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貝類毒素有哪些?

發布時間:2017-4-17 14:46:49??????瀏覽次數:
海洋毒素是由海洋中的有毒藻類通過食物鏈傳遞給藻食性的魚、蝦及貝類等生物,并在其體內蓄積形成的有毒高分子化合物。
海洋毒素種類繁多,其中貝類毒素是危害較大者之一。貝類毒素包括麻痹性貝類毒素(PSP)、腹瀉性貝類毒素(DSP)、神經性貝類毒素(NSP)和健忘性貝類毒素(ASP)。貝類毒素危害具有突發性和廣泛性,由于其毒性大、反應快、無適宜解毒劑,給防治帶來了許多困難。 

貝類毒素屬于海洋毒素包括麻痹性貝類毒素、腹瀉性貝類毒素,點毒性大、反應快、無適宜解毒劑。


1. 麻痹性貝類毒素

麻痹性貝類毒素因人食用了含這種毒素的貝類后會引起以外周神經肌肉系統麻痹為初始癥狀的中毒效應而得名。甲藻類中的亞歷山大藻、膝溝藻屬、原甲藻屬等一些赤潮生物種是PSP的直接生產者。

麻痹性貝類毒素是毒性很強的毒素之一,其毒性與河豚毒素相當。它由20多種結構不同的甲藻產生的毒素組成,這些甲藻既可在熱帶水域又可在溫帶水域生長。這種毒素溶于水且對酸穩定,在堿性條件下易分解失活;對熱也穩定,一般加熱不會使其毒性失效。PSP是一類劇毒的含氯雜環有機化合物,根據基團的相似性,可分為三類:氨甲酰基類毒素(carbamoyl toxin)、氨甲酰基)N)磺基類毒素(N)sulfo carbamoyl toxin)、去氨甲酰基類毒素(decarbamoyl toxin)。氨甲酰基類毒素如石房蛤毒素(saxitoxins,STX)、新石房蛤毒素( neosaxitoxins,neoSTX)和膝溝藻毒素( gonyautoxinsGTX1 -4)。氨甲酰基)N)磺基類毒素(N)sulfo carbamoyl toxin)如C1 -4、GTX5、GTX6。

麻痹性貝類毒素的毒理主要是通過對細胞鈉通道的阻斷,造成神經系統傳輸障礙而產生麻痹作用。國際許可的安全劑量是每100mg貝類組織含80Lg毒素(以石房蛤毒素計)。


2. 腹瀉性貝類毒素

腹瀉性貝類毒素是從紫貽貝的肝胰腺中分離出來的一種脂溶性毒素,因被人食用后產生以腹瀉為特征的中毒效應而得名。它主要來自于鰭藻屬(Dinophysis),原甲藻屬(Prorocentrum)等藻類,它們在世界許多海域都可生長。
腹瀉性貝類毒素,由三種不同的聚醚化合物組成:軟海綿酸及衍生物鰭藻毒素-1與鰭藻毒素-3、扇貝毒素(大環內酯化合物櫛膜毒素)、硫化物毒素。其中軟海綿酸主要作用于小腸,可導致腹瀉及吸收上皮細胞的退化,同時它也是很強的腫瘤促進劑。櫛膜毒素通過小鼠實驗表明是一種肝臟毒素,當對小鼠進行腹膜內注射時會導致肝臟壞死。而硫化物毒素會對小鼠的心肌造成損傷。


3.神經性貝類毒素

神經性貝類毒素因人類一旦食用這些染毒貝類便會引起以麻痹為主要特征的食物中毒,或在赤潮區吸入含有有毒藻類的氣霧,會引起氣喘、咳嗽、呼吸困難等中毒癥狀而得名。神經性貝類毒素是貝類毒素中唯一的可以通過吸入導致中毒的毒素。神經性貝類毒素主要來自于短裸甲藻(Ptychodisusbrevis)、劇毒岡比甲藻(Gambierdiscums tox-incus)等藻類。
神經性貝類毒素屬于高度脂溶性毒素,結構為多環聚醚化合物,主要為短裸甲藻毒素。從短裸甲藻細胞提取液中分離出13種神經性貝類毒素成分,其中11種成分的化學結構已確定,按各成分的碳骨架結構劃分為3種類型:(1)由11個稠合醚環組成的梯形結構,(2)10個稠合醚環組成;(3)其他成分。
神經性貝類毒素的毒理是:與麻痹性毒素相似,作用于鈉通道,作用位點與石房蛤毒素不同,引起鈉通道維持開放狀態,從而引起鈉離子內流,造成神經細胞膜去極化。對新鮮的、冷凍的或罐裝制品的牡蠣、蛤類和貽貝的神經性貝類毒素最大允許限量為20MU/100g。


4. 健忘性貝類毒素

健忘性貝類毒素是一種強烈的神經毒性物質,因可導致記憶功能的長久性損害而得名。這類毒素主要來自于diatoms Nitzschiapungens和Nitzschia pseudodelicatissima,這些藻類主要生長在美國、加拿大、新西蘭等海域。在日本海域的微藻Chondria armata也可導致健忘性貝類毒素的發生。

健忘性貝類毒素主要來自于軟骨藻酸,軟骨藻酸被證明是一種強烈的神經毒性物質,是與紅藻酸(2 -羧甲基-3 -異丙烯基脯氨酸)相關的興奮性氨基酸類物質。軟骨藻酸是谷氨酸鹽的拮抗物,可作用于中樞神經系統紅藻酸受體,導致去極化、鈣的內流以及最終導致細胞的死亡。而且軟骨藻酸與其它興奮性氨基酸如谷氨酸的協同作用可使提取物的毒性更強。


檢驗方法

1.小鼠生物檢測法
小鼠檢測法是應用最多的貝類毒素檢測方法,可用于所有貝類毒素的檢測。該方法的優點是技術容易掌握,不需要使用專門儀器。小鼠生物檢驗法是將貝類毒素的提取物進行適當的稀釋后,對小白鼠進行腹腔注射,并計算平均致死時間。根據Sommer表,查出相應的MU(給小白鼠腹腔注射毒素的系列稀釋液,然后計算每只20g小白鼠的劑量作為1個死亡時間,以15min內殺死1只鼠單位來表示毒性的大小,換算成MU/100g貝肉)。
小鼠生物測定法已被AOAC(美國公職分析家協會)作為國際海產品貿易中貝類麻痹性毒素的測定方法。但該方法的缺點是由于小鼠的大小以及小鼠個體情況的不同,因此造成靈敏度不高,偏差較大。而且存在實驗小鼠用量大以及哺乳動物費用增加的缺陷。同時操作繁瑣,以及用該法測定高毒性貝類樣品時的變異性較高的缺陷[13]。因此需要一種新的測定方法來彌補小鼠檢測法的不足。


2.高效液相色譜法

采用高效液相色譜(HPLC)等化學檢測法測定貝類毒素發展很快。HPLC法主要應用于PSP, DSP和ASP的檢驗上[6]。與其它方法相比,HPLC法有著明顯的優越性:(1)靈敏度高,專一性強,檢出限低;(2)在酸性條件下不穩定的基團如氨甲酰基N)磺基在分析的過程中不會解離;(3)縮短了分析時間,通過自動注射技術,能處理更多的樣品,便于進行毒素監控;(4)能提供關于毒素的更多信息,能測出每1個組分的具體含量及毒性的大小,從而有助于比較或了解毒素種類的差異。
HPLC法是唯一能定性、定量檢測出各種毒素組分的技術,HPLC法發展非常迅速并極有可能代替小鼠檢測法成為主要的檢測方法。該法也存在一些如測定時需要昂貴的儀器、專業知識和費時等缺點。


3.免疫學測定方法

免疫學測定方法以抗原一抗體特異性反應為基礎,其中包括凝集反應、沉淀反應、補體反應等。可用于PSP,DSP和NSP的檢測,其原理是將兔子等實驗動物暴露在毒素中,以功能性抗原刺激兔子產生抗體,然后從兔子的血清中提取抗體。抗體可用放射性或熒光物質標記。提取的貝類毒素或勻漿后的貝類組織(如貽貝)暴露于標記物中,然后檢測抗血清一抗原混合物中放射性或熒光強度以測定樣品中的毒素的含量。


4 .細胞檢驗法

細胞檢測法是建立在貝類毒素對生物細胞影響的基礎上。許多實驗已證明麻痹性貝類毒素的致病機理是通過對細胞鈉通道的阻斷,造成神經系統傳輸障礙而產生麻痹作用。
其實驗原理如下:當加入烏本苷這種物質時,可增加鈉的流入,此時小鼠的成神經細胞瘤擴張并最后溶解暴露在藜蘆丁中。但在麻痹性貝類毒素存在時,這兩種物質的作用可得到抑制,麻痹性貝類毒素通過對細胞鈉通道的阻斷,可使細胞形態保持完整。與麻痹性類毒素不同,腹瀉性貝類毒素的細胞檢驗法是建立在肝細胞形態的變化基礎上的。


5. 其它檢測方法

其它檢測方法包括分光光度法,電泳法(最常用的是毛細管電泳,主要用于分離測定PSP毒素中的非衍生毒素),薄層色譜法和氣相色譜法(用來檢驗軟海綿酸)等化學檢驗法,此外,還包括家蠅生物檢驗法,蝗蟲生物檢驗法,神經細胞生物檢驗法(又稱組織培養分析法,可用于PSP,ASP和DSP的分析的新方法)等生物檢驗法。

貝類一旦染上毒素,其組織將毒素排除需要很長的一段時間,有些貝類甚至需要3年以上的時間才能排除毒素。貝類染毒與排毒的速度因種群的不同而存在明顯的差異,也因季節的不同而存在差異。因此在選擇貝類毒素的排除方法時,一定要考慮其因種群不同而存在的差異。實驗表明,低溫可明顯地抑制毒素的排除,然而溫度究竟是如何影響毒素的排除,至今尚未明了。
麻痹性貝類毒素是貝類毒素中毒性最強的一種,其危害也最大。因此貝類毒素的排除主要是針對麻痹性貝類毒素。麻痹性貝類毒素排除的最好方法是將貝類轉移到清潔水體中使其自凈。但其效果的好壞與貝類的種類有關,有些貝類在清潔的水體中相當長的時間后仍有較高的毒性;還有一些貝類在轉移后毒性水平反而上升。而且轉移大量的貝類是一件極為費時費力的工作。實驗表明通過垂直移動水體中的貽貝能達到減輕PSP的效果,但在毒性水平較高時,這種垂直移動的方法受到抑制。
其它一些物理的、化學的排毒方法也有人研究過,特別是關于PSP的排除方法。其排除方法包括溫度刺激、鹽度脅迫、電擊處理、降低pH值、氯化處理以及臭氧處理法。東南亞聯盟包括馬來西亞、新加坡、泰國、菲律賓和印尼貝類凈化系統主要采用紫外線系統。西班牙是歐盟中消費貝類最多的國家,主要采用含氯消毒劑消毒法。法國用臭氧法作為凈化貝類的主要手段。
烹飪法也被認為是排除PSP的好方法之一,也是最后一道防線。煮、蒸、炸可在短時間內使毒素在高溫下因貝類失水而滲出。
值得推薦的烹飪法是油炸法,因為油炸法具有以下優點:溫度更高、排毒更有效、并能避免更多的毒素流入湯中。烹飪法可以降低毒素水平,但并不能消除中毒的危險性。只有當初始貝類毒素的水平較低時,烹飪法才可能將毒素降到安全水平。

同時研究表明商業性罐頭加工也是1種降低PSP的好方法之一。這種工藝流程包括在絕緣套中先充入蒸氣預蒸1520min,然后將蛤肉分離出,去除吸管,將剩余蛤肉用溫水清洗,再壓入罐頭。預蒸時滲出的肉湯毒素含量一般較高,但往往只是其中的一小部分被壓入罐頭,大部分已被去除,因此這種加工工藝對降低毒性水平很有效果,但其有效性也取決于初始毒素的水平,因此使用時應謹慎對待。

中毒表現

1.潛伏期:一般為數分鐘至數小時。
2.癥狀:開始時,唇、舌、指尖麻木,接著腿、臀、頸部出現麻木,然后出現運動失調。中毒癥狀不盡相同,但大多意識清楚,有些病人伴有頭痛、頭暈、惡心和嘔吐,隨著病程發展,呼吸困難逐漸加重,嚴重者常在 2 ~ 3 小時內呼吸麻痹而死亡,死亡率約為 5 ~ 18 %,如經過 24 小時免于死亡者,則愈后良好。[2]
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