贻贝藻毒素研究进展论文

海洋中有众多的食藻动物，以食藻为生。而海藻为了生存，某些藻种往往会产生一些使食藻动物拒食或毒化的次级代谢物——“化学毒素”。引起人类中毒的藻类毒素性食物中毒，系指某些含有毒素的藻类(主要是单细胞微藻)通过食物链毒化海洋鱼、贝、人类因摄食被毒化的鱼、贝而发生的食源性中毒。此类食物中毒在国外已成为严重的卫生学问题，因此被列为最重要的化学性食物中毒。此类中毒在我国虽然报导不多，但随着我国远洋捕捞业的发展及沿海滩涂养殖面积的扩大，我国人民的食物结构必然有所改变，与此有关的问题应引起高度重视。近十几年来，国外对海洋藻类毒素的研究取得较大进展，本文拟就此类中毒的有关研究概况综述如下。1 麻痹性贝毒中毒（PSP)该中毒是因人食用含毒贝类后出现神经麻痹症状而得名。此类中毒在欧美早有记载，历史悠久。日本截止1989年查明的此类中毒发生了7起，146人中毒，4人死亡。东南亚及中美洲地区80年代也曾连续发生过几起食用文蛤等双壳贝而使数百人中毒的事件。我国浙江沿海1967—1979年间曾连续发生40起织纹螺(Nassarius SP)引起的中毒，中毒人数423人，23人死亡，其症状与PSP类似。PSP主要是神经系统受累，发病急骤，潜伏期数分钟至数小时不等。开始唇舌和指尖麻木，继而腿臂和颈部麻木，然后出现运动失调。病人可伴有头痛、头晕、恶心和呕吐，多数患者意识清楚，随病程的发展，呼吸困难逐渐加重，严重者常在2~24 h内因呼吸麻痹而死亡。引起PSP和毒素是近年来才为人们所知，这群毒素是最先从巨石房蛤中提纯的石房蛤毒素 (Saxitoxin。STX)的同系物，大多以混合物的形式存在。1975年以来，新石房蛤毒素(neo STX)、膝沟藻毒素(Gonyautoxin，GTX)等同类化合物相继被发现，至今已被确认了19种成分。该群毒素在高温和酸性环境中稳定，在碱性环境中不稳定，通常的烹调不能使其破坏。STX的毒理作用与河豚毒素(TTX)基本相同，都是小分子非蛋白质水溶性化合物，LD50为9μg／kg BW(小鼠ip)。此种毒素是典型的钠离子通道阻滞剂，通过阻滞Na＋通过膜进入细胞内，使膜失去极化状态，从而阻断神经肌肉的传导。虽然作用与TTX有重叠性，但化学结构不同，可能不是作用于同一受体。美国、加拿大、日本等国引起PSP的主要贝类包括：紫贻贝(Mytilus edulis)、加州贻贝(M.californianus)、巨石房蛤(Saxidomus gigantenus)、扇贝(Chlamysnipponnensis akazara)、巨蛎(Crassostrea gigas)等瓣鳃纲的贝类，从腹足纲的波纹蛾螺(Buccinum undatum)、夜光蝾螺(Turbo marmorata)、塔形马蹄螺(Testus pyramis)中也曾检出过麻痹性贝类。除贝类之外，1969年日本曾发生食用奄美、冲绳地方产的铜铸熟若蟹(Zozymus aeneus)，花纹爱洁蟹(Atergatis floridus)和颗粒扁足蟹(Platypodia glanulosa)等甲壳类动物引起的PSP。野口玉雄报道，东南亚国家由毒蟹引起的中毒事件已发生数十起，且导致多人死亡。现已查明，毒蟹的毒素是以STX群高毒性成分为主。许多研究结果发现，以上原属无毒的贝类只在不同的季节和海域被毒化，且大多数与“赤潮”有关，后来在某些形成赤潮的单细胞微藻中检出了麻痹性贝毒，并且相应海域的食藻型贝类大多数被毒化。现已基本搞清，导致贝类被麻痹性贝毒毒化的藻种主要有：热带海域的涡鞭毛藻(Pyrodinium bahamense varcompressa )、北太平的链状膝沟藻(Protgonyaulax catenella)、北大西洋的塔玛尔膝沟藻(P.tamarensis)等。2 腹泻性贝毒中毒(DSP)腹泻性贝毒是比麻痹性贝毒发现更晚的一类新毒素。1976年夏，日本宫城县发生一起食用贻贝而引起的以腹泻为主要特征的食物中毒，研究者从该贝类的中肠腺分离出一种能杀死小鼠的脂溶性贝毒，后命名为“腹泻性贝毒”。到1983年，日本发生了多起由该毒素引起的中毒，中毒人数达1300多人。在此期间，世界各地(主要是欧洲)也相继报道，如1981年西班牙的加利西亚沿岸发生约5000人中毒，1983年法国布列塔尼半岛南岸有3394人中毒，1984年挪威斯卡格克海峡沿岸有数百人中毒，此外，荷兰、瑞典和南美洲的智利也曾发生过此类中毒。中毒的主要症状是腹泻和呕吐，一般病情较轻，尚未报道有死亡。迄今发现，与DSP有关的毒素有：鳍藻毒素(别名：翅甲藻毒素)—1，3(Dinophysistoxin,DTX—1，3)、大田软海绵酸(Okadaic acid)、扇贝毒素(Pectenotoxin，PTX)及具有相同毒性作用的Yessotoxin(YTX)。目前，腹泻性贝毒存在10种以上的聚醚化合物已被确认，其中9种成分的结构已被阐明。此群毒素为脂溶性，不溶于水，对热稳定，通常的加热处理不易破坏。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。DTX1的LD50为160μg／kg BW(小鼠ip)， PTX1—3的LD50为250—350μg／kg BW, PTX4的LD50为770μg／kg BW，而PTX5和YTX的确切毒性尚未得出。研究发现，被腹泻性贝毒毒化的贝类仅限双壳贝，尤以扇贝、紫贻贝引起的中毒较多，其次是杂色蛤、文蛤、黑线蛤和贻贝等。在日本周围海域，贝类被毒化的时间是初夏至秋季，一般从4月中旬到5月开始发生毒化，6～7月达到高峰，9～10月消失。虽然贝类毒化期间未必出现赤潮，但贝类毒化的地区性和季节性提示贝类染毒系由浮游生物(藻类)所致。目前已确认，在日本、美国主要与倒卵形鳍藻(Dinophysis fortii)有关，渐尖鳍藻(D．acuminata)和尾状鳍藻(D .cauda)可疑。在欧洲，后二者是毒化贝类的主要藻种。3 西加中毒西加中毒(又名雪卡中毒)是热带和亚热带珊瑚礁发达海域有毒鱼类引起的食物中毒。最初因人食用加勒比海一带名为“Cigug”的—种海生软体物动引起中毒而得名，现在此类中毒泛指西加毒素(Ciguatoxin，CTX)、刺尾鱼毒素(Maitotoxin，MTX)和鹦咀鱼毒素(Scaritoxin,STX)引起的中毒。西加中毒多发生在热带及亚热带地区，以珊瑚礁鱼为通常食用鱼的地区尤为多见。加勒比海周围，佛罗里达、波多黎各、维尔京群岛、夏威夷、法属波利尼西亚群岛、日本冲绳等地经常发生，印度洋地区也有报道。全世界每年此类中毒者估计达数万人。美国1977～1981年共发生西加中毒事件70起，中毒人数367人。日本自1965～1986年的22年间共发生28起，300人中毒。据HabermehI等报道，1993年11月在马达加斯加岛，因食用一种真鲨科鲨鱼导致500人中毒，98人死亡，这是迄今报导的最严重的一起西加中毒。此类中毒的主要症状为口唇麻木，温度感觉逆转，肌肉及关节痛、呕吐、腹泻，常伴有脉博变慢，血压下降等循环系统障碍，严重者可出现共济失调，瞳孔散大和呼吸肌麻痹。神经症状持续时间长短不一，长者可达数月或数年之久。不经治疗者其自然死亡率为17％一20％，经积极抢救死亡者不足1％，死因多为呼吸肌麻痹所致。有人观察，凡发病后24 h仍存活者预后较好。迄今，已测定出西加毒素和刺尾鱼毒素的化学结构。CTX为脂溶性毒素，LD50为0.45μg／kg BW(小鼠ip)毒性比TTX强20倍。其主要毒理作用是在神经和肌肉细胞膜上选择性地增加钠离子的通透性，促使Na＋大量流入细胞内，该作用恰与TTX相反，并对其有拮抗作用。MTX为水溶性毒素，LD50为0.17μg／kg BW(小鼠，ip)，毒性比TTX强50倍，是目前已知毒素中毒性最强的一种。该毒素能选择性地活化钙离子通道，促使Ca2＋流入细胞内，并因此引起细胞膜去极化。药理学试验证明，MTX可引起血管和消化道平滑肌的持续性收缩。导致西加中毒的鱼类具有明显的地域性。有些鱼类在甲地是无毒的，在乙地则成为有毒的；有的仅在生殖期毒性增强；有的幼体无毒，大型个体却有毒。对其毒性的形成，目前较为公认的看法是与鱼类摄食有关。通过对法属波利尼西亚甘比尔群岛鱼的食饵及肠内容物分析发现，剧毒甘比甲藻(Gambierdiscus toxicus)是导致西加中毒的起因生物。据记载，甘比尔群岛常常发生大量西加中毒的病例。Randall和Dickey等从多方面进行研究的结果表明，此种毒藻在适宜的气候及理化条件下，可以形成“水华”(bloom)，通过食物链而使鱼类被毒化。迄今已发现，有400多种鱼类可被此毒藻所毒化，其中多数为底栖鱼类及珊瑚礁鱼类。经常引起中毒的食用鱼有：双棘石斑鱼(Grouper)、鲷(Red snapper)等。被毒化的鱼肝脏、卵巢及性腺的毒性大于肌肉，Yasumoto报道，鱼肝的毒性为肌肉的50～100倍。4 记忆丧失性贝中毒(ASP)1987年11 ～12月间，加拿大大西洋沿岸的爱德华王子岛发生一起因食用养殖紫贻贝而引起的食物中毒，中毒156人，死亡3人。中毒者症状奇特，多数在食后3～6 h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、不能辩认家人及亲朋好友等严重精神症状。严重者陷于昏睡状态，重症者多为老人，并伴有肾脏损害，其中12人病愈后记忆丧失长达18个月之久。由于其它贝类中毒未见类似症状，因此将这种中毒暂定为“记忆丧失性贝毒中毒”。后经加拿大国立大西洋研究中心的专家们确定，中毒物质为软骨藻酸(Domoic acid)，并肯定该物质来源于经常在加拿大东海岸形成赤潮的一种硅藻(Nitzchlia pungens forma multiseries)。软骨藻酸是一种兴奋性氨基酸，具有驱虫作用。该物质最初由竹本常松教授从红藻类—树枝软骨藻(Chondria armata)中分离出来，并确定其结构。其LD50 约10mg／kg BW(小鼠，ip)。从中毒死亡者的病理解剖可见脑的海马回、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。从引起中毒的紫贻贝中检出的软骨藻酸含量高达0.3—0.9 mg／g。1991年日本从由美国进口的一种大型蟹(Cancer magister)的内脏中检出软骨藻酸，这说明硅藻不仅可以毒化双壳贝，还可毒化其它甲壳类动物。毒化贝类的硅藻在加拿大、日本等许多国家都曾引起过赤潮。除硅藻外，东南亚悔域不同季节产的树枝软骨藻该物质含量均高达1000μg／kg，从该海域采集的其它红藻类Jania capillacea Coelothrixirregularis等也含有大量的软骨藻酸。在日本奄美等地，民间经常用树枝软骨藻来驱虫，但对其毒害作用并不了解，日本鹿儿岛县屋久岛曾有2人因食用这种海藻中毒死亡。

引起中毒的海产软体动物有蛾螺科的日本东风螺、香螺，阿地螺科的泥螺，贻贝科的贻贝、加州贻贝，牡蛎科的长牡蛎，帘蛤科的蛤仔等。在一些国家和地区的特定海域内，一贯可食的贝类可突然被毒化，食用后即可引起中毒。可食贝类受毒化的原因，当前公认的是生物链外因性学说.即贝类的毒化与“赤潮”有关。“赤潮”即海水中出现变色的红斑，伴有海洋动物的死亡，是某些单细胞微藻类在海水中迅速繁殖，大量集结而成。贝类摄食有毒的藻类，其本身不中毒，而有富集和蓄积藻类毒素的能力，人们食用后即可引起食物中毒。毒贝类有毒部位主要是肝脏、胰腺等。毒贝类含有的有毒成分有以下几类：1.石房蛤毒素及其衍生化物：该群毒素包括石房蛤毒素(STX)及其衍生物新石房蛤毒素(neo STX)、膝沟藻毒素(GTX)等同类化合物19种。该群毒素在高温和酸性环境中稳定，在碱性环境中不稳定.通常的烹调方法不能使其破坏。该群毒素系麻痹性贝毒毒素。STX易溶于水，耐热。加热至80℃经1小时毒性无变化；加热至100℃经30分钟毒性仅减少一半；对酸稳定.对碱不稳定；易被胃肠道吸收。STX系非蛋白质化合物，小白鼠LD50为l0mg/kg(ip)。引起中毒的贝类在国内报道的有织纹螺、香螺、荔枝螺。2.大田软海绵酸及其衍生化物大田软海绵酸及其10种以上的衍生化物—鳍藻毒素(翅甲藻毒素、DTX-n)、扇贝毒素(蛤毒素、PTX)等，系腹泻性贝毒毒素。该群毒素为脂溶性，不溶于水，对热稳定，通常的烹调加热方法不能将其破坏。引起中毒的贝类仅限于双壳贝，尤以扇贝、紫贻贝较多，其次是杂色蛤、文蛤、黑线蛤和贻贝等。有毒部位是中肠腺。3.软骨藻酸及其异构体软骨藻酸(DA)及其异构体，系记忆丧失性(遗忘性)贝毒毒素。DA是一种氨基酸。引起中毒的贝类是紫贻贝。在引起中毒的紫贻贝中检出的DA含量达0.3～0.9mg/g。4.短裸甲藻毒素 (BTX)分A、B、C三种毒素，并确定了BTX—B、BTX—C的化学结构。BTX系神经毒素性贝毒毒素。BTX为脂溶性，不含氮。引起中毒的贝类有巨蛎、帘蛤等。5.Venerupin为淡黄色粉末，在pH3～8时耐热，加热至100℃经1小时毒性完全未被破坏。Venerupin系肝损害性贝毒毒素。引起中毒的贝类有蛤仔、臣牡蛎等，有毒部位是肝脏。此外，有的贝类可能含有光过敏物质，引起中毒的贝类有泥螺 (俗称土贴、黄泥螺、麦螺、梅螺等)。