海洋生物毒素
生物毒素对海洋生态系统的影响
生物毒素对海洋生态系统的影响海洋是地球上最大的生物圈,其中包含了无数的生物资源和生态景观。
然而,近年来,随着人类活动的增加,海洋环境变得越来越脆弱,面临着越来越多的威胁。
其中之一就是生物毒素对海洋生态系统的影响。
本文将探讨生物毒素对海洋生态系统的影响及其原因,并分析如何防止和解决生物毒素污染带来的问题。
一、生物毒素污染的定义和原因生物毒素是一种由蓝藻、硅藻、浮游动物和海洋细菌等生物需要生长而产生的一类毒素。
如果这些生物过度生长,它们就会释放出大量的毒素污染海洋环境。
生物毒素对海洋生态系统影响的原因,主要有以下几点:1. 高温和酸化:如今的气候变化已经导致了海水温度和酸化度的升高,这使得生物毒素的产生和释放变得更加容易。
2. 养殖和污染:大规模的养殖活动和工农业废水排放,是导致生物毒素污染加剧的两个主要因素。
3. 海洋生态失衡:海洋中的生态系统是一个复杂的整体,当一个环节出现问题,就会对整个生态系统造成影响。
例如,人类过度捕捞,导致了海洋食物链的失衡,使得生物毒素的积累加剧。
二、1. 生物多样性受损:生物毒素对海洋中的不同生物有不同的危害,有些生物会直接死亡,有些生物会发生生长畸形或者细胞变异等其他问题,最终导致海洋生物多样性减少。
2. 空气污染:如果生物毒素污染比较严重,有些毒素会随着海浪和波动飞散到空气中,污染空气。
这也是对空气质量造成不良影响的一场间接污染。
3. 人类健康:当人类摄入受毒素污染的海产品或者呼吸空气中的毒素时,可能会导致中毒或者其他健康问题。
三、如何防止和解决生物毒素污染带来的问题1. 生态治理:生物毒素问题的根源在于海洋生态系统的失衡,所以只有在这个层面上实现治理,才能最大程度地避免生物毒素污染。
政府应该加强对于海洋环境的监管,鼓励生态养殖等环保行为。
2. 规范养殖行业:养殖业对生物毒素污染贡献较大,所以对于养殖行业进行规范和管理,将是防止生物毒素污染的重要措施。
3. 环境治理:政府应该加强对污染源的治理和拆除,控制污染的产生和传播。
海洋生物医药 分类
海洋生物医药分类海洋生物医药是指从海洋生物中提取有效成分,用于预防、治疗和诊断人类疾病的药物。
由于海洋环境的特殊性和复杂性,海洋生物医药的开发和利用仍然处于初级阶段。
然而,随着科学技术的发展和人类对海洋生物资源的不断探索,海洋生物医药的潜力逐渐被人们所认识和重视。
一、海洋微生物海洋微生物是指生活在海洋环境中的微生物,包括细菌、真菌、原生动物等。
这些微生物在海洋生态系统中发挥着重要作用,能够降解有机物、参与营养物质的循环和促进有机物的矿化。
此外,海洋微生物还可以产生多种具有生物活性的化合物,如抗菌、抗肿瘤、抗病毒等。
因此,海洋微生物具有重要的医药价值。
二、海洋植物海洋植物是指生长在海洋环境中的植物,包括藻类、红树林植物等。
这些植物在海洋生态系统中发挥着重要作用,能够吸收和固定二氧化碳、参与营养物质的循环和提供栖息场所。
此外,海洋植物还可以产生多种具有生物活性的化合物,如抗肿瘤、抗氧化、抗炎等。
因此,海洋植物也具有重要的医药价值。
三、海洋无脊椎动物海洋无脊椎动物是指没有脊椎骨的海洋生物,包括软体动物、节肢动物、棘皮动物等。
这些动物在海洋生态系统中发挥着重要作用,能够促进有机物的分解和循环。
此外,海洋无脊椎动物还可以产生多种具有生物活性的化合物,如抗肿瘤、抗炎、镇痛等。
因此,海洋无脊椎动物也具有重要的医药价值。
四、海洋脊椎动物海洋脊椎动物是指有脊椎骨的海洋生物,包括鱼类、爬行动物、哺乳动物等。
这些动物在海洋生态系统中发挥着重要作用,能够提供营养物质、促进有机物的循环和维持生态平衡。
此外,海洋脊椎动物还可以产生多种具有生物活性的化合物,如抗肿瘤、抗炎、抗菌等。
因此,海洋脊椎动物也具有重要的医药价值。
五、海洋真菌海洋真菌是指生活在海洋环境中的真菌,包括酵母菌、霉菌等。
这些真菌能够产生多种具有生物活性的化合物,如抗肿瘤、抗炎、抗菌等。
此外,海洋真菌还可以用于生产酶抑制剂、抗生素等化合物。
因此,海洋真菌也具有重要的医药价值。
生物毒素-动物毒素
海洋动物毒素海洋动物毒素约60种,其中主要为胍胺类、聚醚类、多肽类及皂苷类四类毒素:1、胍胺类毒素该类毒素中最具代表性的为河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX)及石房蛤毒素(Saxitoxin,STX)。
2、聚醚类毒素该类毒素中最具代表性的为岩沙海葵毒素(palytoxin,PTX)、西加毒素(Ciguatoxin,CTX)及刺尾鱼毒素(Maitotoxin,MTX)。
3、多肽类毒素该类毒素中最具代表性的为芋螺毒素(Conotoxin,CTX)及海蛇毒素(Sea snake venom,SSV)。
4、皂苷类毒素该类毒素中最具代表性的为海参毒素(holotoxin)和海星毒素(Asterotoxin)。
海绵动物门及海绵毒素海绵(Spongiatia)是世界上结构最简单的多细胞两胚层动物动物,没有明确的组织和器官。
海绵的体型不对称,呈不规则的块状、球状、树枝状、管状等多种形状。
主要附着在海底的礁石或其他固定物上,从周边海水中获取食物。
海绵的颜色丰富多彩,主要与体内共生有不同种类(色彩)的海藻有关。
由于海洋中有多种贝类、甲壳类和鱼类以海绵为食,海绵自身也进化出一种有效的化学防御武器—海绵毒素。
蜂海绵毒素可在生物膜上形成孔隙并造成膜的损伤,具有显著的抗菌活性。
不慎触摸后可导致皮肤过敏和发炎,局部往往有强烈而持续数小时的灼烧感。
刺胞动物门动物及其毒素刺胞动物门动物的外胚层中均有一种特殊的结构--刺细胞(cnidocytes),尤以触手部位最多,具有摄食及防御的功能。
刺细胞内有一个细胞核及刺丝囊,后者的一端与一个向外突出的触发器相接。
刺丝囊内因贮有毒液及卷曲、细长而中空的刺丝而具有较高的内压。
当触发器受到刺激后,囊内卷曲的刺丝立即弹出,刺丝尖端可刺入其他动物体内并注入毒素,以麻醉或杀死被刺中的动物。
人的皮肤接触刺细胞后可引致皮肤刺痛、红肿,严重者可出现神经中毒的表现。
水母及其毒素水母虽然外表美丽、温顺,其实十分凶猛。
食品中新型生物毒素与风险评估
食品中新型生物毒素与风险评估食品安全一直是人们关注的焦点,新型生物毒素的出现给食品安全带来了新的挑战。
为了保障公众的健康,风险评估成为了必要的工具和方法。
本文将讨论食品中新型生物毒素的定义、检测方法以及风险评估的应用。
一、新型生物毒素的定义和分类新型生物毒素是指近年来在食品中发现的对人体健康有潜在影响的毒素。
根据其来源和性质,新型生物毒素主要可分为细菌毒素、真菌毒素、海洋生物毒素和植物毒素等几类。
1. 细菌毒素细菌毒素是由细菌产生的有毒物质,例如肉毒杆菌产生的肉毒毒素。
这类毒素在食品中的污染通常是由于不良加工和储存条件引起的。
2. 真菌毒素真菌毒素是由霉菌等真菌产生的毒素,如黄曲霉素、赤霉素、玉米赤霉烯酮等。
这类毒素通常由于食品作物在灌溉和收获过程中受到霉菌的污染而产生。
3. 海洋生物毒素海洋生物毒素主要是由海洋生物(如某些浮游生物和贝类)产生的毒素,如贝类食物中的贝毒素。
这类毒素主要通过食用海洋动植物传入人体。
4. 植物毒素植物毒素是由植物体内产生的对人体有毒的物质,如霉菌污染的面粉中的麦角胺。
这类毒素的食品安全问题通常与种植、加工和储存过程中的不合理操作相关。
二、新型生物毒素的检测方法为了及时发现食品中的新型生物毒素,科学家们开发出了一系列的检测方法。
常见的检测方法包括生物测定法、分子生物学方法和化学分析方法等。
1. 生物测定法生物测定法是通过动植物等生物体对某一特定生物毒素的反应进行检测。
例如,使用小鼠进行毒性实验来测定细菌毒素的含量。
2. 分子生物学方法分子生物学方法是通过检测和分析食品中的生物毒素基因或产物来确定其存在与否。
例如,利用PCR技术检测食品中是否含有真菌毒素相关基因。
3. 化学分析方法化学分析方法是通过对食品样品进行化学分析来检测生物毒素的含量。
例如,利用液相色谱法检测海洋生物毒素在贝类食品中的浓度。
三、风险评估的应用风险评估是对食品中新型生物毒素的潜在风险进行评估和预测的过程。
海洋生物毒素的提取
2、作用机理
• 麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning, PSP)是一类阻 断神经细胞钠离子通道,对人体神经系统产生麻痹作用的 海洋生物毒素。该毒素对人体毒性极强,且无特效解救药 物,对人类健康影响很大。我国近海多种可食用贝类中均 含有麻痹性贝毒,福建省东山县广东省大亚湾及台湾省近 年都发生因食用染毒贝类而引起多人中毒死亡事件!
c、细胞毒性检测法
根据离子通道类毒素可以专一性地作用于细胞膜离子通 道的特点建立起来的细胞毒性检测技术,可以快速敏感的检 测毒素。它是利用毒素对细胞的毒性作用来检测毒素存在与 否以及毒性大小的一种技术,可以直接体现所测样品的毒性 状况。 麻痹性贝毒(PSP)可以作用于Na+通道的1位点,阻断 Na+内流,当在培养的细胞中加入Na+通道活化剂,细胞会由 于Na+内流过多而造成肿胀,甚至死亡,但如果同时加入具 Na+通道阻断作用的毒素PSP, Na+内流会因拮抗作用而受到 限制,使得细胞成活,由此可以确定毒素的存在,并根据细 胞的成活率对毒素进行定量分析。
讨论
上述提取的1,2,3,4号提取液经薄层层析后在层析板上均 可见四个黄褐色斑点,这与文献报道的河豚鱼体内含有河豚 毒素、河豚酸、卵巢毒素和肝脏毒素相吻合,且各自的Rf值 相近,其中一个斑点特别明显,推测可能为河豚毒素。从扫 描结果分析对比平行斑点的直径之间存在显著差异:1号提取 展开的四个斑点直径均比2,3,4号的斑点直径大,尤其是河豚 毒素的斑点直径更为明显。也就是说,1号乙酸提取的河豚 毒素含量高于其他三种,这与小白鼠中毒实验得出的结论一 致。
瑞士卡玛TLC scamner-3 全自动薄层层析仪
薄层层析结果与讨论
• 结果: • 肉眼观察1,2,3,4号提取液经薄层层析后在层析板上分别呈 现四个黄褐色斑点,这些斑点直径不等,但展距(Rr值)相 近,差别可能是溶剂的极性不同引起的。经复日成像系统 扫描后这四个斑点清晰可见:1号所得的主斑点的直径相对 较大。
水产原料中的有毒物质
▪ 神经性贝毒;
▪ 记忆丧失性贝毒;
▪ 海洋肽类毒素(海葵肽类毒素、 芋螺毒素、海蛇毒素、蓝藻毒 素)。
+ 海洋生物中的PSP主要产生于形 成赤潮的双鞭毛藻类,积累PSP 毒素的贝类是蛤、贻贝、扇贝和 牡蛎,并且PSP毒素在这些贝类 消化器官中含量最高。
+ 海洋中分布很广的一些赤潮生物可以 分泌腹泻性贝类毒素,这种毒素通过 食物链的传递,并在贝类体内积累。
+ 如果误食了这些贝类,就会引起中毒。 中毒的主要症状为腹泻和呕吐,所以 又称为腹泻性贝类中毒。
+ 荧光光度法
TTX加碱水解产生的2-氨基-6羟甲基-8-羟基喹啉在Ex370nm 波长激发,在Em500nm有最 大吸收峰,在一定深度范围内 与TTX的浓度呈线性关系。
+ 推测河豚毒素的最初起源是微生物。
+ 海洋微生物是TTX的唯一生产者,而 海洋动植物所含的TTX是由体内或体 外共生菌生物合成或转化而来,或者 由环境中微生物产生少量TTX经多级 食物链逐渐浓缩、累积得来。
+ 西加毒素是赤潮生物产生的主要毒素之 一。已从有毒鱼类和赤潮生物中分离出 三种西加鱼毒毒素:西加毒素(CTX)、 刺尾鱼毒素(MTX)和鹦嘴鱼毒素 (STX)。其中西加毒素和刺尾鱼毒素是 主要组分。
+ 西加鱼毒引起人体中毒症状有消化系统 症状、心血管系统症状和神经系统症状。
+ 西加毒素是一种无色、耐热的非结晶体, 极易被氧化的物质,和水中。其毒性强度比河豚毒素大100 倍,大大超过麻痹性贝类毒素的石房蛤 毒素。
海洋生物毒素
资料来源: LUO S,AKONDI K B,ZHANGSUN D,Atypicalα-conotoxin LtIA from Conus litteratus targets a novel microsite of the alpha3beta2 nicotinic receptor[J].J Biol Chem,2010,285
二、化学性质与毒理
雪卡毒素是一种脂溶性高醚类物质,毒性非常强,比 河豚毒素强100倍,无色无味,脂溶性,不溶于水, 耐热,不易被胃酸破坏,主要存在于珊瑚鱼的内脏、 肌肉中。
无论在数量上还是在毒性上,雪卡毒素是已知的对哺 乳动物毒性最强的毒素之一。
雪卡毒素中毒最显著的特征是“干冰的感觉” 和热感颠倒,即当触摸热的东西会感觉冷, 把手放入水中会有触电或摸干冰的感觉。雪 卡毒素中毒有临界值,毒素进入血液后,需 要很长时间才能将毒素排出,患者日后若再 次接触到雪卡毒素,就算吃下很少的份量, 超过临界值时也会产生中毒症状。
TTX对神经细胞的钠通道有着高度的阻滞作用, 可数[J].阻据中来断国源神海:洋经[3药]冲.林物动秋,金2的0,0传5罗,导素2兰4,,因长此孙东能亭产等生.ω明-显芋的螺毒局素部的麻研究醉进展
2、聚醚类毒素
结构特点:
具有很高的杂原子对碳原子的比例;结构特殊、新颖, 相对分子质量大;活性强、剧毒;广谱药效、作用机制独特, 多数对神经系统或心血管系统具有高特异性作用等。
1. 多肽类毒素
定义:海洋多肽类毒素是海洋生物毒素中毒性最强的 毒素,它特异地作用于离子通道或分子受体的亚型, 从而具有特定的生理活性,包括河鲀毒素和芋螺毒素。
最毒的海洋生物
最毒的海洋生物1、贝尔彻海蛇。
这是一种带有巨毒的生物,隶属于蛇亚目眼镜蛇科海蛇,甚至可以说是世界上最毒的海蛇了。
贝尔彻海蛇大多生活在澳洲西北部的阿什莫尔群岛的暗礁周围,长可达3米左右。
它们栖息于沿岸近海,特别是半咸水河口一带,以鱼类为食。
它的毒性较稳定,经100℃高温5分钟处理后仍能保持毒性,在酸、碱环境下也同样稳定。
2、河鲀。
河鲀又叫河豚,主要生活在温带海洋及河口,在我国近海有着广泛分布,少数种类繁殖季节会进入江河产卵,虽然外表非常可爱,但是毒素不容小觑。
毒素主要蕴含于肝脏和卵巢中,其他零散分布在肾脏、皮肤、血液等部位,一旦染上,轻则昏迷,重则令人死亡,而且目前无药可医,河鲀毒素是一种神经毒素,人如果使用0.5到3毫克就可能会致死。
而且非常的耐热,一般的加热很难去除。
3、绣花脊熟若蟹。
绣花脊熟若蟹别名为马赛克蟹,常生活与于低潮线至水深30米的岩石底或珊瑚丛中,它们的外表十分美丽,红白相错的花纹在身体上十分亮眼。
与外表相反的是它的毒素,是已知最毒的螃蟹,可以说是真正意义上的蛇蝎美人了。
成年的绣花脊熟若蟹毒素非常可怕,甚至可以毒死45000只老鼠。
4、芋螺。
芋螺别名鸡心螺,其种类很多,有不同的色彩和花纹,主要栖息在沙滩上或者沿海地区的珊瑚礁中,喜欢在热带海域生活。
芋螺是一种带有毒素的螺类,不同种类的芋螺所带毒素种类不一样,这些都被统称为芋螺毒素。
最可怕的毒素可以同时杀死十个人。
5、刺鳐。
刺鳐别名黄貂鱼,它们的身体扁平而巨大,尾部长度也很惊人。
据人类目前所知的,最大的刺鳐尾部有37厘米长,是已知体型最大的有毒鱼类,虽然刺鳐不主动攻击人类,但是不小心被其所伤,会十分凶险,轻则重伤重则丧命。
6、蓝环章鱼。
蓝环章鱼又名蓝圈章鱼,在日本、澳大利亚海域中间生活,体积娇小,全长不超过15厘米,主要食用鱼、虾、蟹等。
蓝环章鱼毒素主要是为了麻痹猎物,捕捉猎物。
蓝环章鱼强大的毒素令它们无往而不利,只要出击就会导致丧命。
海洋生物活性物质-海洋毒素
素
2. 作用于心脏系统的毒素:岩海葵毒素
3. 溶血毒素:海蛇毒素、甲藻毒素
4. 细胞毒素:海参毒素、膜海鞘肽、苔藓虫素
(四)化学系统分类
1. 海洋生物碱
氨基酸衍生物:骏河毒素、沙蚕毒素等 氮杂环生物碱:鞘丝藻毒素、束丝藻毒素、鱼腥 藻毒素等
胍胺类毒素:河豚毒素、石房蛤毒素等
萜类、甾体生物碱:
(二)结构与性质 1、结构:河豚毒素是一种氨基全氢化喹唑啉化合物。分 子式为C11H17N3O8,分子量为319。 细菌产生的
它没有毒腺,不 能分泌毒素
2、性质
(1)无色的针状结晶,熔点为220℃,不耐热 (加热将不同程度的失活)。 (2)溶于水,Ka=10-8.5,呈弱碱性;易溶于稀酒 精,而难溶于纯酒精,不溶于醚、氯仿、苯及 二硫化碳,其与生物碱试剂不发生任何沉淀和 颜色反应。 (3)能溶于酸,与酸作用可生成盐,如氢卤酸盐、 酒石酸盐等,但在PH较低时,不能长时间保持 稳定。
成全身痉挛,肌体麻
木,最终心脏麻弊而
导致窒息死亡。
从毒液中可以提炼出抗蛇毒的血清,还可 以分离出一种能溶解纤维蛋白的活性酶, 对心脑血管疾病可起疏导作用。
生活在深海域的 水母,其体内亦 含有剧毒。
海洋暖水域中会 “开花的”腔肠动 物海葵,其所含的 毒素要比眼镜蛇的 毒性高2000倍。
海葵、海绵及深海水母 中的毒索具有抑制肿瘤 细胞生长的奇特功效, 对白血病、恶性淋巴瘤、 肺癌等有理想的疗效
4. 大环内酯毒素
来源:蓝细菌、海绵、苔藓虫、软体动
物。
代表毒素:苔藓虫素、屋甲藻素、软海
绵素
5. 萜类毒素:
来源:海藻、海绵、珊瑚 种类:单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、呋喃萜
第六章海洋生物毒素
海洋生物毒素与新作用靶位的研究 肽类海洋生物毒素的研究 基因工程海洋药物 海洋中药的研究开发
河豚毒素
我国是最早研究河豚毒素的国家 20世纪50年代分离得到河豚毒素,1972年确定河豚
结构(降解法),分子式C11H17N3O3 来源:海洋细菌,人工养殖的河豚鱼没有毒 活性:神经毒素,具有抗癌作用、局部麻醉作用;
海洋生物毒素分类
来源:化学防御物质;
捕食海洋生物有毒物质,并累积;
生物的次生代谢产物
分类:
生物系统分类法
化学系统分类法
毒理作用分类法
毒性灾害分类法
生物系统分类法
分为:
藻类毒素 海绵毒素 贝类与螺类毒素 鱼类毒素 海蛇毒素
问题:
有毒海洋生物不是毒素的原始生物种 一种毒素可以广泛的存在多种生物中 某些毒素的生物来源难以确定
问题: 许多毒素的作用机理、作用靶位不清楚 一些毒素作用于多个靶位
海洋生物毒素特性
研究前景看好 化学结构的多样性 生物活性的多样性 高生物活性—刺尾鱼毒素、岩沙海葵毒素
的半致死浓度分别为0.05和0.15ug/Kg 特殊的作用机理
海洋生物毒素与生命科学、海洋药 物研究的关系
是生命科学的重要研究工具 推动化学与生物学的学科发展 促进化学生态学的发展 海洋生物毒素与创新药物的开发
化学系统分类法
分为:主要集中海洋生物碱、聚醚、多肽
海洋生物碱(氨基酸衍生物、氮杂环生物碱、胍 胺类生物碱、萜类、甾类)
聚醚类毒素----虾夷扇贝毒素、短裸甲藻毒素 多肽类毒素----芋螺、海葵、海胆 萜类毒素-----海藻、珊瑚 大环内酯毒素----海绵、海兔 皂甙类毒素----海参、海星
也是研究钠离子通道的重要工具
海洋生物毒素的研究方法
第八章海洋生物毒素
μg/kg, μg/kg,与已知毒性最大的天
21
刺尾鱼毒素:0.13
然肉毒杆菌毒素相比只低25倍。
22
三、海洋生物毒素的开发利用前景
结构独特而新颖,活性强而广泛,主要作 用于Na、K、Ca等离子通道;
防治神经系统疾病、心血管疾病、抗肿瘤、 抗病毒的临床药物或重要导向化合物;
如大田软海绵酸、鳍藻毒素。 2 、中性成分:聚醚内酯,如蛤毒素、扇贝毒 素、虾夷毒素。 3 、其它成分
具很强耐热性,一般烹调方法不能去除。
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二、生物来源 最初从大田软海绵中分离而得出。 来源于形成赤潮的甲藻类,如渐尖鳍藻。
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三、毒理与药理活性
强效细胞毒性化合物
1、毒理主要引起腹泻
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二、生物来源 赤潮的主要藻类:短裸甲藻。 是赤潮的最主要浮游生物之一。
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1971年,美国佛罗里达州爆发的赤潮灾难, 导致每天上百吨鱼贝类死亡,
人、畜因吸入有毒的气雾而引起严重的毒害。
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三、毒理与药理活性
又称为神经贝类毒素,具有神经毒作用,
胃肠道系统、神经系统症状:四肢刺痛、身体冷
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2、消化系统症状
3、心血管系统症状
四、作用机理
1、西加毒素是电压依赖性Na通道激动剂,可
增加细胞膜对Na的通透性,产生强去极化,
使神经细胞肌肉兴奋性传导改变。
可被河豚毒素拮抗;
2、刺尾鱼毒素是电压依赖性Ca离子通道激动 剂,可增加细胞膜对Ca2 的通透性。
可致骨骼肌、平滑肌、心肌钙依赖性收缩。
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4、有毒棘皮动物: ①棘皮动物 因其皮肤表面通常有保护性的突出刺而得名。 约6000种,有毒种类约20余种;
最毒的海洋生物,毒性超过眼镜蛇,蓝环章鱼有多狠
最毒的海洋生物,毒性超过眼镜蛇,蓝环章鱼有多狠一、贝尔彻海蛇,生活在澳大利亚西北部的阿什莫尔群岛的暗礁周围。
长可达3米左右。
它们栖息于沿岸近海,特别是半咸水河口一带,以鱼类为食。
贝尔彻海蛇释放的毒液能够在短短数秒钟之内让猎物瘫痪并最终走向死亡之路,并且当前尚无血清可以解毒。
不过庆幸的是,世贝尔彻海蛇性情温和,很少攻击人类,更喜欢捕杀鳗鱼、贝类以及小虾。
二、河豚,世界上或许没有一种鱼类像河豚这样可爱又极具伤害性吧。
虽然名字叫做“河豚”,但却洄游于大海与江河之间。
作为世界上第二毒的脊椎动物,河豚体内的毒素轻则让人窒息,重则足以让人丧命,而目前没有对抗这种毒素的解药。
据悉,一只普通河豚体内的毒素足以杀死20个成年人。
三、芋螺,芋螺又存有一个外号“鸡心螺”,主要生长于热带海域,通常多生活在冷海,属软体动物,在珊瑚礁、沙滩上经常能够看见它们美丽的身影。
不过,你可以千万别被它色彩斑斓的外表给蒙蔽了。
芋螺就是一种所含剧毒的海洋生物,它的尖端部分暗藏着一个不大的开口,里面存有毒牙,可以从这里箭出来毒液,不足以并使一个成年人一命呜呼。
芋螺肉食性海洋动物,通常以海洋蠕虫类动物、小鱼、甚至其他软体动物为食。
由于鸡心螺的行动相当缓慢,使得它们身体进化了带有剧毒的“鱼叉”四、绣花脊熟若蟹,绣花脊熟若蟹又叫作马赛克蟹,原产于日本、斐济、萨摩亚、澳大利亚、新加坡、马来半岛以及中国大陆的海南岛等地,它的全身布满红白相间的网状花纹,非常可爱。
绣花脊熟若蟹生活环境为海水,常生活于低潮线至水深30米的岩石底或珊瑚礁丛中。
其存活的海拔上限为—30米。
绣花脊熟若蟹就是未知镇压者的螃蟹,他们的体内有的所含河豚毒,有的所含麻痹性贝毒,有的所含海葵毒。
一只成年绣花脊熟若蟹体内的毒素可以毒死只小老鼠。
五、蓑鲉,蓑鲉又被称之为“狮鱼”,是家养鱼缸中备受欢迎的`宠物。
这种鱼看似温顺,但扇形排列的棘刺却也具有令人吃惊的毒性。
国家海洋和大气管理局表示,虽然蓑鲉不会给人类造成致命伤,但被棘刺刺中也会引发头痛、呕吐和呼吸困难,决不是一个好惹的家伙。
海洋生物毒素分类(一)
海洋生物毒素分类(一)海洋生物毒素分类总述海洋生物毒素是在海洋生态系统中产生的一类有毒物质,它们对人类和其他生物产生严重的毒性作用。
根据毒素的来源和特征,可以将海洋生物毒素分为以下几个分类:藻类毒素1.藻类毒素是由海洋中的藻类生物产生的毒素。
这些藻类毒素主要通过生物链传递给其他生物。
2.藻类毒素可以分为以下几类:–热带赤潮毒素:主要由赤潮藻类产生,对人类和海洋生物有毒性。
–嘌呤类毒素:主要由溶藻冰藻等产生,对贝类和其他海洋生物有毒性。
–多元酮类毒素:主要由麦角菌等产生,对鱼类和贝类有毒性。
1.海绵毒素是由海绵生物产生的毒素。
海绵毒素通常是一种天然有机物,对人类和海洋生物有毒性。
2.海绵毒素可以分为以下几类:–青蒿素:一种常见的海绵毒素,对虫类和人类具有抗疟疾的治疗效果。
–烯丙基咪唑类毒素:主要由一些海绵菌属产生,对细菌和海洋生物有毒性。
贝类毒素1.贝类毒素是由贝类生物产生的毒素。
这些贝类毒素通常存在于贝类的内脏中,对食用贝类的人类具有毒性。
2.贝类毒素可以分为以下几类:–腹毒素:主要由梭菌虾青贝等产生,对人类的中枢神经系统具有毒性。
–肝毒素:主要由赤潮产生的藻类引起,对人类的肝脏有毒性。
–肌毒素:主要由贻贝牡蛎等产生,对人类的消化系统和肌肉有毒性。
1.鱼类毒素是由鱼类生物产生的毒素。
这些鱼类毒素通常存在于鱼类的内脏或皮肤中,对人类具有毒性。
2.鱼类毒素可以分为以下几类:–塘毒素:主要由龙虾、蟹等食用鱼类产生,对人类的中枢神经系统有毒性。
–血毒素:主要由虎鱼等产生,对人类的心脏和循环系统有毒性。
以上是海洋生物毒素的主要分类,每种毒素都有其特定的来源和毒性作用。
对于海洋保护和海产品食品安全具有重要意义。
海洋中毒素的检测方法及危害评估研究
海洋中毒素的检测方法及危害评估研究一、海洋中毒素的概念海洋中毒素是一类在海洋生物体内产生并在食物链中进行传递的生物毒素,包括贝类、藻类、鱼类、海洋哺乳动物等多种海洋生物。
这些毒素对人类和动物的中枢神经系统、心血管系统、肝脏和肠道等产生不同程度的影响,有些甚至会导致死亡。
二、海洋中毒素的种类1.壳聚糖海藻毒素(Ciguatoxin,CTX):主要分布在热带和亚热带地区的珊瑚礁海域,是导致食用热带和亚热带地区一些蓝鳍金枪鱼、棘胸鲷等鱼类中毒的主要原因。
2.类毒素(PSP):主要由含毒螺毒素和毒藻螺毒素构成,存在于贝类、藻类、螃蟹、海胆等海洋生物中,在人体内主要影响中枢神经系统。
3.肝毒素(ASP):主要存在于贝类中,特别是贻贝属、褐盒属、彩虹贻贝属等,对肝脏具有特异性毒性,可引起肝细胞损伤和坏死。
4.河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX):主要分布在各大洋中的温带和热带地区,是海洋生物中具有最强毒性的毒素之一,引起的中毒往往会导致呼吸和循环系统衰竭。
三、海洋中毒素的检测方法为了及早发现并控制海洋中毒素的风险,科学家们研发出了多种检测方法。
1.荧光免疫分析法(FIA):基于抗体和它的背景模拟(参考物)结合反应,检测藻类和贝类中毒素的浓度。
2.高效液相色谱法(HPLC):通过分离和检测样品中的毒素,是一种检测肝毒素和河豚毒素的有效方法。
3.毒素生物学检测法:包括用小鼠、兔子等动物进行生物学实验,检测海洋中毒素存在与否。
4.细胞毒素生物学检测法:适用于不含低浓度的海洋毒素,通过检测细胞的生长和代谢状态来检测毒素的存在与否。
5.基因检测法:利用PCR等方法检测样品中的基因信息,确定样品中河豚毒素Aleutian(TCA)的存在与否。
四、海洋中毒素的危害评估海洋中毒素对人类和动物的危害显而易见。
如果海洋中毒素含量高,食用海鲜等海洋生物可能会导致中毒,轻者会出现呕吐、腹泻等症状,重者可能会造成死亡。
此外,海洋中毒素含量高的地区还可能对当地的渔业造成威胁,对经济发展产生负面影响。
第六章 海洋毒素
海洋软体动物,包括蛤类,摄食了这类海藻后, 毒素可在中肠大量蓄积。其摄入的毒素含量决 定于海水中该藻的数量和经蛤类滤过的海水数 量。蛤类投入此种毒素对其本身并无危害,因 毒素在其体内处于结合状态。但当人食用蛤肉 后,毒素则迅速被释放,引起中毒。 中毒的主要表现为食后15min到2~3h,出现 口唇,手、足和面部的神经麻痹,接着出现行 走困难、呕吐和昏迷,严重者常在2~12h内死 亡。死亡率一般为5%~18%。
河豚毒素对各种动物的毒性
动物 大鼠 豚鼠 小鼠 家兔 家兔 狗
给药 途径 皮下 皮下 皮下 皮下 静脉 皮下
最小致死剂量 (μg/kg) 2.7 4.5 8.0 8.0 3.0 9.0
河豚毒素对各种动物的毒性
猫
皮下
10.0
河豚毒素是神经细胞膜药物研究的标准工具药,临床上 用于治疗各种神经肌肉痛、创伤及癌痛,肠胃及破伤风 痉挛等。也用于局部麻醉药及神经性汉森(Hansen) 型疾病等。
1mg石房蛤毒素即可使人中度中毒。 石房蛤毒素对人的最小经口致死剂量为1.4~4.0mg/ kg体重。对小鼠的径口LD50为0.263mg/kg体重,腹 腔注射的LD50为10ug/kg体重。 石房蛤毒素不能经水洗清除,对热有一定的耐受性, 据测定,经116℃加热的罐头,仍有50%以上的毒素 未被去除。目前,对麻痹性蛤类中毒尚无有效的解毒 剂。
再通过关闭机制(gating mechanism)使通道关闭, 河豚毒素作用于毒素受体(RTOX),可使h闸门 (h—gate)关闭,阻滞钠离子通过细胞膜,使细胞膜 失去极化状态,从而抑制甚至阻断了神经一肌肉的传 导过程,导致神经肌肉活动障碍,严重者可发生麻痹 状态。
最后可引起呼吸中枢麻痹使呼吸停止,血管中枢麻痹,可 引起血压下降,脉搏迟缓。最终因呼吸停止和循环衰竭而 死亡。
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1)大田软海绵酸、轮状鳍藻毒素(冈田矶海绵)
2018年9月27日星期四
9
2)扇贝毒素(PeTX):
新颖骨架聚醚内酯,强肝脏毒性 3)Yessotoxin: 梯状醚环骨架,具硫酸基(特征)
2018年9月27日星期四
10
4、短裸甲藻毒素(Brevetoxin)
美国的墨西哥湾沿岸,短裸甲藻赤潮
2018年9月27日星期四
22
2、Kainic acid 海人草,摄取过多死亡
2018年9月27日星期四
23
六、多肽类毒素
1、节球藻素(Nodulain) 环状5肽 肝脏毒素
2018年9月27日星期四
24
2、铜绿微囊藻毒素(Microcystin)
环状7肽
肝脏毒素
2018年9月27日星期四
27
七、脂溶性酚类
海兔毒素(Aplysiatoxin)
去溴海兔毒素(Debromoaplysiatoxin) 巨大鞘丝藻、墨绿颤藻、钙生裂须藻 皮肤炎症
2018年9月27日星期四
28
八、含磷化合物
鱼毒性磷化物 短沟盘藻 PB-1 Gb-4
2018年9月27日星期四
2018年9月27日星期四 16
2、石房蛤毒素(STX)
细菌
麻痹性贝类中毒
1975年确定结构 生物碱毒素 小白鼠 LD50:9ug/kg
选择性阻止Na的流入
药理工具
强局麻作用,普鲁卡因10万倍
2018年9月27日星期四 17
3、鱼腥藻毒素、鞘丝藻毒素
水华鱼腥藻 生物碱类神经毒 巨大鞘丝藻 吲哚碱类神经毒
1、Hemoysin
小定鞭金藻赤潮,蔓延快,鱼、虾、贝大量死亡 强溶血活性化合物
2018年9月27日星期四
20
2、卡氏前沟藻毒素 甲藻 1987年,日本安元氏 半乳糖甘油酯
2018年9月27日星期四
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五、记忆性丧失性氨基酸贝毒
1、Domoic acid 1987.11.,加拿大大西洋沿岸中毒事件 腹痛、拉痢、呕吐、记忆丧失、意识障碍 重症昏睡,记忆丧失为显著特征——记忆性丧失性贝毒 紫贻贝(硅藻) Domoic acid(驱虫)
海洋动物蛋白生产的一般工艺 简述我国水产品加工、综合利用的问题 简述海藻生物多糖提取分离的一般工艺 简述蛋白质营养价的评价内容
简述甲壳素功能和利用
2018年9月27日星期四
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毒性作用机制、药理作用、起源研究具重要意义
2018年9月27日星期四 14
头痛、关节炎、破伤风、霍乱、伤寒、哮喘、晚期癌症、戒毒等 开发价值很大
2018年9月27日星期四
15
应用前景
慢性疼痛
抑制去钾肾上腺素过度分泌引起的不良反应
神经麻醉产生的镇静、镇痛、解痉挛等 局麻>常用麻醉药10000倍 20世纪60年代开始使用,强镇痛剂 作用缓慢持久,未见成瘾报道 代替吗啡、阿托品、南美筒箭毒等治疗神经痛
25
3、芋螺毒素(GTX) 地纹芋螺腺体
抑制骨骼肌活动电位发生
抑制骨骼肌收缩
2018年9月27日星期四
26
多种生物学活性
麻、颤、惊、昏、多动、死亡等
第一个阻断钙通道的多肽
食鱼性芋螺:地纹芋螺、魔术家芋螺、线纹芋螺
离子通道、受体的生化探针 生化、生理、药理研究工具源自2018年9月27日星期四
大量鱼、贝类死亡
2018年9月27日星期四
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5、皮群海葵毒素(Palytoxin,PTX) 血管收缩、冠状动脉痉挛
显著细胞毒活性(0.15ug/Kg)
最强冠状动脉收缩剂 作用强度>血管紧张素100倍 升血压(伴心律失常,心脏停博)
2018年9月27日星期四
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6、 Polycarefnoside
海洋毒素50多种 特异、罕见化学结构,特殊生理活性 学术意义、实际应用价值
2018年9月27日星期四
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2018年9月27日星期四
4
2018年9月27日星期四
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二、聚醚类化合物
1、西加毒素(Ciguatoxin,CTX) 中毒分布最广,2~5万人/年
消化系统:泻痢、呕吐
循环系统:血压下降、脉搏减弱 神经系统:知觉异常 症状恢复较慢,死亡者较少
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具有独特化学结构的化合物被发现 不但对许多基础学科的发展起了重大作用 而且又有多种重要实际应用价值 聚醚类毒素——海洋天然产物特有化学结构
药理、毒理特性特殊
以毒素为基础寻找高活性药物 海洋毒素:未来可能发现重要药物的主要领域
2018年9月27日星期四
30
课程测试题
原甲藻
小白鼠最小致死量:0.35ug/Kg(河豚毒素30倍) 人(口):最小致病量70ng
6
2018年9月27日星期四
2、刺尾鱼毒素(Maitototin,MTX)
2个硫酸酯、Mw3434(巨大聚醚化合物) 化学结构不清楚
小鼠最小致死量:50ng/Kg(河豚毒素200倍) 非蛋白毒素毒性最强 影响细胞膜Ca2+出入(引人注目)
2018年9月27日星期四
18
4、Neosurugatoxin、Prosurugatoxin
0.2~0.3 ug可使小鼠瞳孔完全扩大 阿托品10倍,对烟碱受体有特异作用 活性是现在广泛使用的神经阻断剂的1000倍 可望成为特异性优良的生化试剂
2018年9月27日星期四
19
四、溶血性糖脂类
1991年4月,关岛,多穴藻属,食物中毒 13人中毒,3人死亡 世界各地分布,广泛食用 Polycarefnoside 醚环、三烯烃
2018年9月27日星期四
13
三、含氮化合物
1、河豚毒素(TTX)
肉味鲜美(日本奉为时尚)
强毒,典型神经Na+通道阻断剂
中毒:肢体麻木、瘫痪、死亡 镇痛、镇静、降压、解痛等,局麻
阐明细胞信息传递的新的机理
7
2018年9月27日星期四
3、致泻性贝毒
1976年,日本宫城县,紫贻贝食物中毒——腹泻
双壳贝——致泻性贝毒 欧洲每年5000人中毒(毒素:致癌剂) 停止双壳贝养殖,严重威胁双壳贝养殖业 日本:系统研究 毒素:按骨架分3群,共10种
2018年9月27日星期四
第六节
一、研究现状
海洋生物毒素
海洋生物生长代谢过程产生的对另一种生物有毒性作 用的产物
2018年9月27日星期四
1
丰富的海洋生物毒素
重视:活性、结构、海洋生物医学、药物潜能 抗肿瘤、抗病毒、预防心血管、老年病等
我国起步较晚;河豚毒素、海葵毒素
2018年9月27日星期四
2
生源学、化学、毒理学、药理学、分子生物学、基因工程等