻毒素都会迅速地、专一地作用于鱼类肝脏,引起鱼类肝脏充血红肿,出现血斑.通过对鱼类肝脏组织碱性磷酸酶(ALP)同功酶谱的分析,可以发现在两种不同染毒条件下藻毒素各剂量组的ALP同功酶谱与对照组相同,均有ALP₁1～ALP₅5条带,只是高剂量组较低剂量组ALP₁～ALP₃ 3条带的着色深,并可使ALP同功酶各组分的相对活性上升.试验结果显示,藻毒素具有极高的细胞选择性和专一生物活性,其在生物机体内所引发的许多细胞学变化主要是对生物体肝脏酶系统的破坏所致,必须引起人们的重视.     

催化臭氧化降解含微囊藻毒素污水

应用金属氧化物构建催化臭氧化工艺处理含微囊藻毒素污水,比较了不同催化剂的性能差异,分析了催化剂投加量、温度、pH、原水浓度对该工艺的影响.结果表明,选用CuO作催化剂能较好地处理含微囊藻毒素污水.温度与原水浓度对该工艺影响较小;催化剂投加量与pH是该工艺的主要影响因素.实验温度40℃、混合气体流量1.8 L.L-.1min-1、pH=9、催化剂投加量5 g.L-1、处理时间60 min,原水MC-LR去除率达到90%以上、COD去除率达到64%以上.处理20 min,该工艺催化作用去除MC-LR贡献率达到28%、去除COD贡献率达到52%.     

The microcystins-induced DNA damage in the liver and the heart of zebrafish,Danio rerio

Microcystins (MCYST) are the freshwater cyanobacterial toxins, known to induce hepatocellular carcinoma, necrosis, intrahepatic bleeding, as well as human and livestock mortality. Within hepatocytes, MCYST selectively bind to protein phosphatases 1 and 2A, resulting in severe liver damage. The toxicology of MCYST in mice and rats has been well studied, but little is known regarding genotoxicity in aquatic animals. In this study, the zebrafish, Danio rerio was exposed to crude extract of Microcystis aeruginosa bloom. Liver and heart were examined for MCYST-induced toxicity. Light microscopy at 36?h revealed severe, widespread apoptotic necrosis of the majority of hepatocytes, and cytoskeletal deformation in myocardiocytes. Hepatocytes were dissociated with cell shrinkage and margination of nuclear chromatin. Laddering of genomic DNA from the liver and heart of the exposed fish in an increment of 180–200?bp was consistent with apoptosis. Fluorimetric analysis of DNA unwinding was carried out to determine the DNA strand breakage. After 36?h exposure, the % double-stranded DNA was significantly reduced in hepatocytes and myocardiocytes. In conclusion, the results obtained in this study indicate that, the extract of M. aeruginosa bloom is genotoxic to fish. The DNA damage observed in this study may be attributed to the activation of DNA endonucleases. This model of DNA damage may contribute for identifying novel molecular mechanisms of interest for therapeutic application.     

微生物降解藻毒素的研究进展

介绍了近几年国内外非生物法处理和控制藻毒素污染的研究近况,阐述了微生物降解藻毒素的可行性、菌种筛选、降解机理及参与细菌降解藻毒素的酶,提出了今后在微生物控制及处理藻毒素方面值得进一步研究和需要关注的问题。