微囊藻毒素化学分析方法研究进展

基于微囊藻毒素毒理学研究进展论文关键词】：微囊藻毒素; 理学; 进展【论文摘要】:近年来，随着人类生产、生活活动的迅速发展，工农业排污的增加，各地水体富营养化日益加剧，导致江河、湖泊中藻类尤其是蓝藻异常繁殖生长而出现水华现象。

当蓝藻水华严重时，水面形成厚厚的绿色湖靛，散发出难闻的气味，不仅破坏了水生生态系统的平衡，而且因藻细胞破裂后释放出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。

文章从微囊藻毒素的理化性质、一般毒性、毒理研究及作用机理方面来说明当前藻毒素研究进展。

1. 微囊藻毒素一般概况微囊藻毒素(Mycrocystins，MC)是水体中蓝藻爆性繁殖产生的二级毒性代谢物，是一种肝毒素，可在贻贝和扇贝的消化腺内积累并沿食物链进入到高营养生物体内，包括鱼、鸟、哺乳动物和人类，引起野生动物和家畜中毒，其症状包括虚弱、皮肤苍白、过冷等，严重的可引起肝大出血及肝坏死，使动物因呼吸阻塞而死亡。

微囊藻毒素也可引起人类疾病，甚至导致人类死亡。

微囊藻毒素是由水体中蓝绿藻如铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、鱼腥藻(Anabaena)、颤藻(Oscillatoriaruescens)等产生的具有生物活性的单环肽化合物，其结构可表示为环D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸。

X、Z为两个可变的氨基酸残基，这两个可变的L-氨基酸的更替及其它氨基酸的去甲基化，衍生出众多的毒素类型，至今已发现MC有60多种异构体。

在这众多异构体中存在最普遍、含量较多、毒性较大、研究较详细的是MC-LR、MC-RR和MC-YR，L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸。

Adda(3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-l0-苯基-4，6-二烯酸)是MC生物活性表达所必需的，研究发现去除Adda后藻毒素的毒性降低。

2. MC的理化性质MC性质稳定，具有水溶性和耐热性。

微囊藻毒素（MCs）的研究进展作者：欧小蕾来源：《中国科技博览》2018年第19期[摘要]微囊藻毒素（MCs）是一类由蓝藻水华产生的一类具有环状结构和间隔双键的七肽单环肝毒素。

其具有毒性大、分布广、结构稳定，是危害人体健康的重要生物毒素之一。

本文主要对微囊藻毒素的来源、分布、化学结构、毒性、毒理效应、分离检测及脱除技术等进行综述。

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0350-02随着我国经济的快速发展，工业废水、生活污水的不断增加和不合理排放，导致我国水体的富营养化程度逐渐加剧，由水体富营养化导致的蓝藻水华和赤潮的发生日趋普遍，已成为一个亟待解决的环境污染问题。

其中最为常见的次生代谢产物--微囊藻毒素（microcystins，MCs）是一类分布最为广泛的肝毒素，其能造成家畜、家禽、野生动物等的中毒死亡，人类饮用含有微囊藻毒素的水体也会导致人体肝脏器官的损伤或者诱发肝癌的高发。

因此，MCs对水体环境的污染和对人群健康的危害已成为全球关注的重大环境问题之一。

为保障人类对饮用水的食用安全，我国相关管理部门规定了对饮用水体中MCs含量的实时监测，同时对MCs的来源、分布、化学结构、理化性质、毒理毒性、检测及降解脱除技术的改进等，也将成为研究热点。

1.MCs的来源、分布MCs在蓝藻水华中出现的频率最高、产毒量最大，严重威胁人和动物的生命安全。

MCs 属于一种藻细胞内毒素，其主要在蓝藻活细胞内产生合成，当细胞衰老、死亡、溶解或破裂后，毒素就会被释放到水体中。

MCs有毒株（toxic strains）和无毒株（nontoxic strains）之分，它的毒性均由遗传基因决定。

MCs的产生同时还受到环境因素的影响，如光照、温度、pH值、营养盐浓度[1]等，其中光照是毒素产生的一个最重要制约因子[2]，其次是温度。

MCs的分布主要分为区域差异分布和季节差异分布。

目前，就我国的MCs的地域分布情况来看，华东、华南、华中以及西南地区的水体中都已检测出MCs，部分水体中MCs的浓度已超出国家生活饮用水卫生标准限值1μg/L，其中以华东地区尤为突出。

微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展摘要：水体富营养化加剧，导致了蓝藻水华在世界范围内频发。

蓝藻产生的微裳藻毒素是最常见的一种藻毒素，对人类和动物造成了很大的危害甚至导致死亡。

微囊藻毒素经非核糖体合成途径由多肽合成酶合成。

对微囊藻毒素的结构与性质、微囊藻毒素合成基因的功能及其生物合成、微囊藻毒素的分子生物学检测技术进行了评述，对未来的研究方向进行了展望。

关键词：微囊藻毒素；蓝藻：基因；检测随着社会的发展，生活及工农业生产中大量含氮、磷的废污水未经有效处理被排入水体中，导致水体富营养化，蓝藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖形成水华，蓝藻水华暴发带来的微囊藻毒素（microcystin，MC）污染已经成为全球关注的环境问题。

微囊藻毒素造成了众多中毒事件，对人类和动物的健康造成了很大的威胁。

深入认识微囊藻毒素，了解微囊藻毒素的结构、编码基因及其合成，有助于对微囊藻毒素进行有效的监测，对微囊藻毒素的合成进行干预，从而在监测、控制和消除等方面有效解决微囊藻毒素的危害问题，对水体环境的保护具有重要的现实意义。

1微囊藻毒素的结构与性质微囊藻毒素是一种单环七肽肝毒素，一般结构为环（D-Ala-X-D-MeASp/D-Asp-Z-Adda—D-Glu-Mdha）（图1）。

分子结构1位上是D-丙氨酸（D-Ala）；2、4位上的X和Z分别代表不同的氨基酸；3位上是D-赤-β-甲基天冬氨酸（MeAsp）；5 位上是（2S，3S，8S，9S）-3-氨基—9—甲氧基一2，6，8-3甲基-10-苯基-4，6-_烯酸（Adda）；6位上是D一谷氨酸（D-Glu）；7位上是N一甲基脱氢丙氨酸（Mdha）。

其中.Adda是一种特殊氨基酸，是毒素活性表达所必需的基团，其结构改变会导致毒性减弱或丧失。

因为结构中存在可变氨基酸，所以微囊藻毒素有多种异构体，目前发现的已经超过90种。

其中最普遍、毒性较大的是MC-LR、RR和YR（L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸）。

富营养化原水中微囊藻毒素分析与去除方法及氧化降解机制研究富营养化原水中微囊藻毒素分析与去除方法及氧化降解机制研究导言：水是人类生存和发展的基本需求，但随着人口增长和工业发展，水资源的污染日益严重。

由于人为活动和环境因素的影响，水中微囊藻毒素的污染问题日益突出。

微囊藻毒素是一类由蓝藻属和绿藻属产生的环境毒素，对人体健康和生态系统安全带来严重影响。

因此，开展富营养化原水中微囊藻毒素的分析与去除研究具有重要意义。

一、富营养化原水中微囊藻毒素的分析方法微囊藻毒素具有高毒性和易溶于水的特点，因此需要对富营养化原水中的微囊藻毒素含量进行准确测定。

目前常用的微囊藻毒素分析方法主要包括酶联免疫吸附测定法、高效液相色谱法、质谱法等。

其中，酶联免疫吸附测定法通过抗原与微囊藻毒素结合反应来检测样品中微囊藻毒素的含量，具有灵敏度高、重复性好的优点。

高效液相色谱法和质谱法则可以实现对微囊藻毒素的定性和定量分析。

二、富营养化原水中微囊藻毒素的去除方法针对富营养化原水中微囊藻毒素的去除问题，研究人员提出了多种方法，包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法主要包括超滤、活性炭吸附等，可以实现对微囊藻毒素的去除和分离。

化学方法主要包括氧化法、还原法等，通过氧化剂或还原剂来分解和去除微囊藻毒素。

生物方法则是利用微生物对微囊藻毒素进行生物降解。

三、氧化降解机制研究氧化降解微囊藻毒素是当前研究的热点之一。

通过对微囊藻毒素的化学性质和降解机制的研究，可以实现高效、快速而环境友好的微囊藻毒素去除。

目前常用的氧化降解方法主要包括过氧化氢氧化法、高级氧化过程（AOPs）等。

过氧化氢氧化法通过添加过氧化氢来氧化降解微囊藻毒素，具有简单、经济的特点。

而AOPs则是基于光化学原理，通过紫外光、臭氧等来产生高级氧化物并分解微囊藻毒素。

这些方法在微囊藻毒素去除中显示出了较好的效果。

结论：富营养化原水中微囊藻毒素的分析和去除是解决水资源污染问题的重要研究方向。

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。

第35卷 第3期水生生物学报Vol. 35, No.3 2011年5月ACTA HYDROBIOLOGICASINICAMay, 2 0 1 1收稿日期: 2010-10-04; 修订日期: 2011-02-23基金项目: 国家自然科学基金项目(30771827, 20777067); 国家科技重大专项(2008ZX07421-001)资助作者简介: 王昊(1987—), 男, 江苏宜兴人; 硕士研究生; 研究方向为分子毒理学。

E-mail: whyx2009@ 通讯作者: 徐立红, E-mail: xulihong@DOI: 10.3724/SP.J.1035.2011.00504微囊藻毒素研究的当前进展和未来方向王 昊 徐立红(浙江大学医学院生物化学与遗传学系, 杭州 310058)THE CURRENT DEVELOPMENTS AND FUTURE DIRECTIONS IN MICROCYSTINSSTUDYWANG Hao and XU Li-Hong(Department of Biochemistry and Genetics , School of Medicine , Zhejiang University , Hangzhou 310058, China )关键词: 微囊藻毒素; OATP; 关键被攻击分子; 氧化损伤, 内质网应激; 抗肿瘤药物Key words: Microcystin; OATP; Key attacked molecular; Oxidative damage, ER-Stress; Antineoplastic 中图分类号: X171.5 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2011)03-0504-12蓝藻是一种广泛分布于全世界水体中的光能自养型微生物, 其特点之一是所产生的特殊次级代谢产物藻毒素对于许多物种都有毒性作用。

在正常生态环境中, 水体中蓝藻数量维持在正常范围。

微囊藻毒素的检测及其治理研究进展微囊藻毒素是水体富营养化发生后产生的最大危险物质之一，对人体健康有极大的危害。

文章主要从藻毒素的危害、致毒机理、分析检测方法及其去除方法等方面，对近年来对藻毒素的研究进展进行介绍。

标签：微囊藻毒素；检测；去除方法微囊藻毒素（MC）是由微囊藻（Microcystis）、浮游蓝丝藻（Plankt othrix）、鱼腥藻（Anabaena）和颤藻（Oscillat oria）等淡水藻类产生的环七肽肝毒素[1]。

微囊藻毒素是”水华”产生的最大危险物质之一。

它不仅直接污染饮用水源，还可以在水生生物中富集，通过食物链而进入高等级生物体内，直接威胁人类的健康和生存。

1 微囊藻毒素的致毒机理根据藻毒素对生理系统、器官和细胞等主要器官的不同影响，一般分为肝毒素、神经毒素和接触、肠胃刺激性毒素。

有报告指出藻毒素可能促进肿瘤的发生[2]。

微囊藻毒素可以促进机体内脂类物质过氧化反应，破坏机体氧自由基的产生与清除的平衡，而体内自由基和许多疾病和外源性损伤的病理过程都有关联[3]。

2 微囊藻毒素的检测方法水环境中MC的分析检测是研究其在水环境中分布和迁移规律以及去除方法的基础。

目前MC的检测方法可以简单分为：生物检测法、免疫检测法、蛋白磷酸酶抑制法、色谱分析法和聚合酶链反应（PCR）分析。

2.1 生物检测法生物检测法分为动物实验和细胞学实验。

动物实验是通过研究藻毒素对动物的急性毒性作用来验证其毒理效应。

但其缺点是不能进行定性分析，且检测灵敏度不高。

细胞学实验是利用原代肝细胞来检测藻毒素，可大大减少受试动物的使用量，同时受试细胞的同质性还可避免在动物实验各出现的个体差异，缺点是对操作者要求较高，要求操作人员掌握一定细胞培养技术。

2.2 色谱分析法分析MC的色谱技术包括高效液相色谱（HPLC），液相色谱-质谱联用分析（（LC-MS），毛细管电泳技术（CE）等。

高效液相色谱（HPLC）是环境监测不可或缺的技术支撑，对藻类毒素及其同系物可做到定性和定量分析，是了解藻类毒素化学性质和结构的重要手段。

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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富营养化水体中微囊藻毒素的降解方法研究进展邓方;万新军【摘要】Microcystin(MCs) is a most common algal toxin in eutrophic fresh water body, the presence of MCs in drinking wa-ter may lead to the cancer of human beings, which threatens people’s health. This article reviews the structure of microcystin toxins in nature, the degradation methods of microcystins, including physical methods, chemical methods and biological meth-ods, and the research progress of the microcystin degradation methods.% 微囊藻毒素(Microcystins，MCs)为富营养化水体中最常见的藻类毒素，其在饮用水中的存在可以导致人类癌症，因此对人们的健康构成了严重威胁。

本文介绍了微囊藻毒素的结构和理化性质，综合比较了目前微囊藻毒素的各种降解方法，包括物理法、化学法和生物法等，同时讨论了微囊藻毒素降解最新的研究进展。

【期刊名称】《巢湖学院学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P61-65)【关键词】微囊藻毒素;降解方法;研究进展【作者】邓方;万新军【作者单位】巢湖学院，安徽巢湖 238000;巢湖学院，安徽巢湖 238000【正文语种】中文【中图分类】Q-31天然水体富营养化已成为我国乃至世界所面临的重大环境污染问题。

由于社会经济的发展，我国的湖泊富营养化程度在40年内增加了60倍，有超过60%的天然淡水湖泊存在着不同程度的富营养化污染现象[1-2]。