两种亚历L山大藻产毒过程和毒素特征研究

对 2种有毒亚历山大藻——引自台湾的微小亚历山大藻 AMTK- ( Alexandriumminutum AMTK- )和引自美国阿拉斯加的亚历山大藻 KW0 6( Alexandrium sp.KW0 6)——在不同生长阶段的产毒状况、毒素组成和毒性大小进行了研究 ,比较了两者的异同。结果显示 ,2种藻的单位细胞毒素含量与培养阶段的变化趋势是一致的 ,即在对数生长初期达最高 ,之后逐渐下降 ;微小亚历山大藻 AMTK- 主要生产 GTXs毒素 ,从对数生长后期到静止期其毒素组成比有所变化 ,GTX1 ,GTX4比例增高而 GTX2 ,GTX3降低 ,亚历山大藻KW0 6主要生产 STX毒素 ;亚历山大藻 KW0 6的毒性高于微小亚历山大藻 AMTK- 。     

塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒研究

对暨南大学水生生物研究所于199芹年10月从香港海域底泥分离后于实验室人工培养的塔玛亚历山大藻运用高效液相色谱分析麻痹性贝毒的组成;按照美国分析化学家协会的小白鼠生物检定标准方法测试其毒性。结果表明,所含毒素成分主要是膝沟藻毒素-2（GTX2）,含量为94.13×10－12g／cell;次要成分是膝沟藻毒素-4的N-磺基氨基甲酸衍生物C4,含量为15．67×10-12g／cell,测得其毒性为（3．23－4.11）×10－6MU／Cell。研究表明,所用的微藻麻痹性贝毒的提取方法和高效液相色谱分析方法都比较容易和有效。     

赤潮毒藻塔玛亚历山大藻研究进展

塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)是一种可产生麻痹性贝毒素(PSP)的海洋甲藻,其适应能力强、生存范围广,在中国北至胶州湾、南至厦门海域[1]和大鹏湾[2]都有发现,并有发生赤潮的记录,是重要的赤潮原因生物之一。其所产生的麻痹性贝毒素在一定条件下可通过食物链在鱼类、贝类等生物体内蓄积,对生物甚至人类产生危害,成为影响水产品食用安全的重要因素。同时,海洋生物毒素的高特异性、高活性特征,成为现代研究海洋药物的开发热点。因此,对塔玛亚历山大藻的研究有着重要的现实意义。作者主要综述塔玛亚历山大藻近年来的研究进展。1塔玛…     

我国近海有毒藻和藻毒素问题的研究现状与展望

海洋中的一部分微藻能够产生藻毒素,导致鱼、贝类等养殖动物染毒或死亡,甚至危及人类健康和海洋生态安全。近20年来,随着对有害藻华(Harmful algal bloom, HAB)问题关注程度的不断提高和研究手段的快速发展,对我国近海有毒藻和藻毒素的认识也在不断深入。本文针对常见的几类藻毒素,从贝类中藻毒素污染状况、毒素来源、有毒藻藻华状况等角度,对我国当前相关研究工作进展进行了综述。大量研究表明,麻痹性贝毒毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)和腹泻性贝毒毒素(diarrhetic shellfish toxins, DSTs)在我国近海最为常见,其中,麻痹性贝毒主要由有毒亚历山大藻(Alexandrium spp.)产生,产毒藻种常见于南海海湾、福建沿海、长江口邻近海域、海州湾、北黄海和秦皇岛近海等,中毒事件也时有发生。常见的大田软海绵酸、扇贝毒素等腹泻性贝毒毒素多由鳍藻(Dinophysis spp.)产生,我国近海贝类沾染藻毒素的现象也非常常见。近年来,随着高效液相色谱和质谱技术的发展,在我国近海发现了越来越多的有毒藻和藻毒素。在对文献进行综合分析的基础上,简单探讨了有毒藻与藻毒素对海产品食品安全的影响及风险,以及未来研究发展方向。     

高氮磷比与酸化共同作用对微小亚历山大藻生长和产毒的影响

通过实验室构建不同氮磷比条件下的酸化海水环境,培养麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxin,PST)产毒藻微小亚历山大藻(Alexandrium minutum),采用藻细胞计数法、分光光度法、高效液相色谱-质谱法等分析方法,探讨了不同氮磷比条件下的酸化海水对微小亚历山大藻的生长、氮磷营养盐吸收、产毒等参数的影响。结果表明,在一定程度上,酸化环境对A.minutum的生长、PST的胞内累积和胞外释放有促进作用,且胞外培养液中PST含量增加的程度更高;同时,酸化海水促进胞内毒性较低的N-H类膝沟藻毒素(GTX2和GTX3)被氧化成毒性较高的N-OH类膝沟藻毒素(GTX1和GTX4),导致A.minutum的细胞毒性和培养液毒性增加。而海水中氮磷比的进一步升高,在一定程度上促进了微小亚历山大藻细胞毒素含量和毒性的增加,但并未促进其生长,且降低了藻细胞内的磷储量。     

渤海裸甲藻和链状亚历山大藻的麻痹性贝毒毒素分析

目的:分析渤海裸甲藻(Gymnodinium sp.)和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的麻痹性贝毒毒素,为渤海天津海域的赤潮研究积累基础数据。方法:通过实验室培养裸甲藻和链状亚历山大藻,选取对数生长期、平台生长期的裸甲藻以及平台生长期的链状亚历山大藻,利用高效液相色谱法(HPLC)对这两种微藻进行麻痹性贝毒(PSP)毒素分析。结果:裸甲藻细胞内不含有麻痹性贝毒(PSP);链状亚历山大藻细胞内含有C毒素和GTX1-4毒素,该微藻每个细胞毒素含量约为10.81 fmol/cell。结论:裸甲藻细胞内虽不含有麻痹性贝毒(PSP),但不能排除其含有其它毒素的可能。链状亚历山大藻细胞内含有麻痹性贝毒(PSP),属于有毒微藻,需要对其进行密切监测。     

海洋细菌对赤潮藻生长及其产毒量的影响

采用麻痹性贝类毒素小白鼠生物测定法 ,研究了在可控生态条件下两株海洋细菌S1 0 、P42 对塔玛亚历山大藻生长及其产毒量的影响。结果表明 ,菌株S1 0 在较高浓度下对藻细胞的生长有明显的抑制作用 ,在较低浓度下抑藻生长作用较弱 ,不同浓度的菌株S1 0 均能有效地抑制藻细胞内麻痹性贝类毒素的产生 ,且在较低浓度下效果较好 ;菌株P42 对该藻的作用恰好与S1 0 相反 ,在较低浓度下明显抑制藻细胞的生长 ,不同浓度的菌株P42 也能有效地抑藻产毒 ,且在较高浓度下作用较明显。实验用的藻株毒力约为 ( 0 .95— 1 2 .1 4)× 1 0 - 6MU/cell,属于低毒藻株 ,该藻株在培养第 1 4天达到毒性最高峰 ,峰值为 1 2 .1 4× 1 0 - 6MU/cell,之后逐渐下降。讨论了海洋细菌在赤潮生物防治中的应用前景     

麻痹性贝毒毒素研究Ⅰ.塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒毒素对运动神经末梢和全细胞钠离子通道的抑制作用研究

麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning，PSP)毒素由石房蛤毒素(saxitoxin，STX)及其衍生物组成，目前己发现20余种，在赤潮研究、分子生物学和神经生物学基础研究、医药、军事防化等方面都有应用潜力[其结构、类型和应用见本集刊王云峰等(2003)“麻痹性贝毒毒素的应用研究进展”一文]。由于PSP毒素的稀有来源和国际社会对STX交易的禁止，限制了国内PSP毒素应用及研究的全面深入展开，因此本文作者对PSP毒素进行了制备，并采用不同方法对制备的PSP毒素进行了研究。 PSP毒素能够选择性地可逆抑制可兴奋膜的电压依赖钠离子通道的开放，从而阻止神经冲动的发生和传导，使神经、肌肉丧失兴奋性(Frace et al.，1986；Penzotti et al.，1998)。本文利用神经束膜下记录和全细胞膜片钳技术，报道了从塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)中提取的PSP粗毒素对小鼠运动神经末梢膜电流和NG108-15细胞钠离子通道的作用研究结果，并与STX标准毒素的作用结果进行了比较。 NG108-15细胞是由小鼠神经母细胞瘤和大鼠胶质细胞瘤融合的杂交细胞，经分化剂分化后，显示诸+L1196如兴奋性、合成和释放乙酰胆碱、与培养肌细胞形成突触联系等多种神经细胞的基本特性(Hamprcht，1977)和Na+、K+、Ca2+等多种离子通道，已作为神经细胞模型被广泛应用于分析药物对离子通道作用的研究(Enomoto et al.，1992； Docherty et al.，1992；Shi et al.，1993；Hu et al.，1997a；Hu et al.，1997b)；发育出具有Na+内流支持的锋电位(Hamprecht,1977)，该电位是分析作用于膜钠离子通道药物的好材料。     

麻痹性贝毒毒素在中华哲水蚤体内的累积及排出

本文研究了中华哲水蚤对可产生麻痹性贝毒毒素的塔玛亚历山大藻的摄食情况,以及麻痹性贝毒毒素在中华哲水蚤体内的累积和排出过程。实验发现,中华哲水蚤可以摄食有毒塔玛亚历山大藻,并在体内累积麻痹性贝毒毒素;麻痹性贝毒毒素各成分在中华哲水蚤体内发生相互转化的现象,同时中华哲水蚤又可通过自身代谢作用降解掉大部分毒素;中华哲水蚤可通过其排泄物在空间上转移麻痹性贝毒毒素。     

不同氮源对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响

通过尿素、氯化铵、酵母浸出粉和硝酸钠等氮源对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长及毒素产生的影响研究,分析了微小亚历山大藻对不同氮源利用状况的差异.结果表明,在氮饥饿条件下,加入硝酸钠和酵母浸出粉能显著促进微小亚历山大藻的生长;高浓度的氯化铵在加入后对微小亚历山大藻有一定的毒性效应,表现为生长停滞,但毒性效应在5 d后消失,并得到与添加硝酸钠及酵母浸出粉相似的增长速率0.21 d-1;添加尿素对微小亚历山大藻的生长没有显著促进作用.在四种氮源中,尿素对微小亚历山大藻毒素产生的刺激作用也最弱,在稳定期每个细胞藻细胞毒素含量维持在6.00~8.00 fmol;添加硝酸钠、氯化铵和酵母浸出粉的藻细胞在稳定期毒素含量分别达到11.85,12.86和14.64 fmol.硝酸钠和氯化铵刺激藻毒素产生的效果比酵母浸出粉更为直接.四种含氮营养盐对微小亚历山大藻毒素组成的影响都很小.     

赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒预警值研究

以厦门西海域养殖的翡翠贻贝为实验对象,在实验室内对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense(Lebour)Balech)采用单种培养技术,运用“麻痹性贝毒小白鼠生物检测法”进行毒性实验,研究了塔玛亚历山大藻对翡翠贻贝的麻痹性贝毒的毒力,藻密度为1×105个/dm3时,白鼠未死亡;藻密度为1×106个/dm3时,白鼠发生死亡.厦门西海域近年来暴发的赤潮一般起始于局部海区无害硅藻类浮游植物,在生态环境恶化下,硅藻类赤潮在生存竞争中消退,最终暴发有害赤潮.以试验结果为依据,根据厦门海域实际情况,参考各国贝毒临界值行动标准,提出适合南方赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒藻密度预警值为1×105个/dm3.     

麻痹性贝毒毒素的应用研究进展

由于有害赤潮的发生日趋频繁，对养殖业、自然生态系统和人类健康的危害越来越大，造成的经济损失也逐渐增加，因而有害赤潮问题成为人们关注的焦点。藻毒素是有害赤潮致害的重要因子之一，而麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning，PSP)毒素又是藻毒素中分布最广、危害最大的一类毒素。随着科学家们对PSP毒素的来源(Steidinger，1993)、结构和作用方式(Penzotti et al.,1998)的深入研究，PSP毒素在赤潮研究、分子生物学和神经生物学基础研究、医药、军事防化等的应用也逐渐受到重视。本文作者针对这些问题进行了综合评述，以期为深入开展PSP毒素应用研究提供参考依据。     

中国海域四株亚历山大藻的毒素分析

利用高效液相色谱法对4株采自中国不同海域的亚历山大藻所含有的麻痹性贝类毒素(PSP)进行了分析。结果显示,Alexandriumcatenella(东海株)的主要毒素成分为C2毒素,占其所含毒素总量的88.39%,细胞毒性大小为1.08pgSTX·eq/cell,毒力较低;Alexandriumtamarense(东海株)的毒素组成与A.catenella(东海株)的基本相同,但多含了一种膝沟藻毒素(GTX4),含毒量也比较低,细胞毒性大小为1.58pgSTX·eq/cell;Alexandriumminutum(台湾株)只检测出4种膝沟藻毒素(GTX1,2,3,4),其中GTX2,3摩尔百分比占到总量的75.42%,细胞毒性大小为21.32pgSTX·eq/cell;Alexandriumtamarense(南海株)毒素成分有9种,其中GTX4,6占据主要成分,占其所含毒素总量的54.92%,细胞毒性大小为5.01pgSTX·eq/cell。     

麻痹性贝毒素产毒藻工程化培育技术取得突破

2008年12月31日,从福建省科技厅在厦门组织的“麻痹性贝毒素产毒藻全封闭工程化培育关键技术研究”项目验收会上获悉,国家海洋局第三海洋研究所的科技人员根据产毒藻的生理特性,研究开发了一种适合产毒藻培育的光生物反应器,解决麻痹性贝毒素产毒藻全封闭工程化培育的关键技术难题,     

塔玛亚历山大藻对罗非鱼肝及鳃组织ATP酶活性的影响

研究了罗非鱼(Tilapia mossambica)腹腔注射塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)毒素粗提液对鳃及肝组织的Na^ -K^ -ATPase活性的影响。结果显示低浓度毒素粗提液对罗非鱼鳃及肝组织Na^ -K^ -ATPase有激活作用,高浓度则有抑制作用。     

改性粘土絮凝后残留的太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)毒素变化研究

改性粘土法是一种高效、环保的有害藻华应急处置技术,可通过絮凝作用有效去除水体中藻华生物。但利用改性粘土絮凝产毒藻后,水体中胞内外藻毒素的变化情况目前尚不清楚。文章考察了I型改性粘土(MCI)絮凝典型产毒甲藻——太平洋亚历山大藻(Alexandriumpacificum)后,水体中残留藻细胞内和胞外麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)含量、组分的变化情况。实验结果表明, MC I对密度为6.11×10~3 cells/mL的A. pacificum 3小时去除率达62%,水体中残留藻细胞单细胞毒素含量和PSTs组分与对照组无显著差异,但水体中总PSTs含量大大降低,其中由絮凝沉降导致的胞内PSTs被去除量占水体中PSTs总减少量的90%以上。另外,针对MC I对胞外PSTs吸附效果的研究发现,低于0.5 g/L的MC I对胞外PSTs无明显吸附效果,而在利用0.2 g/L MC I絮凝去除大部分亚历山大藻后,水体中胞外PSTs含量无明显变化。由此可以推测该用量下的MC I未造成大量藻细胞破裂向水体中释放毒素。该研究结果将为改性粘土治理有毒甲藻藻华的现场应用提供科学依据。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

麻痹性贝毒毒素研究Ⅱ.麻痹性贝毒毒素纯化产品的高效液相色谱和质谱分析

麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning， PSP)毒素由石房蛤毒素(saxitoxin， STX)及其衍生物组成，目前已发现20余种，在赤潮研究、分子生物学和神经生物学基础研究、医药、军事防化等方面均有应用潜力。由于PSP毒素的稀有来源和国际社会对STX交易的禁止，限制了国内PSP毒素应用及研究的全面深入展开，因此本文作者对PSP毒素进行了自行制备，并采用不同方法对制得的PSP毒素进行了分析研究。 目前已建立了多种PSP毒素的生物和化学分析方法。小鼠法作为PSP毒素监测和定量的标准方法已有60余年的历史(Sommer et al.，1937；McFarren et al.1958；Helich，1990)，它对海产品毒性的测定是很有效的方法，但难以揭示毒素的化学本质。其他生物分析方法如免疫分析等尽管灵敏度比小鼠法有所提高，但同样都面临难以揭示毒素的化学本质的难题。因此，对PSP毒素的分析还需借助仪器分析进行确证。尽管现在已针对PSP毒素建立了薄层色谱、毛细管电泳、高效液相色谱等多种化学分析方法，但真正得到广泛应用的只有高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)方法。对于这类PSP毒素的分离是基于离子对反相色谱原理，采用磷酸四丁基铵、己基磺酸盐、庚基磺酸盐、辛基磺酸盐等做离子对，在C-8或C-18反相色谱柱上进行分离。检测手段是基于PSP毒素在碱性条件下氧化——酸化后可以生成荧光衍生物这一原理(Bates et al.，1975)，将PSP毒素衍生生成荧光物质，用荧光检测器进行检测。 Oshima(1989)用三个等梯度洗脱法分别成功地分离分析了PSP毒素中的N-磺酰氨甲酰基类毒素(C1-C4)，膝沟藻毒素(GTX1-6)和石房蛤类毒素(STX，dcSTX和 neoSTX)，全部分析采用C-8反相柱。由于这种方法几乎可以分析已知的绝大多数PSP毒素，因而被广泛接受。     

南海有毒塔玛亚历山大藻的分子地理标记分析

采用聚合酶链扩增反应（ＰＣＲ）和限制性片段长度多态性分析（ＲＦＬＰ）方法,对１９９２年５月和１９９４年１２月采自中国南海大鹏湾,大亚湾,香港海域的赤潮有毒甲藻塔玛亚历山大藻８个不同地理株的核糖体小亚基ＲＮＡ基因（Ｓｓ－ｒＤＮＡ）进行分析,并与北美,西欧等地的比较。结果表明,中国南海的塔玛业历山大藻缺少Ｂ基因,这与北美等地的塔玛亚历山大藻（包括有毒和无毒株）不同,而与西欧,澳洲等地的有毒和无毒株相似