赤潮毒素中腹泻性贝毒和麻痹性贝毒的研究及进展

的研究及进展
丁君
( 大连水产学院 农业部海洋水产增养殖生态学重点开放实验室, 辽宁 大连 116023)
摘要: 阐述了赤潮毒素中腹泻性贝毒和麻痹 性贝毒的 传播途 径以及 两种贝 毒的种 类、结
构及其理化、毒理性质 , 着重 介 绍了 腹泻 性 贝毒 的 分析、检 测 方法, 包括 小鼠 分 析法、
第3期
丁君: 赤潮毒素中腹泻性贝毒和麻痹性贝毒的研究及进展
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5) 免 疫 分 析 ( Immunoassays) 包 括 放 射 免疫 分 析 ( RIA) 和 酶 联 免疫 分 析 ( ELISA) 两种, 该法具有选择 性高、灵敏度好的特点。RIA 可以检测到 012 Lmol 的 OA, ELISA 法中所采用的抗体仅与 DTX 和 OA 反应, 但不与其它毒物反应, 因此专一 性较强, 灵敏度可达 10- 9 ( OA) [ 7] 。 11312 化学分析法
收稿日期: 1999210212 作者简介: 丁君 ( 1973- ) , 女, 助理研究员。
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丁君: 赤潮毒素中腹泻性贝毒和麻痹性贝毒的研究及进展
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1 腹泻性贝毒
111 引发腹泻性贝毒的藻类及腹泻性贝毒毒素的传播途径
在中国引发腹泻性贝毒 的藻类有: 渐尖鳍藻 ( Di nophy sisacuminata ) 、具尾鳍藻 ( D1 cuta ) 、倒卵 形鳍 藻 ( D1f or tii ) 、底 层原 甲 藻 ( P rorocent rum l ima ) 、 D1 mi tra 、 D1 novegica 、 D1 saccul us 和 D1 tr opos 等[ 1] 。
1) 气相色谱法 ( gas chromat ography, GC) 可用于分离和测定 OA 系列的毒物, 用乙醚萃取产毒藻类或可疑贝样, 分离和纯化时用硅胶渗透色谱和反相分配色谱, 用氢 焰检测器分析毒物的三甲硅油的衍生物。
2) 高效液相色谱法 ( HPLC) 该法现已广泛为研究者所接受。首先用体积分数 为 80% 的乙醇萃取样品, 过柱、淋洗纯化萃取物, 对于不同的物质, 用不同的荧光物 质、色谱柱和流动相进行分析纯化[8] 。
2 麻痹性贝毒
211 引发麻痹性贝毒的藻类及麻痹性贝毒的传播途径
在中国麻痹性贝毒主 要来源于 有毒甲藻。这些甲 藻大多数 属于膝沟 藻属 ( Gony aul ax ) 和 Pyr odinium 属。膝沟藻属包括 G1 acatenella 、G1 catenel la 、 G1cohor ticula 、 G1 exca vata 、 G1f ra tercu 、G1 iber icum、 G1 monila ta 、 G1polyedra 、 G1polygra mma 、 G1 ta mar ensis 和其变种 G1 ta mar ensis Var . 等。P yrodi ni um 属包括 P 1 baha mense 和其 变种 P 1 bahamense Va r1 compr essa 、P 1 phoneus 等。不但这些赤潮生物的游动细胞中含 有麻痹性贝毒毒素, 而且它们的非游动性暂时性胞囊和休眠胞囊中也含有麻痹性贝毒毒 素。Dale 等报道休眠胞囊中的 麻痹性贝毒毒素含量比游动细胞的含 量高 10~ 1000 倍 ( 引自文献 [ 9] ) , 而 Oshima 等测得麻痹性贝毒毒素在 G1 t amar ensis 休眠胞囊和游动细 胞中的含量相同 ( 引自文献 [ 10] ) 。
海洋中有 4000 余种浮游藻类, 其中约有 300 种是可以引起海水变色的赤潮种, 这 当中约有 70 种能产生毒素。由毒藻产生的毒素往往经贝类、鱼类等传播媒介造成人类 中毒, 因而这类毒素通常被称为贝毒、鱼毒, 而不是赤潮毒素或藻类毒素。其中常见的 5 种毒素有: 麻痹性贝毒 ( P aralyt ic shellfish poisoning, PSP ) 、腹泻性贝毒 ( Diarrhet ic shellfish poisoning, DSP) 、神经性贝毒 ( Neurot oxic shellfish poisoning, NSP ) 、记忆缺 失性 贝毒 ( Amnesic shellfish poisoning, NSP ) 和西 加 鱼毒 ( Ciguatera fish poisoning, CFP ) , 这 5 种毒素中以麻痹性贝毒和腹泻性贝毒因其在世界范围内分布广、危害大而 受到重视。
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一般性的加热烹调处理毒素仍较稳定[ 2] 。
三类腹泻性贝毒的毒理作用各有不同, 大田软海绵酸 ( OA) 对小鼠的腹腔注射的 半致死量为 116 @10- 8 g/ g, 会使小白鼠或其它动物腹泻, 现已证明其是一种重要的癌 症促进剂。鳍藻毒素- 3 只会引起腹泻, 小白鼠半致死量为 5 @10- 8 g/ g。第二类大环 内酯- 扇贝毒素对小白鼠的半致死量为 116 @10- 7~ 717 @10- 7 g/ g, 作用是损伤肝。而 磺化毒素及其衍生物的作用部位是心肌, 对小白鼠的半致死量为 1 @10- 7 g/ g[4, 5] 。
关键词: 赤潮; 麻痹性贝毒; 腹泻性贝毒
中图分类号: X55
文献标识码: A
20 世纪以来, 赤潮在世界范围内频繁暴发, 直接或间接地影响渔业、滨海旅游业 以及人类的健康, 并破坏海洋生态系统。以中国渤海海域为例, 1998 年发生了面积达 5000 km2 的赤潮, 今年 7 月渤海再次发生大面积赤潮, 面积达 6300 km2, 其生态系统 遭到严重破坏。依据赤潮生物对其他生物的作用情况可将赤潮分为 3 类: ( 1) 无毒赤 潮; ( 2) 对人无毒, 但对鱼类及无脊椎动物有毒的赤潮; ( 3) 有毒赤潮。在有毒赤潮 中, 赤潮毒素作用于人类消化系统、神经系统或心血管系统, 引起中毒, 威胁人类健 康, 这类赤潮最应引起重视。本文中讨论的麻痹性贝毒毒素和腹泻性贝毒毒素即由有毒 赤潮产生。
人类或鸟类误食了含有麻痹性贝毒的中间媒介生物会引起中毒。常见的媒介生物 有: 日 月 贝 ( Amusi um pleuonetes ) 、 巨 蛎 ( Cra ssost rea bel cheri 、 C1 cucull ata 、 C1 gigas) 、硬 壳蛤 ( Mercenaria mercenari a ) 、文 蛤 ( Mer itr ix cast a 、 M1 meri tr ix ) 、 扁顶蛤 ( Modiol us modiol us) 以及沙海 螂 ( Mya ar enar ia ) 、贻贝 ( Myt ilus calif or ni2 a nus、 M1 chi lensis、 M1 edulis ) 、 扇 贝 ( P ectenalbila ns、 P 1gra nais ) 、 蛤 仔 ( Rudi 2 tapes philippinar um 、 R1 phil ippi nensis) 、 石房 蛤 ( Saxidomus giga nt eus、 S1 nut all i ) 等。[ 1, 2]
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大 连 水产学 院学 报 JOURNAL OF DALIAN F ISHERIES UNIVERSIT Y
Vol. 16 No. 3 Sep . 2 0 0 1
# 综述#
文章编号: 1000- 9957( 2001) 03- 0212- 07
赤潮毒素中腹泻性贝毒和麻痹性贝毒
212 麻痹性贝毒的种类、结构及其理化、毒理性质
麻痹性贝毒是由石房蛤毒素及其天然衍生物组成。到目前为止, 知其组成成分都是 拥有胍基的三环化合物 ( 图 3) 。
麻痹性贝毒是一类神经性毒素, 其分子量低, 是一种二代盐, 白色, 碱性, 易溶于 水, 微溶于 甲醇和乙 醇, 不溶 于非极性 溶剂。它 有两个 滴定基, PKa 分别 是 812 和 1115。它们之间很容易相互转化, 即毒性低的也可转化为毒性高的。
图 2 腹泻性贝毒中性成分的化学结构
113 腹泻性贝毒的分析检测方法
11311 生物分析检测法 1) 小白鼠分析检测法 ( mouse bioassay) 该法是由 Yasumoto 等[6] 建立的, 现为
许多地区检测腹泻性贝毒所用。即用丙酮等有机溶剂提取贝类或其它样品中的腹泻性贝 毒, 过分离柱, 吹干浓缩, 以体积分数为 1% 的吐温- 60 生理盐水溶解残留物, 腹腔注 射小白鼠, 观察存活情况, 计算毒力。现中国商检部门即用此方法。作者用此方法检测 了 1998 年渤海赤潮中兴城海域腹泻性贝毒的情况, 结果发现该地区贝类中腹泻性贝毒 的含量达到 011 Mu/ g。
112 腹泻性贝毒的种类、结构及其理化、毒理性质
腹泻性贝毒是一种脂溶性物质, 其化学结构是聚醚或大环内酯化合物。根据这些成 分的碳骨架结构, 可将它们分成 3 组: ( 1) 酸性成分的软海绵酸及其天然衍生物 ) ) ) 鳍 藻毒素 Ñ - Ó ; ( 2) 中性成分的聚醚内酯 ) ) ) 蛤毒素 ( PTX Ñ - ×) ; ( 3) 其它成分的 扇贝毒素 ) ) ) 45- 羟基扇贝毒素。它们是由彼此相连的环醚组成的[ 3] ( 图 1~ 2) 。
图 1 腹泻性贝毒 的酸性成分的化学结构
国内外研究较多的大田软海绵酸及其衍生物是一类多环聚醚类的脂肪酸衍生物。它 们结构相似, 化学性质十分接近。大田软海绵酸为无色固体、能溶于甲醇、乙醇、氯仿 和乙醚等有机溶剂, 是一种脂溶性物质, 不溶于水, 熔点 134 e , 不吸收紫外线, 对于
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大连 水产 学院学 报
大鼠 分析法、肠回路分析法等生 物分析 法及气相 色谱、高 效液相 色谱等 化学 分析法 。在
麻痹 性贝毒的分析、检测方法中 着重介 绍了小鼠 法、免疫 分析法、细 胞毒 性检测 法等 生
物方法及高效液相色谱法等化 学方法。这 些方法 均被国 内外各赤 潮研究、 检测单 位所 广
泛采用, 具有很好的实用性。
鳍藻的细胞侧扁, 大致呈椭圆型, 横沟明显, 在细胞前部, 纵沟短。纵沟、横沟处 有类似鱼鳍的边翅, 横沟处的扁翅为漏斗状。细胞长 40~ 110 Lm, 宽 30~ 100 Lm, 它 的很多种类能产生腹泻性贝毒。此类甲藻在中国南海常年有分布。
在贝类、鱼类和其他动物的滤食或摄食过程中, 海水中产生腹泻性贝毒的藻类作为 食物转移到它们的胃或食道中, 经胃和肠消化、吸收并导致 DSP 在贝体内的积累。积 累这类毒素的贝类有日本栉孔扇贝 ( Chla mys nipponesis aka za ra ) 、凹线蛤蜊 ( Muct a sulcat ara ) 、沙海螂 ( Mya arenari a ) 、 紫贻贝 ( Mytil us cdulis) 、牡蛎 ( Ost rea sp1) 、 P at inopeclen yessoensis、P l acopect en maglla ni cus、凤螺 ( S trombus sp1) 和锦蛤 ( Tapes j aponica ) 等[1, 2] 。
4) 细胞毒性分析 ( cyfofoxicit y) 该法分两种: ( 1) 测定鼠肝细胞经贝毒萃取物 处理后的乳酸脱氢酶渗漏状况, 该法尚不成熟, 需进一步 研究后方可用于 毒性检测; ( 2) L1210 鼠白血病细胞的生长抑制法 用血清培养 L1210 鼠白血病细胞, 加入毒物萃 取物, 测定其细胞生长受抑制的情况, 即可判断其毒性大小。
2) 大鼠分析检测法 ( rat bioassay) 取可疑贝样肝胰腺, 混在 6 g 磨碎的鼠食中喂 给禁食 24 h 的大鼠 ( 100~ 200 g) , 观察其摄入量及粪便的情况, 毒性大小可对照 5大 鼠分析法的毒性参数6 从中查出。
3) 肠回路分析 ( int est inal loop assay) 用体积分数为 1% 的吐温- 60 生理盐水将 悬浮的 DSP 毒物溶解, 注射到兔子或老鼠的肠回路中, 富积的流体体积 ( mL) 与肠回 路的长度 ( cm) 之比大于 10 即认为该样有毒[4] 。