微囊藻毒素-LR在罗非鱼(Oreochromis niloticus)体内的动态分布
生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2010,29(9):1777-1781
微囊藻毒素?LR在罗非鱼(Oreochromis niloticus)
体内的动态分布*
陈家长1,2** 张美娜2 胡庚东1 瞿建宏1 孟顺龙1 范立民1
(1中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,中国水产科学研究院内陆渔业生态环境和资源重点开放实验室,江苏无锡214081;2南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡214081)
摘 要 应用腹腔注射染毒法,研究不同作用时间下微囊藻毒素?LR(MC?LR)在罗非鱼各
组织器官的动态分布三结果表明:除罗非鱼肌肉中MC?LR含量低于检出限(用ND表示未
检出)外,罗非鱼肝脏二血清二胆囊二鳃二肠道都有MC?LR检出;且各组织器官MC?LR残留量
的分布有明显的区别,其中以肝脏中残留量的平均值为最高,其变化区间为0.902~4.938
mg四kg-1,血清二胆囊二鳃二肠道的MC?LR残留量变化区间分别为ND~0.390mg四L-1二ND
~0.236mg四kg-1二0.0134~0.0369mg四kg-1二0.007~0.016mg四kg-1;染毒后84h,罗非鱼
肝脏二鳃二血清二胆囊中的MC?LR残留量都显著降低,且血清和胆囊中的MC?LR含量低于
检出限,表明罗非鱼对MC?LR具有很强的解毒机能;染毒后36h,胆囊和肝脏中的MC?LR
残留量骤然下降,由此推测胆囊和肝脏可能是罗非鱼对MC?LR的主要解毒器官;试验期
间,肌肉中MC?LR含量始终低于检出限,表明低剂量的MC摄入不会在罗非鱼肌肉中造成
明显的残留三
关键词 微囊藻毒素;腹腔注射;罗非鱼;动态分布
中图分类号 X174 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)9-1777-05
Dynamic distribution of microcystin?LR in tilapia(Oreochromis niloticus)body.CHEN
Jia?zhang1,2,ZHANG Mei?na2,HU Geng?dong1,QU Jian?hong1,MENG Shun?long1,FAN Li?
min1(1Key Open Laboratory of Ecological Environment and Resources of Inland Fisheries,Fresh?
water Fisheries Research Center,Chinese Academy of Fishery Sciences,Wuxi214081,Jiangsu,
China;2Wuxi Fishery College,Nanjing Agricultural University,Wuxi214081,Jiangsu,China).
Chinese Journal of Ecology,2010,29(9):1777-1781.
Abstract:By the method of intraperitoneal injection,this paper studied the dynamic distribution
of microcystin?LR(MC?LR)in the muscle,liver,serum,gallbladder,gill,and intestine of tila?
pia(Oreochromis niloticus).During the experiment,MC?LR was detected in the liver,serum,
gallbladder,gill,and intestine,but not detected in the muscle.A distinct difference was ob?
served in the MC?LR residues in different tissues or organs.The MC?LR residue was the highest
(0.902-4.938mg四kg-1)in liver,and was in the range of undetected to0.390mg四L-1in ser?
um,undetected to0.236mg四kg-1in gallbladder,0.0134-0.0369mg四kg-1in gill,and0.007
-0.016mg四kg-1in intestine,respectively.At84h after injection,the MC?LR residue in the
liver,gill,serum,and gallbladder decreased significantly,and no MC?LR was detected in serum
and gallbladder,which meant that O.niloticus had very strong detoxic ability on MC?LR.The
MC?LR concentration in the liver and gallbladder had a sharp decrease at36h after injection,
suggesting that liver and gallbladder could be the main detoxic organs of MC?LR.No MC?LR was
detected in the muscle during the experiment,which meant that MC?LR could not be accumula?
ted in muscle when O.niloticus was injected with low dosage MC?LR.
Key words:microcystin?LR;intraperitoneal injection;Oreochromis niloticus;dynamic distribution. *现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目(nycytx?48)三
**通讯作者E?mail:chenjz@https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,
收稿日期:2010?02?27 接受日期:2010?05?27
微囊藻毒素(microcystins,简称MC)主要是由淡水藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产生的一类单环七肽化合物三自1959年被发现以来,已有80余种构型的MC被确认;在众多异构体中存在最普遍二含量较多二毒性较大二研究较详细的是MC?LR二MC?RR和MC?YR(Harada,1999)三这类肝毒性物质能强烈抑制蛋白磷酸酶(PP?1和PP?2A)活性,从而导致机体的肝损伤,同时它还是一种肿瘤促进剂(Nishiwaki?Matsushima et al.,1991)三研究表明, MC能在大部分水生生物(包括藻类二水草二浮游动物二甲壳动物二贝类和鱼类)体内产生生物累积作用,并能通过食物链传递而危害人类健康(隋海霞等,2002)三由于MC的强毒性和高稳定性,使得MC 污染问题得到广泛关注三
罗非鱼是中国20世纪50年代引进的热带鱼类,1976年联合国粮农组织向全世界推荐为优良养殖品种三有研究指出,罗非鱼对蓝藻的消化率高,对蓝藻毒素的抗性也明显强于鲢鱼和小型滤食性动物枝角类(陆开宏等,2005)三关于MC在罗非鱼体内各组织器官的残留分布情况还没有系统地研究过三本研究以尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为受试动物,通过腹腔注射染毒法研究MC在鱼体各组织的动态分布,为分析评价MC的环境安全性提供相应的毒理学资料,为水产品质量安全控制和相关标准的制定提供科学依据三
1 材料与方法
1.1 试验鱼
试验鱼为尼罗罗非鱼,取自中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南泉养殖基地,平均体重60.49g,平均体长16.25cm三将新取回的罗非鱼在实验室驯养7d后,选择活动性强的健康鱼进行试验三
1.2 试验用水
曝气1周的去氯自来水,水温(20±1)℃,pH7.0 ~7.5,试验用水符合渔业水质标准(GB11607?89)三1.3 主要仪器二试剂
Agilent1100高效液相色谱仪,配有紫外检测器;Caliper SPE固相萃取装置;DL?180A水浴超声波装置;Sigma2?16K台式高速离心机;R?201真空旋转蒸发仪,配W?201恒温水浴锅;Suplco C18固相萃取小柱三
甲醇二乙腈:色谱纯(购自上海凌峰化学试剂有限公司);三氟乙酸:分析纯(购自国药集团化学试剂有限公司);MC?LR标准品(纯度不低于95%,购自台湾ZEN?U生物技术有限公司)三
1.4 色谱条件
色谱柱:Zorbax SB?C18柱,250mm×4.6mm(内径),粒度5μm;柱温:30℃;吸收波长:238nm;流速:1ml四min-1;进样量:20μl;流动相:水(含
0.05%三氟乙酸)/乙腈=64/36(V/V)三
1.5 试验方法
何家菀等(1997)研究认为,微囊藻毒素对罗非鱼的半数致死剂量是500μg四kg-1BW,为保证试验期间受试鱼不死亡,本实验选用250μg四kg-1BW 作为注射剂量三将受试鱼随机分为2组,试验组注射250μg四kg-1BW的纯品藻毒素,对照组注射同等剂量的生理盐水三然后分别在注射后2二8二24二36和84h随机抽取3条鱼,取肝脏二血清二肠道二鳃二胆囊和肌肉等组织器官,并将所取组织器官于-20℃冰冻保存,待分析三
1.6 样品中藻毒素的抽提和检测
将样品解冻,准确称取样品1.0~3.0g(精确到0.01g),加入8~15ml80%甲醇水溶液,置于玻璃匀浆器中充分匀浆,水浴超声波辅助提取10min (每隔5min取出振摇几下)后,将样品倾入加盖离心管中离心12min(转速为10000r四min-1)三移取上清液至球形烧瓶,残渣再加入80%的甲醇重复提取1次,合并2次上清液,于40℃旋转蒸发至甲醇挥发尽,混匀余下提取液三将上述提取液移入C18固相萃取柱(萃取柱依次经过3ml甲醇活化,3ml水调节处理),待液体以每秒1滴的速度流出后,再依次用5ml水二5ml20%甲醇淋洗,最后用3ml80%甲醇水溶液(含0.05%三氟乙酸)将MC?LR洗脱(萃取操作中,不应使固相萃取柱变干,柱中始终充满液体),洗脱液用旋转蒸发器在低于40℃下浓缩至干三处理后的样品用0.50ml甲醇溶解,并经0.45μm有机滤膜过滤后,立即进行高效液相色谱分析三方法检出限为0.2mg四L-1;用ND表示未检出三
1.7 数据处理
采用t?test对试验数据进行显著性检验(显著水平α=0.05),并在每个组织中,对不同的注射时间组进行多重比较三
2 结果与分析
2.1 方法的线性范围
将MC?LR逐步稀释成系列浓度为0.25二0.50二
8771 生态学杂志 第29卷 第9期
图1 不同作用时间下罗非鱼肝脏二血清二胆囊二鳃二肠道
MC?LR含量的变化
Fig.1 The concentration of MC?LR in liver,serum,gall?
bladder,gill and intestine of tilapia
相同字母表示差异不显著,不相同字母表示差异显著三
0.75二1.00和5.00mg四L-1,各取20μl样品分析测
定标准系列浓度的响应峰面积三以响应峰面积为纵
坐标,以浓度为横坐标,绘制标准曲线,得出回归方
程y=42.324x+0.8387,回归系数r=0.9999三
2.2 方法回收率及精密度
取同样的鱼样作为本底,按1和5mg四kg-12
个浓度进行添加,每个浓度3个平行,对样本进行添
加回收率实验和精密度实验三结果表明,本法对鱼
样的回收率为60.37%~76.10%,平均回收率为
69.91%,相对标准偏差<10.05%三
2.3 MC?LR在罗非鱼各组织器官的分布
分别在腹腔注射后2二12二24二36和84h,取罗非
鱼各组织器官进行MC?LR含量测定三结果表明,除
肌肉中MC?LR含量低于检出限外,肝脏二血清二胆
囊二鳃二肠道都有MC?LR检出三
由图1可见,与其他组织器官相比,肝脏MC?
LR含量最高,变化在0.902~4.938mg四kg-1,最大
值出现在染毒后24h;肝脏MC?LR含量在染毒的前
24h内呈升高趋势,24h后骤然下降(P<0.05),并
呈逐渐降低趋势三血清MC?LR含量变化在ND~
0.390mg四L-1,最大值出现在染毒后的2h;血清
MC?LR含量随染毒时间的延长而逐渐降低,并在
84h时低于检出限三胆囊MC?LR含量变化在ND~
0.236mg四kg-1,最大值出现在染毒后的24h;胆囊
MC?LR含量在染毒的前24h内波动较大,没有明显
的规律性;36h时开始低于检出限三鳃MC?LR含量
变化在0.0134~0.0369mg四kg-1,最大值出现在染
毒后的36h;鳃MC?LR含量在染毒的前36h内呈
逐渐升高趋势,84h时骤然降低(P<0.05)三肠道
MC?LR含量变化在0.007~0.016mg四kg-1,最大值
出现在染毒后的84h;肠道MC?LR含量在试验期间
呈升高趋势三试验期间,对照组均未检出MC?LR三
3 讨 论
3.1 微囊藻毒素在罗非鱼血清及肝脏的动态分布
从研究结果可以看出,血清中MC含量在注射
后2h达到最大值,随着时间的延续微囊藻毒素含
量逐渐下降,并在84h低于检出限(图1B),表明,
MC?LR可快速进入血液系统,并很快转运到罗非鱼
的其它组织器官三肝脏是微囊藻毒素作用的靶器
官,整个实验期间肝脏富集的MC远远高于其他组
织,说明肝脏对MC有很强的富集能力三MC?LR一
旦进入血液便很快进入肝脏,在注射2h时即可在
肝脏检测到大量的MC?LR,在24h时达到整个实验
期间的最高值,随后呈下降趋势,至84h仍有
9771陈家长等:微囊藻毒素?LR在罗非鱼(Oreochromis niloticus)体内的动态分布
0.9016mg四kg-1的含量(图1A)三William等(1995,1997)通过腹腔注射1mg四kg-13H?和14C?标记的MC?LR,研究MC?LR在大西洋鲑体内的迁移和转化,结果表明大西洋鲑肝脏MC?LR含量达到最大值的时间分别是22h和5h三Li等(2005)研究了粗提藻毒素(注射剂量1000μg四kg-1)在鳙鱼体内的分布规律,结果表明,鳙鱼肝脏MC?LR含量的最大值出现在注射后的3h,随后急剧下降三与上述研究相比,本实验罗非鱼肝脏MC?LR峰值的出现时间有所滞后,这可能是由染毒剂量二染毒方法以及鱼类种类的不同而导致了试验结果的差异三从注射的MC来看,本试验采用的是纯品藻毒素,而以往的研究多采用的是粗提藻毒素,粗提藻毒素含有多种MC构型,不同构型共有Mdha残基,可以竞争性地与肝脏中的蛋白磷酸酶或谷胱甘肽(GSH)结合,从而导致肝脏中MC?LR含量的不同三在众多构型中, MC?RR是最值得关注的,因为在天然的藻细胞中它的含量最大,它可能是影响MC?LR分布的主要因素;下一步的研究可针对MC?LR二MC?RR单独注射和混合注射来研究它们的分布关系三此外,粗提藻毒素中含有藻胆素,藻胆素中的藻红素和藻蓝素能与蛋白质结合,形成藻蓝蛋白,这也可能是导致试验结果有所差异的因素之一三
3.2 微囊藻毒素在罗非鱼胆囊的动态分布Tencalla和Dietrich(1997)研究认为,可能和哺乳动物一样,鱼类胆汁酸传输系统在将毒素转送到靶器官的过程中扮演着重要角色,胆汁在鱼体MC 清除及再循环中具有重要作用三从本研究结果看,注射后36h,MC在胆囊中的残留量就低于检出限,说明胆囊对MC具有较强的清除功能,这与Tencalla 和Dietrich(1997)的研究结果一致三Sahin等(1996)在灌喂了产毒蓝藻细胞的虹鳟胆囊中检测到MC,并证明排入胆汁的MC仍有生化活性三Li等(2005)通过腹腔注射粗提藻毒素的方式研究了MC 在鳙鱼体内的分布情况,结果表明,鳙鱼胆囊中检测到MC的存在,而且MC在胆囊中的消除较其他器官慢三本实验中,在注射2h的罗非鱼胆囊中就能检测到MC,24h上升到最大,但随后36h和84h 都低于检出限(图1C),表明胆囊在MC-LR的代谢中起重要作用,与上述他人研究结果一致三但对比MC在各组织器官的代谢情况可以看出,MC在罗非鱼胆囊中的消除较肝脏二鳃二肠道快,这与Li等(2005)的研究结论不一致三Li等(2005)用的是粗提藻毒素注射鳙鱼,本研究用的是高纯度藻毒素注射罗非鱼,这种差异可能主要是由于藻毒素纯度或鱼类种类不同而引起的,但也可能存在其他因素,具体原因尚需进一步研究三
3.3 微囊藻毒素在罗非鱼肠道及鳃的动态分布
本研究表明,在染毒后的罗非鱼肠道和鳃中能检测到MC?LR三肠道和鳃中MC?LR的出现可能是血液中MC?LR转运的结果,这种假设是建立在MC?LR可以在灌注器官自由出入的基础上的三因而,肠道和鳃这2个富含血管的组织可以接受从血液转运的MC并通过粪便或呼吸作用将其排出(Cazenave et al.,2005)三Williams等(1995)通过注射途径在大西洋鲑的消化道和鳃中检测到MC的存在,这证实MC能通过血液运送到肠道和鳃三Klaassen和Watkins(1984)研究表明,当肝脏的代谢负荷过重时,MC会转运到其他组织器官三因此,肠道中的MC也可能是肝脏通过肝肠循环的一种重新分配结果三Vasconcelos(1995)研究表明,即使给贻贝喂食毒性藻细胞,也能在其鳃中检出少量的MC?LR,认为重新分配也是鳃中出现MC的一个原因三本实验条件下,鳃和肠道中MC?LR的含量很低,表明腹腔注射条件下,通过血液运转到这2个器官的MC?LR 较少三
3.4 微囊藻毒素在罗非鱼肌肉的动态分布MC在鱼体的蓄积残留得到广泛关注,主要是因为鱼体残留的MC会通过食物链传递而最终危害人类健康三室内和野外研究表明,MC能在不同种鱼(鲤鱼二罗非鱼二大西洋鲑二虹鳟)的肌肉产生富集作用,尽管肌肉中MC的浓度要比其他组织少得多三鱼类是人类重要的食物来源,为了保障公众的健康,世界卫生组织(WHO)规定每人(针对60kg体重的成年人)每天每公斤体重可摄入的MC含量为0.04μg,这意味着幼年群体要面临的风险更大三本实验期间,肌肉中MC?LR的含量始终低于检测限,表明低剂量摄入MC?LR不会在鱼肉中造成明显的残留三有研究表明,长期暴露于天然富营养化水体中的罗非鱼肌肉中能够检出MC残留(Deblois et al., 2008)三说明MC是否在鱼体中产生残留与MC浓度以及鱼类与MC接触的时间有很大关系,有关研究尚待深入三
4 结 论
试验期间,除罗非鱼肌肉中MC?LR含量低于检
0871 生态学杂志 第29卷 第9期
出限外,罗非鱼肝脏二血清二胆囊二鳃二肠道都有MC?LR检出,且各组织的MC?LR残留量差异较大,其中肝脏含量最高,变化在0.902~4.938mg四kg-1,血清二胆囊二鳃二肠道的MC?LR残留量分别变化在ND ~0.390mg四L-1二ND~0.236mg四kg-1二0.0134~ 0.0369mg四kg-1和0.007~0.016mg四kg-1三
染毒后84h,罗非鱼肝脏二鳃二血清二胆囊中的MC?LR残留量都显著降低,且血清二胆囊中的MC?LR残留量低于检出限,表明罗非鱼对MC?LR具有很强的解毒机能三染毒后36h,胆囊和肝脏中的MC?LR残留量骤然下降,由此推测胆囊和肝脏可能是罗非鱼对MC?LR的主要解毒器官三
试验期间,肌肉中MC?LR含量始终低于检测限,表明低剂量的MC摄入不会在罗非鱼肌肉中造成明显的残留三
参考文献
何家菀,何振荣,郭琼林.1997.有毒铜绿微囊藻对鱼和溞的毒性.湖泊科学,9(1):49-56.
陆开宏,金春华,王扬才.2005.罗非鱼对蓝藻的摄食消化及对富营养化水体水华的控制.水产学报,29(6):811 -818.
隋海霞,严卫星,徐海滨.2002.微囊藻毒素的毒性以及水生生物的富集作用.卫生研究,31(3):214-216. Cazenave J,Wunderlin DA,Angeles BM,et al.2005.Uptake, tissue distribution and accumulation of microcystin-RR in Corydoras paleatus,Jenynsia multidentata and Odontesthes bonariensis:A field and laboratory study.Aquatic Toxicolo?gy,75:178-190.
Deblois CP,Rocio AR,Giani A,et al.2008.Microcystin ac?cumulation in liver and muscle of tilapia in two large Brazil?ian hydroelectric reservoirs.Toxicon,51:435-448.Harada K.1999.Recent advances of toxic Cyanobacteria re?search.Journal of Health Science,45:150-165. Klaassen C,Watkins B.1984.Mechanisms of bile formation, hepatic uptake and biliary excretion.Pharmacological Re?views,36:1-67.
Li L,Xie P,Chen J.2005.In vivo studies on toxin accumula?tion in liver and ultrastructural changes of hepatocytes of the phytoplanktivorous bighead carp i.p.-injected with ex?tracted microcystins.Toxicon,46:533-545. Nishiwaki?Matsushima R,Nishiwaki S,Ohta T,et al.1991. Structure?function relationships of microcystins,liver?tumor promoters,in interaction with protein phosphatase.Japa?nese Journal of Cancer Research,82:993-996. Sahin A,Tencalla FG,Dietrich DR,et al.1996.Biliary excre?tion of biochemically active cyanobacteria(blue-green al?gae)hepatotoxins in fish.Toxicology,106:123-130. Tencalla F,Dietrich D.1997.Biochemical characterization of microcystin toxicity in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss).Toxicon,35:583-595. Vasconcelos VM.1995.Uptake and depuration of the heptapep?tide toxin microcystins?LR in Mytilus galloprovinncialis.
Aquatic Toxicology,32:227-237.
Williams DE,Kent ML,Andersen RJ,et al.1995.Tissue dis?tribution and clearance of tritium-labeled dihydromicrocys?tin-LR epimers administered to Atlantic salmon via intrap?eritoneal injection.Toxicon,33:125-131. Williams DE,Craig M,Dawe S,et al.1997.14?C labeled mi?crocystin-LR administrated to Atlantic salmon via intraper?itoneal injection provides in vivo evidence for covalent bin?ging of microcystin?LR in salmon livers.Toxicon,35:985 -989.
作者简介 陈家长,男,1964年生,硕士,研究员三主要从事环境生态学的研究三E?mail:chenjz@https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,
责任编辑 李凤芹
1871
陈家长等:微囊藻毒素?LR在罗非鱼(Oreochromis niloticus)体内的动态分布
项目解读 微囊藻毒素
《生活饮用水卫生标准》GB5749- 项目解读微囊藻毒素(1) 1 概述 微囊藻毒素 藻毒素主要的结构特征为N-甲基脱氢丙氨酸及两个L-氮基酸残基x和Z,根据1988年制定的微囊藻毒素(Microcystins或MCYST)命名法规定．x,Z二残基的不同组合由代表氨基酸的字母后缀区分。常见的有LR，RR，YR三种毒素,L，R,Y分别代表亮氨酸，精氨酸，酪氨酸。微囊藻毒素的一般结构为环(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z—Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸)，其中Adda(3氨基9-甲氨基2，6，8-三甲基10-苯基-4，6-二烯酸)是微囊藻毒素生物活性表达所必须的。已证实微囊藻毒素是一种肝毒素，能抑制蛋白质磷酸酯酶，从而帮助解除对细胞增殖的正常的制动作用，促进肿瘤的发育。微囊藻毒素虽然主要存在于藻细胞中．但研究表明藻细胞死亡解体后·不断有藻毒素释放到水体，对人类的饮用水源造成危害，已证明某些地区的肝癌高发率与饮用水源中的水华大量发生有关。微囊藻毒素是一类具生物活性的单环七肽，这类毒素主要由淡水藻类铜绿微囊藻(Microcystins aeruginosa)产生，此外其他种类的微囊藻，如绿色微囊藻(M．viridis)、惠氏微囊藻(M．wesenbergii)以及鱼腥藻(Anabaena)、念珠藻(Nostoc)、颤藻(Oscillatoria)的一些种或株系也能产生这类毒素。目前所检测到的微囊藻毒素异构体已超过50多种。 微囊藻毒素有不同的脂多糖和极性．毒性也不同，微囊藻毒素-LR是最早被阐明化学结构的藻毒素．在对藻毒素的研究中也多以它作为研究对象。它是一个环状的7肽分子，分子量约为1000道尔顿，许多国家出现的由藻毒素引发的事件大都
水体中微囊藻毒素的监测与分析
水体中微囊藻毒素的监测与分析 随着水体富营养化状况的日益加剧，蓝藻水华爆发带来的微囊藻毒素污染成为一个全球关注的环境问题。微囊藻毒素（Microcystins, MCs）是由蓝藻产生的一种具有强烈致癌作用的肝毒素，其分子结构复杂、种类繁多，以痕量形式稳定存在于各类富营养化的天然水体中。有资料表明，饮用水中的微囊藻毒素污染可能是除黄曲霉毒素以外导致肝癌的另一个重要诱因，随着世界各国对微囊藻毒素的重视,中国也在相关水质标准中新增了微囊藻毒素这一指标,如今水环境中微 囊藻毒素的监测与控制已变得非常重要。 一、微囊藻毒素的简介 1. 微囊藻毒素的产生 一般认为MCs 为细胞内毒素，在藻类死亡、细胞破裂后从细胞内释放到环境中。但是，已有研究发现，藻类在死亡之前也会向水体中分泌毒素。关于MCs 的产生机制主要有两种观点：一种认为是由遗传学因素主导；另一种认为是环境因素主导。 2. 微囊藻毒素的结构 微囊藻毒素是由水体中蓝绿藻如铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、鱼腥藻（Anabaena spp.）、颤藻（Oscillatoriaruescens）等产生的具有生物活性的单环七肽化合物，其可表示为环（D－丙氨酸－L－X－赤－β－甲基－D－异天冬氨酸－L－Z－Adda－D－异谷氨酸－N－甲基脱氢丙氨酸）。其中，Adda（3－氨基－9－甲氧基－2，6，8－三甲基－10－苯基－4，6－二烯酸）是MCs 生物活性表达所必需的；X、Z为两个可变的氨基酸残基，这两个可变的L－氨基酸的更替及其它氨基酸的去甲基化，衍生出众多的毒素类型，至今已发现MCs有60多种变体。在众多变体中存在最普遍、含量较多、毒性较大、研究详细的是MC-RR、MC-LR，R、L分别代表精氨酸、亮氨酸。 3. 微囊藻毒素的性质 MCs的性质稳定，在水中为中性或带负电荷的分子集团，可溶于水（溶解度>1g/L），在水中的自然降解过程缓慢，仅有少量能被水体微粒吸附沉淀。纯化的MCs在阳光照射下稳定，但当其曝露于波长在其吸收峰周围的紫外线中，分子发生异构化，方可使MC-LR快速降解。MCs具有热稳定性，加热煮沸（水浴100℃，
微囊藻毒素检测方法的研究进展
微囊藻毒素检测方法的研究进展 湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使水体的生态结构和功能发生变化，导致藻类特别是蓝藻（Cyanobacteria）的异常繁殖生长而出现的蓝藻水华现象。随着水体富营养化的加剧而引起有害藻类水华（HAB,harmful algal bloom）的频繁发生已成为国内外普遍关注的环境问题。当蓝藻水华严重时，水面形成厚厚的蓝绿色湖靛，散发出难闻的气味。不仅影响人的感官，破坏了健康平衡的水生生态系统，而且因藻细胞破裂后释放出多种藻毒素而对人和动物的饮用水安全构成了严重的威胁。世界上25%~70%的蓝藻水华污染可产生藻毒素，在已发现的各种不同藻毒素中，微囊藻毒（Microcystins,MC）是目前已知的一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类。在20世纪80年代对全国范围内的水源水质进行过全面的调查，结果表明34个湖泊中有一半以上的湖泊面积处于富营养状态。进入20世纪90年代，全国淡水水体富营养化日益严重，涉及范围不断扩大。通过对各大饮用水水源及各种湖泊的监测表明，在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7~8个月，而天然水体蓝藻水华80%是产生毒素的。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60%~87%，源水中微囊藻毒素浓度从130ng/ml~2μg/ml，经加氯处理后的浓度也在0.09~0.6μg/L之间。淡水水源受到微囊藻毒素的检测方法的研究日益深入，需要建立一种简单、快速、准确的系统的检测方法。 1 微囊藻毒素简介 1.1 微囊藻毒素 淡水藻类通常以蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、隐藻、裸藻、金藻、黄藻等8个门为主。蓝藻门是已知的产生毒素最多的门类，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素（Microcystins,MC）。它是一种肝毒素，是肝癌的强烈致癌剂。 1.2 微囊藻毒素的结构 Louw认为，微囊藻毒素是一种具有强烈慢性肝脏中毒特征的生物碱。Hughes等人在1958年发现并分离得到铜绿微囊藻NRC-1有毒品系。1959年Bishop等人对铜绿微囊藻NRC-1有毒品系的毒性做全面研究，发现这种微囊藻毒素是由7种氨基酸组成的小分子环状多肽，为单环结构：D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-谷氨酸-Mdha。其中Mdha是一种特殊的氨基酸；Adda为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸；X和Y为两种可变L氨基酸。目前已鉴定的约有65个微囊藻毒素变式，其中多数毒性较高，如MC-LR，MC-RR和MC-YR等。 1.3 微囊毒素的产生 MC是细胞内毒素，它在细胞内合成，细胞破裂后释放出来并表现出毒性。由于它有很小的体积（分子量1000左右）、环状结构及其氨基酸的特殊结构，一般认为它不在核糖体内合成，而是由肽合成酶复合体合成的生物活性小肽，类似于在一些杆菌和真菌中小肽的合成。这些小肽大多是抗生素、免疫抑制物和一些对动物和植物有毒的物质。关于微囊藻毒素产生的机理有很多假设，但目前为止尚无令人满意的结果，现在常提到的有环境因素和遗传因素。微囊藻毒素受光照、温度、营养盐等多种环境因素影响，其中光照可起到非常重要的作用。但遗传论者认为微囊藻毒素的合成是由毒素肽合成酶基因多基因控制的，并由肽合成酶复合体合成（非核糖体合成的多肽）。 1.4 微囊藻毒素对生物的影响 因为MC主要以肝脏为靶器官，当动物被灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚弱、呼吸沉重、皮肤变白、呕吐、腹泻、毛立和嗜睡等。如猴子的中毒症状为昏迷、肌肉痉挛、呼吸急促、腹泻等，在数小时内或几天内死亡。1987年Brook WP用HC标记的MC-LR腹腔注射染毒小鼠，1分钟后肝脏内出现总标记的70%，3小时后肝脏内积聚的MC-LR占总量的90%，表明肝脏是MC-LR分布的主要器官。它不仅对动物有影响，而且对植物也有一定的影响。Mcelhiney等发现MC-LR的存在可对茄属植物的生长和豆类植物根的发育产生不良影响。Singh等研究了MC对藻类、微生物和真菌生长的效应，发现在初始50mg/L的MC可完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生长并使藻细胞溶解。观察到了MC对二氧化碳的吸收和光合作用的不良影响，
饮用水中微囊藻毒素处理工艺
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(2), 282-289 Published Online April 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,/journal/aep https://https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,/10.12677/aep.2020.102032 Treatment Process of Microcystin in Drinking Water Siqi Shi, Jianhua Li College of Environment Science and Engineer, Tongji University, Shanghai Received: Mar. 28th, 2020; accepted: Apr. 22nd, 2020; published: Apr. 29th, 2020 Abstract The eutrophication has led to the increasing popularity of freshwater cyanobacteria blooms. The concentration of algae toxin in water increases rapidly with the proliferation of cyanobacteria. Microcystin (MCs) is a strong hepatotoxin and has carcinogenicity, which attracted widespread attention. In this article, author mainly introduced the research on the removal of intracellular and extracellular (lysed) algal toxins, introduced the process of removal of algal toxins from three aspects of physical methods, chemistry, and biology. This passage also summarizes the current treatment process simply and introduces the outlook. Keywords Algal Toxins, Microcystin, Degradation, Intracellularalgal Toxins, Extracellular (Lysed) Algal Toxins 饮用水中微囊藻毒素处理工艺 石思琦，李建华 同济大学环境科学与工程学院，上海 收稿日期：2020年3月28日；录用日期：2020年4月22日；发布日期：2020年4月29日 摘要 水体富营养化导致淡水蓝藻水华爆发日趋普遍。水体中藻毒素含量随蓝藻的大量增殖而快速升高，其中微囊藻毒素(MCs)是强烈的肝毒素，具有致癌性而引起广泛关注。文中主要介绍了去除胞内和胞外(溶解)藻毒素的相关研究，从物理方法、化学、生物三个方面介绍藻毒素去除工艺，并对目前的处理工艺进行
水中微囊藻毒素测定
编号：作业指导书水中微囊藻毒素的测定 高效液相色谱法 临江市环境保护监测站 1、方法提要 微囊藻毒素在238nm下有 1、方法的适用范围 本标准规定了高效液相色谱法和间接竞争酶联免疫吸附法测定水中微囊藻毒素（环状七肽）的条件和详细分析步骤。 本标准适应于饮用水、湖泊水、河水、地表水中微囊藻毒素的测定。 样品中微囊藻毒素的检出限：高效液相色谱法和酶联免疫吸附法均匀为0.1μg/L。 2、微囊藻毒素的分子式、分子质量及结构式 2.1分子式 微囊藻毒素-RR(MC-RR):C49H75N13O12, 微囊藻毒素-YR(MC-YR):C52H72N10O13,
微囊藻毒素-LR(MC-LR):C49H74N10O12.。 2.2分子质量 MC-RR:1038.21mg,MC-YR:1045.2100μg,MC-LR:995.250μg。2.3结构式 MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 表1 MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 3、水样采集和保存 用采水器采集1500ml～2000ml水样（水样采集后，应在4 h内完成以下前处理步骤）。用500目的不锈钢筛（）过滤，除去水样中大部分浮游生物和悬浮物。取过滤后的水样1200ml于玻璃杯式滤器（）中，依次经滤膜（）减压过滤。准确量取1000ml 滤液置于棕色试剂瓶中。注：如减压过滤后的水样不能立即分析，可置于玻璃容器中，在-20℃保存，30d内分析完毕。 4、试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和不含有机物的蒸馏水。 5.1甲醇，HPLC级（色谱级甲醇） 5.2二氯甲烷，农残级
微囊藻毒素在土壤中的污染特征及迁移转化规律
目录 摘要................................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................................... I II 目录................................................................................................................................................ V 1 绪论 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.1.1 微囊藻毒素的来源 (1) 1.1.2 微囊藻毒素的化学结构和理化性质 (1) 1.1.3 微囊藻毒素的毒性及污染状况 (3) 1.1.4 微囊藻毒素的产生机理 (5) 1.1.5 微囊藻毒素的控制方法 (6) 1.1.6 微囊藻毒素在土壤环境中的研究现状 (7) 1.2 研究框架 (10) 1.2.1 研究目的与意义 (10) 1.2.2 研究内容与方案 (10) 1.2.3 研究创新点 (11) 2 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的污染特征及风险评价 (12) 2.1 材料与方法 (12) 2.1.1 仪器与试剂 (12) 2.1.2 样品采集与预处理 (12) 2.1.3 微囊藻毒素测定与质量控制 (13) 2.1.4 风险评价方法 (14) 2.1.5 数据处理 (15) 2.2 结果与讨论 (15) 2.2.1 滇池周边农田土壤中3种典型微囊藻毒素的含量水平与分布特征 (15) 2.2.2 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的健康风险评价 (16) 2.2.3 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的生态风险评价 (17) 2.3 小结与展望 (18) 3 三种典型微囊藻毒素在土壤中的降解行为研究 (19) 3.1 材料与方法 (19) V
藻毒素检测方法
藻毒素检测方法 原理： 样品中的微囊藻毒素与微囊藻毒素酶标记物竞争结合数量有限的抗体结点。 测试孔中包被有抗免IgG，用于捕获加入的免抗微囊藻毒素抗体，微囊藻毒素酶标记物和样品中的微囊藻毒素竞争结合数量有限的抗体结点，抗体与测试板中包被抗免IgG结合。 注意：颜色与微囊藻毒素的含量成反比。 较深的颜色=较低的浓度 较浅的颜色=较高的浓度 所需仪器： 仪器型号规格生产厂商大致价格数量 酶标仪及连带电 脑Bio-rad 680型30000-40000 1台 洗板机Bio-rad 1575 32000 1台移液器Acura（范围：20~200μl）1881 1支八通道精密移液 器Acura（范围：20~200μl）4993 1支 一次性移液器吸 头 （50μl、100μl）恒温培养箱37℃ 分析实验室专用 纯水机超纯水或去离子水(符合分析实验室用水国家标准GB6682一级水) 试剂盒 美国Beacon微囊藻毒素 定量检测试剂盒 3600 所需其它实验材料： PE手套、封口膜（保鲜膜）、振荡器（96孔板振荡器） 步骤： 1．将所有试剂及样品置于室温下。
2．从铝箔袋中拿出要求数量的微孔条，放入干燥剂并重新封好袋子以免微孔条受潮。3．稀释100倍浓缩清洗液为1倍清洗液，例：取5ml 100倍清洗液到500ml洗瓶中并加入495ml蒸馏水。 4．吸取50μl酶标记物到微孔板的每个孔中。 5．吸取50μl标准，阴性对照，样品到对应微孔中，必须保证每种溶液使用干净的吸头吸取，避免交叉污染。 6．加入50μl抗体溶液到每个小孔中。 7．快速震荡使孔中的溶液混合，并敷上薄膜，或者微孔板可以放在振荡器上震荡孵育，从而达到在孵育期间持续震荡的效果。 8．37℃孵育30分钟。 9．孵育完后，去掉封口膜将微孔中的溶液倒入水槽中，用1倍清洗液清洗完全充满微孔，震荡后倒掉，重复四次，总共五次洗板。在吸水纸上拍打，尽可能将水拍干。10．每个微孔中加入100μl底物溶液。 11．盖上小孔并37℃孵育30分钟。 12．按照加底物的顺序每孔中加入100μl停止液。停止液为1 N盐酸，需小心操作。13．450nm下读板，如果酶标仪有双波长，可同时测605或650nm双波长。 14．如果酶标仪可以处理数据，可用半对数线性或4参数曲线拟合，如果为手动计算，则可按照以下部分进行。
水环境中微囊藻毒素的检测现状概述
水环境中微囊藻毒素的检测现状概述 作者：周绪申， 张世禄， 许维， 罗阳 作者单位：海河流城水环境监测中心,天津,300170 刊名： 海河水利 英文刊名：Haihe Water Resources 年，卷(期)：2011(4) 参考文献(11条) 1.WHO Cyanobacterial toxins:microcystin-LR in drinkingwater,background document for the development of WHO guidelines for drinking-water quality 2003 2.Duy T N;Lam P K S;Shaw G R Toxicology and risk assessment of fresh water cyanobacterial (Blue-green algae)toxins in water 2000 3.闫海;潘纲;张明明微囊藻毒素的研究进展 2002(11) 4.Jochimsen E M;Carmichael W W;An J Liver failure and death after exposure to microcystins at a hemodialysis center in Brazil[外文期刊] 1998(13) 5.钱芸;戴树桂;刘广良富营养化淡水水体中微囊藻毒素的研究进展[期刊论文]-环境污染治理技术与设备 2002(08) 6.Gago-Martínez A;Pineiro N;Aguete EC Further improvements in the application of high-performance liquid chromatography,capillary electrophoresis and capillary electrochromatography to the analysis of algal toxins in the aquatic environment 2003(1-2) https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,wton I A;Codd G A Cyanobactcria (blue-green algae)toxins and their significance in UK and European waters 1991(05) 8.HJ/T 91-2002,地表水和污水监测技术规范 9.GB3838-2002,地表水环境质量标准 10.GB/T 20466-2006,水中微囊藻毒素的测定 11.GB/T 5750.8-2006,生活饮用水标准检验方法有机物指标 本文链接：https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html,/Periodical_hhsl201104014.aspx
地表水中微囊藻毒素的危害与控制综述
[收稿日期] 2003-06-26 [基金项目] 广东省科技攻关项目(2003C32902),广东省水利厅水资源保护重点项目 [作者简介] 王朝晖(1968-),女,副教授,副教授,研究方向:污染生态学和生态毒理学. 地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述) 王朝晖1, 许忠能1, 胡 韧1, 林秋奇1, 韩博平1, 章诗芳2 (1.暨南大学水生生物研究所,广东广州510632; 2.广州市自来水公司水质部,广东广州510160) [摘 要] 微囊藻毒素(microcystin ,MC )是一类环状多肽类物质,具有很强的肝毒性.微囊藻毒素在我国淡水水体分布广泛,许多大型水体和供水水库都已发生微囊藻水华,一些城市饮用水源受到污染.检测水体微囊藻毒素的方法主要有高效液相色谱(HP LC )和酶联免疫法(E LIS A ),但目前仍缺乏一种快速、经济的常规检测方法.要控制饮用水源中微囊藻毒素的含量,除了物理、化学、生物等去除手段外,水体富营养化防治是最有效、也是最根本的控制手段. [关键词] 微囊藻毒素; 地表水; 肝毒素; 监测技术; 控制方法 [中图分类号] X 17115 [文献标识码] A [文章编号] 1000-9965(2004)01-0110-06 我国城市饮水的主要来源为河流、湖泊(含水库)等地面水体.随着工农业的发展以及生活水平的提高,大量富含营养物质的工农业废水和生活污水排入水体,使水体富营养化进程加快、程度加剧.其结果导致一些小型的耐污性蓝绿藻大量繁殖生长,水华时常发生.许多蓝藻能产生以微囊藻毒素(microcystin ,MC )为代表的毒素,危害人类健康[1].目前我国已有许多饮用水源发生蓝藻水华并监测出微囊藻毒素[2～5].本文介绍了微囊藻毒素的来源、危害、检测、控制方面的研究动态及其在我国地表水中的分布和危害,为水资源特别是饮用水资源的保护和可持续发展提供参考. 1 微囊藻毒素的来源及结构和性质 微囊藻毒素(MC )是由蓝藻中的微囊藻属(Microcystis )、鱼腥藻属(Anabaena )、颤藻属(Oscillatoria )及念珠藻属(Nostoc )的某些种类或品系产生的次生代谢产物[1]. MC 是一类单环七肽物质,一般结构为环(D -丙氨酸-L -X -赤-β-甲基-D 异天冬氨酸-L -Y-Ad 2da -D -异谷氨酸-N -甲基脱氢丙氨酸,其中Adda 为一种特殊的氨基酸,结构为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸,X 、Y 为两种可变的L 氨基酸.由于X 、Y 两种L 氨基酸的不同以及天冬氨酸、脱氢丙氨酸的甲基化(去甲基化),可以构成不同的异构体,目前已从不同的微囊藻藻株中分离鉴定出60多种异构体,其中存在最普遍也是含量较多的是LR 、RR 、Y R ,其中L 、R 、Y 代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸. 由于环状结构和间隔双键,微囊藻毒素具有相当的稳定性,加热到300℃很长时间仍未能使之分解,而且尽管它们是多肽类物质,但普通的蛋白质水解酶对它们不起作用[6].微囊藻毒素在阳光下也较稳定,但在蓝藻色素存在的条件下或在微生物的作用下,光降解速度加快[7]. 第25卷第1期2004年2月 暨南大学学报(自然科学版) Journal of Jinan University (Natural Science ) Vol.25No.1 Feb.2004
微囊藻毒素研究进展
微囊藻毒素研究进展 王雪艳1，聂晶晶2 1大连海事大学环境科学与工程学院（116026） 2云南农业大学资环学院（650201） E-mail：wangxyan@https://www.360docs.net/doc/0e18239431.html, 摘要：微囊藻毒素(Microcystins，MCYSTs，MCs)为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素，从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs巳的研究已有较多报道。本文综述了MCs的具体的概念、对生物的影响，并对关于MCs在产生机理、分离检测方法和水处理过程中的去除方法等方面的研究进展，并对目前研究的不足提出了几点意见。 关键词：微囊藻毒素，水华，毒素，藻类植物 1.前言 日趋严重的水体富营氧化使水华(Water bloom)发生已成为全球性的环境问题。我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种，主要为有毒的蓝藻，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素(Microcystins，MCYST)。近年来，由于饮用藻毒素污染的水体，而导致家禽、野生动物中毒，甚至死亡的事件频繁发生，藻类毒素对人体健康的危害已引起了人们的关注。我国的一些饮用水水源也已受到了有毒藻类的严重污染。本文就微囊藻毒素对生物危害、采集、检测及去除微囊藻的方法作了简单的介绍，着重在于微囊藻毒素的产生与环境的关系的介绍。 2.微囊藻毒素（MCYST） 2.1 微囊藻毒素 淡水藻类中，毒性最强、污染最广、最严重的是蓝藻门。目前已肯定的有毒藻类有铜锈微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻及念珠藻等。这些藻类不只产生一种毒素，如环境发生变化，一种藻类可产生几种毒素。它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈致癌剂[1]。虽然在1878年Francis就最早报道了泡沫节球藻会对动物产生毒害作用，但人们对藻类分子结构的认识还不满40年。1959年Bishop首次分离出藻毒素后，不断有相关报道发表。美国、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等lO多个国家都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成，并分离出有毒藻株[2]。我国的东湖、巢湖、太湖、滇池、淀山湖、黄浦江等饮用水水源及各种湖泊在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7—8个月，而天然水体蓝藻水华80％是产毒的[3]。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60％一87％，源水中微囊藻毒素浓度从130ng／ml一2ug／ml不等，经加氯处理后的浓度也有0．09—0．6ug ／L不等[4]。由此可见淡水水源受到微囊藻毒素污染的严重状况。 2.2 微囊藻毒素对生物的影响 MCYSTs主要以肝脏为靶器官[5-6]。动物经灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚 - 1 -
水中微囊藻毒素测定
编号： 作业指导书水中微囊藻毒素的测定高效液相色谱法 临江市环境保护监测站
1、方法提要 微囊藻毒素在238nm下有 1、方法的适用范围 本标准规定了高效液相色谱法和间接竞争酶联免疫吸附法测定水中微囊藻毒素（环状七肽）的条件和详细分析步骤。 本标准适应于饮用水、湖泊水、河水、地表水中微囊藻毒素的测定。 样品中微囊藻毒素的检出限：高效液相色谱法和酶联免疫吸附法均匀为μg/L。 2、微囊藻毒素的分子式、分子质量及结构式 分子式 微囊藻毒素-RR(MC-RR):C49H75N13O12, 微囊藻毒素-YR(MC-YR):C52H72N10O13, 微囊藻毒素-LR(MC-LR):C49H74N10O12.。 分子质量 MC-RR:,MC-YR:μg,MC-LR:μg。 结构式
MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 表1 MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 3、水样采集和保存 用采水器采集1500ml～2000ml水样（水样采集后，应在4 h内完成以下前处理步骤）。用500目的不锈钢筛（）过滤，除去水样中大部分浮游生物和悬浮物。取过滤后的水样1200ml于玻璃杯式滤器（）中，依次经滤膜（）减压过滤。准确量取1000ml 滤液置于棕色试剂瓶中。注：如减压过滤后的水样不能立即分析，可置于玻璃容器中，在-20℃保存，30d内分析完毕。 4、试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和不含有机物的蒸馏水。
甲醇，HPLC级（色谱级甲醇） 二氯甲烷，农残级 阿特拉津标准贮备溶液，ρ=100μg/mL。 准确称取阿特拉津标准样品，用少量二氯甲烷溶解后，再用甲醇准确定容至100mL，作为阿特拉津标准贮备溶液。在4℃冰箱中保存，保存期半年。 阿特拉津标准使用液，ρ=μg/mL。 取阿特拉津标准贮备溶液于容量瓶中，甲醇定容，混匀，配制成标准使用溶液。在4℃冰箱中保存，保存期半年。 无水硫酸钠：在400℃灼烧4小时，冷却后密闭保存在玻璃瓶中。 氯化钠：在400℃灼烧4小时，冷却后密闭保存在玻璃瓶中。 5、仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准A级玻璃量器。 高效液相色谱仪：具有可调波长紫外检测器或二极管阵列检测器。 色谱柱：填料为μm ODS,柱长200mm，内经反相色谱柱或其他性能相近的色谱柱。 振荡器：可调速。 浓缩装置：旋转蒸发装置或K-D浓缩器、浓缩仪等性能相当的设备。 分液漏斗：250mL。
微囊藻毒素研究进展
微囊藻毒素研究进展 摘要：微囊藻毒素(Microcystins，MCYSTs，MCs)为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素，从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs 巳的研究已有较多报道。本文综述了MCs 的具体的概念、对生物的影响，并对关于MCs 在产生机理、分离检测方法和水理过程中的去除方法等方面的研究进展，并对目前研究的不足提出了几点意见。 关键词：微囊藻毒素，水华，毒素，藻类植物 1. 前言 日趋严重的水体富营氧化使水华(Water bloom)发生已成为全球性的环境问题。我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种，主要为有毒的蓝藻，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素(Microcystins，MCYST)。近年来，由于饮用藻毒素污染的水体，而导致家禽、野生动物中毒，甚至死亡的事件频繁发生，藻类毒素对人体健康的危害已引起了人们的关注。我国的一些饮用水水源也已受到了有毒藻类的严重污染。本文就微囊藻毒素对生物危害、采集、检测及去除微囊藻的方法作了简单的介绍，着重在于微囊藻毒素的产生与环境的关系的介绍。 2. 微囊藻毒素（MCYST） 2.1 微囊藻毒素 淡水藻类中，毒性最强、污染最广、最严重的是蓝藻门。目前已肯定的有毒藻类有铜锈微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻及念珠藻等。这些藻类不只产生一种毒素，如环境发生变化，一种藻类可产生几种毒素。它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈致癌剂[1]。虽然在1878 年Francis就最早报道了泡沫节球藻会对动物产生毒害作用，但人们对藻类分子结构的认识还不满40 年。1959 年Bishop首次分离出藻毒素后，不断有相关报道发表。美国、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等lO多个国家都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成，并分离出有毒藻株[2]。我国的东湖、巢湖、太湖、滇池、淀山湖、黄浦江等饮用水水源及各种湖泊在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7—8 个月，而天然水体蓝藻水华80％是产毒的[3]。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60％一87％，源水中微囊藻毒素浓度从130ng／ml一2ug／ml不等，经加氯处理后的浓度也有0．09—0．6ug／L不等[4]。由此可见淡水水源受到微囊藻毒素污染的严重状况。 2.2 微囊藻毒素对生物的影响 MCYSTs主要以肝脏为靶器官[5-6]。动物经灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚弱、呼吸沉重、皮肤变白、呕吐、腹泻、毛立和嗜睡等。Mcelhiney等[7]发现MC—LR的存在可对茄属植物(Solanum)的生长和豆类植物(Phaseolus vulgaris)根的发育产生不良影响。Singh等[8]研究了MC对藻类、微生物和真菌生长的效应，发现在初始50 mg／L的MC可完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生长并使藻细胞溶解，观察到了MC对二氧化碳的吸收和光合作用的不良影响，同时推断出铜绿微囊藻通过MC的杀藻作用是保持其在自然条件下保持为优势藻种的重要原因。 2.3 微囊藻毒素的结构 Louw认为，微囊藻毒素是一种具有强烈慢性肝脏中毒特征的生物碱。Hughes等（1958）发现并分离得到铜绿微囊藻NRC-1 有毒品系。Bishop等（1959）对铜绿微囊藻NRC-1 品系的毒性作全面研究，发现这种微囊藻毒素是由7 种氨基酸组成的小分子环状多肽，为单环结构：D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异谷氨酸-Mdha。其中Mdha是一种特殊氨基酸；Adda为3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10-苯-4，6-二烯酸；X和Y为两种可变L氨基酸（图1）[9] 。目前已鉴定约有65 个微囊藻毒素变式，其中多数毒性较高，如MCYST-LR、MCYST-RR和
微囊藻毒素健康风险评价
微囊藻毒素健康风险评价 1、暴露途径 人群接触微囊藻毒素（MCs）的常规途径为饮水暴露、食物暴露和娱乐暴露。根据深圳市市民的生活习惯，市民接触MCs的主要途径一条为直接饮用未经处理的河流水和水库水，另一条途径为食用河流水库中的鱼类水产品。 国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中规定饮用水MC-LR的最高浓度为1μg/L，《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中规定地表水MC-LR最高浓度为10μg/L，根据文献调研中浙江和重庆某水库河流的MC-LR浓度数据[1-2]保守估计深圳河流域水库的MC-LR浓度为5μg/L，饮用水中MC-LR浓度为1μg/L。由于生物富集作用，推测鱼类水产品肌肉中MC-LR浓度为0.05μg/g，假定深圳市每日人均水产品摄入量为30g。 目前国际上尚无MC-LR的致癌风险的研究数据，故本文仅对MC-LR的非致癌健康风险进行初步平均评价。 2、非致癌风险评估 2.1 饮水途径非致癌风险 采用USEPA水环境健康风险评估模型定量评估深圳河流域MC-LR对人群的健康风险。 Rni= Di RfDi×L 式中：Rni——化合物i通过饮水途径所带来的年非致癌风险度，a-1； Di——化合物i通过饮水途径单位体重的日均暴露计量，mg/(kg×d)； RfDi——化合物i通过饮水途径的参考计量，mg/(kg×d)； L——人均预期寿命，a。 通过饮水途径的单位体重的日均暴露计量计算： Di=α×l×Ci/BW 式中：l——成人日均饮用水量，取2.5L/d； α——饮用未处理水系数，取0.1； Ci——水环境中化合物i的实际质量浓度，mg/L； BW——成人人均体重，取70kg。 2.2 食物途径非致癌风险 采用国际环境建模和软件协会（iEMSs）推荐优化的USEPA模型进行食入途径的非致癌风险健康评估。
水体中微囊藻毒素的去除研究进展
去除水体中的微囊藻毒素的研究进展 摘要：本文概述了受微囊藻毒素污染的水体的各种处理技术，着重介绍了高级氧化技术处理微囊藻毒素的研究。介绍了这种高级氧化技术处理微囊藻毒素的操作条件，及氧化机理。并依据实验随测得的数据分析了它们的动力学级数极组要的反应参数的影响。 关键词：高级氧化技术；微囊藻毒素；动力学；机理 1．前言 囊藻毒素(microcystins，MCs)是有毒蓝藻产生的代谢物，是“水华”中出现频率最高、产生量最大和危害最严重的藻毒素。MCs通过与蛋白磷酸酶中丝氨酸/苏氨酸亚基结合，能够特异性地抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A活性，相应增加蛋白激酶的活性，从而导致细胞内多种蛋白质高度磷酸化，打破了磷酸化和脱磷酸化的平衡，并通过细胞信号系统放大这种生化效应。MCs可改变多种酶活性，引起细胞内一系列生理生化反应紊乱，导致肝细胞损伤，甚至促进肿瘤的发生。[1]世界卫生组织推荐的饮用水中藻毒素以MC-LR代表的标准值为1.0μg.L -1。因此，采取有效手段消除水中藻毒素已成为水环境科学领域新的热点、难点研究课题。 2．微囊藻毒素的去除 2.1物理法去除MCs 1）吸附法：大量研究结果证明，活性炭可成功应用于饮用水中MCs的去除，但吸附效能受活性炭孔径、营养底物竞争性吸附和pH 值的影响。一般的具有高比率中孔和大孔的活性炭对MC-LR的吸附能力较强，活性炭在高pH值条件下对MC-LR的吸附能力高于中性条件下。 2）膜过滤法：目前许多国家用反渗透技术来处理饮用水。研究发现RO对MC-LR和MC-RR的截留率大于95%；超滤对MCs的去除达98%；纳滤可完全去除水中的MCs。但是膜过滤法去除的成本太高，一般不太实用。 2. 3生物法除MCs 生物去除MCs的原理是利用能降解吸收MCs的细菌菌种。提取分离培养该种细菌是关键。 1）天然微生物降解法微生物降解是MCs天然降解的主要途径，在细菌等微生物作用下，改变MCs结构中Adda侧链结构，降低其毒性。MCs化学结构非常稳定，因此只有一些特殊的微生物才具备降解毒素的能力。李祝认为：与其它水生生物相比，细菌具有较高的降解效率，在生物降解中起主导作用，可以通过微生物降解去除MCs。目前也有利用基因工程构建培育工程菌，但利用改良微生物法去除藻毒素在实际应用中存在较多的问题，上不能引入到大自然中去。 2）生物膜法除MCs。生物膜可机械截留、吸附、捕食、微生物降解掉水中
微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展
微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展 摘要】微囊藻毒素可以特异性作用于肝脏，引起肝脏损伤，进而导致肝癌发生，本文对微囊藻毒素肝脏损伤作用特点及作用机理等方面研究进展进行综述。微囊 藻毒素可明显损伤肝脏细胞，影响肝脏细胞形态的完整性，同时影响肝细胞的生 理生化功能，引起细胞内酶学改变。另外，藻毒素对DNA可造成损伤，进而影响肝脏功能，造成肝脏损伤。其机制包括：抑制丝氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酶PP1和PP2A活性，使体内蛋白质过磷酸化；引起肝细胞内活性氧类（ROS）如过氧化物、羟基增加，造成脂质过氧化和DNA损伤；抑制肝细胞GJIC功能。 【关键词】微囊藻毒素肝脏损伤 【中图分类号】R657.3 【文献标识码】A 【文 章编号】1672-5085（2014）14-0058-02 近年来，随着人类生产、生活活动的迅速发展以及工农业排污的增加，水体 富营养化日益加剧，导致江河湖泊中藻类尤其是蓝藻异常生长繁殖，其产物―蓝 藻毒素尤其是微囊藻毒素（Microcystins, MC）不仅破坏了水生生态系统的平衡， 而且给人类生命健康造成巨大的影响，由微囊藻毒素引起的人和动物急性中毒和 死亡事件屡屡发生。 我们根据藻类毒素的作用方式，可将其分为肝毒素(如微囊藻毒素)、神经毒 素(如类毒素)、皮肤刺激物或其他毒素。其中，肝毒素因可特异性地作用于肝脏，引起肝脏的损伤，危害最大。它主要是由微囊藻、项圈藻和念珠藻等属的某些种 类产生，但是大部分肝毒素都是微囊藻毒素。目前发现的该种类毒素至少有60 多种，常见的是LR、RR、YR三种毒素。饮水中的MC污染与肝肿瘤发生的相关 性已得到流行病学证明。目前，以微囊藻毒素为代表的藻类肝毒素已被公认为是 除肝炎病毒和黄曲霉毒素以外，环境中导致肝癌发生的第三个重要原因，可与乙 肝病毒和黄曲霉毒素协同致癌[1]。本文就微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展综 述如下。 1．肝脏损伤作用特点 研究表明，微囊藻毒素主要通过侵蚀小肠粘膜上皮细胞和粘膜固有层而进入 血浆中，然后转运到肝、肺和心脏，最后分布到全身。机体是通过小肠和大肠的 杯状细胞分泌粘液来排泄MC[2，3]。同时放射性自显影研究表明，125I-MCLR在 肝脏内定位于肝细胞核内。最新研究发现有机阴离子转运多肽超家族（啮齿动物Oatps，人类OATPs）与调节转运藻毒素进入肝细胞以及通过血脑屏障有关，并且 可能决定了藻毒素的器官特异性。 微囊藻提取物（MCE）可明显损伤肝脏细胞，影响肝脏细胞形态的完整性。 动物实验造成藻毒素急性中毒时，肝脏损伤表现为：广泛出血、坏死、肝脏肿胀、淤血、肝/体比重增加。光镜下可见Diss间隙微绒毛消失，肝窦状血管破坏、血 窦内皮损伤、细胞索破坏，细胞间隙增大。电镜下，肝细胞超微结构发生改变， 出现粗面内质网折叠、线粒体脊膜扩张、胞质空泡样变、浆膜反折，细胞内器重 新分布，有时可见核崩解，肝细胞索压缩，细胞骨架破坏，肝细胞坏死融合成带，出现桥接样坏死[4]。Batisda T等[5]发现MCLR对原代人类肝细胞也可造成类似影响，如肝细胞空泡样变、裂解、相互分离，细胞核浓缩。Falconer等[6]用含MC 的水喂饲小鼠1年后，小鼠肝细胞呈现渐进性的损伤和坏死，肝脏纤维化样变， 淋巴细胞、中性粒细胞浸润，肝组织淀粉样变，表明MC可引起受试小鼠肝脏的 慢性炎症。
微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展
微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展 摘要：水体富营养化加剧，导致了蓝藻水华在世界范围内频发。蓝藻产生的微裳藻毒素是最常见的一种藻毒素，对人类和动物造成了很大的危害甚至导致死亡。微囊藻毒素经非核糖体合成途径由多肽合成酶合成。对微囊藻毒素的结构与性质、微囊藻毒素合成基因的功能及其生物合成、微囊藻毒素的分子生物学检测技术进行了评述，对未来的研究方向进行了展望。 关键词：微囊藻毒素；蓝藻：基因；检测 随着社会的发展，生活及工农业生产中大量含氮、磷的废污水未经有效处理被排入水体中，导致水体富营养化，蓝藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖形成水华，蓝藻水华暴发带来的微囊藻毒素（microcystin，MC）污染已经成为全球关注的环境问题。微囊藻毒素造成了众多中毒事件，对人类和动物的健康造成了很大的威胁。深入认识微囊藻毒素，了解微囊藻毒素的结构、编码基因及其合成，有助于对微囊藻毒素进行有效的监测，对微囊藻毒素的合成进行干预，从而在监测、控制和消除等方面有效解决微囊藻毒素的危害问题，对水体环境的保护具有重要的现实意义。 1 微囊藻毒素的结构与性质 微囊藻毒素是一种单环七肽肝毒素，一般结构为环（D-Ala-X-D-MeASp/D-Asp-Z-Adda—D-Glu-Mdha）（图1）。分子结构1位上是D-丙氨酸（D-Ala）；2、4位上的X和Z分别代表不同的氨基酸；3位上是D-赤-β-甲基天冬氨酸（MeAsp）；5 位上是（2S，3S，8S，9S）-3-氨基—9—甲氧基一2，6，8-3甲基-10-苯基-4，6-_烯酸（Adda）；6位上是D一谷氨酸（D-Glu）；7位上是N一甲基脱氢丙氨酸（Mdha）。其中.Adda是一种特殊氨基酸，是毒素活性表达所必需的基团，其结构改变会导致毒性减弱或丧失。因为结构中存在可变氨基酸，所以微囊藻毒素有多种异构体，目前发现的已经超过90种。其中最普遍、毒性较大的是MC-LR、RR和YR（L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸）。 微囊藻毒素对蛋门磷酸酶1和2A的活性具有抑制作用及多种毒效应。肝脏是微囊藻毒素主要的靶器官，微囊藻毒素会引起肝脏炎症、肝损坏甚至坏死，另外其还与肿瘤促进作用有联系。腹腔注射小鼠实验发现MC-LR半致死率（lethal dose 50% LD50）为50 μg/kg，MC-RR和MC-YR毒性相对较低。世界卫生组织（WoI-ld Health Or-ganization，WHO）规定饮用水中微囊藻毒素的含量不得超过为1μg/L。微囊藻毒素具有较好的水溶性，在水中的溶解度大于1g/L，另外还能溶解于丙酮和甲醇。微囊藻毒素还具有很高的耐热性，加热煮沸都不能将其去除。由于微囊藻毒素的这些性质，常规的水处理工艺不能将其有效去除，因此对微囊藻毒素的检测以及预防显得尤为重要。