【摘要】：腹瀉性貝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning, DSP)導(dǎo)致的人類中毒事件在沿海各國經(jīng)常出現(xiàn)。我國目前雖然尚未有DSP中毒事件的報道,但已有的檢測結(jié)果表明,我國沿海貝類沾染DSP毒素的情況嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)部門的重視。許多研究證明,鰭藻(Dinophysis)屬是導(dǎo)致貝類沾染DSP毒素的主要藻種。鰭藻廣泛分布于我國沿海,但是,鰭藻難以室內(nèi)培養(yǎng),而且通常情況下自然海域中的鰭藻數(shù)量很少,因此國內(nèi)對鰭藻的研究僅限于形態(tài)描述和種類分布調(diào)查,對鰭藻的生理特性、產(chǎn)毒特征及種群動態(tài)等方面都沒有深入研究。對此,本研究選擇有鰭藻分布和染毒貝類事件報道的青島近海作為目標(biāo)海域,定點(diǎn)定期采集浮游植物水樣,通過形態(tài)學(xué)觀察對鰭藻進(jìn)行種類鑒定并計數(shù),研究鰭藻的種群動態(tài);并利用垂直拖網(wǎng)采集浮游植物濃縮樣品,從中挑取單個鰭藻細(xì)胞,通過單細(xì)胞PCR方法獲得不同種類鰭藻的部分遺傳信息,從分子生物學(xué)角度進(jìn)行種類鑒定;建立并應(yīng)用高靈敏度的液-質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)分析方法,對挑取的鰭藻細(xì)胞和浮游植物樣品中的毒素進(jìn)行分析,研究鰭藻細(xì)胞的毒素組成、含量狀況及青島近海脂溶性毒素的分布及季節(jié)性變化情況。 結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察和單細(xì)胞PCR的分析結(jié)果,青島近海海域的鰭藻種類主要有漸尖鰭藻復(fù)合種(D. acuminata species complex)、圓形鰭藻(D. rotundata)和倒卵形鰭藻(D. fortii)。青島近海鰭藻種群的動態(tài)變化具有明顯的季節(jié)性特征。2009~2010年,在團(tuán)島灣中苑碼頭的定點(diǎn)加密調(diào)查發(fā)現(xiàn),D. acuminata species complex是主要的鰭藻種類,集中出現(xiàn)在4~9月,最高密度可達(dá)800 cells/L;D. rotundata種群高密度值出現(xiàn)時間較晚,密度較低,主要出現(xiàn)在8~9月,細(xì)胞密度在100 cells/L以下。在2010年3月至2011年2月期間,針對青島近海的大面調(diào)查發(fā)現(xiàn),表層水體中的鰭藻主要出現(xiàn)于5~8月,大都分布在膠州灣灣口和灣外,以及內(nèi)灣東部部分海域;在灣外和灣口水深較深的海域,水層底部(或10米深處)的鰭藻密度常常超過表層。灣外和灣口調(diào)查站位的表層和底層水體中D. acuminata species complex的密度高峰期在6月份出現(xiàn),達(dá)350 cells/L以上,最高密度出現(xiàn)在D3站位處(36o04N,120o23E),達(dá)1.98×10~3 cells/L;灣內(nèi)站位D. acuminata species complex的密度高峰期在7月份出現(xiàn),達(dá)200 cells/L以上。D. rotundata從5月份開始出現(xiàn),但密度較低,直到7月份以后才在鰭藻種群中逐漸占據(jù)優(yōu)勢。D. fortii在青島近岸表層水體中全年都很罕見,僅在7月份以很低的密度出現(xiàn)在灣口和灣內(nèi)東部、東南部海域。 針對鰭藻的毒性狀況,本研究建立了高靈敏度的LC-MS分析方法,對挑取的同種鰭藻細(xì)胞和浮游植物濃縮樣品中的毒素進(jìn)行了分析。對挑取鰭藻細(xì)胞的分析結(jié)果表明,從青島近海海域的三種鰭藻中均能檢測出毒素成分,但其組成和含量存在種間差異。2010年,自中苑碼頭采集的三種鰭藻中均檢測到了蛤毒素2(Pectenotoxin 2,PTX2),其中,D. fortii的單細(xì)胞毒素含量最高,D. acuminata species complex次之,D. rotundata最低。在調(diào)查期間(4~9月),D. acuminata species complex中PTX2毒素的含量有明顯變動,在4月初和7月初毒素含量較高。與2010年的調(diào)查結(jié)果不同,從于2009年4月25日采集自團(tuán)島灣中苑碼頭的D. acuminata species complex中檢測到了大田軟海綿酸(okadaic acid,OA)、鰭藻毒素1(Dinophytoxin 1,DTX1)和PTX2等毒素成分,每一細(xì)胞內(nèi)毒素含量平均為2.54 pg OA,4.04 pg DTX1和1.73 pg PTX2。對膠州灣內(nèi)浮游植物濃縮樣品中的脂溶性毒素分析結(jié)果表明,OA、DTX1和PTX2等毒素成分在青島近海海域浮游植物樣品中比較常見,毒素組成和含量也存在一定的季節(jié)性變動特征。2010年4月至2011年2月期間對團(tuán)島灣中苑碼頭浮游植物樣品的研究結(jié)果表明,除4月初OA和DTX1含量相對最高以外,其余季節(jié)PTX2是主要的毒素成分,其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于OA和DTX1。PTX2含量分別在6月下旬和8月中旬形成兩個高峰,在6月底含量最高,達(dá)到595 pg/m~3水體;除4月初以外,OA和DTX1的含量在8月份也出現(xiàn)一個小峰,但毒素含量很低,都在15 pg/m3水體以下。通過比較濃縮浮游植物樣品中的PTX2含量和D. acuminata species complex數(shù)量的結(jié)果顯示,兩者之間有明顯的線性關(guān)系。而OA和DTX1含量與各種鰭藻數(shù)量之間沒有明顯相關(guān)關(guān)系。在青島近海的面上調(diào)查中,除了2月份膠州內(nèi)灣南部海域之外,其它季節(jié)的各海域中都檢測到了毒素,PTX2是主要的毒素成分。各海域PTX2濃度均在6~8月份期間出現(xiàn)高峰,但其最高值的出現(xiàn)時間存在一定的地域性差異。PTX2最高于6月份在灣內(nèi)C3站位處達(dá)到了7488 pg/m~3,其余站位在這期間的最高值也都在400 pg/m~3以上。而海水中OA和DTX1濃度相對較低,在0~100 pg/m~3之間。除此以外,還從少數(shù)幾個樣品中檢測到了Gymnodimine(GYM),Spirolide 1(SPX1)和疑似為Dinophytoxin 2(DTX2)和PTX2 seco acid(PTX2sa)的毒素成分。 綜上所述,對青島近海海域的鰭藻相關(guān)研究結(jié)果表明,青島近海海域的鰭藻種類組成主要有漸尖鰭藻復(fù)合種(D. acuminata species complex)、圓形鰭藻(D. rotundata)和倒卵形鰭藻(D. fortii)。青島近海海域的鰭藻中含有OA、DTX1和PTX2毒素,但不同種類鰭藻細(xì)胞內(nèi)毒素成分和含量有明顯差別,而同種鰭藻細(xì)胞內(nèi)毒素成分和含量也存在年際和季節(jié)變動。D. acuminata species complex中檢測到的三種毒素成分也是浮游植物樣品中的主要毒素成分,而且水體中D. acuminata species complex細(xì)胞密度和浮游植物樣品中的PTX2毒素含量直接相關(guān),應(yīng)是浮游植物中PTX2等毒素成分的重要來源。以上研究是國內(nèi)首次針對鰭藻種群動態(tài)和產(chǎn)毒特征的研究,所得到的結(jié)果為深入理解鰭藻藻華的形成機(jī)制和危害機(jī)理提供了可供借鑒的科學(xué)方法,也為相關(guān)部門有效監(jiān)測、預(yù)防DSP中毒事件提供了科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-2 腹瀉性貝毒毒素成分及其化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-2 Components of DSP toxin and their chemical structures（Trine et al., 2008）腹瀉性貝毒種類較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜（如圖 1-2 所示）。目前已證實(shí)大田軟（OA）和鰭藻毒素（DTXs）是腹瀉性貝毒的主要毒素類型，是帶有羥基基團(tuán)的長鏈聚醚類物質(zhì)。OA的分子量為 804.5，和DTXs是同系物，，無色點(diǎn) 156-158℃，以小鼠為生物實(shí)驗對象，LD50和LD99均為 200 μg/kg；DT色無定性固體，熔點(diǎn) 134℃，LD50和LD99分別為 166、160 μg/kg；DTX3固體，LD50和LD99均為 500 μg/kg，它們都易溶于甲醇、丙酮、氯仿、二、二甲亞砜等有機(jī)溶劑（丁君，2001；李鈞，2005）。OA和DTX1 對成人致毒劑量分別為 48 μg和 38.4 μg（Fernández et al., 1995），如果貝肝臟內(nèi)含量分別超過 2 μg OA/g和 1.8 μg DTX1/g，就不宜食用（Hallegraeff, 19

第一章 文獻(xiàn)綜述（MacKenzie et al.,1998）；近幾年又從貝類的消化腺內(nèi)分離到 1-desulfoYTX（Daiguji et al.,1998）、carboxyYTX（Ciminiello et al.,2000）和 adriatoxin（ATX）（Ciminiello et al.,1998）毒素。用小鼠口服測試法對 YTX 毒素進(jìn)行檢測時未觀察到中毒癥狀，而用小鼠腹腔注射法測試到其最小致死劑量為 0.1 ppm。博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 2011年 第08期 工程科技Ⅰ輯 B027
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X173

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2641760