微囊藻毒素的危害及其分析方法进展

微囊藻微囊藻属于蓝藻门蓝藻纲⾊球藻⽬微囊藻科。

本属是形成⽔华的主要种类之⼀。

若没有控制好藻相平衡，极易引起⽔华。

微囊藻的细胞形态细胞球形，由多细胞聚集在⼀起形成团块或丝状体，群体球形、椭圆形或不规则形，微观或⾁眼都可见。

群体胶被⽆⾊透明，少数有颜⾊。

群体中细胞极多，排列规律⽽紧密；原⽣质体呈蓝绿⾊。

单细胞呈球形或椭圆形；具假空泡。

微囊藻繁殖⽅式⽆性繁殖，通过细胞分裂繁殖，只有⽔华微囊藻产⽣微孢⼦。

微囊藻常见种类微囊藻属共有25种，在中国有18种。

其中常见的种有假丝微囊藻、边缘微囊藻、华美微囊藻、不定微囊藻、粗⼤微囊藻、⽔华微囊藻和铜绿微囊藻。

假丝微囊藻多细胞聚集形成团块，呈蓝绿⾊；群体呈细长的假丝状，⼤⼩差别较⼤；丝体每隔⼀段距离会出现缢缩，使藻丝体似⼀个分节的串联体；群体具总胶被；细胞球形，直径为2.5~6.5 µm；原⽣质体蓝绿⾊，具⽓囊。

边缘微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体，胶被宽厚坚硬且⽆⾊，边缘明显；细胞球形，直径为3-6 µm；群体内细胞排列紧密；原⽣质体蓝绿⾊，具⽓囊。

华美微囊藻群体球形、椭圆形或不规则的扁平状群体，多个⼩群体聚合成⼤群体，蓝绿⾊或橄榄绿⾊。

细胞长圆形，直径2-4µm，长4-8.5µm。

原⽣质体蓝绿⾊，具假空泡。

不定微囊藻群体球形或椭球形，团块群体较⼤，总胶被柔软、透明；细胞球形，直径为1~2µm，紧密排列，位于群体中央；细胞蓝绿⾊，原⽣质体均匀、⽆⽓囊。

粗⼤微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体，幼时群体球形、长圆形或哑铃形，直径为70~80µm，后期不规则时会破裂成碎⽚；群体胶被⽆⾊透明，均匀，分层；细胞球形，直径6~9 µm；幼时群体中的细胞排列紧密，后期离散在胶被中；原⽣质体蓝绿⾊或橄榄绿⾊，⽆⽓囊。

⽔华微囊藻由多个群体集合⽽成，⿊绿⾊或碧绿⾊，微观或⾁眼可见；群体球形、椭圆形或不规则形，成熟的群体不穿孔，不开裂；群体具⽆⾊柔软的胶被，不明显；细胞球形，直径为3~7µm，排列密集；原⽣质体蓝绿⾊，多数有⽓囊。

微囊藻毒素对鱼类胚胎发育毒性机制的研究进展摘要:微囊藻毒素是富营养化水体中对水生生物繁殖和发育影响极大的一种细胞内毒素,它通过抑制蛋白磷酸酶的活性,打破细胞内蛋白磷酸化/去磷酸化的平衡,引起细胞损伤甚至坏死,从而影响鱼类胚胎的正常发育。

本文就微囊藻毒素对鱼类胚胎发育的影响及其致毒的分子机制进行综述。

关键词:藻毒素毒素鱼类毒理学当蓝藻水华严重时,水面形成厚厚的蓝绿色湖靛,不仅影响人的感官,破坏了健康平衡的水生生态系统,而且因藻细胞破裂后释放出了多种藻毒素而对人和动物的饮用水安全构成了严重的威胁。

沿岸浅水区是水生脊椎动物早期生命阶段生活的地方,在水生动物的个体发育中,早期生命阶段的发育是最为重要的。

而水华经常就发生在沿岸浅水区,这对水生动物胚胎发育产生极大的影响。

在过去10年中,数项研究已经完成,评估了蓝藻毒素在水生生物体内的生物积累对水生生物的影响。

目前,虽然对微囊藻毒素的毒性研究已经取得初步成果,但对鱼类胚胎发育的影响国内未见报道,本文简要综述了微囊藻毒素的结构、其对胚胎发育的影响及其致毒的分子机制。

1 微囊藻毒素的结构MC是一类由蓝藻产生的天然的神经毒素,这些蓝藻包括Microcystis、Anabaena、Planktothrix、anabaenopsis、Nostoc、Aphanocapsa和Hapalosiphon。

MC的结构于20世纪80年代初被确认[1],是一组环状七肽类物质,因为这类化合物首先从一种蓝藻——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)中分离到的,因而被命名为“microcystin”。

微囊藻毒素的结构通式为环状(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L- Z-Adda-D-谷氨酸-N-甲基脱羟基丙氨酸)[2],其中,Adda(3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二烯酸)是一种特殊的含有20个碳原子的氨基酸,由于Adda-谷氨酸部分在与蛋白磷酸酶键合时起着重要作用,所以Adda侧链是毒素的生物活性表达的重要基团,其共轭立体结构也会影响其毒性,去除Adda后微囊藻毒素的毒性大大降低[3]。

“微囊藻毒素污染”文件汇整目录一、螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状调查二、微囊藻毒素污染及其促肝癌作用研究进展三、饮用水处理工艺中微囊藻毒素污染调控技术的优化研究四、蓝藻水华衍生的微囊藻毒素污染及其对水生生物的生态毒理学研究螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状调查螺旋藻是一种富含蛋白质、矿物质和维生素的微藻，被广泛用作保健食品的原料。

然而，近年来关于螺旋藻及其产品中微囊藻毒素（MCs）污染的问题引起了广泛关注。

微囊藻毒素是由蓝藻产生的一类有毒代谢物，可在水体和食品中富集，对人体健康构成潜在威胁。

因此，对螺旋藻类保健食品生产原料及产品中微囊藻毒素污染现状的调查至关重要。

本研究采用问卷调查和实地抽检相结合的方法，对全国范围内螺旋藻保健食品生产企业的原料采购、生产流程、产品检测等情况进行了调查。

同时，对市场上的螺旋藻保健食品进行了随机抽检，检测其微囊藻毒素含量。

原料采购：大部分企业在采购螺旋藻原料时未进行微囊藻毒素检测，仅凭外观和经验判断原料质量。

生产流程：企业在加工过程中，由于缺乏有效的除毒工艺，导致部分螺旋藻产品中微囊藻毒素残留。

产品检测：多数企业未建立完善的微囊藻毒素检测机制，无法及时发现产品中微囊藻毒素的污染。

抽检结果：市场上的部分螺旋藻保健食品中微囊藻毒素含量超标，消费者使用后存在健康风险。

加强原料检测：企业在采购螺旋藻原料时应进行微囊藻毒素检测，确保原料质量。

优化生产工艺：企业应研发或引进有效的除毒工艺，降低产品中微囊藻毒素的残留。

建立完善的产品检测机制：企业应建立定期的微囊藻毒素检测制度，确保产品的安全性。

加强市场监管：相关部门应加大对螺旋藻保健食品市场的监管力度，对微囊藻毒素超标的产品进行严厉打击。

提高公众认知：通过科普宣传，提高消费者对螺旋藻类保健食品的选择意识和自我保护能力。

推进科研合作：加强产学研合作，深入研究螺旋藻中微囊藻毒素的形成机制及控制方法，为产业发展提供科技支撑。

关于微囊藻毒素的调查与分析--食品安全与卫生论文我们每个人，每天都需要依靠食物来提供能量继续生存下去，甚至于世界上所有生命都需要食物，而且每一刻都在某个地方存在进食的现象，俗话也说“民以食为天”。

所以，食物，在整个社会历史发展中都是尤为重要的，自然而然的，食品安全与卫生检测就是攸关生死的大事了，对于食物中所含毒素的研究，也显得尤为重要了。

通过学习这门通识课，我学到很多，也发现其中乐趣之多，感到这门课非常值得学习。

既然我是水产学院的一员，相对而言就对水产品更为熟悉，所以就选择调查分析一些常见的食品鱼类所含毒素。

作为满足人类食物要求的重要产业，淡水水产养殖业在不断扩大规模的同时，也给养殖区域的水环境带来严重后果。

2001年7、11月有人对太湖水域进行调查，发现次生代谢产物——微囊藻毒素MC对水体环境和人类健康构成巨大威胁。

采自太湖的28尾淡水鱼体内均检出MC，其中，肝脏中MC含量远远高于肌肉中含量。

肝脏中含量最高的是鲤鱼、鲢鱼和鳙鱼，肌肉中最高的是鲢鱼和鳙鱼。

间接证明我国局部地区人群肝功能损害，甚至肝癌的高发可能与当地的水源、食品鱼类有密切关系。

微囊藻毒素是由蓝藻水华，如固氮的鱼腥藻、束丝藻、拟柱胞藻、胶刺藻和节球藻等暴发所产生的一种肝毒素，它对蛋白磷酸酶1 和蛋白磷酸酶2A 具有抑制作用，因此与肿瘤促进作用有直接关系。

微囊藻毒素为七肽单环肝毒素，结构中存在着环状结构和间隔双键，因而具有相当的稳定性。

它能够强烈抑制蛋白磷酸酶的活性，当细胞破裂或衰老时毒素释放进入水中，同时它还是强烈的肝脏肿瘤促进剂。

MC具有水溶性和耐热性，易溶于水，甲醇或丙酮，不挥发，抗pH 变化。

化学性质相当稳定，自然降解过程十分缓慢。

1996年巴西一透析中心因透析液遭MC污染最终导致53人死亡。

流行病学调查显示，饮用水源中微囊藻毒素是中国南方一些地区原发性肝癌发病率高的主要原因之一。

对江西鄱阳湖的调查显示，水体微囊藻毒素最大为1 036. 9pg·ml-1，同时发现鱼体内有毒素积累。

海洋产藻微囊藻毒素的分离与纯化及其毒理学研究随着全球气候变化和人类活动的影响，海洋环境中微囊藻毒素的含量不断升高，引起了广泛关注。

微囊藻毒素是一种由微囊藻生产的神经毒素，可以对水生生物、家畜和人类造成严重危害。

因此，对海洋产藻微囊藻毒素的研究和控制已成为一项重要的环境保护工作。

一、海洋产藻微囊藻毒素的分离与纯化微囊藻毒素的分离与纯化是毒理学研究的重要环节。

目前，常用的微囊藻毒素分离和纯化方法包括柱层析、浓缩、高效液相色谱等。

不同的方法适用于不同的微囊藻毒素种类和含量。

柱层析是一种常用的分离方法，可根据某些特定的化学性质对微囊藻毒素进行分离。

例如，正相柱层析适用于小分子微囊藻毒素的分离，而反相柱层析适用于大分子微囊藻毒素的分离。

浓缩法是将微囊藻毒素浓缩到高浓度，然后通过高效液相色谱或其他方法进行分离和纯化。

高效液相色谱是一种高效、准确的分离方法，常用于对微囊藻毒素进行分离和纯化。

二、微囊藻毒素的毒理学研究微囊藻毒素的毒理学研究主要包括毒性和对生物学影响两个方面。

毒性研究是评估微囊藻毒素对生物体健康的影响。

微囊藻毒素可通过三种途径进入生物体内：口服、皮肤接触和呼吸道吸入。

口服是重要的途径，因为水生生物和家畜通常通过口服摄入微囊藻毒素。

微囊藻毒素的毒性主要表现在神经系统、消化系统和免疫系统方面。

长期暴露于微囊藻毒素环境中的人类和动物容易患上心血管疾病、中毒、癌症等疾病。

对生物学影响的研究主要研究微囊藻毒素对人类、水生生物和家畜等的影响。

微囊藻毒素对水生生物和家畜的影响主要表现在消化系统、生殖系统和免疫系统方面。

例如，微囊藻毒素可导致水生生物的阳病毒、GPA、贝类毒素等问题。

而对于人类的影响，则主要表现在神经系统、肝脏和肠胃方面。

三、微囊藻毒素污染的控制为了保障人类和动物的健康，需要采取措施控制海洋产藻微囊藻毒素的污染。

目前，主要控制措施包括早期发现和预警、水质治理、养殖管理以及饮用水和食品的安全控制等。

微囊藻毒素的毒性1毒性综述对于微囊藻毒素的毒性和毒理学研究,李效宇等曾进行了综述。

文献报导微囊藻毒素可通过对肝脏中的肝细胞和肝巨噬细胞的作用, 抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性, 诱发巨噬细胞中肿瘤坏死因子和白细胞介素1, 导致疾病产生; 高浓度时,可引起急性反应如肝炎症、肝出血, 甚至肝坏死[1]。

自从1878年Franics首次发现泡沫节球藻水华能够引起家畜、禽类中毒、死亡以来,有关藻类水华引起的野生动物、鱼类、家畜、家禽及宠物中毒、死亡的报道很多,其中以微囊藻水华的危害最严重、广泛. 动物通过直接接触或饮用含有微囊藻毒素的水而中毒,中毒症状主要有昏迷、肌肉痉挛、呼吸急促、腹泻, 甚至在数小时以至数天内死亡.研究证明,中毒死亡主要是由于肝损伤,微囊藻毒素造成肝内出血甚至肝坏死。

[3]虽然早在1878年就有泡沫节球藻水华引起家畜及禽类中毒死亡的研究报道,但MC分子结构和毒理的研究只有10a左右的历史。

研究结果显示M的致毒机理是通过与蛋白磷酸酶( pro tein pho sphatase) 中的丝氨酸/苏氨酸亚基结合,抑制其活性,从而诱发细胞角蛋白高度磷酸化,使哺乳动物肝细胞微丝分解、破裂和出血,使肝充血肿大,动物失血休克死亡。

另外,由于蛋白磷酸酶的活性受到抑制,这样就相对增加了蛋白激酶的活力,打破了磷酸化和脱磷酸化的平衡,从而促进了肿瘤的发生。

M C-L R对小白鼠的致死量LD50在36到122μg /kg 之间。

饮用水中微量M C的存在与人群中原发性肝癌、大肠癌的发病率有很大的相关性[2]。

微囊藻毒素对动物的毒害程度主要与水华密度、水体毒素含量有关,也与动物种类和大小有关.单胃动物没有反自动物和鸟类敏感[3]。

家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后, 会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状, 甚至死亡。

病理病变有肝脏肿大、充血或坏死,肠炎出血、肺水肿等[2]。

2对动物的毒性水体中含一定浓度的M C可导致鱼卵变形, 蚤类死亡,鱼类行为和生长异常及死亡。

微囊藻毒素的检测和脱除方法研究进展
戴宵;廖芊穗;黎晓阳
【期刊名称】《食品安全质量检测学报》
【年(卷),期】2024(15)6
【摘要】近年来,由于富营养化,全球有害蓝藻水华的发生率持续上升,形成水华的蓝藻会释放出多种毒素。

微囊藻毒素是有害蓝藻产生的常见毒素,具有肝毒性、肾毒性、神经毒性、生殖毒性等多种毒性,严重威胁人类和生态系统健康。

微囊藻毒素在水中非常稳定,难以通过传统水处理工艺去除。

因此,寻求经济有效的微囊藻毒素检测和脱除方法至关重要。

本文综述了定量检测和去除微囊藻毒素的方法,包括物理法、化学法和生物法,并分析总结了这3类方法用于检测和脱除微囊藻毒素的优势与局限性,总结了不同方法脱除微囊藻毒素的机理,重点介绍了绿色高效的光催化与安全有效的生物方法脱除微囊藻毒素,最后基于当前的研究结果,对未来微囊藻毒素脱除研究方向进行了展望,为解决环境中微囊藻毒素的污染问题提供思路。

【总页数】8页(P180-187)
【作者】戴宵;廖芊穗;黎晓阳
【作者单位】南昌大学食品学院
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.水体中微囊藻毒素检测方法研究进展
2.水产品中微囊藻毒素检测方法及污染状况研究进展
3.微囊藻毒素检测方法的研究进展
4.生物样本中微囊藻毒素检测方法的研究进展
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微囊藻毒素的生态学和毒理学研究随着人类经济社会的发展，水体污染已经成为一个突出的问题。

其中，富营养化现象引起极大的关注。

微囊藻毒素是水体富营养化现象的一个重要表现，也是造成水体污染的重要原因之一。

因此，微囊藻毒素的生态学和毒理学研究成为了当前生态环境领域内的重要课题之一。

1. 微囊藻毒素的来源及其生态学研究微囊藻是一种重要的水生微生物。

其生长发育旺盛，能够在水体中迅速繁殖，并产生微囊藻毒素。

微囊藻毒素是一类能够影响脊椎动物、贝类和其他水生动植物生长、繁殖及免疫系统的毒素。

微囊藻毒素在水体中广泛存在，不仅对水生动植物产生负面影响，同时也对人类健康产生危害。

因此，微囊藻毒素的生态学研究应作为富营养化问题的重要环节加以关注。

微囊藻毒素在水体中的分布和变化与气候、水体温度、酸碱度、PH值、水深、营养盐等因素息息相关。

通过对这些环境因素的研究，可以更好地了解微囊藻毒素在水体中的分布和变化规律，为有效防治微囊藻毒素提供理论依据。

2. 微囊藻毒素的毒理学研究微囊藻毒素在生态环境中的毒理学效应与其在机体内的毒性作用密切相关。

微囊藻毒素在人体内进入肝细胞及其他器官，导致细胞膜通透性变高、纤维蛋白原合成、蛋白质合成、核酸合成和荷尔蒙合成等生物过程受到抑制或干扰，使人体细胞交流信号失常，严重的时候甚至会导致中毒和死亡。

因此，微囊藻毒素的毒理学研究成为寻找有效控制水生生物污染的重要课题之一。

近年来，通过动物实验和人体暴露实验来研究微囊藻毒素在生物体内的毒性作用已经得到了越来越多的关注。

实验结果表明，在饮用含有微囊藻毒素的水后会影响人体内的脑部神经细胞，甚至导致瘫痪和死亡。

此外，微囊藻毒素还会对人体内多种器官造成伤害，破坏人体正常代谢和免疫系统，给人类健康造成了极大的危害。

3. 微囊藻毒素的治理及其未来发展趋势随着人类对水环境的快速破坏，微囊藻毒素对生态系统的危害逐渐加剧。

治理微囊藻毒素的措施包括增加水中氧气含量、增加水体流动性、减少污染源、降低水体温度和营养盐含量等措施。

微囊藻毒素毒理过程微囊藻毒素毒理过程1.引言微囊藻毒素是一类常见于淡水和海水中的有害物质，可以对生物体健康造成严重影响。

了解微囊藻毒素的毒理过程对于保护大自然和人类健康至关重要。

本文将深入探讨微囊藻毒素的毒理过程，帮助读者全面理解这一主题。

2.微囊藻毒素的来源和分类微囊藻毒素是一类由蓝藻门下微囊藻属（Microcystis）产生的毒素。

这些微囊藻广泛分布于全球的淡水湖泊和河流中，是一种致病菌。

根据其毒性作用和化学结构，微囊藻毒素可分为七大类，包括微囊藻毒素-LR、微囊藻毒素-RR、微囊藻毒素-YR等。

3.微囊藻毒素的摄入途径微囊藻毒素的摄入主要通过两个途径：饮用受污染的水源和食用受污染的水生生物。

饮用受微囊藻毒素污染的水会导致急性毒性反应，包括腹泻、呕吐、肝脏损伤等。

食用受微囊藻毒素污染的水生生物也会引起中毒症状，如恶心、头痛、肌肉疼痛等。

4.微囊藻毒素的毒理机制微囊藻毒素的毒理作用主要通过两个机制实现：肝脏损伤和细胞毒性。

微囊藻毒素进入人体后，首先被肝脏吸收和代谢，引起肝细胞损伤和炎症反应。

微囊藻毒素还会干扰细胞膜的完整性，破坏细胞内平衡，导致细胞死亡和组织损伤。

5.微囊藻毒素的影响微囊藻毒素对人类健康的影响是多方面的。

长期摄入微囊藻毒素会导致慢性中毒，增加患上癌症和其他慢性疾病的风险。

微囊藻毒素还会影响水生生物的生长和繁殖，破坏水生态系统的平衡。

6.微囊藻毒素的监测和防控为了保护人类健康和水生态系统的平衡，对微囊藻毒素进行监测和防控非常重要。

监测主要包括对受污染水源和水生生物中微囊藻毒素的测定。

防控措施则包括定期监测水源水质状况、强化污水处理、建立水源保护区等。

7.个人观点和理解微囊藻毒素的毒理过程是一个复杂而严重的问题。

随着人口增长和环境污染的加剧，微囊藻毒素的影响可能会进一步加重。

我认为，全面了解微囊藻毒素的毒理过程，并采取有效的监测和防控措施，是保护人类健康和环境可持续发展的关键。

8.总结微囊藻毒素的毒理过程至关重要。

[收稿日期]　2003-06-26[基金项目]　广东省科技攻关项目(2003C32902),广东省水利厅水资源保护重点项目[作者简介]　王朝晖(1968-),女,副教授,副教授,研究方向:污染生态学和生态毒理学.地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述)王朝晖1,　许忠能1,　胡　韧1,　林秋奇1,韩博平1,　章诗芳2(1.暨南大学水生生物研究所,广东广州510632;2.广州市自来水公司水质部,广东广州510160)[摘　要]　微囊藻毒素(microcystin ,MC )是一类环状多肽类物质,具有很强的肝毒性.微囊藻毒素在我国淡水水体分布广泛,许多大型水体和供水水库都已发生微囊藻水华,一些城市饮用水源受到污染.检测水体微囊藻毒素的方法主要有高效液相色谱(HP LC )和酶联免疫法(E LIS A ),但目前仍缺乏一种快速、经济的常规检测方法.要控制饮用水源中微囊藻毒素的含量,除了物理、化学、生物等去除手段外,水体富营养化防治是最有效、也是最根本的控制手段.[关键词]　微囊藻毒素;　地表水;　肝毒素;　监测技术;　控制方法[中图分类号]　X 17115 [文献标识码]　A [文章编号]　1000-9965(2004)01-0110-06 我国城市饮水的主要来源为河流、湖泊(含水库)等地面水体.随着工农业的发展以及生活水平的提高,大量富含营养物质的工农业废水和生活污水排入水体,使水体富营养化进程加快、程度加剧.其结果导致一些小型的耐污性蓝绿藻大量繁殖生长,水华时常发生.许多蓝藻能产生以微囊藻毒素(microcystin ,MC )为代表的毒素,危害人类健康[1].目前我国已有许多饮用水源发生蓝藻水华并监测出微囊藻毒素[2～5].本文介绍了微囊藻毒素的来源、危害、检测、控制方面的研究动态及其在我国地表水中的分布和危害,为水资源特别是饮用水资源的保护和可持续发展提供参考.1　微囊藻毒素的来源及结构和性质微囊藻毒素(MC )是由蓝藻中的微囊藻属(Microcystis )、鱼腥藻属(Anabaena )、颤藻属(Oscillatoria )及念珠藻属(Nostoc )的某些种类或品系产生的次生代谢产物[1].MC 是一类单环七肽物质,一般结构为环(D -丙氨酸-L -X -赤-β-甲基-D 异天冬氨酸-L -Y-Ad 2da -D -异谷氨酸-N -甲基脱氢丙氨酸,其中Adda 为一种特殊的氨基酸,结构为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸,X 、Y 为两种可变的L 氨基酸.由于X 、Y 两种L 氨基酸的不同以及天冬氨酸、脱氢丙氨酸的甲基化(去甲基化),可以构成不同的异构体,目前已从不同的微囊藻藻株中分离鉴定出60多种异构体,其中存在最普遍也是含量较多的是LR 、RR 、Y R ,其中L 、R 、Y 代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸.由于环状结构和间隔双键,微囊藻毒素具有相当的稳定性,加热到300℃很长时间仍未能使之分解,而且尽管它们是多肽类物质,但普通的蛋白质水解酶对它们不起作用[6].微囊藻毒素在阳光下也较稳定,但在蓝藻色素存在的条件下或在微生物的作用下,光降解速度加快[7]. 第25卷第1期2004年2月 暨南大学学报(自然科学版) Journal of Jinan University (Natural Science ) Vol.25No.1　Feb.20042　微囊藻毒素的毒性和危害微囊藻毒素主要作用于肝细胞和肝巨噬细胞,诱导肝巨噬细胞中白细胞介素I 的产生,强烈抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性[8],毒性作用主要表现为肝中毒.微囊藻毒素与人类健康密切相关,由微囊藻毒素所引起的人类急性、慢性中毒事件时有报道.近30年来,约有10000人由于饮用或直接接触污染微囊藻毒素的水而造成急性中毒,其中100多人死亡[9].特别是在1996年,巴西的一个血液渗透中心,由于使用了被微囊藻毒素污染的水而导致116位血液渗透病人出现急性肝中毒症状,其中53人死亡[10].由于饮用水源中毒素含量一般较低,人们较为普遍关注的是微囊藻毒素所引起的慢性中毒.微囊藻毒素是一种强的肝致癌物质,长期接触可引起肝癌.流行病学调查显示,在我国东南沿海一些地区如江苏海门、启东和广西绥远地区的原发性肝癌与饮用水源中微囊藻毒素高本底含量密切相关[11～14].为了确保饮用水的安全健康,1998年国际卫生组织(WH O )出版的《饮用水卫生基准》制定了微囊藻毒素的饮用水标准,推荐源水中LR 的标准为1μg/L ,我国卫生部也在2001年颁布的《生活饮用水卫生规范》中推荐饮用水源水中微囊藻毒素含量标准,与WH O 相同. 微囊藻对动物也具有一定毒性,家畜及野生动物饮用了含微囊藻毒素的水后,会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐等症状,甚至死亡.自从1878年Francis 首次报道了微囊藻毒素引起动物中毒死亡事件后,世界各地由微囊藻毒素引起鸟类、鱼类、家畜中毒事件频繁发生,我国内蒙古达赉湖由于鱼腥藻、微囊藻水华,每年都造成牛羊等家禽死亡[5].虽然有报道认为微囊藻水华能引起鱼类和浮游动物的大量死亡[15],实验室研究也证实了微囊藻毒素对鱼类和浮游动物有一定的毒性,但也有研究表明,鲢鱼能被利用控制微囊藻水华,作为富营养化的一种生物防治手段[16].总体来说微囊藻毒素对水生生物如鱼类、浮游动物的急性毒性不大,在动物体内也无较强的生物积累作用,但能影响它们的生长、繁殖和行为等.可能由于微囊藻毒素是一种细胞内毒素,微囊藻群体被水生动物滤食时,细胞未被完全破坏消化,水生动物取食首先从胶囊和附着在胶囊上的细菌获得营养,毒素没有充分释放出来,因此对水生动物的毒害较小.3　微囊藻毒素在我国地面水的分布随着水体富营养化程度的加重,我国淡水水体水华发生的频率越来越高,规模也越来越大,而且在我国大多数淡水水体发生的蓝藻水华的优势种类主要是微囊藻,其中80%是产毒种类.自20世纪70年代以来,我国许多大型湖泊都发生了大规模微囊藻水华,90年代以后,水体污染程度加剧,水华几乎每年都有发生.滇池的微囊藻水华常年不消退,水质腐败,毒素含量居高不下,使附近自来水厂被迫关闭[17].值得注意的是,目前我国一些供水水库也常发生有毒的微囊藻水华.我国城市饮用水源多为河流、湖泊、水库等地面水,湖泊、水库等淡水水体发生的有毒微囊藻水华直接危害到居民的身体健康.调查研究结果还显示,我国一些地区水源水中的微囊藻毒素质量浓度已超过国际卫生组织的标准(1μg/L )[3],个别地区夏季出厂水毒素含量超过使人慢性中毒阈值(011μg/L ).在广大的农村地区,饮用水来源于河滨水、池塘水及浅井水,我国东南沿海一些市县如浙江的海宁[12]、江苏的启东和海门[13]、广西的扶绥[14]等是原发性肝癌、大肠癌高发区,这些地区饮用水中微囊藻毒素LR 质量浓度最高可超过1μg/L.4　微囊藻毒素的分析监测水体中微囊藻毒素对人类健康具有较大的潜在危害,要确保饮用水安全和人类健康,就有必要对水体中毒素进行监测和危险评估,而高效、灵敏、经济的监测技术是普及毒性常规监测的关键,现在用于微囊藻分析监测方法主要有生物监测法、化学监测法、生物化学监测法等.生物监测法是最直观、最经济的监测方法,提取毒素后直接对小鼠进行腹腔注射,根据小鼠的死亡时间来确定毒性大小.此方法灵敏度低,只能监测到具有急性毒性效应的毒素浓度,而且实验结果与小鼠的品系有关,结果之间可比性较差,目前一般较少采用.111第1期王朝晖等:　地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述) 化学分析法包括气相色谱(G C )、薄层色谱(T LC )、高效液相色谱(HP LC )、液相色谱/质谱分析(LC/MS )等,其中运用最为广泛的为HP LC.目前HP LC 一般采用紫外检测器进行检测,监测限一般为ng 级.HP LC 测定往往需要标准样品,而目前已发现微囊藻毒素60多种,大多数缺少标准样品,这很大程度上限制了微囊藻毒素的定性、定量监测,但对于常见的几种毒素都有标准毒素出售,因此,用HP LC 方法监测毒素含量是目前常规监测的主要方法之一.生物化学分析微囊藻毒素主要有酶联免疫(E LIS A )技术和蛋白磷酸酶抑制监测(Protein Phosphatase Inhibi 2tion Assay ,PPI A )技术.20世纪80年代开始,E LIS A 技术应用于微囊藻毒素的监测中,此后E LIS A 方法不断得到完善和发展.Chu 等[18]首先提出了用E LIS A 方法监测微囊藻毒素的完整步骤,监测限度为012μg/L ,随后1995年Nagata 等[19]建立起一套完整的E LIS A 监测技术,其监测限为25ng/L.E LIS A 方法专一性强、灵敏度高、操作简便,而且目前已有毒素LR 的商品试剂盒出售,灵敏度可达ng/L 级水平,是一种很有发展潜力的方法.但E LIS A 法只能监测某一特定毒素,对某些毒素的交叉反应低,不能监测所有的毒素,而且试剂盒(Microcystin test kit )目前费用过高,在一定程度上阻碍了其在常规监测中的运用.PPI A 技术主要根据微囊藻毒素能抑制蛋白磷酸酶I 和2A 的活性,从而通过酶活性的受抑制程度来监测毒素含量,该技术监测限度可达pg 级[20],而我国一些科研机构也在这方面作了一些研究工作[21,22].这种监测技术灵敏度高,但监测的是毒素总量,而且蓝藻本身具有的内源蛋白磷酸酶活性有可能使监测结果偏低.由于特殊的多肽合成酶基因mcy B 仅存在于产毒的微囊藻藻株中,因此可通过对该基因的PCR 扩增、检测来判断产毒株和非产毒株微囊藻[23].微囊藻产毒特征的PCR 监测法仅局限于产毒株和非产毒株的判断,不能定性、定量监测毒素含量,此外DNA 样品的制备过程复杂,限制了该方法的推广运用.此方法一般可应用于有毒微囊藻分布规律研究及有毒水华的预测预警.5　微囊藻毒素的控制要减少微囊藻毒素对人类健康所造成的危害,必需控制饮用水源中微囊藻毒素污染.调查结果显示农村深水井中几乎未检出微囊藻毒素,以深水井为饮用水源的人群肝癌的发病率也明显低于饮用河滨水、池塘水和浅井水人群[13],因此解决了农村饮用水源问题,就能有效地控制地域性肝癌的发病率.此外,饮用水出厂水中微囊藻毒素含量与其在源水含量正相关,要控制城市自来水中微囊藻毒素的含量,应当控制源水中毒素的污染,也就是说防止水体有毒蓝藻水华的发生.蓝绿藻水华是水体富营养化的必然结果,而水体富营养化的防治则是控制蓝绿藻水华最根本且有效的措施.要控制水体富营养化首先要控制营养盐的输入,降低水体营养水平,从而限制藻类特别是蓝绿藻的生长,达到控制水华和微囊藻毒素含量的目的.由于淡水水体大多为磷限制性水体,但随着含磷洗涤剂的大量使用,富磷的生活污水排入水体,使藻类生长不再受到水体中磷含量的限制.在这种条件下,微囊藻极易占据优势,形成有毒微囊藻水华,并抑制其他浮游植物的生长.因此,应提倡使用含磷量少或不含磷的洗涤剂,控制磷的输入,从而防止有毒蓝藻水华的发生.蓝藻水华还可以通过物理、化学和生物方法进行控制和治理.机械的物理除藻方法费用比较大,技术成分较高,一般较少采用;化学方法使用杀藻剂除藻,比较快速高效,能较大程度地改善景观,但藻细胞死亡后仍向水体释放毒素,毒素并未清除出水体,此外,杀藻剂是重金属盐等化学物质,易对水体造成二次污染;而利用黏土[24]及经水降解的水稻草、大麦秸[25]等天然无毒物质对微囊藻水华有较好的治理作用.生物手段主要是利用水生高等植物对营养物质的竞争[26]及其对藻类生长的克制作用[27]、食草性鱼类的牧食[16]、光合细菌对微环境的修复[28]等来抑制蓝藻的生长,从而控制蓝藻水华.中科院水生生物研究所通过多年的研究,在武汉东湖放养鲢、鳙等食草性鱼类,并种植水生高等植物,成功地控制了东湖的富营养化,使其14年未再爆发微囊藻水华[29].利用有益微生物群落修复和重建水体微生态平衡是富营养化治理的一个新课题,目前我国已有一些有关技术应用于城市景观湖泊富营养化治理上,证实能有效地增加水体透明度,降低营养盐浓度和叶绿素a 含量,并且其恢复过程具有不可逆性[28].因此,微生物技术在大型水体富营养化治理方面的应用具有广211 暨南大学学报(自然科学版)2004年阔的前景.对于饮用源水中的微囊藻及其毒素也需寻求经济、快速、高效的水处理方法进行去除.由于微囊藻毒素具有较强的热稳定性,普通的加热煮沸不能消除和减轻毒性.混凝沉淀、活性炭吸附及水过滤系统等物理处理手段对毒性具有一定的去除作用,而利用臭氧、氯气、次氯酸钠、高锰酸钾等化学氧化剂能有效去除毒素[30],但真正经济有效的去除手段和水处理工艺还有待进一步研究探讨.[参考文献][1]　LAWT ON L A ,C ODD G A.Cyanobacteria (blue -green algae )toxins and their significance in UK and Europeanwaters[J ].J Inst Water Environ Manage ,1991,5:461-465.[2]　孟玉珍,张　丁,王兴国等.郑州市水源水藻类和藻类毒素污染调查[J ].卫生研究,1999,28(2):100-101.[3]　董传辉,俞顺章,陈　刚等.某湖周围水厂源水及出厂水微囊藻毒素调查[J ].卫生研究,1998,27(2):100-102.[4]　董传辉,俞顺章,陈　刚等.江苏几个地区与某湖周围水厂不同类型水微囊藻毒素调查[J ].环境与健康杂志,1998,15(3):111-113.[5]　乔明彦,何振荣,沈　智等.达赉湖鱼腥藻水华对羊的毒害作用及毒素分离[J ].内蒙古环境保护,1996,8(1):19-20.[6]　DUY T N ,LAM P K S ,SH AW G R ,et al.T oxicology and risk assessment of freshwater cyanobacteria (blue -greenalgae )toxic in water[J ].Rev Environ C ontam T oxicon ,2000,163:113-186.[7]　TS U J I K,W AT ANUKIT T ,K ONDO F ,et al.S tability of microcystins from cyanobacteria -II.E ffect of UV light 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pois oning of animals and posed human healthy hazards as well.MC occurs widely in China ,where toxic blue -green algal blooms occurred frequently and intensively in lakes and reserv oirs.M oreover ,even the drinking -water res ources have been contaminated by MC in s ome places.The main techniques for MC assessment are HP LC and E LIS A ,however ,no rapid and economic methods have been used in general m onitoring yet.The control methods such as physical ,chemical and biological ways have been developed to im prove drinking water quality.Whereas ,prevention further deterioration of water quality and restoration of eutrophic water are the m ost efficient and basic ways and als o urgent tasks for us to eliminate MC in drinking water res ources.[K ey w ords]　microcystin ;　surface water ;　hepatotoxin ;　m onitoring techniques ;　control method[责任编辑:黄建军]411 暨南大学学报(自然科学版)2004年。

微囊藻毒素的神经毒性及其与神经退行性疾病的关系摘要：微囊藻毒素（microcystins，mcs）是蓝藻产生的一类天然毒素，对肝、神经等多个器官具有毒性。

中毒人群或动物表现出一系列的神经毒性症状，引起了越来越多研究学者的关注。

同时mcs 可以通过一种有机阴离子转运多肽，经血脑屏障转运至脑组织中进行分布和蓄积，造成神经系统发育异常，损害神经系统功能，并可能引发相关的神经退行性疾病如阿尔茨海默病（alzheimer’s disease，ad）、帕金森病（parkinson’s disease，pd）的发生。

一系列的蛋白质组学研究发现，mcs可能是通过影响脑组织中细胞骨架、氧化应激及能量代谢等方面对神经系统发育与功能产生一定的损伤。

对mcs的神经毒性研究进展进行了概述，对其神经毒性作用机制进行了初步探讨，并对其进一步的研究提出了展望。

关键词：微囊藻毒素（microcystins，mcs）；神经毒性；神经退行性疾病中图分类号：r994.6 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）08-1743-06自然界的水体中存在着许多蓝藻，它产生的特殊次级代谢产物微囊藻毒素（microcystins，mcs）对于包括人类在内的许多生物都有一定的毒性作用。

随着人类活动的加剧以及对水环境监管的缺乏，造成了全球范围内的水体污染，其中以水体富营养化最为严重。

藻类水华现象的发生对于水生态环境产生了极大的危害。

蓝藻在大量生长和死亡的同时，其有毒产物藻毒素也在水体中大量蓄积，从而对环境中的各种生物构成了威胁。

mcs对鱼类毒理效应的研究一般集中在行为学、组织病理学及各种生物化学指标的测定等方面，而且主要是对肝脏毒性的研究，并对其作用机制进行了一系列的假说验证。

目前，利用模式生物斑马鱼的蛋白质组学进行分子机制的研究应用十分广泛[1，2]，利用蛋白质组学对斑马鱼的神经系统进行研究可以覆盖很多层面，对于研究mcs对神经系统的影响及作用机制具有十分深远的意义。

微囊藻毒素的人群暴露健康危害与防控研究目录一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1 研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2 研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.3 研究目的与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.4 研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6二、文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.1 国内外微囊藻毒素的研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.2 微囊藻毒素的健康危害研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.3 微囊藻毒素的防控措施与效果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11三、微囊藻毒素的生物化学特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.1 微囊藻毒素的化学结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.2 微囊藻毒素的生物合成途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.3 微囊藻毒素的毒性机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15四、微囊藻毒素对人体健康的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1 微囊藻毒素对肝脏的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 4.2 微囊藻毒素对肾脏的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.3 微囊藻毒素对神经系统的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 4.4 微囊藻毒素与其他疾病的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21五、微囊藻毒素的暴露风险评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．225.1 人群暴露途径分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5.2 微囊藻毒素在食物链中的累积与转化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 5.3 微囊藻毒素的暴露剂量估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.4 微囊藻毒素的风险评估模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26六、微囊藻毒素的健康危害机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．286.1 微囊藻毒素与肝脏损伤的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 6.2 微囊藻毒素与肾脏损伤的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 6.3 微囊藻毒素与神经系统损伤的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．316.4 微囊藻毒素与其他疾病的关联．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32七、微囊藻毒素的防控措施研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．347.1 微囊藻毒素污染源的控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 7.2 微囊藻毒素的监测与预警系统建设．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 7.3 微囊藻毒素的生物降解与处理技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．377.4 微囊藻毒素的健康影响干预策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39八、案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．408.1 微囊藻毒素中毒事件回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 8.2 微囊藻毒素防控成功案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．428.3 微囊藻毒素防控失败案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44九、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．459.1 研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46 9.2 微囊藻毒素防控面临的挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．479.3 未来研究方向与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49一、内容概括本论文围绕微囊藻毒素（MCs）的人群暴露健康危害与防控展开深入研究，旨在全面评估微囊藻毒素对人体健康的潜在风险，并探讨有效的预防和控制措施。

淡水藻类及藻类毒素研究进展徐立综述徐顺清审阅藻类是水环境中的初级生产者，对维持水环境的生态平衡起着举足轻重的作用。

首先，它们通过光合作用为水中生物提供氧气;其次，它们可分解水生生物的代谢产物及水环境中的有机物质，而成为水环境中的清洁工;另外，由于许多藻可以固氮或含有丰富的营养，可作为水生生物的优良饵料。

然而近些年来，随着工农业生产的迅速发展和城市规模的扩大，大量工业污水和生活污水排入水体，使天然水体的富营养化日益严重。

富营养化的重要特征是在夏季高温时期藻类大量滋生，形成绿色丝带状的水华，漂浮在水面影响水环境的美观。

藻类的比重在1左右，蓝藻中的微囊藻细胞内具有气囊，它的比重小于1，多漂浮在水面上，外有衣胞包裹，呈絮团状，其它种类的藻类多悬浮在水体中。

形成水华的某些蓝藻是有毒的，大量藻类死亡后被水中异养菌分解，产生恶臭进一步释放体内毒素，将严重恶化水质。

长期低浓度藻毒素的摄入会对人体造成危争。

目前，淡水藻类污染己成为全球范围内日益严峻的环境和公共卫生问题，各国学者围绕该问题开展了很多极有意义的研究工作，涉及生态学、毒理学等各个方面。

1.藻类污染的生态学研究1.1藻类的生态藻类植物是地球上最重要的初级生产者。

它们合成的有机碳总量是高等植物的7倍。

全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类约25000种左右，而中国己发现的淡水藻类约9000种。

包括:原生动物们的蓝藻们，原生动物门的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门。

淡水藻类在自然界里的分布非常广泛，适应性很强，对环境条件的要求不很严格，就是微不足道的营养和只有微弱的光照强度以及较低的温度下也能得到满足。

淡水藻类中大多数的种类是水生的，包括浮游的和底栖的各种类群，分布于不同水体中。

静止绿色的池塘和水坑中都含有大量的单胞藻。

其中最常见的有绿藻类的栅藻属、盘星藻属等种类。

随着数量的多少而决定水色的深浅，呈现黄绿或浓绿。