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。     

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。     

四种/株亚历山大藻(Alexandrium)毒性的比较研究

通过对塔玛亚历山大藻(ATHK和AT-6藻株)、链状亚历山大藻(ACDH藻株)和微小亚历山大藻(AM-1藻株)的PSP毒素含量和组成以及它们分别对轮虫、黑褐新糠虾和鲈鱼存活影响的比较研究发现:塔玛亚历山大藻AT-6藻株不产生麻痹性贝毒毒素PSP,而塔玛亚历山大藻ATHK、链状亚历山大藻ACDH和微小亚历山大藻AM-1均产生PSP毒素,其总含量分别为19.74、5.395、5.57fmol/cell(2.60、0.36、1.61pgSTXeq/cell)。塔玛亚历山大藻AT-6对轮虫、黑褐新糠虾和鲈鱼这三种生物均没有不利影响;对于轮虫,塔玛亚历山大藻ATHK和链状亚历山大藻ACDH的96hLC50分别为:200和1200cells/ml,而微小亚历山大藻AM-1无不利影响;对于糠虾,塔玛亚历山大藻ATHK、链状亚历山大藻ACDH和微小亚历山大藻AM-1的96hLC50分别为7000、11000、16000cells/ml;对于鲈鱼,这三株藻的96hLC50分别为3700、4000、20000cells/ml。四株亚历山大藻对三种生物的毒性大小与其PSP毒素含量和组成无直接的相关关系,其毒性作用可能来自其他未知毒性物质。塔玛亚历山大藻ATHK不同组分分别对三种生物的毒性比较研究表明:藻细胞重悬液和藻液对三种生物的不利影响最为显著,去藻过滤液和细胞碎片对轮虫和鲈鱼没有明显影响,但糠虾的存活率有所下降;细胞内容物对轮虫和糠虾也无影响,但对鲈鱼的存活有一定影响。以上研究表明:不同亚历山大藻的毒性大小存在差别,其对不同生物的危害机制也不相同,除PSP毒素外,亚历山大藻可能还存在其他的毒性物质。     

栉孔扇贝体内麻痹性贝毒的累积与排出过程研究

通过室内摄食实验,研究了栉孔扇贝(Chlamys farreri)对麻痹性贝毒(PSP)产毒藻的敏感性及其累积和排出毒素的特征.有毒微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)在短时间内可对栉孔扇贝的摄食有一定的抑制作用,且投喂毒藻的浓度越大,对摄食作用的抑制越明显.栉孔扇贝对PSP贝毒的累积能力很强,实验中,48 h后内脏累积毒素就高达5000μg STXeq100g-1,但其毒素排出速率较慢,在24d解毒阶段后内脏中的毒素还没有下降至国际贝毒食用安全标准水平的80μg STXeq 100g-1.各毒素组成比在整个累积与排除过程中有较大变化,GTX1,GTX4在累积阶段比例下降,同时GTX2,GTX3比例上升;内脏中GTX2:GTX3的比值逐渐增加.毒藻中PSP贝毒毒素组成和贝体中PSP贝毒毒素组成之间的主要差别是GTX4含量的减少和GTX1含量的升高;而扇贝粪便中的毒素组成却与对数生长期的毒藻极为接近.     

胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布

为了解胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布特征,于2015年7月采集胶州湾12个站位的表层沉积物进行甲藻孢囊分析,共鉴定甲藻孢囊37种(分属5个类群)和2种未定种,包括自养型20种和异养型17种,优势种为膝沟藻。其Shannon-Wiener多样性指数[H′(log2)]介于2.84—3.91,平均值为3.42;均匀度指数介于0.75—0.98,平均值为0.88,总体值较高。胶州湾海域各站位的甲藻孢囊丰度介于96—969cyst/g DW(干重),平均丰度为401cyst/g DW,呈现出临近湾口处丰度较高,而湾内较低的空间分布差异特征。尤其值得注意的是,有两种产虾夷扇贝毒素(Yessotoxin,YTX)甲藻[具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)和多边舌甲藻(Lingulodinium polyedrum)]的孢囊和3种产麻痹性贝类毒素(PSP)甲藻[塔玛/链状亚历山大藻(Alexandrium catenella/tamarense)、微小/相似亚历山大藻(A.minutum/affine)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)]的孢囊在胶州湾海域大多数站位均有分布,尽管其数量不高,但其广泛的分布范围仍需引起我们的重视。     

有毒亚历山大藻(Alexandrium spp.)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)孢囊在中国沿海的分布

于 2 0 0 0— 2 0 0 1年采集了中国沿海 1 0个采样点的表层沉积物样品 ,研究了有毒亚历山大藻 (Alexandriumspp .)和链状裸甲藻 (Gymnodiniumcatenatum)孢囊的分布。结果表明 ,这两类孢囊几乎在所有采样点都检测到。链状裸甲藻孢囊虽分布广泛 ,但含量较低 ,在样品中的浓度和百分比含量分别为 0— 71 .1cysts/gDW和 0 %— 1 4.3%。亚历山大藻孢囊在大部分海域含量较低 ,而在PSP毒素中毒事件高发区和贝类PSP毒素高含量区的大亚湾大鹏澳海域却高密度、高频率地出现 ,最高密度为 366cysts/gDW。研究结果显示 ,大亚湾大鹏澳海域表层沉积物中高密度的亚历山大藻孢囊也许是该海域贝类体内冬季PSP毒素积累及高含量的重要原因之一。     

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。     

链状裸甲藻所产麻痹性贝类毒素在翡翠贻贝体内的累积、转化和排出

为研究链状裸甲藻所产麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins, PST)在翡翠贻贝体内的累积、转化和排出规律,设置试验组和对照组,采用链状裸甲藻和中肋骨条藻投喂翡翠贻贝,开展短期累积(12 h)、长期累积(10 d)和排出(28 d)试验。结果表明:翡翠贻贝具有较强的毒素累积能力,内脏团是PST累积的主要部位, PST含量与产毒藻密度呈显著正相关关系。当链状裸甲藻密度为1.0×106cells/L时,贻贝内脏团PST含量累积2 h已接近食用贝类毒素安全标准,累积8 h超标。当产毒藻密度为5.0×105 cells/L时,贻贝内脏团PST含量累积2 d超标,累积8 d达到峰值(3 590.4±545.7)μg/kg。贻贝对PST具有累积快排出慢的特点,内脏团PST含量在排出16 d达标,排出速率先快后慢。内脏团对PST的累积和排出速率显著高于闭壳肌和其他组织,闭壳肌和其他组织则无显著差异。PST进入贻贝体内后发生了代谢转化,贻贝可能将产毒藻中膝沟藻毒素GTX3转化为GTX2, N-磺酰氨甲酰基膝沟藻毒素C2转化为C1,部分C1转化为脱氨甲酰基膝沟藻毒素2(dc...     

麻痹性贝毒毒素在中华哲水蚤体内的累积及排出

本文研究了中华哲水蚤对可产生麻痹性贝毒毒素的塔玛亚历山大藻的摄食情况,以及麻痹性贝毒毒素在中华哲水蚤体内的累积和排出过程。实验发现,中华哲水蚤可以摄食有毒塔玛亚历山大藻,并在体内累积麻痹性贝毒毒素;麻痹性贝毒毒素各成分在中华哲水蚤体内发生相互转化的现象,同时中华哲水蚤又可通过自身代谢作用降解掉大部分毒素;中华哲水蚤可通过其排泄物在空间上转移麻痹性贝毒毒素。     

塔玛亚历山大藻对海产双壳类生命活动的影响

通过一种重要有毒赤潮藻——产麻痹性贝毒毒素PSP的塔玛亚历山大藻对几种海产双壳类主要发育阶段:受精卵、D形幼虫、眼点幼虫、稚贝、仔贝和成贝生命活动的影响研究,发现该藻对双壳类孵化率、存活率、运动能力、滤食率和生长都有影响,毒性效应与藻密度有明显的相关关系.该藻对受精卵的抑制作用在100个/cm3的密度下最显著,36h后孵化率仅为对照组的30%.进一步的逐项毒性筛选实验表明此毒性来源于藻液、藻细胞和细胞碎片,而与去藻过滤液、藻细胞内容物、标准毒素STX无关,由此可以证实塔玛亚历山大藻确能产生一类非PSP毒素,并与细胞表面的未知毒素相关.     

Source and profile of paralytic shellfish poisoning toxins in shellfish in Daya Bay, South China Sea

Changes in cell density and cyst flux of Alexandrium tamarense, paralytic shellfish poisoning (PSP) toxin contents in shellfishes, and environmental parameters were measured in two stations in Daya Bay, South China Sea from March 2005 to July 2006. Vegetative cells of A. tamarense occurred sporadically; however, they presented abundantly during the winter months. Meanwhile, cyst flux reached its maximum level just following the peak abundance of motile cells. The PSP contents in shellfish were generally low, but higher in winter with the maximum of 14,015 μg STX equiv./kg. The majority of toxins were found in digestive glands, with a maximum of 66,227 μg STX equiv./kg. There were significant positive relationships between toxin level and vegetative cell density and cyst flux. This indicates that vegetative cells and cysts of Alexandrium significantly influenced PSP level, and could be an important source of PSP toxins in shellfish during winter.     

Comparative study on in vitro transformation of paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins in different shellfish tissues

Dissected tissues of three shellfish species,the Chinese scallop,Chlamys farreri,Manila clam,Ruditapes philippinarum,and Razor shell,Solen strictu were evaluated for in vitro transformation of paralytic shellfish poisoning(PSP) toxins. Tissue homogenates were incubated with extraction from toxic algae Alexandrium minutum to determine toxin conversion. The effects of heating and addition of a natural reductant(glutathione) on toxin conversion were also assessed. The toxin profile was investigated through high performance liquid chromatography with fluorescence detection(HPLC-FLD) . The evident variations in the toxin content were observed only in Chinese scallop viscera homogenates. The concentration of GTX4 was reduced by 45%(approximately 0.8 μmol/dm 3 ) and 25%(approximately 1 μmol/dm 3 ) for GTX1,while GTX2 and GTX3 increased by six times(approximately 1 μmol/dm 3 ) and 3 times(approximately 0.3 μmol/dm 3 ) respectively. Simultaneously,the total toxicity decreased by 38% during the 48 h incubation period,the final toxicity was 20.4 nmol STXeq/g. Furthermore,heated Chinese scallop viscera homogenates samples were compared with non-heated samples. The concentration of the GTX4 and GTX1 was clearly 28%(approximately 0.53 μmol/dm 3 ) and 17%(approximately 0.69 μmol/dm 3 ) higher in heated samples,GTX2 and GTX3 were four times(0.66 μmol/dm 3 ) and two times(0.187 μmol/dm 3 ) lower respectively. GSH(+) Chinese scallop viscera homogenates samples were compared with GSH(-) samples,the concentration in the GTX4 and GTX1 was 9%(approximately 0.12 μmol/dm 3 ) and 11%(approximately 0.36 μmol/dm 3 ) lower respectively,GTX2 and GTX3 was 17%(approximately 0.14 μmol/dm 3 ) and 19%(approximately 0.006 μmol/dm 3 ) higher respectively. In contrast,there was a little change in the concentration of PSP toxins of Manila clam and Razor shell tissue homogenates. These observations on three shellfish tissues confirmed that there were species-specific differences in PSP toxins transformation. PSP toxins transformation was more pronounced in viscera tissue than in muscle tissue. PSP toxins was possibly interfered by some carbamoylase enzyme,and the activity in Chinese scallop viscera tissue is more remarkable than in the other two species.     

北黄海表层沉积物中甲藻孢囊的分布特征

2009年和2010年采集北黄海15个站位的表层沉积物样品进行甲藻孢囊分析,共鉴定出甲藻孢囊28种(隶属13个属)和2种未定种,优势种为膝沟藻(Gonyaulax spp.)、塔马/链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella/tamarense)和微小/相似亚历山大藻(Alexandrium minutu...     

麻痹性贝毒毒素研究Ⅰ.塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒毒素对运动神经末梢和全细胞钠离子通道的抑制作用研究

麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning，PSP)毒素由石房蛤毒素(saxitoxin，STX)及其衍生物组成，目前己发现20余种，在赤潮研究、分子生物学和神经生物学基础研究、医药、军事防化等方面都有应用潜力[其结构、类型和应用见本集刊王云峰等(2003)“麻痹性贝毒毒素的应用研究进展”一文]。由于PSP毒素的稀有来源和国际社会对STX交易的禁止，限制了国内PSP毒素应用及研究的全面深入展开，因此本文作者对PSP毒素进行了制备，并采用不同方法对制备的PSP毒素进行了研究。 PSP毒素能够选择性地可逆抑制可兴奋膜的电压依赖钠离子通道的开放，从而阻止神经冲动的发生和传导，使神经、肌肉丧失兴奋性(Frace et al.，1986；Penzotti et al.，1998)。本文利用神经束膜下记录和全细胞膜片钳技术，报道了从塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)中提取的PSP粗毒素对小鼠运动神经末梢膜电流和NG108-15细胞钠离子通道的作用研究结果，并与STX标准毒素的作用结果进行了比较。 NG108-15细胞是由小鼠神经母细胞瘤和大鼠胶质细胞瘤融合的杂交细胞，经分化剂分化后，显示诸+L1196如兴奋性、合成和释放乙酰胆碱、与培养肌细胞形成突触联系等多种神经细胞的基本特性(Hamprcht，1977)和Na+、K+、Ca2+等多种离子通道，已作为神经细胞模型被广泛应用于分析药物对离子通道作用的研究(Enomoto et al.，1992； Docherty et al.，1992；Shi et al.，1993；Hu et al.，1997a；Hu et al.，1997b)；发育出具有Na+内流支持的锋电位(Hamprecht,1977)，该电位是分析作用于膜钠离子通道药物的好材料。     

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。     

Comparison of toxicity between populations of Gonyaulax tamarensis of eastern North American waters

Isolates of the dinoflagellate Gonyaulax tamarensis were established from benthic cysts or motile cells collected along the north-western Atlantic coast from the Bay of Fundy to Long Island. All clones were grown under the same conditions and assayed in a blind test for toxin content and composition. Differences in toxin content (μmouse unit per cell) spanning two orders of magnitude were found, with decreasing toxicity from north to south. Some isolates had undetectable toxin levels. The low toxicity of southern strains of G. tamarensis may explain the historical absence of paralytic shellfish poisoning (PSP) in areas where cysts and motile cells have been reported. The cause of the observed geographic pattern is unknown, but is does suggest that there may be an environmentally-determined southern limit to the regional PSP problem.Qualitative data on the toxin composition of some clones indicate that saxitoxin, neosaxitoxin and gonyautoxins -II, -III and -IV are generally present. A more quantitative approach (i.e. one which examines each isolate for all of the 12 Gonyaulax toxins) is needed to fully utilize the potential of toxin composition in discriminating between strains.     

塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒研究

对暨南大学水生生物研究所于199芹年10月从香港海域底泥分离后于实验室人工培养的塔玛亚历山大藻运用高效液相色谱分析麻痹性贝毒的组成;按照美国分析化学家协会的小白鼠生物检定标准方法测试其毒性。结果表明,所含毒素成分主要是膝沟藻毒素-2（GTX2）,含量为94.13×10－12g／cell;次要成分是膝沟藻毒素-4的N-磺基氨基甲酸衍生物C4,含量为15．67×10-12g／cell,测得其毒性为（3．23－4.11）×10－6MU／Cell。研究表明,所用的微藻麻痹性贝毒的提取方法和高效液相色谱分析方法都比较容易和有效。