广东省近岸海域贝类腹泻性毒素含量与胃含物的分析

通过对2005年4月至9月广东近岸海域贝类81个样品的腹泻性贝毒素进行小白鼠生物法检测,结果表明:(1)DSP毒素含量值≥0.05MU/g的有34个样品,其中翡翠贻贝和牡蛎所占的比例最大;同种贝类的腹泻性贝毒素存在一定的季节差异,秋季含量最高。(2)对其中腹泻性贝毒素含量值较高的8个样品进行胃含物海洋微藻种类的鉴定,结果是波纹巴非蛤、三棱骨螺和结蚶胃含物样品中含有产腹泻性贝毒的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)和原甲藻(Prorocentrum sp.)。     

利玛原甲藻产毒差异及影响因素研究进展

利玛原甲藻(Prorocentrumlima,P.lima)是全球广泛分布的有害赤潮藻类,也是腹泻性贝毒(DiarrheticShellfish Toxins,DSTs)的主要产生藻之一,其产生的DSTs给海洋环境、渔业及人类健康带来了严重的危害。研究发现,全球范围内不同P.lima藻株的产毒能力具有显著差异,多种环境因子如营养盐、盐度、光照等因素均会对P.lima的产毒能力产生影响,从而决定了不同区域贝类中DSTs的风险。本文比较分析了全球范围内P.lima的产毒差异,并重点解析了环境因子对其产毒能力的影响,对于全球范围内P. lima产毒能力差异及影响因素形成了较为系统的科学认知,对未来开展P. lima海洋生态学及食品安全研究具有重要的借鉴意义。     

我国近海有毒藻和藻毒素问题的研究现状与展望

海洋中的一部分微藻能够产生藻毒素,导致鱼、贝类等养殖动物染毒或死亡,甚至危及人类健康和海洋生态安全。近20年来,随着对有害藻华(Harmful algal bloom, HAB)问题关注程度的不断提高和研究手段的快速发展,对我国近海有毒藻和藻毒素的认识也在不断深入。本文针对常见的几类藻毒素,从贝类中藻毒素污染状况、毒素来源、有毒藻藻华状况等角度,对我国当前相关研究工作进展进行了综述。大量研究表明,麻痹性贝毒毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)和腹泻性贝毒毒素(diarrhetic shellfish toxins, DSTs)在我国近海最为常见,其中,麻痹性贝毒主要由有毒亚历山大藻(Alexandrium spp.)产生,产毒藻种常见于南海海湾、福建沿海、长江口邻近海域、海州湾、北黄海和秦皇岛近海等,中毒事件也时有发生。常见的大田软海绵酸、扇贝毒素等腹泻性贝毒毒素多由鳍藻(Dinophysis spp.)产生,我国近海贝类沾染藻毒素的现象也非常常见。近年来,随着高效液相色谱和质谱技术的发展,在我国近海发现了越来越多的有毒藻和藻毒素。在对文献进行综合分析的基础上,简单探讨了有毒藻与藻毒素对海产品食品安全的影响及风险,以及未来研究发展方向。     

我国近海有毒藻和藻毒素的研究现状与展望

海洋中的部分微藻能够产生藻毒素,导致鱼、贝类等养殖动物染毒或死亡,甚至危及人类健康和海洋生态安全。近20年来,随着对有害藻华(harmful algal bloom,HAB)问题关注程度的不断提高和研究手段的快速发展,对我国近海有毒藻和藻毒素的认识也在不断深入。本文针对几类常见的藻毒素,从贝类中藻毒素污染状况、毒素来源、有毒赤潮发生情况等方面,对我国已开展的相关研究工作进展进行了综述。大量研究表明,麻痹性贝毒毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)和腹泻性贝毒毒素(diarrhetic shellfish toxins,DSTs)是我国近海最为常见的藻毒素,广东沿海、福建沿海、长江口邻近海域、海州湾、北黄海和渤海秦皇岛近岸海域贝类沾染藻毒素的问题比较突出,中毒事件也时有发生。麻痹性贝毒主要来自有毒的亚历山大藻(Alexandrium spp.),大田软海绵酸(okadaic acid,OA)和扇贝毒素(pectenotoxins,PTXs)等腹泻性贝毒毒素则主要来自有毒鳍藻(Dinophysis spp.)。近年来,随着孢囊分离与培养方法的不断完善及藻毒素分析技术的快速发展,在我国近海发现了越来越多的有毒藻和藻毒素。在对文献进行综合分析的基础上,简单探讨了有毒藻与藻毒素对我国沿海海产品食品安全的影响及风险,以及未来研究的发展方向。     

长江口及邻近海域有毒藻类和赤潮毒素的本底调查

2004年～2005年在长江口及邻近海域曾发生有毒赤潮13起,约占赤潮总数的15%,引发赤潮的有毒赤潮生物包括链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、红色裸甲藻(Gymnodinium sanguineum)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和环状异甲藻(Heterocapsa circularisquama),其中曾造成严重危害的有米氏凯伦藻和环状异甲藻。通过连续2年的四季本底调查结果表明,该海域存在多种有毒藻类,主要包括产麻痹性贝毒(PSP)的链状亚历山大藻、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense),产腹泻性贝毒(DSP)的具尾鳍藻(Dinophysis caudata)、倒卵形鳍藻(Dinophysis fortii);产记忆缺失性贝毒(ASP)的尖刺拟菱形藻(Pseudo-Nitzschia pungens)、多列拟菱形藻(Pseudo-Nitzschia multiseries)和多纹拟菱形藻(Pseudo-Nitzschia multistriata);其它有毒有害藻类包括红色裸甲藻、环状异甲藻、米氏凯伦藻等。有毒藻类种类5、6月份较多,产腹泻性贝毒(DSP)和产记忆缺失性贝毒(ASP)的有毒藻类常年均在该海域出现,这些有毒有害藻类多数密度并不高。与有毒藻类监测同步开展了赤潮毒素检测,长江口贝类赤潮毒素检出时段主要集中在5～6和8～9月份,PSP和DSP检出率分别在5%和12%左右,敏感种类为养殖的紫贻贝,未检出记忆缺失性贝毒。针对目前赤潮的危害中由有毒藻类和赤潮毒素造成的危害较大,建议在长江口贝类养殖海域开展的有毒藻类监测计划,以确保贝类水产品食用安全。     

Gymnodimine,首次在我国北海缘齿牡蛎中发现的一种腹泻性贝毒组分

腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning,DSP)是由有毒赤潮藻类鳍藻属和原甲藻属的一些种类产生的脂溶性多环醚类生物活性物质。腹泻性贝毒可在贝等滤食性动物体内富集,危害食用者健康。腹泻性贝毒在全球沿岸海域均有分布,是世界范围内具有最严重威胁的赤潮藻毒素之一。腹泻性贝毒的主要分析方法有液相色谱法、免疫学法以及生物毒性法。     

有毒赤潮藻及其毒素的危害与检测

海洋中可引发赤潮的藻类约有300种,其中有毒赤潮藻为80种左右。现已知道的赤潮藻主要毒素有麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、记忆缺失性贝毒、神经性贝毒、西加鱼度和溶血性毒素,前5种毒素的结构已经基本得到证实。有毒赤潮藻的毒素可以在海洋生物体内积累,人类误食含有藻毒素的食品时可能中毒,严重者还可能死亡。海洋有毒赤潮藻及其毒素的检测已经成为当今全球赤潮研究和监测的重要内容之一,可以通过形态学分类方法、分子生物学技术(遗传探针)和免疫学检测技术对有毒赤潮藻进行检测;可以通过生物学、物理化学检测方法和神经受体结合、免疫学检测技术对赤潮藻毒素进行检测。     

温度、盐度和光照对一株有毒利玛原甲藻生长的影响研究

针对一株利玛原甲藻(Prorocentrum lima Dodge),应用小鼠生物测试法和高效液相色谱-质谱联用分析方法对其毒性和毒素成分进行了初步分析,并通过多因子实验,研究了温度、盐度和光照强度等环境因子对利玛原甲藻生长的影响.分析结果显示,这株利玛原甲藻能够产生大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)和鳍藻毒素1(Dinophysistoxin 1,DTX1)等腹泻性贝-毒-(Diarrhetic Shellfish Poison,DSP).多因素方差分析结果表明,在实验条件范围内(温度为18、21和24℃;盐度为28、32和36;光照强度为2500、5 000和7 500 lx),利玛原甲藻的生长受盐度影响显著(P＜0.05),而温度和光照强度对利玛原甲藻的生长没有显著影响.温度和光照强度及温度和盐度之间的交互作用对利玛原甲藻的比增长率也有显著影响(P＜0.05).根据实验结果,这株利玛原甲藻生长的最适条件为:温度18℃,盐度28,光照强度7 500 lx.     

渤海裸甲藻和链状亚历山大藻的麻痹性贝毒毒素分析

目的:分析渤海裸甲藻(Gymnodinium sp.)和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的麻痹性贝毒毒素,为渤海天津海域的赤潮研究积累基础数据。方法:通过实验室培养裸甲藻和链状亚历山大藻,选取对数生长期、平台生长期的裸甲藻以及平台生长期的链状亚历山大藻,利用高效液相色谱法(HPLC)对这两种微藻进行麻痹性贝毒(PSP)毒素分析。结果:裸甲藻细胞内不含有麻痹性贝毒(PSP);链状亚历山大藻细胞内含有C毒素和GTX1-4毒素,该微藻每个细胞毒素含量约为10.81 fmol/cell。结论:裸甲藻细胞内虽不含有麻痹性贝毒(PSP),但不能排除其含有其它毒素的可能。链状亚历山大藻细胞内含有麻痹性贝毒(PSP),属于有毒微藻,需要对其进行密切监测。     

中国西沙群岛底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)的形态学、系统发育及毒性研究

库里亚藻(Coolia)是一类广泛分布且具有生物毒性的海洋底栖甲藻。本研究对近年来在中国南海西沙群岛海域采集分离的4株库里亚藻, 通过光镜及电镜下的形态学观察, 并结合基于核糖体大亚基(large subunit, LSU)rDNA(D1-D3)和内部转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)的序列进行系统发育分析, 鉴定该4个株系为热带库里亚藻(Coolia tropicalis)。在卤虫(Artemia salina)生物毒性试验中, 热带库里亚藻不同株系毒素提取液对卤虫幼虫表现出了毒性差异, XS554株系的48h半致死浓度(LC50)为1.42mg·mL ^-1(约相当于1.1×10 ⁵cells·mL ^-1), 5XS15株系的LC50为1.92mg·mL ^-1(约相当于1×10 ⁵cells·mL ^-1)。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

Accumulation of diarrhetic shellfish poisoning toxins in the oyster Crassostrea gigas and the mussel Choromytilus meridionalis in the southern Benguela ecosystem

Diarrhetic shellfish poisoning (DSP) poses a significant threat to the safe consumption of shellfish in the southern Benguela ecosystem. The accumulation of DSP toxins was investigated in two cultivated bivalve species, the Pacific oyster Crassostrea gigas and the mussel Choromytilus meridio-nalis, suspended from a mooring located off Lambert's Bay on the west coast of South Africa. The dinoflagellate Dinophysis acuminata, a known source of polyether toxins associated with DSP, was common through most of the study period. The toxin composition of the dinoflagellate was dominated by okadaic acid (OA) (91%), with lesser quantities of the dinophysistoxin DTX-1 (6.5%) and pecteno-toxin PTX-2 (2.4%), and traces of PTX-2sa and PTX-11. The mean cell toxin quota of D. acuminata was 7.8 pg OA cell^–1. The toxin profile in shellfish was characterised by a notably higher relative content of DTX-1. The study showed the average concentration of DSP toxins in the mussels to exceed that in the oysters by approximately 20-fold. The results indicate a need to establish species-specific sampling frequencies in shellfish safety monitoring programmes.     

改性粘土对虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)体内麻痹性贝毒的影响

目前,改性粘土技术已成为国内外普遍认可的有害赤潮治理方法,但在利用该技术治理产毒藻赤潮过程中,对底栖滤食性贝类体内毒素累积和排出的影响尚不清楚。通过室内实验,考察了聚合氯化铝改性粘土(MC I)絮凝典型产毒藻——太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)后,虾夷扇贝食用组织和消化腺组织中麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)含量、组分的变化情况。研究结果表明,在前期毒素累积阶段,虾夷扇贝暴露于A. pacificum 3 h后,未添加改性粘土的对照组中虾夷扇贝食用组织毒素水平由空白组的未检出迅速升高至13.24µg STXeq/kg,消化腺组织毒素水平由0.68µg STXeq/kg升高至42.97µg STXeq/kg,第4 d时对照组食用组织、消化腺组织毒素水平达到最高,分别为258.67和3 208.40µg STXeq/kg。添加0.2 g/L MC I的实验组中,3 h后水体中97%的A.pacificum藻细胞被絮凝沉降,此时虾夷扇贝食用组织和消化腺组织毒素水平远低于对照组,分别为6.33和18.39µg STXeq/kg,第2 d时达到98.92和574.54µg STXeq/kg,均显著低于对照组(P<0.05),随后呈下降趋势。在随后的毒素排出阶段,实验组虾夷扇贝食用组织和消化腺组织毒素水平显著低于对照组(P<0.05)。另外,在累积阶段,对照组和实验组虾夷扇贝食用组织和消化腺组织中PSP各组分相对含量差异不大,说明改性粘土未对虾夷扇贝体内的PSP转化造成明显影响。由实验结果可见,改性粘土可有效絮凝去除水体中的A.pacificum藻细胞,减少虾夷扇贝对其的滤食,从而降低了PSP在贝类体内的积累,该研究结果将为改性粘土治理底栖贝类养殖水体有毒赤潮提供科学依据。     

微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)的氮磷吸收、生长、产毒动态变化

采用浮游植物计数法、高效液相色谱串联质谱法、分光光度法等分析方法,探索了微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)在批次培养过程中氮磷吸收、产毒、生物量、p H等参数的动态变化关系。结果表明,微小亚历山大藻对磷的吸收迅速,可以将磷储存于体内,待生长使用。该藻对氮的吸收相对缓慢,环境中氮缺乏时,产毒量不再增加,说明氮对产毒有着重要的调控作用。在第二对数期中出现了碳限制环境,导致叶绿素a在碳限制条件下无法表征藻的生物量,相反,叶绿素a和生物量呈负线性关系,可能是叶绿素转化成其它含碳物质,用于生长。毒素不仅存在于细胞体内,培养液中(胞外)也含有毒素,并且胞外毒素从稳定期开始逐渐升高。胞内毒素的组成中GTX1/4占据绝对优势,GTX2/3含量相对较少。生长延缓期和第一对数期,各种毒素组成比例相对稳定,而在随后的生长期内,GTX1/4在总毒素中的占比逐渐上升,GTX2/3占比逐渐下降,表明微小亚历山大藻毒素组成会随着生长周期的变化而发生变化。     

改性粘土絮凝后残留的太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)毒素变化研究

改性粘土法是一种高效、环保的有害藻华应急处置技术,可通过絮凝作用有效去除水体中藻华生物。但利用改性粘土絮凝产毒藻后,水体中胞内外藻毒素的变化情况目前尚不清楚。文章考察了I型改性粘土(MCI)絮凝典型产毒甲藻——太平洋亚历山大藻(Alexandriumpacificum)后,水体中残留藻细胞内和胞外麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)含量、组分的变化情况。实验结果表明, MC I对密度为6.11×10~3 cells/mL的A. pacificum 3小时去除率达62%,水体中残留藻细胞单细胞毒素含量和PSTs组分与对照组无显著差异,但水体中总PSTs含量大大降低,其中由絮凝沉降导致的胞内PSTs被去除量占水体中PSTs总减少量的90%以上。另外,针对MC I对胞外PSTs吸附效果的研究发现,低于0.5 g/L的MC I对胞外PSTs无明显吸附效果,而在利用0.2 g/L MC I絮凝去除大部分亚历山大藻后,水体中胞外PSTs含量无明显变化。由此可以推测该用量下的MC I未造成大量藻细胞破裂向水体中释放毒素。该研究结果将为改性粘土治理有毒甲藻藻华的现场应用提供科学依据。     

Sensitive and rapid detection of two toxic microalgae Alexandrium by loop-mediated isothermal amplification

A loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay was designed and evaluated for rapid detection of the toxic microalgae Alexandrium catenella and A.minutum,which can produce paralytic shellfish poisoning (PSP).Two sets of four specific primers targeting these two species were derived from the sequence of internal transcribed spacer (ITS) of ribosomal DNA.The method worked well in less than an hour under isothermal conditions of 65 C.LAMP specificity was validated in closely related algae as a comparison,suggesting the strict specificity of the LAMP primers.Two visual inspection approaches were feasible to interpret the positive or negative results.The detection limits of A.catenella and A.minutum samples using the LAMP assay were found to be 5.6 and 4.5 pg DNA,respectively.The sensitivity of this LAMP assay was 10 or 100-fold higher than Polymerase Chain Reaction (PCR) method in detecting the two microalgae.These characteristics of species specificity,sensitivity,and rapidity suggest that this method has the potentiality in the monitoring of red tide caused by A.catenella and A.minutum.     

我国近海米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻华发生概况、危害及其生态学机制

米氏凯伦藻(Kareniamikimotoi)隶属于裸甲藻目(Gymnodiniales)凯伦藻科(Kareniaceae)。该藻广泛分布于全球海域,是海洋中的主要有毒有害赤潮藻,也是我国第二大灾害性赤潮肇事种。米氏凯伦藻可产生半乳糖脂、溶血毒素、鱼毒素和部分细胞毒素,当其大规模暴发时会造成严重的生态灾害和经济损失,并危及海产品安全和人类健康。该藻为广温广盐种,光照耐受阈宽,多以光合作用营自养生长,主要繁殖方式为无性繁殖;另外,米氏凯伦藻能吸收利用不同形态的磷盐,并可进行吞噬营养。这些生态学特性使其具有环境适应优势,在适宜条件下过度繁殖引发藻华。     

长牡蛎和紫贻贝对浒苔微观繁殖体生物控制的可行性研究

近年来我国绿潮灾害频发,滤食性贝类对浒苔的生物防控是潜在的防控策略之一。本研究基于实验室内可控实验,探究了长牡蛎(Crassostreagigas)和紫贻贝(Mytilusedulis)对浒苔微观繁殖体的滤食作用,并在江苏如东紫菜养殖区进行了长牡蛎和紫贻贝离底式平挂养殖试验。室内滤除实验结果表明,牡蛎和贻贝均可有效截留浒苔微观繁殖体,平均截留速率分别为6892和1589ind/(ind·h),部分被截留的颗粒失去萌发活性,有效滤除速率为3980和574ind/(ind·h)。现场养殖实验结果表明,长牡蛎和紫贻贝可在紫菜养殖区生长存活,每天约能滤除水体中63.7万个浒苔微观繁殖体。研究证实了两种贝类对微观繁殖体的有效滤除能力及江苏浅滩进行牡蛎和贻贝养殖的可行性。养殖方式的进一步的优化改进,以及研究江苏浅滩其他滩涂贝类对浒苔的防控潜力,还需进一步深入开展。     

中国近海藻毒素及有毒微藻产毒原因种调查研究进展

麻痹性贝类毒素在我国近海污染问题已十分突出,基本呈现逐年加剧的趋势。20世纪90年代,南海麻痹性贝类毒素污染较重; 21世纪初,北黄海麻痹性贝类毒素污染较重;近几年,渤海和福建近海麻痹性贝类毒素污染较重;可产生麻痹性贝类毒素的微藻有亚历山大藻和裸甲藻等。采用小鼠生物法检测我国近海腹泻性贝类毒素超标率32%左右,采用液相色谱/质谱法检测,仅有3起超标的研究报道;现行小鼠生物法检测腹泻性贝类毒素假阳性问题十分突出,应尽快废除;腹泻性贝类毒素均是脂溶性的,脂溶性海洋生物毒素在我国近海常年可检出,偶有虾夷扇贝毒素和鳍藻毒素超标现象。可产生脂溶性毒素微藻有鳍藻和原甲藻及网状原角藻等。失忆性贝类毒素在我国近海常有检出,但无超标现象;产毒微藻有拟菱形藻等。西加鱼毒素在我国南海污染较重,但毒素标准物质的匮乏,限制了西加鱼毒素的调查研究;至今尚未确定产生西加鱼毒素的微藻。酶联免疫吸附法和液相色谱串联质谱法相结合已成为藻毒素快速准确检测成熟的技术,逐渐代替小鼠生物法和液相色谱法。