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水产常见藻毒素

       养殖池塘随着养殖进程的推进,氮和磷等植物营养元素的不断富集可引起水体富营养化,导致部分种类藻类短时间内大量爆发,从而形成水华。当这些藻类的生长进程发展至衰亡阶段,伴随死亡藻类而来的还有藻毒素,其不仅对养殖动物产生毒害效应,通过营养富集同样也会危及人们的生命健康。

1. 蓝藻毒素

        蓝藻毒素是某些水华蓝藻细胞破裂后释放出来的有毒次级代谢产物,在淡水中的种类很多。根据蓝藻毒素的结构和所作用的部位不同,可将其分为肝毒素(hepatotoxins)、神经毒素(neurotoxins)和其他毒素。

1.1 肝毒素(hepatotoxins)

        肝毒素是以肝脏作为靶器官,主要包括微囊藻毒素、节球藻毒素和柱孢藻毒素等几类。这类毒素主要由微囊藻、鱼腥藻、球藻、颤藻和念珠藻等几种藻类产生。

        微囊藻毒素是富营养化水体中普遍存在的一类肝毒素,它是一类环状七肽化合物,属于细胞内毒素,当藻类死亡细胞破裂后释放出来产生毒性。大量的研究表明,微囊藻毒素的毒性作用机制主要是其能够特异性地与蛋白磷酸酶1和2A的丝氨酸和苏氨酸的亚基结合,从而抑制了PP1和PP2A的活性,打破细胞内磷酸化和去磷酸化的平衡,改变多种酶的活性,引起肝脏充血肿大,破坏肝脏组织结构,促进肿瘤形成诱发产生肝癌。

1.2 神经毒素(neurotoxins)

        神经毒素主要作用于神经系统,其化学成分为生物碱,主要包括嘌呤类的鱼腥藻毒素、石房蛤毒素和新石房蛤毒素等。神经毒素主要由鱼腥藻、颤藻、束丝藻、浮丝藻、柱孢藻、微囊藻和节旋藻等藻类产生 。

        鱼腥藻毒素包括鱼腥藻毒素-a 和鱼腥藻毒素-a(s)两种。鱼腥藻毒素-a可以与乙酰胆碱受体结合,长时间刺激肌肉细胞会使肌肉过度兴奋而痉挛,并且会影响呼吸系统,动物会因为呼吸被抑制而窒息死亡;鱼腥藻毒素-a(s)可以抑制乙酰胆碱酯酶对乙酰胆碱的降解,影响乙酰胆碱的正常释放,导致神经肌肉过度兴奋而痉挛,最后致使动物呼吸受到抑制而窒息死亡。鱼腥藻毒素-a(s)与鱼腥藻毒素-a的中毒症状类似,主要表现为粘性流涎,流泪,小便失禁,肌束颤动,抽搐,呼吸窘迫后死亡,这些症状是由于外周乙酰胆碱酯酶抑制的作用产生的。

1.3 其他毒素

        蓝藻毒素除了包含肝毒素和神经毒素外,还包括皮肤毒素(dermatotoxins)。皮肤毒素主要由海洋蓝藻巨大鞘丝藻(Lyngbya majuscula)产生,它是有效的肿瘤启动子和蛋白激酶C的活化剂,具有促肿瘤的作用。

        由此可见,蓝藻细胞在死亡后会释放出各种毒素,对池塘内鱼虾造成巨大危害,因此,当池塘爆发蓝藻时,不建议采用化学药物杀灭蓝藻,而是采用物理法和生物法综合控制蓝藻,采取生态占位原理,定向培养有益藻,让小球藻和硅藻等有益藻与蓝藻竞争,安全可靠。

2. 三毛金藻毒素

        三毛金藻大量繁殖时,向水中分泌细胞毒素、溶血毒素和鱼毒素等五种毒素。其致毒作用与蓝藻不同,它是在细胞内合成再分泌到水中引起生物中毒,为外毒素。但这些毒素不会直接毒死鱼类,而是被水中的钙和镁等二价阳离子激活后,对于所有用鳃呼吸的水生动物产生毒性。

        鱼毒素改变鳃表面的选择渗透力,使细胞毒素和溶血毒素易于进入鱼体,同时使鳃本身对毒素的抵抗力降低;鱼毒素还能阻碍气体通过鳃的运转,溶血毒素进入鱼体后则破坏红细胞。除此以外,这些毒素对鱼的神经系统和肌肉组织也有不良作用。

        三毛金藻毒素的分泌和积累主要在夜间进行,因而鱼类的中毒现象通常是在清晨开始发生。鱼类三毛金藻中毒不呈现浮头现象,而是在水面下静止不动。初期鱼类焦躁不安,呼吸频率加快,游动急促,方向不定;经过短时间后就渐渐平静下来,中毒的鱼反应迟钝,鳃分泌大量粘液,鳍基部充血,鱼体后部颜色变浅,呼吸缓慢,鱼向池塘的背风浅水处集中。排列无规则,受到惊扰能较快速地游到深水处,不久又返回池边;随着中毒时间的延长,鱼布满鱼池的四角及浅水池边。大都头朝岸边,排列整齐,在水面下静止不动,也不浮头,受到惊扰也毫无反应,自胸鳍以后的鱼体麻痹、僵直,尾鳍、背鳍都不能摆动,只有胸鳍尚能缓慢活动,但鱼体不能前进,呼吸极为困难而微弱,鳃盖、眼眶周围、下颌及体表充血,但也有体表不充血的,最后失去平衡而死。

3.甲藻毒素

        根据中毒症状与机理甲藻毒素主要分为麻痹性贝毒(PSP)、腹泻性贝毒(DSP)、神经性贝毒(NSP)、西加鱼毒。

3.1 麻痹性贝毒(PSP)

        PSP是一类拥有胍基的三环氨基甲酸脂类的化合物及其衍生物,由石房蛤毒及其天然衍生物如膝沟藻毒素、新石房蛤毒素组成。主要由塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、链状亚历山大藻等分泌产生。PSP是有效的膜神经毒素,能造成细胞膜特别是神经细胞膜电压门控的钠离子通道(VSSC)高亲和力障碍。PSP通常与神经细胞膜结合,影响或阻止钠离子向细胞内流动,从而使正常的动作电位无法形成,进而抑制神经传导,导致神经性麻痹。海洋生物中由于贝类对麻痹性贝毒具有极强的抵抗 性,因此这种毒素就在贝类体内储存积累,人类或动物食用这些有毒贝类会产生一系列神经麻痹症状,严重的可能致命。

3.2 腹泻性贝毒(DSP)

        DSP是一类多环聚醚类或大环内酯类化合物,一般分为鳍藻毒素(酸性)、蛤毒素(中性)、扇贝毒素(其它成分)。由于毒素仅局限于贝类的中肠腺,因此对大型贝类而言,如除去该部位可避免中毒。中国沿海可产生DSP的有毒藻主要为具尾鳍藻、渐尖鳍藻、三角鳍藻、倒卵形鳍藻、帽状鳍藻、波罗的海原甲藻、墨西哥原甲藻、利玛原甲藻和微型原甲藻等。

3.3 神经性贝毒(NSP)

        NSP是一类毒性影响较小的毒素。神经性贝毒含有脂溶性的多醚化合物,不含氮,其活性成分为短裸甲藻毒素。人误食含有NSP的食物时,主要的中毒症状是神经麻痹。NSP的潜伏期较短,一般为数分钟至数小时,中毒者主要表现为唇、舌头、喉头及面部有麻木感与刺痛感、肌肉疼痛、头晕等神经性症状及某些消化道症状。疾病持续的时间一般为几天,很少出现死亡情况。短裸甲藻毒素主要危害神经系统。它也是主要通过贝类积累毒素人们食用染毒的贝类后中毒。人类食用后的30 min到3 h就会出现各种神经系统中毒的症状。这类毒素对鱼类也有剧毒。

3.4 西加鱼毒

        西加鱼毒素是由生活在热带地区的甲藻产生的一类毒素,现在确定的3种毒素为西加毒素(CTX)、刺尾鱼毒素(MTX)和鹦咀鱼毒素(STX)。