于仁成 羅 璇3

(1. 中國科學院海洋研究所 海洋生態(tài)與環(huán)境科學重點實驗室, 青島 266071; 2. 青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學功能實驗室, 青島 266071; 3. 中國科學院海洋研究所 文獻信息中心, 青島 266071)

我國近海有毒藻和藻毒素的研究現(xiàn)狀與展望*

于仁成1,2①羅 璇1,3

(1. 中國科學院海洋研究所 海洋生態(tài)與環(huán)境科學重點實驗室, 青島 266071; 2. 青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學功能實驗室, 青島 266071; 3. 中國科學院海洋研究所 文獻信息中心, 青島 266071)

海洋中的部分微藻能夠產(chǎn)生藻毒素, 導致魚、貝類等養(yǎng)殖動物染毒或死亡,甚至危及人類健康和海洋生態(tài)安全。近20年來, 隨著對有害藻華(harmful algal bloom, HAB)問題關(guān)注程度的不斷提高和研究手段的快速發(fā)展, 對我國近海有毒藻和藻毒素的認識也在不斷深入。本文針對幾類常見的藻毒素, 從貝類中藻毒素污染狀況、毒素來源、有毒赤潮發(fā)生情況等方面, 對我國已開展的相關(guān)研究工作進展進行了綜述。大量研究表明, 麻痹性貝毒毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)和腹瀉性貝毒毒素(diarrhetic shellfish toxins, DSTs)是我國近海最為常見的藻毒素, 廣東沿海、福建沿海、長江口鄰近海域、海州灣、北黃海和渤海秦皇島近岸海域貝類沾染藻毒素的問題比較突出, 中毒事件也時有發(fā)生。麻痹性貝毒主要來自有毒的亞歷山大藻(Alexandrium spp.), 大田軟海綿酸(okadaic acid, OA)和扇貝毒素(pectenotoxins, PTXs)等腹瀉性貝毒毒素則主要來自有毒鰭藻(Dinophysis spp.)。近年來, 隨著孢囊分離與培養(yǎng)方法的不斷完善及藻毒素分析技術(shù)的快速發(fā)展, 在我國近海發(fā)現(xiàn)了越來越多的有毒藻和藻毒素。在對文獻進行綜合分析的基礎上, 簡單探討了有毒藻與藻毒素對我國沿海海產(chǎn)品食品安全的影響及風險, 以及未來研究的發(fā)展方向。

有毒藻; 藻毒素; 有害藻華; 麻痹性貝毒; 腹瀉性貝毒

近 40年來, 全球有害藻華的發(fā)生頻率和規(guī)模明顯增加, 對人類健康、漁業(yè)資源和海洋生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴重威脅(Anderson et al., 2012)。有害藻華是海洋中部分有毒、有害藻類通過增殖或聚集造成的藻類生物量短期內(nèi)迅速增加的現(xiàn)象, 會導致養(yǎng)殖動物死亡、海產(chǎn)品污染、景觀破壞和生態(tài)系統(tǒng)受損等危害效應。有害藻華的肇事種大致可以分為兩類, 一類是可以產(chǎn)生毒素的有毒藻; 另一類可以形成很高的生物量, 通過改變水體理化環(huán)境造成各類危害效應(Glibert and Pitcher, 2001)。

有毒藻類產(chǎn)生的藻毒素結(jié)構(gòu)復雜, 種類繁多, 一些藻毒素可以在濾食性貝類或植食性魚類體內(nèi)積累, 人類食用后會中毒甚至死亡, 因而備受關(guān)注。常見的藻毒素包括麻痹性貝毒毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)、腹瀉性貝毒毒素(diarrhetic shellfish toxins, DSTs)、記憶缺失性貝毒毒素(amnesic shellfish toxins, ASTs)、神經(jīng)性貝毒毒素(neurotoxic shellfish toxins, NST)和西加魚毒素 (ciguatoxins, CTXs)等(FAO, 2004)。近年來, 還發(fā)現(xiàn)了環(huán)亞胺類毒素(cyclic imines)和氮雜螺環(huán)酸類毒素(azaspiracid)等一些新的毒素成分。除上述毒素外, 一些鞭毛藻類, 如甲藻類中的米氏凱倫藻(Karenia mikimotoi)、定鞭藻類中的球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、針胞藻類中的卡盾藻(Chattonella spp.)和赤潮異彎藻(Heterosigma akashiwo)等, 也能產(chǎn)生高生物活性的毒素,對魚、貝類造成危害。但這些毒素成分通常不會對人類健康造成顯著威脅, 因此本文綜述時未將這些毒素考慮在內(nèi)。

在我國, 隨著人類活動對海洋影響的不斷加劇, 近海富營養(yǎng)化問題日益突出, 有害藻華問題也更為嚴峻。對于我國近海的有害藻華問題, 許多學者已進行過系統(tǒng)的總結(jié)和討論(周名江等, 2001; 齊雨藻, 2003; 鄒景忠, 2004)。但是, 自2000年以來, 我國近海有害藻華的情況發(fā)生了顯著變化, 大規(guī)模有害藻華問題不斷出現(xiàn), 由東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凱倫藻等甲藻形成的大規(guī)模赤潮在長江口鄰近海域連年暴發(fā), 對海域生態(tài)系統(tǒng)、海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展和人類健康造成顯著影響(周名江和朱明遠, 2006)。2007年以來,由滸苔(Ulva prolifera)形成的大規(guī)模綠潮每年夏季都在南黃海暴發(fā), 對山東省和江蘇省沿海海域的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)及旅游業(yè)構(gòu)成嚴重威脅。更為嚴峻的是, 伴隨著有害藻華規(guī)模的不斷擴大, 藻華肇事種也出現(xiàn)了明顯變化, 由甲藻等有毒有害藻類形成的有害藻華越來越多,有可能進一步加劇我國近海藻毒素污染問題。因此, 有必要針對我國近海有毒藻和藻毒素的狀況進行總結(jié)和分析, 本文對此進行了綜述。

1 中國近海海域的麻痹性貝毒與產(chǎn)毒藻

麻痹性貝毒毒素是一類具四氫嘌呤環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物[圖 1(a)], 包括石房蛤毒素(saxitoxin, STX)及衍生物, 目前已確認化學結(jié)構(gòu)的麻痹性貝毒毒素至少有57種(Wiese et al., 2010)。麻痹性貝毒毒素能夠與電壓門控鈉離子通道結(jié)合, 抑制通道的通透性, 阻斷神經(jīng)沖動, 產(chǎn)生肢端麻木、嘴唇和皮膚刺痛、共濟失調(diào)及發(fā)燒等癥狀, 嚴重時會導致肌肉麻痹、呼吸受阻, 甚至引發(fā)死亡。在海洋環(huán)境中, 麻痹性貝毒毒素主要由亞歷山大藻屬(Alexandrium)中的部分有毒藻種, 以及鏈狀裸甲藻(Gymnodinium catenatum)和Pyrodinium behamense var. compressum等產(chǎn)生。

在我國沿海地區(qū), 許多食用海產(chǎn)品導致的中毒事件被懷疑與麻痹性貝毒有關(guān)。但是,對于麻痹性貝毒和其他藻毒素造成的中毒事件并未進行過系統(tǒng)的梳理和總結(jié)。這一方面是由于資料所限, 難以獲得食用海產(chǎn)品中毒事件的完整信息; 另一方面, 也無法完全確定這些中毒事件是否由麻痹性貝毒等藻毒素引起。表 1總結(jié)了部分藻毒素引起的中毒事件,可以看出, 很多事件中未能確定貝類樣品中的毒素成分, 對于導致中毒事件的有毒藻種更是缺乏準確的認識。需要特別指出的是, 在以往的統(tǒng)計中, 曾記錄過許多因食用織紋螺導致的中毒事件, 因其中毒癥狀與麻痹性貝毒的中毒癥狀非常相似, 這些事件曾被懷疑與麻痹性貝毒毒素有關(guān)。但近年來的研究表明,在我國沿海地區(qū)的織紋螺中, 河豚毒素及其衍生物是最為常見的毒素成分, 即使存在麻痹性貝毒, 其含量也非常低, 不是主要的毒素成分(羅璇, 2011; 胡顥琰等, 2008)。由于河豚毒素和麻痹性貝毒的致毒機理均為阻斷鈉離子通道, 兩者引起的中毒癥狀難以區(qū)分, 需要依賴化學分析手段才能區(qū)分和確認。

圖1 幾類常見藻毒素的基本化學結(jié)構(gòu)Fig.1 The basic chemical structure of some species of common phycotoxins (a)麻痹性貝毒毒素; (b)大田軟海綿酸和鰭藻毒素; (c)SPX類毒素; (d)PTX類毒素; (e)AZA類毒素; (f)GYM類毒素; (g)YTX 類毒素

表1 我國沿海地區(qū)藻毒素造成的部分中毒事件Tab.1 Some poisoning insidents caused by phytotoxins along the coast of China

在我國沿海, 貝類中麻痹性貝毒毒素的沾染問題并不鮮見(Zhou et al., 1999; 林燕棠等, 1999), 通過小鼠生物測試法和高效液相色譜法, 對我國沿海地區(qū)貝類樣品進行分析,經(jīng)常能夠檢測到麻痹性貝毒毒素(圖2)。但是,貝類樣品的毒性通常較低, 不會對海產(chǎn)品食品安全造成顯著影響。廣東沿海、福建沿海、長江口鄰近海域、海州灣、北黃海和渤海秦皇島近岸海域貝類樣品的麻痹性貝毒毒性相對較高, 存在一定程度的海產(chǎn)品食品安全風險。在不同貝類中, 麻痹性貝毒毒性水平或毒素含量也有明顯差異。在南海近岸海域, 扇貝、貽貝和蛤仔染毒幾率相對較高(林燕棠等, 1994; 江天久等, 2003; 吳施衛(wèi)等, 2008); 在福建沿海, 扇貝沾染麻痹性貝毒毒性的概率很大(王雪虹和宋振榮, 2006; 王雪虹和黃世玉, 2007); 在長江口鄰近海域, 毛蚶和貽貝容易沾染麻痹性貝毒毒素(胡顥琰等, 2008); 在海州灣區(qū)域, 菲律賓蛤仔和毛蚶中都曾檢測到較高含量的麻痹性貝毒毒素(Yu et al., 1998;于仁成, 未發(fā)表資料); 在北黃海海域, 扇貝最容易沾染麻痹性貝毒毒素(江天久和江濤, 2007; 夏遠征等, 2010; 孔凡洲等, 2007); 在渤海秦皇島近岸海域, 貽貝和毛蚶等樣品中可以檢測到較高含量的麻痹性貝毒毒素。在不同地區(qū)采集的貝類樣品毒性峰值也有明顯差異。研究發(fā)現(xiàn), 南海大亞灣海域貝類樣品毒性峰值通常出現(xiàn)在冬季和早春(2～3月), 與海水中有毒亞歷山大藻細胞豐度和孢囊沉降通量的峰值出現(xiàn)時間基本一致(江天久等, 2000a, 2000b); 在東海海域, 貝類的毒性峰值通常出現(xiàn)在春、夏交替的季節(jié)(5～6月); 在北黃海海域, 貝類毒性通常存在春、秋兩個毒性峰值,秋季(8～9月)貝類的毒性水平往往較高; 在渤海秦皇島近岸海域, 春季(3～5月)貝類中的毒素含量往往最高。由于貝類對毒素的選擇性排出和代謝轉(zhuǎn)化, 不同貝類中毒素組成狀況差異很大。在最容易沾染藻毒素的扇貝中, 累積的麻痹性貝毒毒素多以 N-磺酰氨甲?；惗舅谻1、C2為主, 此外還有一定含量的氨甲?；惗舅?主要為GTX類毒素和STX類毒素),這與我國近海有毒亞歷山大藻的產(chǎn)毒狀況基本吻合, 表明有毒亞歷山大藻可能是我國近海麻痹性貝毒毒素的主要來源。

圖2 我國沿海采集貝類樣品中麻痹性貝毒檢出情況Fig.2 Detection results of PSP toxins in shellfish samples collected from the coastal areas of China

表2 我國近海記錄的部分亞歷山大藻赤潮Tab.2 Toxic blooms of Alexandrium spp. recorded in the coastal waters of China

到目前為止, 我國近海已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種亞歷山大藻(Gu et al., 2013c), 也多次記錄到由亞歷山大藻形成的赤潮現(xiàn)象(表 2)。在這些藻種中, 已經(jīng)確認能夠產(chǎn)生麻痹性貝毒毒素的有塔瑪亞歷山大藻(A. tamarense)、鏈狀亞歷山大藻(A. catenella)、微小亞歷山大藻(A. minutum)和 A. ostenfeldii 4種, 其中塔瑪亞歷山大藻/鏈狀亞歷山大藻屬于塔瑪亞歷山大藻復合種, 是分布最為廣泛、研究也最為透徹的麻痹性貝毒產(chǎn)毒藻。除以上兩個藻種外, 塔瑪亞歷山大藻復合種還包括常見于北美的Alexandrium fundyense。這3種有毒藻可以通過微弱的形態(tài)學差異進行區(qū)分。在我國近海,呂頌輝和齊雨藻(1992)最早報道了南海的塔瑪亞歷山大藻和鏈狀亞歷山大藻, 之后齊雨藻和錢鋒(1994)進一步描述了兩種藻的形態(tài)特征。近年來的研究發(fā)現(xiàn), 僅以形態(tài)學特征對塔瑪亞歷山大藻復合種進行區(qū)分非常困難,而通過核糖體RNA(rRNA)基因序列可以將塔瑪亞歷山大藻復合種分成 5個不同的核糖體型, 它們不僅與藻類地理分布狀況有關(guān), 也與藻類產(chǎn)毒特征直接關(guān)聯(lián)。因此, 有專家建議將塔瑪亞歷山大藻復合種的 5個核糖體型作為獨立的藻種(John et al., 2014; Wang et al., 2014)。在我國近海, 已建立的塔瑪亞歷山大藻復合種培養(yǎng)系有Ⅳ型核糖體型(陳月琴等, 1999; 唐祥海等, 2006; Wang et al., 2008)和I型核糖體型(Gu et al., 2013c)兩種, 這兩個核糖體型目前分別被定名為 A. pacificum 和 A. fundyense。針對以上兩個藻種, 可以通過分子生物學方法, 如熒光原位雜交和qPCR等進行鑒定和計數(shù)(于仁成等, 2006; 高巖等, 2013)。應用qPCR方法對渤、黃海兩種藻類的分析結(jié)果表明, 兩種微藻能夠形成相對獨立的種群,其中 A. fundyense主要分布在渤海和黃海34°N以北海域, 而A. pacificum則主要分布在34°N 以南海區(qū)(Gao et al., 2015a)。通過對比5月藻華高發(fā)期間有毒藻、產(chǎn)毒基因和藻毒素的分布狀況可以看出, 兩種有毒藻是春季黃海海域麻痹性貝毒毒素的主要來源(Gao et al., 2015b)。此外, 在我國近海還分離培養(yǎng)到了能夠產(chǎn)生毒素的Gymnodinium catenatum (Gu et al., 2015)。

大多數(shù)麻痹性貝毒產(chǎn)毒藻具有復雜的生活史, 能夠產(chǎn)生休眠孢囊應對不利環(huán)境條件。Qi等(1996)通過1991～1993年對廣東、福建、浙江沿海等14個河口及海灣表層沉積物的調(diào)查, 首次發(fā)現(xiàn)亞歷山大藻孢囊。王朝暉(2007)也在南海、東海和黃海部分沿海地區(qū)表層沉積物中發(fā)現(xiàn)了亞歷山大藻和鏈狀裸甲藻孢囊。之后的研究發(fā)現(xiàn), 在長江口鄰近海域存在高豐度的亞歷山大藻孢囊, 可能是該海域亞歷山大藻赤潮的種床(王朝暉和齊雨藻, 2003; 顧海峰等, 2004; 王艷和騰琳, 2006; 黃海燕等, 2009)。而在南黃海中心區(qū)和北黃海海域, 亞歷山大孢囊的豐度也非常高(Cho and Matsuoka, 2001; 石雅君等, 2011; 邵魁雙等, 2011), 有可能作為黃海海域亞歷山大藻的種床。鏈狀裸甲藻孢囊在我國沿海的分布非常廣泛, 但其豐度通常較低; 另外, 在大鵬灣中曾發(fā)現(xiàn)有P. bahamense的孢囊(鄭磊等, 1995; 付永虎等, 2011), 在香港海域也曾報道水體中觀察到Pyrodinium behamense var. compressum的藻細胞(Dickman et al., 2002)。

表3 我國近海麻痹性貝毒產(chǎn)毒藻種及其所產(chǎn)毒素情況Tab.3 The toxic algae producing paralytic shellfish toxins in the coastal waters of China and the toxins produced by them

隨著毒素分析方法的不斷發(fā)展和完善,對我國近海有毒藻類產(chǎn)毒特征的認識也在不斷深入(表 3)。根據(jù)以往的分析結(jié)果, 我國近海的塔瑪亞歷山大藻復合種依照其產(chǎn)毒狀況可以大致分成三類, 第一類以低毒性的C1和C2為主, 可占毒素總量的 90%以上, 其他毒素偶有檢出, 但含量極低(Anderson et al., 1996; Yu et al., 1998; Wang et al., 2008; Wang and Hsieh, 2005)。第二類同樣以C1和C2為主, 但膝溝藻毒素 GTX1～4所占比例也較高,因此具有相對較高的毒性(Yu et al., 1998)。第三類則不產(chǎn)生 C毒素, 所產(chǎn)毒素主要為 GTX1～4 (Gu et al., 2013c)。通過孢囊萌發(fā)實驗, 在黃海海域分離培養(yǎng)的鏈狀裸甲藻也能夠產(chǎn)生麻痹性貝毒毒素, 除常見的C類和GTX類毒素之外, 還能夠產(chǎn)生以苯甲酸基團為取代基的脂溶性麻痹性貝毒毒素成分(Gu et al., 2013a)。到目前為止, 對我國近海的P. behamense var. compressum還沒有實現(xiàn)室內(nèi)培養(yǎng), 對其產(chǎn)毒狀況仍不了解。

2 中國沿海的腹瀉性貝毒及其產(chǎn)毒藻

我國沿海貝類沾染腹瀉性貝毒的問題也比較常見(圖3)。但是, 這些認識大多是基于小鼠生物測試法對貝類樣品的分析結(jié)果, 因此對貝類中的毒素成分仍缺乏科學的認識。另外, 小鼠法得到的結(jié)果往往存在假陽性問題。歐盟從 2011年起, 已不再通過小鼠法對腹瀉性貝毒進行測試, 而是采用更加先進、準確的液-質(zhì)聯(lián)用方法作為標準方法。隨著液-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在我國的普遍使用和毒素分析方法的快速發(fā)展, 對于我國沿海貝類中腹瀉性貝毒毒素的認識也在不斷深入。

圖3 我國沿海采集貝類樣品中腹瀉性貝毒測試結(jié)果及各類脂溶性藻毒素的檢出情況Fig.3 Results of DSP mouse bioassay and detection of lipophilic phycotoxins in shellfish samples collected along the coast of China

貝類中的腹瀉性貝毒毒素成分通常是指大田軟海綿酸(okadaic acid, OA)和鰭藻毒素(dinophysis toxins, DTXs), 主要由鰭藻屬(Dinophysis)和原甲藻屬(Prorocentrum)中的有毒藻種產(chǎn)生。除OA和DTXs之外, 扇貝毒素(pectenotoxins, PTXs)和蝦夷扇貝毒素(yessotoxins, YTXs)也曾被作為DSP毒素中的主要成分。但是, 由于以上3類毒素化學結(jié)構(gòu)和毒性作用機理迥異, 現(xiàn)在更傾向于將其作為獨立的毒素進行研究。考慮到OA、DTXs和PTXs都是由鰭藻產(chǎn)生的, 在本節(jié)中仍將它們放在一起討論。各類毒素的基本化學結(jié)構(gòu)如圖1(b)、1(d)所示。

鰭藻廣泛分布于我國近海。從渤海到南海,鰭藻的物種多樣性明顯增加, 在南海已記錄了超過10種鰭藻(林永水和周近明, 1993)。在我國近海的鰭藻中, 有可能產(chǎn)生腹瀉性貝毒毒素的藻種包括漸尖鰭藻(Dinophysis acuminata)、倒卵形鰭藻(D. fortii)、具尾鰭藻(D. caudata)和圓形鰭藻(D. rotundata)等。通常情況下, 鰭藻屬藻種在浮游植物群落中不會占據(jù)絕對優(yōu)勢, 但能夠和其他藻種共同形成赤潮。1991年8月, 在大連發(fā)生過一次中肋骨條藻(Skeletonema costatum)和倒卵形鰭藻、叉狀角藻共同形成的赤潮, 導致網(wǎng)箱養(yǎng)殖的貽貝和扇貝大量死亡。1998年, 渤海發(fā)生叉狀角藻(Ceratium furca)和倒卵形鰭藻共同形成的赤潮, 赤潮消退后從貝類體內(nèi)檢測到了OA毒素。在東海的長江口及其鄰近海域, 從春季的大規(guī)模甲藻赤潮中也常常同時發(fā)現(xiàn)漸尖鰭藻、具尾鰭藻和倒卵形鰭藻。南海海域也多次觀察到由具尾鰭藻和其他甲藻共同形成的赤潮。

由于鰭藻培養(yǎng)困難, 目前對我國近海鰭藻的產(chǎn)毒狀況仍知之甚少。已有的研究主要是基于對手工挑取的野外鰭藻細胞的分析結(jié)果(表 4)。通過這些方法, 對黃海膠州灣和東海浙江近海的鰭藻進行分析, 檢測到OA、DTX1和PTX2等毒素成分。在膠州灣的3種鰭藻中均可以檢測到PTX2毒素, 其中倒卵形鰭藻毒素含量最高, 其次是漸尖鰭藻, 圓形鰭藻中毒素含量最低(羅璇, 2011; 羅璇等, 2014)。對膠州灣網(wǎng)采浮游植物樣品中的毒素進行分析發(fā)現(xiàn), 浮游植物中PTX2含量在6～8月最高, 與濃縮浮游植物樣品中漸尖鰭藻的豐度顯著相關(guān), 表明漸尖鰭藻是水體中PTX2的主要生產(chǎn)者, 而OA和DTX1的含量很低, 且沒有明顯變化規(guī)律。2006年8月, 通過固相吸附毒素示蹤技術(shù)對膠州灣的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)了高含量的PTX2毒素(Li et al., 2010)。Li(2015)等利用液-質(zhì)聯(lián)用方法對浙江近海挑取的具尾鰭藻進行了分析, 發(fā)現(xiàn)PTX2是主要的毒素成分。

表4 我國近海常見脂溶性毒素產(chǎn)毒藻種及其所產(chǎn)毒素情況Tab.4 The toxic algae producing lipophilic toxins in the coastal waters of China and the toxins produced by them

3 中國沿海其他藻毒素和有毒藻

除麻痹性貝毒和腹瀉性貝毒之外, 記憶缺失性貝毒(ASP)和神經(jīng)性貝毒(NSP)也是常見的藻毒素。ASP毒素成分是由擬菱形藻屬(Pseudo-nitzschia spp.)中的有毒種類產(chǎn)生的軟骨藻酸(domoic acid, DA)。擬菱形藻是中國近海常見的赤潮藻種(陳菊芳等, 2002; 高亞輝等, 2003), 在大亞灣等海域曾報道過擬菱形藻赤潮現(xiàn)象。中國近海擬菱形藻有很高的物種多樣性(李揚等, 2010), 目前已分離培養(yǎng)了多種擬菱形藻, 但尚未從這些培養(yǎng)的藻種中檢測到DA毒素(Li et al., 2005; 邢小麗等, 2007)。NSP毒素包括短裸甲藻毒素(brevetoxins)及其同系物, 主要由短凱倫藻(Karenia brevis)產(chǎn)生。短裸甲藻毒素可以和電壓門控鈉離子通道結(jié)合, 導致通道持續(xù)激活, 造成惡心、刺痛、麻木、運動能力喪失等癥狀。如果吸入了短裸甲藻毒素的氣溶膠, 會導致咳嗽和類似哮喘的癥狀。中國尚未發(fā)生過NSP導致的中毒事件。

隨著高效液相色譜和質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展(Gerssen et al., 2010), 在中國沿海地區(qū)采集的貝類樣品中多次檢測到新的毒素成分(圖3)。在 2006～2007年的一次貝類樣品調(diào)查中,首次從南海緣齒牡蠣(Dendostrea crenulifrea)中檢測到 GYM(gymnodimine)毒素(劉仁沿等, 2008), 這是由甲藻Karenia selliformis等產(chǎn)生的一種環(huán)亞胺類毒素。在同一次調(diào)查中, 還從黃海北部海域的貝類樣品中檢測到了 YTXs (yessotoxins)毒素(高春蕾等, 2010), YTXs主要由Protoceratium reticulatum、Lingulodinium polyedrum和Gonyaulax spinifera等甲藻產(chǎn)生,這些微藻或其孢囊在中國沿海都曾被檢測到。運用一種針對 AZA(azaspiroacids)及其衍生物建立的 LC-MS方法, 姚建華等(2010)從廣州和大連的貝類樣品中檢測到 AZA類毒素, 這是由 Azadinium 屬中的有毒甲藻產(chǎn)生的毒素成分。 目前, 從我國近海采集的孢囊中分離培養(yǎng)得到的多株Azadinium poporum藻種中都可以檢測到AZA類毒素成分(Gu et al., 2013b) (表 4)。之后的多次調(diào)查中, 在我國近海采集的貝類樣品中都檢測到了上述毒素(Wu et al., 2014; Wang et al., 2016)。這些研究表明, 應盡快將液-質(zhì)聯(lián)用等先進的毒素分析技術(shù)納入業(yè)務化監(jiān)測工作。

4 結(jié)論與展望

從已有研究工作可以看出, 麻痹性貝毒和腹瀉性貝毒仍是影響我國近海貝類衛(wèi)生質(zhì)量的主要藻毒素, 廣東沿海、福建沿海、長江口鄰近海域、海州灣、北黃海和渤海秦皇島近岸海域, 是受藻毒素影響較大的海區(qū)。貝類中的麻痹性貝毒主要來自有毒亞歷山大藻, 腹瀉性貝毒毒素主要來自有毒鰭藻。此外, 在我國近海還檢測到Y(jié)TXs、AZAs、GYMs 和SPXs等毒素成分。目前, 有關(guān)我國近海記憶缺失性貝毒和神經(jīng)性貝毒的相關(guān)報道很少。為防止有毒藻和藻毒素帶來的食品安全問題, 應加強對有毒藻和貝類中藻毒素的監(jiān)測。

可以看出, 研究技術(shù)與手段的發(fā)展和完善對我國近海有毒藻和藻毒素研究起到了積極的推動作用。通過qPCR等分子生物學手段和方法, 可以實現(xiàn)對特定有毒藻種的快速鑒定和定量分析, 這在我國近海有毒亞歷山大藻研究中已經(jīng)得到充分驗證; 通過孢囊萌發(fā)實驗獲得了大量的有毒藻株, 豐富了對我國近海有毒藻類多樣性狀況和產(chǎn)毒情況的認識; 通過高效液相色譜和液-質(zhì)聯(lián)用等化學分析技術(shù), 進一步深化了對我國近海貝類沾染藻毒素成分的認識。在后續(xù)研究中, 應當進一步加強新技術(shù)、新方法的應用, 探明我國近海藻毒素組成及其來源, 深入剖析我國近海有毒藻分布、種群動態(tài)和長期變化狀況, 為維護水產(chǎn)品食品安全、保障海水養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展提供支撐。

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Status and Research Perspectives on Toxic Algae and Phycotoxins in the Coastal Waters of China

YU Ren-Cheng1,2*, LUO Xuan1,3
(1. Key laboratory of Marine Ecology and Environmental Sciences, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Laboratory of Marine Ecology and Environmental Science, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China; 3. Literature Information Center, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China) *Corresponding author, E-mail: rcyu@qdio.ac.cn

Some microalgae in the sea can produce different types of phycotoxins, which will lead to seafood contamination or mass mortality of cultured animals, thus endanger the health of human-beings and marine ecosystems. Over the last 20 years, the understandings on toxic algae and phycotoxins in the coastal waters of China improved significantly due to the increasing concerns on harmful algal blooms and rapid development of research methods. Focusing on the phycotoxins commonly present in the coastal waters of China, we reviewed the research progresses made on toxin producing microalgae, status of toxic algal blooms and the contamination status of shellfish by phycotoxins. It was found that paralytic shellfish toxins (PSTs) and diarrhetic shellfish toxins (DSTs) were two major groups of phycotoxins present in the coastal waters of China, and the status of shellfish contamination was more obvious in the coastal waters of Guangdong province and Fujian province, the sea area near the Changjiang River estuary in the East China Sea, Haizhou Bay in the Yellow Sea, northern part of the Yellow Sea, and the coastal waters of Qinhuangdao in the Bohai Sea. In the coastal waters of China, PSTs were mainly produced by the toxic species in genus Alexandrium, while DSTs, namely okadaic acid, dinophysis toxins and pectenotoxins, were mainly produced by toxic Dinophysis spp. Associated with the improvements made on cyst isolation, cultivation and phycotoxin analysis, more and more phycotoxins and toxic algae were reported in China. Based on the analysis of published references, the risks of seafood contamination by different phycotoxins, as well as the research perspectives on toxic algae and phycotoxins in China, were discussed.

toxic algae; phycotoxins; harmful algal bloom; paralytic shellfish toxins; diarrhetic shellfish toxins

X55

10.12036/hykxjk201607126001

* 資助項目: 國家海洋局公益性項目(201305010); 中國海洋發(fā)展研究中心科研項目(AOCZDA20130); 國家自然科學基金委-山東省聯(lián)合基金項目(U1406403)。

① 通訊作者: 于仁成, 男, 研究員, 從事海洋環(huán)境生物學和有害藻華研究, E-mail: rcyu@qdio.ac.cn

2016-07-26, 收修改稿日期: 2016-08-07