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大亚湾贝类毒素特征研究 大亚湾贝类毒素特征研究 摘要 2 0 世纪以来，赤潮在世界范围内频繁爆发，直接或间接的影响渔业、滨海旅 游业以及人类的健康，并破坏海洋生态系统【l 】。同时由赤潮毒素引起的人员中毒 和死亡事件屡见不鲜，其中以麻痹性贝毒( p a r a l y t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，p s p ) 和 腹泻性贝毒( d i a r r h e t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，d s p ) 的危害最为严重。 我国广东省个别海域也有这两种毒素的检出报道，但这些研究在内容上很 少能做到在样品数量和时间上的连续采集。所以，本研究于2 0 0 5 2 0 0 6 年间， 在大亚湾( 澳头) 海域进行了5 次样品的连续采集，采集了3 6 个生物品种，6 1 个样品，主要用美国分析化学家协会( a o a c ) 推荐的生物检测法对其进行了 麻痹性贝毒和腹泻性贝毒的检测，然后选择几个有代表性的样品，对麻痹性贝 毒进行高效液相色谱法的检测，目的是研究二者在大亚湾的特征分布。 一、大亚湾p s p 分布特征 对小白鼠生物检测法，大亚湾( 澳头) 样品的p s p 含量普遍较低，且均 低于我国目前暂定的4 0 0m u i o o g 警戒标准，最高值为1 6 3 m u 1 0 0 9 。8 个样品 的高效液相色谱检测结果表明，对1 2 种p s p 主要毒素成份进行检测时发现1 2 种毒素成份均存在于该海域。 对生物检测法，p s p 的季节性变化十分明显，p s p 主要出现在春季，其 他季节未见分布。对高效液相色谱法来说，以牡蛎的四季的毒性值来考察，2 0 0 5 年春季 2 0 0 6 年春季；而2 0 0 5 年：夏季 秋季 冬季 春季。 二、大亚湾d s p 分布特征 对生物检测法，大亚湾( 澳头) 海域d s p 检出率较高，检出值较大，接 近一半的贝类样品d s p 呈现阳性。 样品的阳性检出率和超标率都随着季节的不同而存在一定的差异，但二 者在季节性变化方面，有一定的相似性。 用生物检测法，阳性检出率和超标率分别为4 2 6 2 和2 6 2 3 。最高检 出值达0 8 m u g ，远超出我国目前暂定的o 0 5m u g 腹泻性毒素的警戒标准。 通过本项研究，可对大亚湾( 澳头) 的经济贝类养殖业的发展、贝类的食 用安全以及建立合理的贝类毒素( 主要是麻痹性贝毒和腹泻性贝毒) 检测方案 大亚湾贝类毒素特征研究 等有较现实的意义。 关键词：麻痹性贝类毒素；腹泻性贝类毒素；特征分布；a o a c 生物检测 法；高效液相色谱法 i i 大亚湾贝类毒素特征研究 t h ec h a r a c t e r i s t i c so f p a r a l y t i cs h e l l f i s ht o x i na n dd i a r r h e t i c s h e l l f i s ht o x i ni nd a y a b a y a b s t r a c t s i n c e2 0 t hc e n t u r y , r e dt i d ei nw o r l d w i d es c a l ef r e q u e n te r u p t i o n , h a sd i r e c t l y o ri n d i r e c t l yi n f l u e n c e df i s h e r y , b i n h a it o u r i s ma sw e l la sh u m a n i t y sh e a l t h , a n dh a s d e s t r o y e dt h e s e ae c o s y s t e m t h ep o i s o n i n ga n dd e a t he v e n t sc a u s e d b yt h e a l g a e - d e r i v e dt o x i n sa l es o m e t i m e sr e p o r t e da r o u n dt h ew o r l d ，i nw h i c hp a r a l y t i c s h e l l f i s hp o i s o n i n ga n dd i a r r h e t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n ga r et h em o s tl i f e t h r e a t e n i n g t o x i n s t h et w ot o x i n sa l s ow e r ed e t e c t e do u ti ns e v e r a ls e a so fg u a n g d o n gc o a s t ，b u t t h e s er e s e a r c h so fs h e l l f i s hp o i s o n i n gm o n i t o r i n gv e r yl i t t l ec a l la c h i e v ei nt h e c o n t e n ti nt h es a m p l eq u a n t i t ya n dt i m ec o n t i n u o u s l yg a t h e r i n g t h e r e f o r e ，t h i s r e s e a r c hi nd u r i n g2 0 0 5 2 0 0 6y e a r , h a sc a r r i e do n5s a m p l ec o n t i n u o u s l yg a t h e r i n g i nd a y ab a y , h a sg a t h e r e d6 1 s a m p l e s f i r s t l y , t h e s ts a m p l e sa r ee x m i n a t e db yt h e a o a cb i o a s s a ym e t h o d ，t h e nc h o o s e ss e v e r a lt oc a r r i e sb yh p l c t h eg o a li st o u n d e r s t a n dt h ep a t t e r n so ft h et w ot o x i n s t h ec o n c l u s i o n sc a l lb ed r a w na sf o l l o w s ： 1 p a r to n e ，d i s t r i b u t i n gc h a r a c t e r i s t i co fp s pi nd a y ab a y f i r s t l y , t h ec o n c e n t r a t i o n so fp s pi nd a y ab a yw e r eg e n e r a l l yl o wa n du n d e r t h et h ep u b l i ch e a l t hs a f e t ys t a n d a r d ( 4 0 0m u io o g ) t h er e s u l t so fe x a m i n a t i o n f r o mh p l ci n d i c a t e12k i n do fp s pm a i nt o x i na r ed i s c o v e r e di nt h i ss e a a r e a s e c o n d l 弘t h es e a s o n a lc h a n g eo fp s pw a sq u i t eo b v i o u s ，a n dt h ep o s r i v er a t e m a i n l yp r e s e n t e di ns p r i n g ，a n do t h e rs e a s o n ss c a r c e l y t ot h eh p l c ，t h er e s u l t sb y o y s t e r sf o u rs e a s o u st o x i cv a l u e ，i si n2 0 0 5s p r i n g 2 0 0 6y e a rs p r i n g ；b u ti n2 0 0 5 ： s u m m e r a u t u m n w i n t e r s p r i n g 2 p a r tt w o ，d i s t r i b u t i n gc h a r a c t e r i s t i co fd s pi nd a y ab a y f i r s t l y , d s pi nd a y ab a yh a dah i g h e rd e t e c t i o nr a t ea n dl a r g e rd e t e c t i o nv a l u e s ， w h i c he x i s t e di nc l o s eh a l fs a m p l e s s e c o n d l y , p o s i t i v er a t ea n dt h eo v e r - s t a n d a r d r a t eo fs a m p l e sc h a n g e di nd i f f e r e n ts e a s o n s ，b u tt h et w oh a ds o m ec o m p a r a b i l i t yi n t h ea s p a c to fs e a s o n a lc h a n g e l a s t l y , t h ep o s i t i v ea n do v e r - s t a n d a r dr a t ei ns a m p l e s i i i 大亚湾贝类毒素特征研究 s p e c i e sw e r e4 2 6 2 a n d2 6 2 3 ，r e l a t i v e l y , a n dt h eh i g h e s tt o x i c i t yw a s0 8m u g ， m u c hh i g h e rt h a nt h ep u b l i ch e a l t h ys a f e t ys t a n d a r d ( o 0 5m w g ) t h r o u g ht h i sr e s e a r c h , t h er e s u l t so ft h ep r e s e n ts t u d yc a nb ep r a c t i c a b l ef o rt h e d e v e l o p m e n t o fm a r i n e a q u a c u l t u r e ，t h e d i e t s a f e t y o fs h e l l f i s ha n dt h e e s t a b l e l i s h m e n to fs h e l l f i s hp o i s o n i n gm o n i t o r i n gp r o g r a m ，a n dp r o v i d es c i e n t i f i c r e f e r e n c e sf o r t h ep o l i c yo fr e l a t e dm a n a g e m e n t k e yw o r d ：p a r a l y s i s s h e l l f i s h p o i s o n i n g ；d i a r r h e as h e l l f i s hp o i s o n i n g ； c h a r a c t e r i s t i cd i s t r i b u t i o n ；t h ea o a c b i o a s s a ym e t h o d ；h p l c w 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 注! 麴遗直墓他盂要挂剔直明的：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：瓠张撕媳签字日期：c 岫p 年6 为f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学 技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络 向社会公众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：狄砘咚 导师签字：歹叁 ? 仅 签字日期：c 埘年l ；月 l e t 签字日期：j 卯髀占月 ，e l 大亚湾贝类毒素特征研究 1 绪论 赤潮( r e d - t i d e ) 指海洋中某种藻类或其他微型生物可能在一定的环境条件 下爆发性增殖或聚集达到某一水平，引起水色变化或其它海洋环境异常，并对 海洋中其他生物产生危害，如引起鱼虾贝类的死亡或在海洋生物体内蓄积毒素， 最终对摄食这些有毒种类的其他生物包括人类产生毒害作用的一种生态异常现 象1 2 。其中一部分赤潮对海洋生态系统是有利的，适度的繁殖可作为海洋虑食 生物的重要食物来源。但是也有一部分赤潮生物能够对人类和海洋生态系统构 成威胁，这部分赤潮即称为有毒赤潮( h a r m f u l a l g a lb l o o m ，h a b ) 。 部分形成有害赤潮的生物可产生毒素，赤潮毒素可以通过食物链向上传递， 危害人体健康，甚至导致人类死亡【3 】。在世界范围内，由赤潮毒素引起的人类 中毒和死亡事件屡见不鲜【4 一。赤潮毒素已引起人们的极大关注。赤潮贝类毒素 已成为影响我国沿海渔业经济发展的重要因素。 根据染毒的媒质和人们中毒后的症状，将赤潮生物毒素分为下列5 类：麻 痹性贝毒( p a r a l y t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，p s p ) 、腹泻性贝毒( d i a r r h e t i cs h e l l f i s h p o i s o n i n g ，d s p ) 、记忆缺失性贝毒( a m n e s i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，a s p ) 、神经 性贝毒( n e u r o t o x i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，n s p ) 和西加鱼毒素( c i g u a t e r af i s h p o i s o n i n g ，c f p ) 。这五种毒素中以p s p 和d s p 因其在世界范围内分布广、危 害大而受到重视。据统计( a z a n z a & t a y l o r 2 0 0 1 ) ，全球由藻毒素引起的中毒事 件中，8 7 是由麻痹性贝毒素引起的，而占第二位的腹泻性贝毒素也有5 的 比例。许多国家已将麻痹性贝毒和腹泻性贝毒纳入贝类主产区的常规监测项目 【7 l o o 麻痹性贝毒( p s p ) 是水体中藻类或微生物的次生代谢产物，它的结构是 一类四氢嘌呤毒素，由石房蛤毒素( s a x i t o x i n ，s t x ) 及其衍生物组成。它的主 要中毒症状表现为面部、肢端麻木，严重的会因呼吸肌麻痹导致死亡。麻痹性 贝毒的活性成分和中毒机理与河豚毒素( t t x ) 相似，都是通过阻断n a + 通道， 导致神经系统障碍而产生麻痹作用。其对人体的中毒量为6 0 0 - - 一5 0 0 0 m u ，致死 量为3 0 0 0 - 3 0 0 0 0 m u ，目前尚无对症解毒剂。联合国卫生组织规定，1 0 0 9 贝类 大亚湾贝类毒素特征研究 可食部分的p s p 毒力超过8 0 p , g ( 4 0 0 m u ) 时不得食用。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( g o n y a u l a x ) 和p y r o d i n i u m 属。 他们还包括好多种类，不但这些赤潮生物的游动细胞中含有麻痹性贝毒毒素， 而且他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。d a l e 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1 0 - 1 0 0 0 倍，而 o s h i m a 等测得麻痹性贝毒毒素在qt a m a r e n s i s 休眠胞囊和游动细胞中的含量相 同。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、巨蛎、硬壳蛤、文蛤、扁顶蛤以及沙海螂、贻贝、扇贝、 蛤仔、石房蛤等。 腹泻性贝毒是由大田海绵酸( o a ) 、大环内酯扇贝毒素( p t x ) 、磺化毒 素( 、n x ) 及各类衍生物组成。d s p 中毒的潜伏期短( 3 0 m i n 到几小时) ，患者 常会出现腹泻、恶心、呕吐、腹部疼痛等症状但不会发热，病人在两到三天后 可恢复健康。其对人的最小中毒量为1 2 - l s m u ( 1 m u 相当于3 2 1 t g d t x 1 ) 。日 本厚生省规定，贝类可食部分的毒力不得超过0 0 5 m u g ，美国、加拿大和欧洲 一些国家规定d s p 贝毒的允许剂量小于s o p g l o o g 贝类组织。而在我国引发腹 泻性贝毒的藻类有：渐尖鳍藻、具尾鳍藻、倒卵形鳍藻、底层原甲藻等。在贝 类、鱼类和其他动物的虑食或摄食过程中，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d s p 在贝类体内的 累积。积累这类毒素的贝类主要有日本栉孔扇贝、凹线蛤蜊、沙海螂、紫贻贝、 牡蛎、凤螺和锦蛤等。 1 1 麻痹性贝类毒素 1 1 1 麻痹性贝类毒素的结构类型 p s p 毒素是一类四氢嘌呤的衍生物( 图1 1 ) 。现在已经发现的毒素近3 0 种 ( 其主要的种类和名称见表1 1 蚴) ，其组成成分都是拥有胍基的三环化合物。 根据r 4 基团的不同可以分为四类，分别是氨基甲酸酯类毒素( c a r b a m a t e t o x i n s ) ，包括石房蛤毒素( s t x ) 、新石房蛤毒素( n e o s t x ) 和膝沟藻毒素1 _ 4 ( g t x l 4 ) ；n 一黄酰氨甲酰基类毒素( n - s u l f o c a r b a m o y l t o x i n s ) ，包括b i - 2 、c 1 - 4 ； 2 大亚湾贝类毒素特征研究 脱氨甲酰基类毒素( d e c a r b a m o y lt o x i n s ) ，包括d c s t x 、d c n e o s t x 、d c g t x l 4 ： 脱氧脱氨甲酰基类毒素( d e o x y d e c a r b a m o y lt o x i n s ) ，包括d o s t x 、d o g t x 2 - 3 。 1 9 9 3 年z o s i m u sa e n e u s 在蟹中检出了石房蛤毒素和新石房蛤毒素的n 羟基衍生 图1 1 麻痹性贝毒的结构 f i g1 1t h es t r u c t u r eo f p s pt o x i n s 毒 n 1 6 物( n - h y d r o x y c a r b a m o y l d e r i v a t i v e s ) h y s x x 和h y n e o s t x 。19 9 7 年o n o d e r a 在 蓝藻l y n g b y aw o l l e i 中发现了新的毒素， 毒素的6 位c 上由乙酸根取代了氨基甲酸 根，部分毒素1 2 位水合酮( 两个羟基) 被 还原成a - 醇。其中6 位乙酸根取代的毒素 毒性较对应的氨基甲酸酯类毒素低7 1 7 倍，而1 2 位a - 醇毒素则对小白鼠完全没有 毒性旧。另外，2 0 0 3 年n e 西在gc a t e n a t u m 中发现了麻痹性贝类毒素新的同系物 c a 3 l - 3 ，其中g c l - 2 互为异构体。研究表明 这类新的毒素钠通道门控电压很低，毒性 较s t x 稍弱。需要特别注意的是g c l - 3 比其它p s p 毒素更易穿过上皮细胞，脂 溶性大，属于易积累难排泄的一类物质【1 4 1 5 】j 大亚湾贝类毒素特征研究 表1 1p s p 毒素的种类和名称 t a b l e l e l 1t h et y p e sa n dn a m e so f p s p 繇豢分类毒索名称辫索简称 盈jr 2r jr 擘 氨纂甲酸石绣蛤毒索 s t xhhhc 0 0 n h 2 酝类毒素 新石虏蛤毒豢 n t oo hhhc o o n h 2 艨沟藻毒索l g t x l0 hho s o sc 0 0 烈h 2 艨沟藻毒累2 g t x 2h耳0 s 0 3c 0 0 n h 2 艟沟藻毒鬃3g t x 3h 0 s 0 3h c 0 0 n h 2 骤沟藻纛豢4g t x 4o h0 s 0 3hc o o n h 2 n - 磺酰缀膝沟藻毒索5g t x 5 ( b 1 )hh h c0 0 n h s 0 3 甲魏基炭 躲沟藻繇索6 gt x 6 ( b 2 )0 hhhc0 0 n h s o s 毒素 n 磺酰鬣l ! l j l 酰蘩褥索c 1 c lhho s o sc0 0 n h s o s n 磷酰钱甲酰錾毒豢c 2 c 2h0 s 0 3hc o o n h s 0 3 n 磺戮鬣甲酰纂毒索c 3 c 3o hh0 s o jc 0 0 n h s 0 3 n 礅酰氨甲躐基毒索c 4 c 4o ho s 0 3h c o o n h s 0 3 脱甄甲酸脱熬甲酸熬石房蛤毒索 d c s t xhho h 蒸类毒素 脱氮甲酰熬新石房蛤毒素 d c n o hhho h 脱氮甲酰纂艨淘藻簿素1 d c g t x lo hh0 s 0 3o h 脱氮绎酰纂艨沟藻霉累2 d c g t x 2hh0 s 0 3o h 脱甄甲躐纂膝沟藻霉素3 d c g t x 3h0 s 0 3ho h 脱氩甲酝錾艨沟藻褥紊4 d c g t x 4o h0 s 0 3ho h 脱飘脱缀脱氧脱馘甲暧菇d o d c s t xhhhh 甲蘸錾类石腐蛤毒素 毒豢脱裁脱鬣甲酸簇 d o d cg t x 2hh0 s o sh 艨沟藻毒豢2 脱瓴脱氨甲酰蒸d o d eg t x 3ho s 0 3hh 骧沟藻毒素3 n - 羟基n - 羟蒸磊房蛤毒索h y s t xhhh c o o n h o h 衙生物 n - 羟攀新石房蛤簿素h y n e o o hhhc o o n h o h 1 1 2 麻痹性贝类毒素物理化学性质 麻痹性贝毒是一类神经性毒素，毒性极强，相当于眼睛蛇的8 0 倍。其分子 量低，是一种二代盐，白色、碱性、非结晶、不挥发、高极性，易溶于水，微 溶于甲醇和乙醇，不溶于非极性溶剂的非蛋白质毒素。它遇热稳定，易被胃肠 道吸收，难被人的消化酶所破坏。其毒性极强，中毒范围从6 0 0 - - 5 0 0 0 m u ，致 死量为3 0 0 0 - 3 0 0 0 0 m u ，一旦被人食用，会很快释放并呈现毒性作用，目前尚 无对症解毒剂。麻痹性贝类毒素各成分的毒性如表1 2 所示【1 6 1 。 4 大亚湾贝类毒素特征研究 现代医学对这类毒素引起的中毒尚没有特效的解毒方法，只能采用对症治 疗方法缓解病人的症状，主要是依靠病人自身的解毒、排毒机能来分解、消除 毒物，因此后果常较严重【1 7 1 。 一般情况下p s p 毒素比较稳定，但是其中一些基团也会发生如下变化： ( 1 ) n 磺酰氨甲酰基类毒素在加热、酸性条件下会脱掉磺酰基，生成相 应的氨基甲酸酯类毒素；而在稳定的条件下则生成对应的脱氨甲酰基类毒素。 后者常发生在贝类组织中； ( 2 ) c 1 1 位羟基磺酸盐基团的空间异构化。有毒藻和贝类体内大量存在的 b 异构体可转化成更稳定的a 异构体，稳定后贝类体内b 、q 异构体的比例接近 于b ：萨1 ：3 ，这一比例常用来判断贝类染毒时间的长短； ( 3 ) 在贝类体内，1 n 位原子上的羟基可能在还原剂的作用下脱去氧原子， 生成对应的毒素，同时1 1 位c 原子上的o s 0 3 也可能被消除； ( 4 ) c 1 2 位的酮二元醇的s t x 衍生物在p h 较高时易于氧化。结果导致 c 卵1 2 键破裂，剩下的两个环重新定向成一个面，呈芳香构型，形成的嘌呤衍 生物具荧光特性。这类转变是毒素进行化学测定和分析的关键。 5 大亚湾贝类毒素特征研究 1 1 3 麻痹性贝类毒素的危害及全球分布特征 早在1 8 世纪，北美就有了p s p 毒素中毒事件的记载。直到1 9 3 7 年s o m m e r 等人的工作初步揭示了贝类毒素的问题。进入2 0 世纪7 0 年代以后，p s p 毒素 中毒事件无论在数量还是在分布区域上都有明显的增加，1 9 7 0 年以前有记录的 人类中毒事件约有1 6 0 0 次，而1 9 7 0 - 1 9 8 4 年就发生了9 0 0 次。发生地从美国、 欧洲北部和日本扩展到亚太地区、欧洲南部、南美洲以及澳大利亚等地区( 见 图1 2 ) 。自6 0 年代以来，我国( 包括台湾、香港在内) 已有近6 0 0 人因误食有 毒的贝类而中毒，数十人死亡【1 6 1 。 就p s p 爆发的时间而言，因大多数报道来自单独的爆发事件调查结果，并非 长期检测，故增加了获得p s p 的季节和长期性变化规律的难度，而且不同有毒藻 所产生的p s p 毒素种类和含量存在差异，同一种有毒藻产生的毒素种类和含量在 生物不同的生长阶段也有差别，同时毒素产生状况还受到生物因素( 如细菌) 和非 生物因素( 如光照、温度、盐度、营养盐等) 的影响。故不同地区均有其特定的 时间规律性。如：阿拉斯加州，2 0 年的监测数据发现，p s p 在春末和初夏很少发 作。但是，在一年中除tl l 、1 2 月份外，所有季节都可能发生p s p 中毒事件【1 7 1 。 加拿大东部3 1 1 月爆发了一系列p s p 中毒事件，其中大多数发生在6 9 月【l 引。哥斯 达黎加和墨西哥的中毒事件发生在1 0 1 2 乒j 1 9 2 0 。， 麻痹性贝类毒素的危害主要表现在三个方面【2 1 】：( 1 ) 威胁人类的健康。当 人们食用染毒贝类后，毒素会迅速释放并呈现毒性作用，在仅数分钟或数小时 后，会感觉到四肢肌肉麻痹、头痛恶心、流涎发烧、皮疹等中毒症状，中毒严 重者会因呼吸肌麻痹而窒息死亡；( 2 ) 严重影响贝类品质。贝类因对麻痹性贝 毒具有较强的富集能力而降低了贝类的食用品质，从而给贝类养殖造成巨大的 经济损失；( 3 ) 威胁到渔业养殖业的健康发展。麻痹性贝毒可通过藻细胞本身 的胞外分泌物或摄食染毒媒介使鱼类中毒、死亡。 麻痹性贝类染毒区域分布十分广泛，几乎全球各海域均可检测出该类毒素。 所以，为确保海产品的食用安全，一些受麻痹性贝类毒素危害较大的国家，在一 些主要的海产区将p s p 列为常规性监测项目。麻痹性贝毒素的全球分布如图1 2 所示幽。 6 人讵湾叭类毒索特征研究 气、 氛一一 ii ，碍 、0 吲1 2p s p 分布图 f i g 1 2d i s t r i b u t i o no fp a r a l y t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g 1 1 4 国内外研究现状 国内对p s p 的特征分御研究较晚，有关人员只足，f ：展了一些p s p 方面的调 查研究工作，报道了些p s p 中毒案例，但整体上，我国对p s p 的研究多为零 星的中毒事件调查或季节性普查，缺乏系统性。 据有关资料表明我国从南到北沿海均有p s p 存在，土要分布在南方沿海。 主要的调查研究有以下几个方面： 林燕棠等人首次对j “东省沿海麻痹性贝类毒素地理分布、毒素成分、季 节差异以及和有毒藻类的关系进行研究报道，此后又研究分析了渤海、黄海、 东海和南海沿岸海域部分地区的某些贝类品种中p s p 染毒情况1 2 3 埘1 。 沿海的一些养殖区和海湾以及一些沿海地区( 如天津、烟台、几照、连 云港、舟山、深圳和香港等地) 的卡要经济贝类中的p s p 和d s p 毒素成分分析、 地理分佰和时问性变化都有过一些研究报道。 我困南方沿海某些重点海水养殖区主要养殖贝类中的p s p 特征分析，仪 见于吴施卫、江天久、杨美兰等的文章中1 2 ”6 1 。 相对于罔内的p s p 研究，国外的研究工作比较深入，土要在麻痹性贝毒产 毒藻的识别、毒素的j m 乍机制、毒素监测和分析方法、麻痹性贝毒对海洋_ i 物 的影响、麻痹性贝毒肘水j 加养殖业的影响及对策等方面，探讨p s p 特征分们规 律，为建j 迂和完善! j ! 类毒素检测方案提供理论支持1 2 2 i 。 7 大皿湾贝类毒素特征研究 1 2 腹泻性贝类毒素 1 2 1 腹泻性贝类毒素的结构类型 腹泻性贝类毒素是海洋中某些藻类或微生物产生的一类脂溶性次生代谢产 物，其化学结构为聚醚或大环内脂化合物【2 7 1 。已发现的腹泻性贝毒至少有2 3 种， 其中2 1 种结构己确定。根据其成分的碳骨架结构，可分为三组【i 】： 酸性成分的软海绵酸( o a ) 及其天然衍生物鳍藻毒素一i ( d t x 1 ) 和鳍藻毒 素3 ( d t x - 3 ) 等，是贝类体内主要d s p 毒素组分( 图1 3 ) ； 中性成分的聚醚内酯蛤毒素( p t x l 7 ) ； 其它成分的扇贝毒素叫5 一羟基扇贝毒素。 此外，1 9 9 5 年在爱尔“- k i l l a r y 的贝类中又分离到一种新的毒素( c 4 7 h 7 l n 0 1 2 ) ， 暂命名为k i l l a r y 毒素3 或k t 3 ，后重命名为a z a s p i r a c i d 。p t x 和y d ( 并不造成腹泻， 只是由于都有脂溶性而被归为d s p 毒素【2 引。 h0 软海绵陵r l砣r 3 鳍藻稼素一lh hc h 。 鳍藻薄豢一2 h镶。c l l 。 鳞藻菇鬃一3 h傩，h 酰基 c l l 。e h 。 图1 3 软海绵酸及其衍生物的结构 f i g 1 3 s t r u c t u r e so fo k a d a i ca c i da n dd t x l 3 1 2 2 腹泻性贝类毒素物理化学性质及毒性特征 腹泻性贝毒为具有多个环状醚的脂肪酸衍生物，不溶于水，能溶于甲醇、 乙醇、丙酮、氯仿和乙醚等有机溶剂，属脂溶性物质，紫外线不吸收，对一般 8 大亚湾贝类毒素特征研究 加热较为稳定。 腹泻性贝毒主要作用于酶系统，为肿瘤促进剂。d s p 不仅能造成急性中毒， 也能产生潜在的慢性中毒，其作用机理目前还不十分清楚。通过对d s p 中毒事件 的流行病学研究，其特征主要为：病原的潜伏期短( 3 0 m i n 至u 几小时) ，患者常会 出现腹泻，恶心，呕吐，腹部疼痛等症状但不会发热，病人在两到三天后可恢复 健康【2 9 】。世界卫生组织( w h o ) 根据1 9 8 4 年在日本爆发的d s p 中毒事件的统计 结果，总结了d s p 疾病症状的发生率：腹泻( 9 2 ) ，恶心( 8 0 ) ，呕吐( 7 9 ) ， 腹部疼痛( 5 3 ) ，感觉寒冷( 1 0 ) 3 0 】。 各类d s p 毒素成分的致毒特征有较大的差异： 大田海绵酸( o a ) 及其衍生物鳍加藻毒素( d t x s ) 引起的急性症状， 如肠胃炎，一般1 3 天就能恢复，不会致命。但o a 和d t x s 具有潜在的致病 性，能使胃、小肠受到影响，形成肿瘤。可使调节免疫系统的白细胞介素受到 抑制，产生突变和免疫毒素3 1 郴1 。 大环内脂扇贝毒素( p t x s ) 是一种肝毒素，能诱导肝细胞快速坏死。对 老鼠腹腔注射p t x s ，其肝最终变成颗粒状，肝细胞上出现许多空液泡。 磺化毒素( y t x s ) f l 皂够造成心脏损伤，毒素会使老鼠大部分心脏肌肉细胞 出现肿胀，但该毒素对其他器官( 肝脏、胰腺、肺、肾和肾上腺) 不产生影响 3 4 1 o 据有关资料报道1 m u 大约相当于3 2 1 x gd t x l 和4 i t g o a ，这意味着d t x l 和o a 对人类的最小中毒剂量分别为3 8 4 p g 和4 8 i t g 。p t x s 和y t x s 对人体 的毒性研究还不够深入，仅证实了p t x s 有较轻的腹泻作用，y 1 3 c s 不会引起人 类腹泻。p t x s 和y d c s 在贝类中的阈值目前还不能确赳3 5 1 。 1 2 3 腹泻性贝类毒素全球性分布 在1 9 6 1 年发生的荷兰e a s t e r s c h e l d t 地区中毒事件，第一次将藻类腹泻性毒 素与食用有毒贻贝相关。随后，1 9 7 6 年y a s u m o t o 等人第一次描述了日本东北 部发生的贝类腹泻毒素( d s p ) 中毒事件，也将其与食用贻贝和扇贝相联系， 并指出d s p 是一种脂溶性毒素【蝈。1 9 8 1 年，在西班牙，人们因食用贻贝发生 了规模最大的一次腹泻中毒事件，约5 0 0 0 人受到影响网。 9 人弧湾p ! 类i 毒崇特征研究 d s p 主要分布住温带和热带地区( 见图1 4 【2 2 j ) 。而欧洲和h 本受影响最大， 在其他地区如澳大利业、新西、皇和印尼也自发化i 弧l 。般发生地都在海边和河 【_ l 地区，主要仃西班牙、法国、德围、j j 麦、挪威、瑞典、葡萄牙、意人利、 爱尔兰等凼家。住不同地点时间，发生d s p 中毒事件的频率4 i i 司【3 9 川1 。在欧洲， 各个国家建：也了完善的疾病崎测网络，在许多地方都有了对d s pl f i 毒事件的疾 病崎测报告。f 1 前在一些发达国家d s p 中毒事件已经基本消除，贝类毒素的监 测和管理起着至火重要的作用。 雾ii j _ 零繁驽 f i g 1 4d i s t r i b u t i o no fd i a r r h e t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g d s p 毒素一般出现在夏季和秋季，但有时会出现稍早或稍晚，在早春或晚 冬也会发生。例如，在新西兰1 9 8 1 、1 9 8 6 、1 9 8 7 和1 9 8 9 年发生的d s p 巾毒事 件都发佳在9 月和1 0 月问，f h 有个别年份出现在1 2 月。 d s p 的真实发病率很难估计，因为它造成的腹泻症状与其它病因造成的腹 泻症状相似，并且单独的病例常常难以统计，已有的统计结果是j 下式报道的d s p 爆发地区的记录。 1 2 4 国内外研究现状 冈内对d s p 研究起步较晚，其研究方向丰要集中在沿海海域个别地点的某 j j ：电贝类d s p 的调奄，仅在周名江、炅施卫、李寿崧、j ：梅、杨莉和戴红等人所著 文章中：j j 现【4 2 4 6 】。对d s p 成分特征分析仅有少量报道1 4 7 。4 8 l 。 1 0 大亚湾贝类毒素特征研究 国外对d s p 的研究主要集中在对d s p 产生的来源、各成分毒性强弱、毒性 成分分析、检测方法和管理控制措施等方面 4 9 q 1 1 。其主要目的在于预防和发现 其来源及潜在危害性，及时采取相应的有效措施( 禁止捕捞和通知人们停止食 用贝类) 避免其危害扩散。， 虽然国内外学者对p s p 和d s p 毒素的分布特征进行了许多报道，但由于贝 类毒素形成的特殊性，不同国家和地区有着各自的分布特征。p s p 和d s p 毒素 在大亚湾海域有所报道，但时间上的分布缺少一定的连续性，生物种类的的采 集也较为单一，因此非常有必要对大亚湾海域p s p 和d s p 特征分布进行研究。 大亚湾贝类毒素特征研究 2 大亚湾p s p 的特征性研究 2 1 大亚湾环境背景 大亚湾水域面积近1 2 0 0 平方公里，是南海向陆地延伸最深的海湾，如同一 个大袋子，它同时是广东省最大的半封闭型海湾，东临南海，西靠惠州，南与 深圳接壤，北连稔平半岛，与香港隔海相望。大亚湾地理环境得天独厚，5 2 公 里长的海岩线，柔软细腻的沙滩，天然的海滨浴场以及星罗棋布的上百个大小 的岛屿，使大亚湾享有“海上小桂林之美称。 大亚湾是典型的亚热带海洋性气候，历年平均气温为2 1 8 c ，平均水深1 1 米，海水盐度稳定，生态环境优良，海洋生物多样性丰富，水产资源种类繁多， 是南海的水产资源种质资源库，也是多种珍稀水生种类的集中分布区和广东省 重要的水产增养殖基地。大亚湾拥有鱼类4 0 0 余种、贝类2 0 0 多种、甲壳类1 0 0 多种、棘皮类6 0 余种和藻类3 0 多种。大亚湾水产资源的优势不仅在于其生物 多样性要优于国内其它类同的海湾，同时拥有我国唯一的真鲷鱼类繁育场、广 东省唯一的马氏珠母贝自然采苗场和多种绸科鱼类、石斑鱼类、龙虾、鲍鱼等 名贵种类的幼体密集区。大亚湾拥有丰富的马氏珠母贝、华贵栉孔扇贝、翡翠 贻贝、栉江珧、牡蛎等贝类和大亚湾梭子蟹等甲壳类资源。多种贝类、甲壳类 是大亚湾的特有种类。 大亚湾作为一个半封闭海湾，海水交换能力差；同时，随着大亚湾沿岸工 业化程度的不断加强，工业污染日益严重，工农业的生活废水大量倾入大亚湾， 使海区各种污染物质含量增高，污染加重；再加上沿海水产养殖业的大量扩展， 其带来的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一，同时超负荷的营养物质源源不断 输向海洋，造成富营养化，而海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件； 海水的温度是赤潮发生的重要环境因子，2 卜3 0 是赤潮发生的适宜温度范围， 而大亚湾的年平均水温为2 1 8 c ；以上这些都是“赤潮 频繁发生的重要原 因。 7 0 年代之前，赤潮发生的事件很少，然而9 0 年代之后赤潮数量大为增加， 虽然其中有毒赤潮只占少数，但是这种倾向是一种不祥之兆。根据国家海洋局 1 2 大亚湾贝类毒素特征研究 连续四年的监测结果表明，大亚湾生态系统一直处于亚健康( 生态系统基本维 持其自然属性。生物多样性及生态系统结构发生一定程度变化，但生态系统主 要服务功能尚能发挥。环境污染、人为破坏、资源的不合理开发等生态压力超 出生态系统的承载能力) 状态，并且生态系统状态呈现下降趋势，导致赤潮多 次发生。 随着大亚湾污染程度的增加，有毒赤潮将会越来越频繁，由有毒赤潮所引 起的贝毒问题相应也会日益严重。目前发达国家已有一套相应完整的贝毒监测 体制，希望我国也能重视这个问题，在加强研究工作的基础上建立起对贝毒的 监测体制及法规，以保护好沿海生态系统及人民的健康嘲。 2 2 实验材料和方法 2 2 1 实验材料 2 0 0 5 2 0 0 6 年间，对大亚湾澳头海域进行了贝类样品采集。采样分5 次进行： 2 0 0 5 年4 月份为春季采样，共采集了l o 个样品；2 0 0 5 年7 月对大亚湾( 澳头) 进行夏季采样，共9 个采样品种( 含4 种螺类) ；9 月为秋季采样，共获得1 3 个样品( 含2 种螺类) ；1 2 月进行冬季采样，共1 4 个样品( 含5 种螺类) ；2 0 0 6 年3 月对大亚湾( 澳头) 海域进行春季的补充性调查采样，采集1 5 个样品。 图2 1 样品采样站位图 r i g 2 1m a po fs a m p l i n gs i t e 1 3 大亚湾贝类毒素特征研究 所采集的样品均为当地所有可获得的经济养殖贝类：部分样品在当地海域自行 采集，部分样品通过当地市场购买并同时向卖主了解其原产地资料。理论上每 次采样用几个相同的生物体进行p s p 的比较分析，其结果最为理想，但由于在 生物采样方面存在一定的困难导致无法实现，因此5 次的采样中主要针对翡翠 贻贝( p e r r 搬v i r i d i s ) 和近江牡蛎( c r a s s o s t r e ar i v u l a r i sg o u l d ) 等。 实验期间共采集3 6 个品种的6 1 个样品，样品名单见表3 1 。 表2 1 实验样品种类 t a b l e 2 1t h es p e c i e so fs a m p l e s 实验生物品种 栉江珧a t r i n ap e c t i n a t a ( l i n n a e u s ) 翡翠贻贝p e r n av i r i d i s 华贵栉孔扇贝c h l a m y sn o b i l i s 波纹巴非蛤p a p h i a ( p a r a t a p e s ) u n d u l a t a 近江牡蛎c r a s s o s t r e ar i v u l a r i s ( g o u l d ) 文蛤m e r e t r i sm e r e t r i x 菲律宾蛤仔r u d i t a p e s p h i l i p p i n a r u m 对生蒴蛤a s a p h i sd i c h o t o m a 异毛蚶s c a p h a r c aa n o m a