免疫方法在藻毒素及贝毒素检测中的应用.

郭皓

摘要有害藻类自身或通过食物链在鱼类、贝类等生物体内蓄积，对生物直至

人类产生危害。藻类毒素和贝毒的检测方法要求快速、方便、准确，并且在其

含量极微时即可检出以起到预警作用。免疫方法使之成为可能。本文介绍了免

疫测试技术的基本原理及其在藻毒素和贝毒检测中的应用，总结了该方法的应

用前景和不足之处，旨在常规检测中推广和普及免疫方法。

关键词免疫检测技术藻毒素贝毒

中图分类号X834.02

The use of immunological methods for the detection of

phycotoxin and shellfish toxin

Guo Hao

National Marine Environmental monitoring Center, Dalian 116023, China

Harmful algae can do great harm to organisms even to human

through food chain by accumulating in shellfish and fish or by themselves. The immunological examination technique is fast, easy and accurate even in trace amount of phycotoxin and shellfish toxin. The theory of immunological diagnosis as well as the prospect and defect of these methods and their application in phycotoxin and shellfish toxin determination are introduced. The method deserves spreading and using in routine monitoring program.

Key words: immunological examination, phycotoxin, shellfish toxin

海洋中有毒藻类的爆发性增殖或通过食物链的转化可能对海洋生态环境、

水产养殖业和人类健康安全产生直接或间接的危害。有毒藻类自身或通过在

鱼、虾、贝类等海洋生物体内的蓄积可产生多种毒素，其中危害性较大的几种

毒素分别是麻痹性贝毒(PSP)、腹泻性贝毒(DSP)、神经性贝毒(NSP)、西加鱼毒素(CTX)、遗忘症贝毒(ASP)等。贝毒危害具有突然性和广泛性，其特点为防治

困难、毒性大、反应快、无适宜解药等。目前世界各国对藻类毒素和贝毒的分

析采用了许多先进技术和方法，如层析，高效液相色谱，质谱及X—射线衍射

等确定了一些毒素的结构和组成，此外免疫方法也被广泛应用于赤潮毒素检

测。该方法具有快速、准确、便利的特点，利用抗原—抗体反应确定毒素类型

及含量。在哺乳动物系统中，当某一特定藻毒素的高敏感毒性达到一个合适的

抗体效价时，免疫反应变得十分复杂。这种免疫测试的敏感性要比相应的鼠生

物测试法或HPLC方法敏感得多——甚至检测毒素的数量在pg级(10-12g)［1］。

1 免疫与免疫测试技术

免疫(immunity)指机体识别和排除抗原性异物，即机体区分自身与异己的

功能，包括防御、自身稳定和免疫监测三个部分［2］。免疫方法包括

ELISA(酶联免疫吸附检测)、RIA(放射免疫分析)、EIA(竞争性酶免疫分析)及

S-PIA法(固态免疫珠检测)等。免疫检测有许多不同类型的分析方法，如直接

和间接配对法(竞争交叉反应)、双抗体“夹心”法检测等。免疫分析检测系统

通常采用放射性标记(RIA)、荧光标记(FIA)，免疫电子显微镜法等，也可使用

其他检测模式，如化学发光法［1，3］。

用于毒素和贝毒检测的免疫方法为生物体外测试法，以抗原—抗体特异性

反应作基础，其中包括凝集反应、沉淀反应、补体参与反应等［3］。其原理是根据将诸如兔子等暴露毒素中，以功能性抗原刺激兔子产生抗体，然后从兔血

清中提取抗体。抗体可用放射性或荧光物质标记。提取的藻类毒素或匀浆后的

贝类组织(如贻贝)暴露于标记物，然后检测抗血清—抗原混合物中放射性或荧

光强度以测定样品中的毒素含量［4］。

近十年来，用于藻毒素及贝毒检测的免疫方法得到迅速发展，已有多种可

靠的免疫诊断试剂盒用于分析不同的藻毒素。但由于缺乏与之相关的提纯毒

素，以及难以从相应的小分子毒素如石房蛤毒素(STX)和软骨藻酸(domoic acid)中提取稳定的免疫抗原而限制了该研究的发展。IOC(政府间海洋组织)对免疫测试技术在藻类毒素及贝毒检测中的发展和不足作了较详细的介绍［1］，本文就免疫测试技术在PSP、DSP和NSP检测中的应用进行探讨。

用于藻毒素检测的免疫分析由单克隆抗体或多克隆抗体所制备。通常多克

隆抗体比单克隆抗体的生产更加快速而且价廉，对复杂表位具有较高的亲和

力，可以得出异源性广谱分析，即与相应抗原更广泛的交叉反应。单克隆抗体

产生于一个永久性的细胞谱系，尽管比它们的多谱系副本稳定性略低，但能以

较低的变异性连续产生，更加适用于单一表位的检测。

免疫测试反应中，具有较少内源性抗原活性(半抗原)的低分子量组分在接

种前必须与某一载体(通常为蛋白质)相结合。与免疫反应相关的毒素主要来源

于单个容易得到的衍生物，其中可产生毒素的浮游植物和被影响的目标生物通

常有着必然的联系。在免疫方法的发展过程中，交叉反应十分重要。

2 免疫测试技术在PSP检测中的应用

麻痹性贝毒(PSP)是一类烷基氢化嘌呤化合物，类似于具有两个胍基的嘌呤核，为非结晶、水溶性、高极性、不挥发的小分子物质，在酸性条件下稳定，

碱性条件下发生氧化，毒性消失；毒素遇热稳定，并不被人的消化酶所破坏。

目前已分离出18种毒素，依基团的相似性分为3类：石房蛤毒素(saxtoxins, STX)、新石房蛤毒素(neoSTX)、膝沟藻毒素(gonyautoxins, GTX1—GTX10)及脱氨甲酰基石房蛤毒素(carbamyl-N-sulfo compounds, dcSTX)，其中毒性最强的为STX、neo STX、GTX1、GTX3和dcSTX(＞1300Mu.μmol-1)，但其他几种毒素

很容易水解成毒性成份。其来源生物均为甲藻，如Gonyaulax catenella, Alexandrium tamarense, Peridinium foliaceum, Pyrodinium bahamense var. Compressa等。

麻痹性贝毒是一类神经肌肉麻痹剂，其毒理作用为阻断细胞钠离子通道，

造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。对人体的中毒量为600～5000Mu，致

死量为3000～30000Mu，目前尚无对症解毒剂。PSP的毒性为LD503.4×10－

9。联合国卫生组织规定，100g贝类可食部分的PSP毒力超过80μg(400Mu)时