微囊藻毒素的危害及其分析方法进展
Advances in Analytical Chemistry 分析化学进展, 2018, 8(3), 91-102Published Online August 2018 in Hans. /journal/aachttps:///10.12677/aac.2018.83012The Harmful Effects of Microcystins and the Analytical MethodsLi Zhong, Wenqi Xu, Jingwen Hu, Dahai Zhang*Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology (Ocean University of China), Ministry of Education, Qingdao ShandongReceived: Jul. 6th, 2018; accepted: Jul. 26th, 2018; published: Aug. 2nd, 2018AbstractThe metabolites produced by the Microcystis blooms are called microcystins and pose a great threat to the ecosystem. Industrial and agricultural activities cause a large amount of nitrogen and phosphorus nutrients to be discharged into freshwater bodies and leading to the outbreak of wa-ter blooms. This review summarizes the research status on the generation, ecotoxicology and re-moval methods of microcystins at home and abroad, especially focusing on analysis method and proposes prospects for future research perspective.KeywordsMicrocystins, Research Status, Ecotoxicity, Removal Method微囊藻毒素的危害及其分析方法进展钟力，徐文琦，胡静文，张大海*海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室(中国海洋大学)，山东青岛收稿日期：2018年7月6日；录用日期：2018年7月26日；发布日期：2018年8月2日摘要微囊藻水华可产生微囊藻毒素，严重威胁生态系统。
人类活动的日益加剧使得大量的氮、磷等营养盐排入淡水水体，加剧了水华的爆发。
本文综述了国内外微囊藻毒素的产生及其危害和去除方法，重点关注了其分析方法和未来可能的研究方向。
*通讯作者。
钟力等关键词微囊藻毒素，研究现状，生态风险，去除方法Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言我国是一个多湖泊与河流的国家，近年来随着湖泊、水库和河流等淡水水体周边工农业生产迅速发展，排入这些淡水水体的氮、磷等营养物质增多，造成水体的生态结构和功能发生变化，导致这些淡水水体富营养化(Eutrophication)。
在一定的温度、光照等条件下，富营养化使水体中的藻类过量生长繁殖，造成水华(Water Bloom)的污染现象[1]。
当水体中的营养物质被藻类消耗至无法支持其生存，藻类开始大量死亡，藻细胞破裂可能释放各种藻毒素，对生物的生存造成威胁，甚至导致水生态系统更深层次的崩溃[2]。
监测数据显示，我国多个省市的水样含有不同程度的藻毒素污染，其中沟塘水、河水和水库水的污染最为严重[3]。
如云南滇池、江苏太湖和安徽巢湖富营养化现象突出，相继爆发严重的蓝藻水华[4]；长江、黄河中下游的湖泊、水库等资源开发利用活跃的淡水水体也发生过不同程度的水华污染现象，并且在水体中检测出多种藻毒素[5] [6]。
在富营养淡水水体中，水华的爆发主要是蓝藻门的一个或几个属过度繁殖造成的，而微囊藻水华因具有爆发普遍、持续时间长和产生毒素多的性质，是淡水水体中危害最严重的一类[7]。
微囊藻爆发性繁殖产生的初级代谢物被称为微囊藻毒素(Microcystins, MCs) [8]，其毒性强烈，分布广泛，是藻毒素中危害最深远、影响最广泛的一类。
水体含有50 mg/L浓度的MCs，可以完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生物活动并使其细胞死亡溶解[9]；MCs对大鼠的致死量LD50范围在36~122 μg/Kg[10]；一定浓度的MCs 还会诱使个体畸形生长、细胞癌变[11]。
人类直接接触MCs污染水体可引发皮肤炎、结膜炎和鼻炎，口服摄入会引发肠胃炎和急性肝炎等病症。
MCs中毒事件有：1975年，美国宾夕法尼亚州Sewickley饮用水源受蓝藻污染，导致当地大约8000人出现急性肠胃炎[12]；1983年，澳大利亚Malpas地区大量居民罹患急性肝炎，经调查很可能是当地饮用水受蓝藻污染所致[13]；1991年，英国Rudyard湖爆发蓝藻水华，一支部队在附近训练后，多名士兵中毒[14]；1996年，巴西Caruaru城水库爆发蓝藻藻华，引起当地60人死亡[15]。
在我国，每年约10万人死于原发性肝癌[16]，其中广西扶绥、江苏海门和启东的发病率比全国平均水平高8倍，流行病学调查认为这与当地多数居民饮用的浅塘水和河水长期含有MCs有一定关联[17]。
MCs危害巨大，逐渐引起世界各国和组织的关注，纷纷出台相应文件应对。
世界卫生组织(WHO) 1998年补充了饮用水质量基准，规定MC-LR (游离态及细胞结合态)的安全阈值为1 μg/L[15]。
我国在2001年新修订的《生活饮用水卫生规范》将MC-LR列入非常规监测项目[18]，《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)规定MC-LR含量不得超过1 μg/L[19]。
人类活动导致全球淡水水体富营养化程度逐年增加，水华污染的爆发频率增加。
因此，如何减少水体富营养化、控制藻类过分生长繁殖和有效去除藻毒素等环境问题成为环境科学领域的研究焦点。
2. 微囊藻毒素的产生MCs是一种在藻细胞内合成的细胞内毒素，由肽合成酶复合体(Peptide synthesiscomplex)生成，具有钟力 等生物活性和免疫抑制作用[20]。
MCs 作为藻种的初级代谢产物，由铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa )产生，其他如绿色微囊藻(M. viridis )、惠氏微囊藻(M. wesenbergii )和部分蓝藻，如鱼腥藻(Anabaena )、念珠藻(Nostoc )、颤藻(Oscillatoria )也能产生这种有毒化合物[21]。
MCs 的功能之一是与进入藻细胞内的重金属离子发生络合反应以避免重金属中毒[22]，二是抑制其他竞争的水生生物以创造有利于自身的生长环境[9]，当环境有利于藻种生长时，MCs 合成较少，当环境因素不利于藻种生存，MCs 的合成率增加，原因可能与藻种适应环境的调节行为有关。
环境因素通过直接影响肽合成酶复合体的活性从而影响藻毒素的合成，例如Fe 2+能够提高肽合成酶复合体的活性，促进MCs 生成[23]。
MCs 的合成受到光照、温度、pH 和营养元素等环境因素的影响。
Dai 等[24]认为环境因素会影响微囊藻的腺苷酸能荷，从而影响藻细胞的代谢活动，调节MCs 的合成，其中光照和营养元素的作用最大。
Gorham [25]的研究表明温度对MCs 的毒性影响最大，在25℃环境下生成的MCs 毒性最强。
而Watanabe 等[26]的研究指出光照对MCs 毒性的影响比温度更大。
Van der Westhuizen 等[27]检测了M. aeruginosa UV-006株藻在不同温度和光照下合成藻毒素的毒性，发现温度和光照对毒性均有影响，但温度占主导作用。
Utkilen 等[28]发现高光照强度下，温度对MCs 的合成几乎没有作用；而低光强下，温度才会影响MCs 合成。
综合目前的文献，环境因素对微囊藻细胞的代谢活动具有作用，从而影响MCs 的产生，但不同环境因素的确切的影响途径及影响程度的大小，尚无明确的答案。
3. 微囊藻毒素的理化性质MCs 是一类七肽单环化合物，基本结构是七个氨基酸连接形成七肽单环，并带有一个侧链，如图1(a)所示。
分子结构中编号为1~7的氨基酸分别是：1) D-丙氨酸(D-alanine, D-Ala)，2) 可变氨基酸X ，3) 甲基天冬氨酸(Methylaspartic acid, MeAsp)，4) 可变氨基酸Y ，5) Adda 氨基酸，6) D-谷氨酸(D-glutamic acid, D-Glu)，7) N-甲基脱氢丙氨酸(N-methyl dehydroalanine, Mdha) [29]。
其中，Adda (3-氨基-9-甲氨基-2,6,8-三甲基-10-苯基癸-4,6-二烯酸)是一种特殊的含有20个碳原子的β-氨基酸，是MCs 表达生物活性所必须的特征结构[30]。
由于可变氨基酸X 和Y 是两个不同的L-氨基酸，并且位置(3)的甲基天冬氨酸和(7)甲基脱氢丙氨酸的甲基化/去甲基化能产生差异[10]，使MCs 拥有超过90种变体[31]。
当可变氨基酸X 和Y 分别是亮氨酸(Leucine)和精氨酸(Arginine)时，即微囊藻毒素-LR (Microcystin-LR, MC-LR) [32]，如图1(b)所示。
MCs 的相对分子质量约为1000，性质稳定，不挥发，加热至100℃左右不失活，易溶于水，在水中的溶解度达到1 g/L 以上。
MCs 对pH 有一定缓冲作用，因其分子结构含有氨基、羧基和酰胺基[33]。
以MC-LR 为例，MC-LR 结构中存在1个可电离的氨基和2个可电离的羧基，pK a 分别为2.09，2.19，12.48，随着水体pH 从酸性到碱性变化，MC-LR 分别以MC-LR-(COOH)2(2NH +)、MC-LR-(COO −)(COOH)(2NH +)、MC-LR-(COO −)2(2NH +)和MC-LR-(COO −)2(NH)形式存在[34]。
微囊藻毒素对鱼类致毒效应的研究进展
的铜绿微囊 藻毒 素 １ 后 ， ｈ 免疫学方法显示 ， 毒素分布在肾近
端小管细胞内， 随时间的延长而增加。组织学检查发现 ， 肾 在。 小球近端小管 （ １ Ｐ ） Ｐ 和 ２ 段有单个 上皮细胞空泡形成 ， 细胞凋 亡， 脱落 ， 肾皮质及髓质连接处 出现蛋 白质样脱落物 。张学振
等１ ２ ＇ １ 研究微囊 藻毒素对鱼 肾脏影响 ， 发现高 、 低剂 量组鲫 鱼在 注射 ＭＣ染毒 后 ４ ８ｈ出现大量 血细胞 弥漫 ，出现 。 肾小球 的
Ｂ ｗ ａ ’囊腔增大 、 ｏ ｍ ｎＳ 肾近曲小管的空泡化等特点。 １ 微 囊藻毒素对鱼类其 它组织器官的影响 ． ３
ＭＣ还 可影响其它 的组织器官 ，实验 中发 现 ＭＣ可导致 坏死性腹 膜炎 、 管广泛扩 张和血液 淤积 ； 血 腹膜脏层有 巨噬
遭到破坏 ， 有水肿和病灶 区充血 。坏死区域多围绕在肝小管
Ｆｓｈ ｒ ｉ ｅ 等研究发 现用 ＭＣ处理 过的鲤鱼肝 、 ｃ 胰腺与 肾脏发生 病 理学变化 ， 细胞 的细胞质收缩 ， 肝 细胞之 间的联 系松散 ， 随 着 处理 时间的延长 ， 部分肝细胞膜受损 ， 肝细胞 凋亡 ［。 ３ ＿ １ 微囊藻毒素对鱼类 肾脏的影响 ． ２ 研究发现 ， 除肝脏为微囊 藻毒素作用的靶器官外 ， 肾脏 中 也会积累较多 的毒素。Ｋ ｔ ｏ ｋ等分别用 ４ ０Ｉ ／ｇ １０ ｇ ａ ０ ｇｋ 和 ００ ， ￣
微 囊藻毒素对 鱼类致毒效应 的研 究进展
王 敏 董健 京 ｚ
（． １ 山西省水产技术 推广站 ， 太原 ０ ００ ；． ３ ０ ２ ２太原土壤肥料测试中心 ， 太原 ０ ００ ） ３ ０ １
摘
要： 综述 了微 囊藻毒 素对鱼类的致毒效应 ， 囊藻毒素不仅 损害肝脏 ， 可导致其他 组织 微 还
饮用水中微囊藻毒素的健康影响
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
生物测试法
❖ 方法：腹腔注射染毒，测其LD50 ❖ 优点：快速筛查、可以区分毒素的毒作
用特征 ❖ 缺点：灵敏度低、可比性差、不能定性
定量、一种毒素可能掩盖另一种毒素的 时相上较为延迟的严重毒性作用或致死 作用。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
磷酸酶分析法
原理：PP1和PP2A可强烈专一性促进糖原 磷酸化酶 a的水解，而MCYST又可与PP1 和PP2A共价结合，抑制其活性。据此，以 32p标记糖原磷酸化酶 a，三者相互作用， 根据32p的释放量来测定样品中MCYST的 含量。
– 生长期: 10 :1 ～ 5 :1 – 消解期: 3 :7
我国部分饮用水源水中MC-LR的污染情况 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
地区
采样时间
样本 数
源水（ng/L） 均数±标准差
最大值 样本 自来水(ng/L) 最大值 (ng/L) 数 均数±标准差 (ng/L)
淀山湖 94.7-8
5
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产毒藻种
Microcystis
Microcystis viridis M. wesenbergii
aeruginosa Kuetz. (A.Br.)Lemm
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产毒藻种
Anabaena
Oscillatoria
Nostoc
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优缺点：检测限低，反应灵敏，选择性
好，但是成本高，技术复杂
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环境暴露和人群接触水平
❖ 原水中毒素的浓度和变异度 (nd～10 µg/L)
微囊藻——精选推荐
微囊藻微囊藻属于蓝藻门蓝藻纲⾊球藻⽬微囊藻科。
本属是形成⽔华的主要种类之⼀。
若没有控制好藻相平衡，极易引起⽔华。
微囊藻的细胞形态细胞球形，由多细胞聚集在⼀起形成团块或丝状体，群体球形、椭圆形或不规则形，微观或⾁眼都可见。
群体胶被⽆⾊透明，少数有颜⾊。
群体中细胞极多，排列规律⽽紧密；原⽣质体呈蓝绿⾊。
单细胞呈球形或椭圆形；具假空泡。
微囊藻繁殖⽅式⽆性繁殖，通过细胞分裂繁殖，只有⽔华微囊藻产⽣微孢⼦。
微囊藻常见种类微囊藻属共有25种，在中国有18种。
其中常见的种有假丝微囊藻、边缘微囊藻、华美微囊藻、不定微囊藻、粗⼤微囊藻、⽔华微囊藻和铜绿微囊藻。
假丝微囊藻多细胞聚集形成团块，呈蓝绿⾊；群体呈细长的假丝状，⼤⼩差别较⼤；丝体每隔⼀段距离会出现缢缩，使藻丝体似⼀个分节的串联体；群体具总胶被；细胞球形，直径为2.5~6.5 µm；原⽣质体蓝绿⾊，具⽓囊。
边缘微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体，胶被宽厚坚硬且⽆⾊，边缘明显；细胞球形，直径为3-6 µm；群体内细胞排列紧密；原⽣质体蓝绿⾊，具⽓囊。
华美微囊藻群体球形、椭圆形或不规则的扁平状群体，多个⼩群体聚合成⼤群体，蓝绿⾊或橄榄绿⾊。
细胞长圆形，直径2-4µm，长4-8.5µm。
原⽣质体蓝绿⾊，具假空泡。
不定微囊藻群体球形或椭球形，团块群体较⼤，总胶被柔软、透明；细胞球形，直径为1~2µm，紧密排列，位于群体中央；细胞蓝绿⾊，原⽣质体均匀、⽆⽓囊。
粗⼤微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体，幼时群体球形、长圆形或哑铃形，直径为70~80µm，后期不规则时会破裂成碎⽚；群体胶被⽆⾊透明，均匀，分层；细胞球形，直径6~9 µm；幼时群体中的细胞排列紧密，后期离散在胶被中；原⽣质体蓝绿⾊或橄榄绿⾊，⽆⽓囊。
⽔华微囊藻由多个群体集合⽽成，⿊绿⾊或碧绿⾊，微观或⾁眼可见；群体球形、椭圆形或不规则形，成熟的群体不穿孔，不开裂；群体具⽆⾊柔软的胶被，不明显；细胞球形，直径为3~7µm，排列密集；原⽣质体蓝绿⾊，多数有⽓囊。
微囊藻毒素对鱼类胚胎发育毒性机制的研究进展
微囊藻毒素对鱼类胚胎发育毒性机制的研究进展摘要:微囊藻毒素是富营养化水体中对水生生物繁殖和发育影响极大的一种细胞内毒素,它通过抑制蛋白磷酸酶的活性,打破细胞内蛋白磷酸化/去磷酸化的平衡,引起细胞损伤甚至坏死,从而影响鱼类胚胎的正常发育。
本文就微囊藻毒素对鱼类胚胎发育的影响及其致毒的分子机制进行综述。
关键词:藻毒素毒素鱼类毒理学当蓝藻水华严重时,水面形成厚厚的蓝绿色湖靛,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了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。
沿岸浅水区是水生脊椎动物早期生命阶段生活的地方,在水生动物的个体发育中,早期生命阶段的发育是最为重要的。
而水华经常就发生在沿岸浅水区,这对水生动物胚胎发育产生极大的影响。
在过去10年中,数项研究已经完成,评估了蓝藻毒素在水生生物体内的生物积累对水生生物的影响。
目前,虽然对微囊藻毒素的毒性研究已经取得初步成果,但对鱼类胚胎发育的影响国内未见报道,本文简要综述了微囊藻毒素的结构、其对胚胎发育的影响及其致毒的分子机制。
1 微囊藻毒素的结构MC是一类由蓝藻产生的天然的神经毒素,这些蓝藻包括Microcystis、Anabaena、Planktothrix、anabaenopsis、Nostoc、Aphanocapsa和Hapalosiphon。
MC的结构于20世纪80年代初被确认[1],是一组环状七肽类物质,因为这类化合物首先从一种蓝藻——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)中分离到的,因而被命名为“microcystin”。
微囊藻毒素的结构通式为环状(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L- Z-Adda-D-谷氨酸-N-甲基脱羟基丙氨酸)[2],其中,Adda(3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二烯酸)是一种特殊的含有20个碳原子的氨基酸,由于Adda-谷氨酸部分在与蛋白磷酸酶键合时起着重要作用,所以Adda侧链是毒素的生物活性表达的重要基团,其共轭立体结构也会影响其毒性,去除Adda后微囊藻毒素的毒性大大降低[3]。
“微囊藻毒素污染”文件汇整
“微囊藻毒素污染”文件汇整目录一、螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状调查二、微囊藻毒素污染及其促肝癌作用研究进展三、饮用水处理工艺中微囊藻毒素污染调控技术的优化研究四、蓝藻水华衍生的微囊藻毒素污染及其对水生生物的生态毒理学研究螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状调查螺旋藻是一种富含蛋白质、矿物质和维生素的微藻，被广泛用作保健食品的原料。
然而，近年来关于螺旋藻及其产品中微囊藻毒素（MCs）污染的问题引起了广泛关注。
微囊藻毒素是由蓝藻产生的一类有毒代谢物，可在水体和食品中富集，对人体健康构成潜在威胁。
因此，对螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状的调查至关重要。
本研究采用问卷调查和实地抽检相结合的方法，对全国范围内螺旋藻保健食品生产企业的原料采购、生产流程、产品检测等情况进行了调查。
同时，对市场上的螺旋藻保健食品进行了随机抽检，检测其微囊藻毒素含量。
原料采购：大部分企业在采购螺旋藻原料时未进行微囊藻毒素检测，仅凭外观和经验判断原料质量。
生产流程：企业在加工过程中，由于缺乏有效的除毒工艺，导致部分螺旋藻产品中微囊藻毒素残留。
产品检测：多数企业未建立完善的微囊藻毒素检测机制，无法及时发现产品中微囊藻毒素的污染。
抽检结果：市场上的部分螺旋藻保健食品中微囊藻毒素含量超标，消费者使用后存在健康风险。
加强原料检测：企业在采购螺旋藻原料时应进行微囊藻毒素检测，确保原料质量。
优化生产工艺：企业应研发或引进有效的除毒工艺，降低产品中微囊藻毒素的残留。
建立完善的产品检测机制：企业应建立定期的微囊藻毒素检测制度，确保产品的安全性。
加强市场监管：相关部门应加大对螺旋藻保健食品市场的监管力度，对微囊藻毒素超标的产品进行严厉打击。
提高公众认知：通过科普宣传，提高消费者对螺旋藻类保健食品的选择意识和自我保护能力。
推进科研合作：加强产学研合作，深入研究螺旋藻中微囊藻毒素的形成机制及控制方法，为产业发展提供科技支撑。
关于微囊藻毒素的调查与分析
关于微囊藻毒素的调查与分析--食品安全与卫生论文我们每个人，每天都需要依靠食物来提供能量继续生存下去，甚至于世界上所有生命都需要食物，而且每一刻都在某个地方存在进食的现象，俗话也说“民以食为天”。
所以，食物，在整个社会历史发展中都是尤为重要的，自然而然的，食品安全与卫生检测就是攸关生死的大事了，对于食物中所含毒素的研究，也显得尤为重要了。
通过学习这门通识课，我学到很多，也发现其中乐趣之多，感到这门课非常值得学习。
既然我是水产学院的一员，相对而言就对水产品更为熟悉，所以就选择调查分析一些常见的食品鱼类所含毒素。
作为满足人类食物要求的重要产业，淡水水产养殖业在不断扩大规模的同时，也给养殖区域的水环境带来严重后果。
2001年7、11月有人对太湖水域进行调查，发现次生代谢产物——微囊藻毒素MC对水体环境和人类健康构成巨大威胁。
采自太湖的28尾淡水鱼体内均检出MC，其中，肝脏中MC含量远远高于肌肉中含量。
肝脏中含量最高的是鲤鱼、鲢鱼和鳙鱼，肌肉中最高的是鲢鱼和鳙鱼。
间接证明我国局部地区人群肝功能损害，甚至肝癌的高发可能与当地的水源、食品鱼类有密切关系。
微囊藻毒素是由蓝藻水华，如固氮的鱼腥藻、束丝藻、拟柱胞藻、胶刺藻和节球藻等暴发所产生的一种肝毒素，它对蛋白磷酸酶1 和蛋白磷酸酶2A 具有抑制作用，因此与肿瘤促进作用有直接关系。
微囊藻毒素为七肽单环肝毒素，结构中存在着环状结构和间隔双键，因而具有相当的稳定性。
它能够强烈抑制蛋白磷酸酶的活性，当细胞破裂或衰老时毒素释放进入水中，同时它还是强烈的肝脏肿瘤促进剂。
MC具有水溶性和耐热性，易溶于水，甲醇或丙酮，不挥发，抗pH 变化。
化学性质相当稳定，自然降解过程十分缓慢。
1996年巴西一透析中心因透析液遭MC污染最终导致53人死亡。
流行病学调查显示，饮用水源中微囊藻毒素是中国南方一些地区原发性肝癌发病率高的主要原因之一。
对江西鄱阳湖的调查显示，水体微囊藻毒素最大为1 036. 9pg·ml-1，同时发现鱼体内有毒素积累。
饮用水中微囊藻毒素的健康影响
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生物测试法
❖ 方法：腹腔注射染毒，测其LD50 ❖ 优点：快速筛查、可以区分毒素的毒作
用特征 ❖ 缺点：灵敏度低、可比性差、不能定性
定量、一种毒素可能掩盖另一种毒素的 时相上较为延迟的严重毒性作用或致死 作用。
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磷酸酶分析法
原理：PP1和PP2A可强烈专一性促进糖原 磷酸化酶 a的水解，而MCYST又可与PP1 和PP2A共价结合，抑制其活性。据此，以 32p标记糖原磷酸化酶 a，三者相互作用， 根据32p的释放量来测定样品中MCYST的 含量。
水体富营养化
湖泊、水库等水域的植物营养成 分（氮、磷等）不断补给，过量 积聚，致使水体营养过剩的现象 称为水体“富营养化”。
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滇池水华
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富营养化引起的水质变化
❖ 藻类迅速繁衍 ❖ 水质污浊发臭 ❖ 透明度下降 ❖ 感观性状恶化 ❖ 水中溶解氧不足 ❖ 鱼类及其他生物大量死亡 ❖ 加速水域的消亡过程
MC-LR
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环境暴露和人群暴露水平
❖ 分析方法 ❖ 暴露水平
检测方法
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❖ 生物测试法 ❖ 蛋白磷酸酶分析法 ❖ 酶联免疫吸附（ELISA） ❖ 高压液相色谱（HPLC） ❖ 液相色谱 – 质谱（HP－MS）
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微囊藻毒素的免疫学特点
MC是一个分子量仅 1kDa左右的半抗原， 只能与载体连接后才 能产生免疫反应，而 且这些小分子量的化 合物免疫动物后大多 只能得到单一位点的 抗体，因而导致单抗 的筛选难度很大。
海洋产藻微囊藻毒素的分离与纯化及其毒理学研究
海洋产藻微囊藻毒素的分离与纯化及其毒理学研究随着全球气候变化和人类活动的影响，海洋环境中微囊藻毒素的含量不断升高，引起了广泛关注。
微囊藻毒素是一种由微囊藻生产的神经毒素，可以对水生生物、家畜和人类造成严重危害。
因此，对海洋产藻微囊藻毒素的研究和控制已成为一项重要的环境保护工作。
一、海洋产藻微囊藻毒素的分离与纯化微囊藻毒素的分离与纯化是毒理学研究的重要环节。
目前，常用的微囊藻毒素分离和纯化方法包括柱层析、浓缩、高效液相色谱等。
不同的方法适用于不同的微囊藻毒素种类和含量。
柱层析是一种常用的分离方法，可根据某些特定的化学性质对微囊藻毒素进行分离。
例如，正相柱层析适用于小分子微囊藻毒素的分离，而反相柱层析适用于大分子微囊藻毒素的分离。
浓缩法是将微囊藻毒素浓缩到高浓度，然后通过高效液相色谱或其他方法进行分离和纯化。
高效液相色谱是一种高效、准确的分离方法，常用于对微囊藻毒素进行分离和纯化。
二、微囊藻毒素的毒理学研究微囊藻毒素的毒理学研究主要包括毒性和对生物学影响两个方面。
毒性研究是评估微囊藻毒素对生物体健康的影响。
微囊藻毒素可通过三种途径进入生物体内：口服、皮肤接触和呼吸道吸入。
口服是重要的途径，因为水生生物和家畜通常通过口服摄入微囊藻毒素。
微囊藻毒素的毒性主要表现在神经系统、消化系统和免疫系统方面。
长期暴露于微囊藻毒素环境中的人类和动物容易患上心血管疾病、中毒、癌症等疾病。
对生物学影响的研究主要研究微囊藻毒素对人类、水生生物和家畜等的影响。
微囊藻毒素对水生生物和家畜的影响主要表现在消化系统、生殖系统和免疫系统方面。
例如，微囊藻毒素可导致水生生物的阳病毒、GPA、贝类毒素等问题。
而对于人类的影响，则主要表现在神经系统、肝脏和肠胃方面。
三、微囊藻毒素污染的控制为了保障人类和动物的健康，需要采取措施控制海洋产藻微囊藻毒素的污染。
目前，主要控制措施包括早期发现和预警、水质治理、养殖管理以及饮用水和食品的安全控制等。
微囊藻毒素的毒性
微囊藻毒素的毒性1毒性综述对于微囊藻毒素的毒性和毒理学研究,李效宇等曾进行了综述。
文献报导微囊藻毒素可通过对肝脏中的肝细胞和肝巨噬细胞的作用, 抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性, 诱发巨噬细胞中肿瘤坏死因子和白细胞介素1, 导致疾病产生; 高浓度时,可引起急性反应如肝炎症、肝出血, 甚至肝坏死[1]。
自从1878年Franics首次发现泡沫节球藻水华能够引起家畜、禽类中毒、死亡以来,有关藻类水华引起的野生动物、鱼类、家畜、家禽及宠物中毒、死亡的报道很多,其中以微囊藻水华的危害最严重、广泛. 动物通过直接接触或饮用含有微囊藻毒素的水而中毒,中毒症状主要有昏迷、肌肉痉挛、呼吸急促、腹泻, 甚至在数小时以至数天内死亡.研究证明,中毒死亡主要是由于肝损伤,微囊藻毒素造成肝内出血甚至肝坏死。
[3]虽然早在1878年就有泡沫节球藻水华引起家畜及禽类中毒死亡的研究报道,但MC分子结构和毒理的研究只有10a左右的历史。
研究结果显示M的致毒机理是通过与蛋白磷酸酶( pro tein pho sphatase) 中的丝氨酸/苏氨酸亚基结合,抑制其活性,从而诱发细胞角蛋白高度磷酸化,使哺乳动物肝细胞微丝分解、破裂和出血,使肝充血肿大,动物失血休克死亡。
另外,由于蛋白磷酸酶的活性受到抑制,这样就相对增加了蛋白激酶的活力,打破了磷酸化和脱磷酸化的平衡,从而促进了肿瘤的发生。
M C-L R对小白鼠的致死量LD50在36到122μg /kg 之间。
饮用水中微量M C的存在与人群中原发性肝癌、大肠癌的发病率有很大的相关性[2]。
微囊藻毒素对动物的毒害程度主要与水华密度、水体毒素含量有关,也与动物种类和大小有关.单胃动物没有反自动物和鸟类敏感[3]。
家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后, 会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状, 甚至死亡。
病理病变有肝脏肿大、充血或坏死,肠炎出血、肺水肿等[2]。
2对动物的毒性水体中含一定浓度的M C可导致鱼卵变形, 蚤类死亡,鱼类行为和生长异常及死亡。
微囊藻毒素的检测和脱除方法研究进展
微囊藻毒素的检测和脱除方法研究进展
戴宵;廖芊穗;黎晓阳
【期刊名称】《食品安全质量检测学报》
【年(卷),期】2024(15)6
【摘要】近年来,由于富营养化,全球有害蓝藻水华的发生率持续上升,形成水华的蓝藻会释放出多种毒素。
微囊藻毒素是有害蓝藻产生的常见毒素,具有肝毒性、肾毒性、神经毒性、生殖毒性等多种毒性,严重威胁人类和生态系统健康。
微囊藻毒素在水中非常稳定,难以通过传统水处理工艺去除。
因此,寻求经济有效的微囊藻毒素检测和脱除方法至关重要。
本文综述了定量检测和去除微囊藻毒素的方法,包括物理法、化学法和生物法,并分析总结了这3类方法用于检测和脱除微囊藻毒素的优势与局限性,总结了不同方法脱除微囊藻毒素的机理,重点介绍了绿色高效的光催化与安全有效的生物方法脱除微囊藻毒素,最后基于当前的研究结果,对未来微囊藻毒素脱除研究方向进行了展望,为解决环境中微囊藻毒素的污染问题提供思路。
【总页数】8页(P180-187)
【作者】戴宵;廖芊穗;黎晓阳
【作者单位】南昌大学食品学院
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
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2.水产品中微囊藻毒素检测方法及污染状况研究进展
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