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。     

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。     

麻痹性贝毒研究进展

根据８０－９０年代中际上对麻痹性贝毒研究的最新进展,就研究中的几个热点问题进行综合评述,包括：麻痹性贝毒产毒藻的识别;毒素产生机制;毒素监测和分析方法;麻痹性贝毒对海洋生物的影响;麻痹怀贝毒对水产养殖业的影响及对策等。概括了麻痹性贝毒研究的现状和研究中的亟待解决的问题。中国在麻痹性贝毒毒素研究领域只进行了一些初步的工作,本文结合中中国的研究现状,提出以后在此领域内的重点研究方向。     

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。     

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。     

高氮磷比与酸化共同作用对微小亚历山大藻生长和产毒的影响

通过实验室构建不同氮磷比条件下的酸化海水环境,培养麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxin,PST)产毒藻微小亚历山大藻(Alexandrium minutum),采用藻细胞计数法、分光光度法、高效液相色谱-质谱法等分析方法,探讨了不同氮磷比条件下的酸化海水对微小亚历山大藻的生长、氮磷营养盐吸收、产毒等参数的影响。结果表明,在一定程度上,酸化环境对A.minutum的生长、PST的胞内累积和胞外释放有促进作用,且胞外培养液中PST含量增加的程度更高;同时,酸化海水促进胞内毒性较低的N-H类膝沟藻毒素(GTX2和GTX3)被氧化成毒性较高的N-OH类膝沟藻毒素(GTX1和GTX4),导致A.minutum的细胞毒性和培养液毒性增加。而海水中氮磷比的进一步升高,在一定程度上促进了微小亚历山大藻细胞毒素含量和毒性的增加,但并未促进其生长,且降低了藻细胞内的磷储量。     

CO2加富对塔玛亚历山大藻叶绿素荧光参数及产毒的影响

由大气中CO_2浓度升高引起的海洋酸化,是全球性的重大环境问题之一。本研究采用实验生态学的方法,以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,分析其在CO_2加富条件下叶绿素荧光动力学参数及产毒特征的变化。调制叶绿素荧光结果显示,CO_2加富对塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、最大相对电子传递效率(r ETRmax)有显著影响(P0.05),且随着培养时间的增长Fv/Fm、r ETRmax均降低,对半饱和光强(Ik)、快速光曲线初始斜率(α)却无显著影响(P0.05)。结果说明CO_2加富能促进塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量,提高其最大光能转换效率和相对最大电子传递效率。高效液相色谱法分析结果显示,该株塔玛亚历山大藻主要产漆沟藻毒素1(GTX1)、漆沟藻毒素4(GTX4)、N-磺酰氨甲酰基毒素(C1)及N-磺酰氨甲酰基毒素(C2)四种PSTs毒素,CO_2加富不改变主要麻痹性贝毒(PSTs)的种类组成,但能显著提高氨基甲酸酯类毒素(GTX1、GTX4)产量(P0.05),而降低N-磺酰氨甲酰基类毒素(C1、C2)产量(P0.05),说明加富能使塔玛亚历山大藻所产毒素发生转化,进而影响藻细胞的整体毒性。     

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.     

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。     

赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒预警值研究

以厦门西海域养殖的翡翠贻贝为实验对象,在实验室内对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense(Lebour)Balech)采用单种培养技术,运用“麻痹性贝毒小白鼠生物检测法”进行毒性实验,研究了塔玛亚历山大藻对翡翠贻贝的麻痹性贝毒的毒力,藻密度为1×105个/dm3时,白鼠未死亡;藻密度为1×106个/dm3时,白鼠发生死亡.厦门西海域近年来暴发的赤潮一般起始于局部海区无害硅藻类浮游植物,在生态环境恶化下,硅藻类赤潮在生存竞争中消退,最终暴发有害赤潮.以试验结果为依据,根据厦门海域实际情况,参考各国贝毒临界值行动标准,提出适合南方赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒藻密度预警值为1×105个/dm3.     

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...     

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。     

麻痹性贝毒素产毒藻工程化培育技术取得突破

2008年12月31日,从福建省科技厅在厦门组织的“麻痹性贝毒素产毒藻全封闭工程化培育关键技术研究”项目验收会上获悉,国家海洋局第三海洋研究所的科技人员根据产毒藻的生理特性,研究开发了一种适合产毒藻培育的光生物反应器,解决麻痹性贝毒素产毒藻全封闭工程化培育的关键技术难题,     

闽江口海域表层沉积物中甲藻休眠孢囊的初步研究

对福建闽江口50个站位的海底沉积物样品进行分析,共鉴定出甲藻孢囊17种,隶属7属,主要的种类有锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),科夫／无纹多沟藻(Polykrikos kofoidii／schwartzii)、斯氏膝沟藻(G．scrippsae)和具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)：锥状斯氏藻为最丰富的种：并检出有毒种塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)。研究结果表明,闽江口表层沉积物中的甲藻休眠孢囊主要分布在砂-粉砂-粘土沉积物类型中;有毒甲藻塔玛亚历山大藻有可能在每年5-6月、10-11月对该海域的海洋生物和人类健康及生命安全构成潜在威胁,应加强监测。     

有毒藻产毒过程中海洋细菌的作用

海洋微藻藻际中 (Ｐｈｙｃｏｓｐｈｅｒｅ)聚集着大量的细菌。由于藻菌间的相互作用及选择 ,可形成具有独特结构与功能的藻际细菌群落［１］。可见 ,海洋微藻与细菌间所具有的密切关系 ,使得海洋细菌在有害藻赤潮生消及有毒藻产毒过程中发挥着重要的作用。有关工作既是赤潮科学研究中的热点 ,也是目前藻菌关系研究中的重点。１海洋细菌的自主产毒研究据Ｇａｌｌａｃｈｅｒ，Ｓ．等１９９６年报道 ,最初认为赤潮藻毒素只能由微藻细胞本身产生。但是随着工作的深入 ,发现了一些特殊现象 ,如在麻痹性贝毒的研究过程中 ,人们发现了产毒和不产毒…     

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。     

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。     

桑沟湾农药残留及贝毒对海洋环境质量影响和主要食用贝类健康风险评估

根据2009-04—2010-02隔月6个航次桑沟湾9个调查站位贝类养殖区有机氯(OCPs)、有机磷(OPPs)农药残留和麻痹性贝毒(PSP)的调查资料,分析了它们在该海域海水中、表层沉积物中和主要贝类(栉孔扇贝、太平洋牡蛎和菲律滨蛤仔)体内的含量水平,就农药残留及贝毒污染对海洋环境质量的影响进行综合评价和类别划分,并对主要食用贝类中农药残留和贝毒的暴露水平进行健康风险评估。结果表明,桑沟湾贝类养殖区海水质量、沉积物质量和养殖贝类质量水平范围为1~2级,平均分别为2级、1级和1级,养殖生态环境综合质量水平为2级;总体上,该海域海洋环境综合质量处于良好水平,贝类产区生态环境质量为1类区(清洁区)。即该海域农药残留及贝毒污染对海洋环境质量影响较小或无明显影响。另外,针对食用桑沟湾贝类水产品的消费人群进行了农药残留及贝毒污染的健康风险评估,结果表明调查人群食用贝类中OCPs中的HCHs和DDTs、OPPs中的马拉硫磷和甲基对硫磷、PSP的日摄入量分别为0.75,2.11,0.19,0.09和1.22μg/(人·d),其摄入量低于ADI的推荐限值,因此桑沟湾主要食用贝类中农药残留及贝毒污染的健康风险处于安全范围。     

雪卡毒素产毒藻(岗比亚藻)研究进展

雪卡毒素是一类富集于海洋珊瑚礁鱼体内的聚醚类化合物,由底栖小型甲藻岗比亚藻产生,经海洋食物链传递代谢为雪卡毒素并使鱼类染毒。雪卡毒素毒性强,是已知的危害性较严重的海洋生物毒素之一。然而,长期以来该毒素产毒藻(岗比亚藻)在分类学领域存在诸多争议。本文由此对国际上现有研究结果进行系统整理与归纳,内容包括岗比亚藻的分类与分布、生理生态学、毒理学,并提出研究展望。本文重点阐述了岗比亚藻的地理区域扩张事实、与大型附着基质藻的关系、环境因子对其生长和产毒的影响、种内和种间的产毒特征差异等。在此基础上,结合我国在该领域的研究现状,提出建议和展望。