藻类释放毒素先害深海水族，再危及人类 软骨藻酸强久

顾汉现

藻类释放毒素先害深海水族，再危及人类

        （ 2009-03-25 17:29:00 ）       

稿件来源： 新华每日电讯7版

    新华社专电美国科学家最新研究结果显示，水生拟菱形藻释放的神经毒素不仅影响深海生物，而且可能通过食物链危害人类。

    南加利福尼亚大学学者埃米莉·塞库拉—伍德在22日出版的英国《自然地学》杂志发表研究报告说，拟菱形藻释放的软骨藻酸为极度危险神经毒素。这种神经毒素经由沙丁鱼和凤尾鱼等海洋生物食用后，进入食物链，也会危害人类。

    “假如(软骨藻酸)摄入量足够，你会得脑损伤，又称记忆丧失性贝壳中毒，你会暂时性失忆，”伍德和同事在研究报告中说。

    科学家先前知晓，拟菱形藻释放软骨藻酸，危及人类和其他生物安全。1987年，加拿大爱德华王子岛省100名居民食用软骨藻酸污染的贝类后中毒，其中3人死亡，数十人部分失忆。全球多处地点发生过鲸类和海狮因软骨藻酸中毒致死的事件。

    拟菱形藻暴发性繁殖产生的赤潮还曾迫使欧洲、亚洲和北美洲的多处海滩关闭、贝壳养殖业停产。

    伍德研究成果的意义在于发现拟菱形藻释放毒素污染的范围直达深海甚至海底。

    “我们使用沉积阱，类似用来采集水样的雨量测量器，”伍德说。她和同事把沉积阱置于水下500米至800米处，在藻类赤潮过后，经由过滤取得沉到海底的软骨藻酸并发现这些毒素经久不散。

    “这让我们认为，这种毒素生命力极强，”伍德说。

现代化研

拟菱形藻及其对海洋生态系统的危害:

http://www.doc88.com/p-712936127971.html

拟菱形藻软骨藻酸研究进展:

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HYKX200308007.htm

拟菱形藻:

http://wiki.cnki.com.cn/HotWord/2157099.htm

中国东南沿海五种拟菱形藻形态、遗传多样性与系统进化研究:

http://max.book118.com/html/2014/0903/9558182.shtm

软骨藻酸:

软骨藻酸（Domoic acid），非蛋白氨基酸，是由长链羽状硅藻代谢产生的一种强烈的神经毒性物质，能导致短期记忆功能的长久性损害。自从1987年加拿大中毒事件后开始被认识。毒性作用机制可能为：通过谷氨酸与内源性神经递质协同，胞内钙离子超载使信号转导紊乱；代谢紊乱使神经元不具有足够的能量维持正常的静息膜电化学梯度。

中毒特征

软骨藻酸是比PSP毒素弱一些的神经性毒素，中毒者症状奇特，多数在食后3-6h发病，主要表现为腹痛、腹泻、呕吐、流涎，同时出现记忆丧失、意识混乱、平衡失调、不能辨认家人及亲朋好友等严重精神症状，严重者处于昏迷状态，重症者多为老人，并伴有肾脏损害，曾有12人病后记忆丧失长达18个月之久的报道。软骨藻酸的LD50约10mg/kg体重（小鼠，ip）。从中毒死亡者的病理解剖可见脑的海马体、丘脑和杏仁核都有损伤，这与用软骨藻酸进行动物试验的病理结果相同。以高效液相色谱法分析软骨藻酸，其食用标准安全浓度为2mg/100g。[28-31]     
不同贝类中软骨藻酸含量的变化
不同贝类中软骨藻酸含量的变化[31]
软骨藻酸和作为神经递质的谷氨酸（Glu）一样具有引起神经细胞兴奋的功能，但其强度比Glu高100多倍，比红藻氨酸（KA）高2-3倍。DA可通过与谷氨酸机制相同的脑部通路进入脑，即血脑屏障的高亲和性转运系统进入脑。中毒后，人体会出现恶心、呕吐、胃炎，严重时可以导致头晕眼花、视觉障碍、记忆丧失、昏迷等。Vale等通过对葡萄牙贝类的研究发现不同的贝类品种在不同的时空对于DA的生物积累作用也是不同的。其中，春季捕捞的花蛤（Venerupis）对DA的生物积累作用最大。Wekell等于1991～1993年对不同季节的蛤蜊、蛤蜊的组织进行软骨藻酸含量测定，发现其可食用部分DA含量在12月达到最高，平均可达106mg/kg，此后逐渐下降，但在浓度达到高峰后16个月，蛤蜊体内的DA仍不能完全消失；此外，蛤蜊的各个部位均能检出DA，其中足部浓度最高，可达223mg/kg，虹吸管部位的浓度最低。Lefebvre等对大马哈鱼（Oncorhynchuskiautch）体内不同组织的DA含量进行了分析，发现DA在大马哈鱼的肾和胆中的含量较高。人类通过食用海产品摄入DA，多通过食用贻贝、蛤类在体内积累。与贝类相比，人类通过食用鱼类而受到的影响较小。据研究，当人体内DA含量在0.2～0.3mg/kg（湿重）时，机体不受影响；当达到0.9～2.0mg/kg（湿重）时，机体会出现轻度眩晕等症状；当达到1.9～4.0mg/kg（湿重）时，机体会出现方位障碍等症状。Costa等通过对欧洲食品安全委员会数据的研究，发现欧洲居民对于贝类的实际消费量比之前研究所得的数据高，尤其是德国和荷兰，并总结出欧盟主要国家居民对于软骨藻酸的暴露水平。另外，DA具有热稳定性，一般的烹饪过程并不能够破坏软骨藻酸的毒性。虽然一般家庭的蒸和煮的过程会减少贝类组织中的DA含量，但是DA仍会随烹饪过程进入到烹饪油中，进而通过消化道进入人体。软骨藻酸作为一类神经毒素、递质和阻断剂在贝类组织中积累，进而间接地影响着人类的健康。对由DA引起的健忘性贝中毒没有较好的疗法，仅在小鼠实验中发现用苯二氮草（Diazepan，5mg/kg）可减少震颤行为，但无法完全恢复受损的海马结构或空间记忆能力。同时，研究表明软骨藻酸对昆虫有杀灭能力，其对嶂螂、苍蝇的杀死效果不逊于r-BHC等。[32-36]      
软骨藻酸标准质谱图
软骨藻酸标准质谱图[23]
美国、加拿大、北欧一些国家以及澳大利亚、日本等国的科学工作者也先后从紫贻贝（Myltilus edulis）、扇贝（Pecten maximus）、文蛤（Callista chione）等贝类体内以及鱼是鱼、鲭鱼和石蟹的内脏中检测到了软骨藻酸。美国食品药品管理局（FDA）将它确定为4种主要海洋生物毒素之一，并首先和加拿大制定了贝肉中软骨藻酸的安全剂量为20μg/g的规定。[37]
软骨藻酸在大马哈鱼体内分布情况
软骨藻酸在大马哈鱼体内分布情况[37]
虽然在1987年就报道了人类的ASP事件与DA有关，但到1991年九月才第一次明确发现有水产动物死亡与DA毒素有关。在贝类和鱼类体内存在DA使得毒素有可能通过食物链进行传播，即使DA没有累积到致死剂量，也会对健康造成慢性影响。然而，尚无有效方法预测到DA有何慢性影响。对于DA的研究还有待于检测技术的进一步发展。[38-39]   
软骨藻酸可引起人和动物较严重的中枢神经损害。动物实验表明，软骨藻酸对与内脏功能有关的脑干区域具有兴奋作用，而对与记忆有关的脑区域具有明显的神经毒性作用。大鼠腹腔注射软骨藻酸的LD50为3600μg/kg。大鼠脑室内染毒（0.03-3nmol）时，低剂量组出现颤抖、运动过强、面部阵挛，高剂量组出现癫痫征候群。小鼠染毒亦获得同样结果。幼年和成年猴静脉注射软骨藻酸（0.25-4mg/kg）一周后，用组织化学方法在海马部位发现受损伤变性的神经细胞和轴突；大剂量可引起幼年动物锥体神经元和轴突末端及海马的广泛损害，剂量超过1.0mg/kg时，可在成年动物海马齿状回中诱导产生c-fos蛋白。大鼠静脉注射软骨藻酸0.5-1.0mg/kg，可引起海马癫痫样放电，兴奋性痉挛，几天后死亡。苯甲二氮卓可防止实验大鼠的痉挛和死亡，但大鼠的迷宫实验能力仍受到损害。在大鼠海马CA3部位注射软骨藻酸，可引起癫痫发作性放电。将小鼠中枢神经系统用软骨藻酸染毒后15min，c-fos mRNA的量增加，1h后其mR-NA的产物c-fos蛋白亦增加。[40-41]   
软骨藻酸二级质谱图
软骨藻酸二级质谱图[42]
Wang等给出生后7d的大鼠皮下注射软骨藻酸，剂量分别为0.10、0.17、0.25、0.33、0.42和0.50mg/kg，各个剂量组均出现软骨藻酸引起的抓挠、尾部轻弹及游泳样运动等症状。高剂量组进一步出现后肢麻痹、前肢颤动，2小时内出现死亡。在0.33mg/kg剂量组出现死亡和麻痹的百分率分别为47%和65%。记录该剂量组的动物皮层脑电图和同步干扰电活动，未见脑损伤。软骨藻酸注射后1-2h出现麻痹和震颤的动物，解剖发现以点状出血、神经细胞肿胀及神经细胞形成空泡为特征的脊髓损伤。这种损伤可发生在脊髓的各个部位。神经细胞变性主要发生在腹侧和中间的灰质，而脊髓背侧部分的细胞较少发生。研究结果显示，所观察到的行为变化主要是由脊髓损伤而非脑损伤引起。[43-44]   
软骨藻酸作用细胞2h后氨基酸释放色谱
软骨藻酸作用细胞2h后氨基酸释放色谱[45]
无脊椎动物对拟菱形藻和DA的反应也存在着种与种的不同。当暴露在Pseudo-nitzschiapungens中4小时后，Pacificoys-ters的壳就会紧紧闭合，这是一个典型的双壳贝类受到微藻胁迫的原初反应。在48小时暴露于藻中时，oysters内的毒素水平都升高。而血细胞的数量和活跃性在4小时时达到峰值，由于体内净化使DA逐步下降，使血细胞恢复正常状态。在翡翠贻贝中，DA只发现存在于内脏中。当DA以溶解或食物脂质体的形式提供给活体的贻贝时，只有不到1%的溶解的DA和占6%的食物DA与贻贝组织结合。以食物的方式摄入的DA集中在消化腺和肾脏中。贻贝组织内的DA浓度并不会在一个48小时的净化阶段后持续降低，DA也不会转变成任何组织储存起来。在72小时后，大部分DA出现在内脏中，超过50%的DA在刚开始的24小时内已消除。因为DA具有亲水性，毒素很可能被分泌到体外而不是被利用于生物合成。而且在贻贝的摄食系统中DA可以被转化成DA的异构体。在海洋扇贝Placopectenmagellanicus中曾经测到组织中含有浓度高达3100μg/g的DA，即使过了15天后毒素水平仍然极高。在razorclams中，DA不仅在内脏，在足部、体管中也有分布，且在体内保留时间可以长达六个月。在另一种扇贝Pectenmaximus中，所有组织（除生殖腺和内收肌）中的DA浓度占了个体总负荷量的99%（580到760μg/g），而在生殖腺中的浓度为8.2到11.0ug/g，在内收肌中浓度为0.38到0.82μg/g（Campbelletal.，2001），比一般限制浓度（20μgDA）低。浮游生物可作为DA的载体，在加利福尼亚毒素通过鱼转移到鸟体内，明显可导致鸟类死亡。[46-49]     
软骨藻酸作用细胞2h后游离钙浓度
软骨藻酸作用细胞2h后游离钙浓度[45]
人类的DA中毒反应主要根据1987年加拿大爱德华王子岛DA中毒事件，患者在摄入DA数小时后出现恶心、呕吐、腹绞痛、腹泻、出血性胃炎和食欲减退等中毒症状和体征，严重者在出现胃肠道症状后数小时至3天内出现严重的头痛、共济失调、头晕眼花、视觉障碍和记忆丧失、意识混乱、方向感丧失、失语、自主神经系统功能紊乱、不自主咀嚼、苦笑面容、肌阵挛、惊厥和昏迷等，并伴有永久性后遗症如记忆丧失和外周多发性神经病（peripheral polyneuropathy）。记忆缺失多发生在男性和年长者。四例死亡患者的神经病理学研究结果显示，大脑的海马和杏仁核的神经元损伤严重。用从导致中毒的贝类中提取的DA进行体外实验，结果发现对培养的人神经元的毒性强于DA纯品。DA作为驱蛔虫药的服用剂量是20mg/人。1987年导致加拿大人类中毒爆发事件中被测贝类中的DA含量为31-128mg/g，推算有症状病人DA的摄入量是60-290mg/人。对贝体内DA的食用安全性研究发现，贝组织中DA量达到40mg/kg时可引起食用者中毒，150mg/kg时有致死危险。人类通过膳食可耐受的最大限量为20mg/kg。

详见:

http://baike.baidu.com/view/3831041.htm?fr=aladdin