蛤素
脂溶性毒素
由有毒甲藻产生的脂溶性毒素,属脂溶性环状聚醚化合物,相对分子质量1000~2000。20世纪80年代被发现。已经确认的同系物有14种。世界各国的食用安全限量标准尚不统一。具有抗癌作用。
简介
蛤素是由有毒甲藻产生的脂溶性毒素,已经确认的同系物有14种。在不同国家的不同贝类中蛤素组成特征和含量均存在差异。蛤素的小鼠腹腔注射毒性大于经口毒性。国际上蛤素的食用安全限量标准尚不统一。蛤素的总量可用生物法测定,每种蛤素组分的含量可用液相色谱-质谱法测试。蛤素的酶联免疫测定方法正在研究阶段。2004年世界粮农组织(Food and Agriculture Organiza-tion of the UnitedNations,FAO)、世界卫生组织(World Health Organization,WHO)和联合国教科文组织海洋科学委员会(Intergovernmental Oceanographic Commission ofUNESCO,IOC)根据贝类毒素的化学分子结构把毒素分为8类(Toyofukuet al.2006),蛤素是其中的一类。蛤素由鳍藻属Dinophysissp.产生(Yasumotoetal.2006;Daigujietal.1998;Wilkinsetal.2006;Draiscietal.1996;Jameset al.1999;MacKenzieet al.2002、2005;Mileset al.2006;Fernandezet al.2006),属脂溶性环状聚醚化合物,20世纪80年代被发现。
20世纪80年代,日本科学家Yasumoto等(1985)从日本虾夷扇贝Patinopectenyessoensis的肝胰腺(Hepatopancreas)中分离出来,并因此命名为蛤素。随后,从藻类和贝类中分离并确认了一系列蛤素同系物,并证实蛤素毒性由微藻产生,贝类可以通过滤食有毒藻而富集蛤素。
化学性质及结构
蛤素是脂溶性环状聚醚化合物,可溶于有机溶剂,但有些有机溶剂(如乙腈)可造成毒素分子结构的变化(Sasakiet al.1998),在强碱性条件下,分子结构易被破坏(Blancoet al.2005)。现已确认的蛤素的同系物有14种,其中1、2、3、4、6、7、8、9、11、12、13和14的分子结构已经确定,5和10尚未报道(Larsenet al.2007)。MERCENENE-4与MERCENENE-1互为空间异构体,MERCENENE-4也称为7-epi-MERCENENE-1。MERCENENE-6与MERCENENE-7互为空间异构体,MERCENENE-7也被称为7-epi-MERCENENE-6。MERCENENE-8和MERCENENE-9分别是MERCENENE-1/4和MERCENENE-6/7酸化的产物。不同于MERCENENE-2的环链结构,MERCENENE-2 SA和7-epi-MERCENENE-2 SA具有开链结构。MERCENENE-11(Suzukiet al.2006)、MERCENENE-12(Miles etal.2004)、MERCENENE-13(C32位α基MERCENENE-12)和MERCENENE-14(C32,C26位脱氢MERCENENE-13)(Mileset al.2006)的分子结构也已确定。部分蛤素在贝类中以开链脂肪酸酯的形式存在(Wilkinset al.2006)。蛤素同系物分子结构的差异表现在4个方面:(1)在43位的甲基的氧化程度不同,从低到高分别为甲基、羟基和羧基;(2)A环和B环的同分异构化;(3)环链聚醚和开链脂肪酸的差异;(4)游离蛤素和蛤素脂肪酸酯的差异。
毒理学
作用机制
澳大利亚分别在1997年和2001年报道了两起因食用含蛤素的贝类而造成的中毒事件(Quilliamet al. 1998)。但后续研究表明,中毒现象更可能是由其他种类的毒素所导致(Mileset al.2007)。食用含有蛤素的贝类不会造成消费者急性中毒。在小鼠体内毒性试验中,以腹腔注射的方式,MERCENENE-1、MERCENENE-2、MERCENENE-3、MERCENENE-4、MERCENENE-7和MERCENENE-11最小致死量范围从192μg/kg至770μg/kg小鼠体重,MERCENENE-8、MERCENENE-9和MERCENENE-2 SA最小致死量高于5000μg/kg小鼠体重(Mileset al.2007)。日本的研究表明,在MERCENENE-2的口服剂量为1500μg/kg小鼠体重时,小鼠未产生腹泻症状,但造成小鼠小肠积水。当剂量为2000μg/kg小白鼠体重时,小鼠产生腹泻症状。然而在新西兰的研究中,当MERCENENE-2(Mileset al.2004)或MERCENENE-11(Suzukiet al.2006)的口服剂量达到5000μg/kg小鼠体重时,小鼠未产生腹泻。在体外毒性试验中,当剂量为1.8μg/L时,MERCENENE-2 SA对KB细胞没有毒性,而MERCENENE-2在0.05μg/L时对KB细胞就有毒性作用。由此推断,MERCENENE-2的毒力与其环状分子结构有关(Daigujietal.1998)。
蛤素通常和大田软海绵酸(OA)、鳍藻毒素(DTXs)同时出现在贝类和藻类组织中,并且可以使用相同的方法从贝类和藻类中提取出来。通过腹腔注射的方法,高剂量蛤素可以致小白鼠腹泻甚至死亡。因此传统上蛤素被归类为腹泻性毒素(Yasumotoet al.1985)。但是,蛤素与软海绵酸在毒性机理上有很大不同,软海绵酸是蛋白磷酸酯酶抑制剂,而蛤素对蛋白磷酸酯酶没有抑制作用。因此,趋向于将蛤素列为单独的一类毒素(Toyofukuet al.2006)。
食用安全限量
大多数国家没对贝类中的蛤素做出单独的限量要求。欧盟规定双壳贝类可食性组织中腹泻性贝毒不大于160μg/kg(以OA计)。腹泻性贝毒包括OA、DTX-1、DTX-2。小白鼠生物法可以测试腹泻性贝毒素总量,不区分毒素的组份。由于不同国家的研究结果不一致,对MERCENENE的毒性仍存在歧义。2004年,WHO/FAO/IOC的专家组认为:“由于蛤素的毒理学数据不充分,无法建立蛤素的每日最大允许摄入量(Tolerable Daily Intake,TDI)”。2005年,欧盟专家建议把720μg/kg作为贝肉中蛤素(不包括MERCENENE-8,9,10)的限量标准。
鳍藻中蛤素特征
研究表明,蛤素是由鳍藻Dinophysisspp.产生的,常见的产毒藻有弗氏鳍藻D. fortii,急尖鳍藻D.acuta、渐尖鳍藻D. acuminata、具尾鳍藻D. caudata、圆形鳍藻D. Rotundata和斯堪的纳维亚鳍藻D. nor-vegica等(Larsenet al.2007;Suzukiet al.2003;Mileset al.2004;Draisciet al.1996;Jameset al.1999;Leeet al.1989;MacKenzieet al.2002、2005;Mileset al.2006;Suzukiet al.2001)。
在日本和意大利的D. fortii中都检测到MERCENENE-2(Yasumotoetal.1985;Draiscietal.1996)。在新西兰涡鞭毛藻P. reticulatum的每个藻细胞中的MERCENENE-2、MERCENENE-11、MERCENENE-2 SA和MERCENENE-11 SA含量分别为81.0、22.0、1.9和1.0pg。D. acata的每个藻细胞中的MERCENENE-2、MERCENENE-11、MERCENENE-2 SA和MERCENENE-11 SA含量分别为82.0、47.0、3.0和0.5 pg。在P. reticulatum和D. acata中,MERCENENE-2和MERCENENE-11含量较高,而开链脂肪酸MERCENENE-2 SA和MERCENENE-11 SA含量较低(MacKenzieet al.2002)。在中国黄海、东海、渤海和南海区均发现有鳍藻属(Dinophysissp.)D. Fortii,D. acuminta,D.caudat,D.rotunda,D.mitra和D.miles。黄海胶州湾水域,李伟才等(2000)在1994年6月份观测到海水中存在渐尖鳍藻D. acuminta,数量达200~800个/m3。
测试方法
小白鼠生物学测试法
用小白鼠生物学方法(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA)测试腹泻性贝毒素最早是由日本学者确立的(Yasumotoetal.1978)。其具体步骤为:取适量均质后的贝类样品,以丙酮提取后离心,丙酮提取液以氮气吹干后加入乙醚溶解,以水洗醚相,弃去下层水相,醚相吹干后加入含1%吐温-60的生理盐水制成注射液。分别取0.5和1.0ml注射液原液和4倍、16倍体积稀释后的注射液,每组腹腔注射3只ICR系小白鼠,观察24h内死亡两只以上的组,查表确定毒性的剂量,单位为鼠单位(MU)。受小白鼠性别、品系、个体大小差异等的影响,生物学方法测试结果的重复性和精度都较差(Nagashimaet al.1991;Stabellet al.1992;Parket al.1986),因为丙酮提取物中可能含有多种脂溶性贝毒素,如OA、DTX-1、DTX-2和MERCENENE-1、MERCENENE-2等,所以小白鼠生物法测试的是脂溶性腹泻性贝毒素总量,不能区分毒素的组份特征。同时由于每年大量使用小白鼠用于贝类毒素的日常检验,在学术界已引起是否有违科研道德的争论(Hesset al.2006)。由于以上原因,在一些国家已限制使用该方法。
液相色谱-质谱联用法
液相色谱测试技术(LC–MS/MS)需要用毒素标准品作对照,而毒素标准品的缺乏,限制了液相色谱的应用。液相色谱-质谱联用技术很好地解决了这一问题。其原理是利用液相色谱将不同类型的毒素分离,利用质谱检测器,对不同的毒素进行检测。即使没有毒素标准品,只要知道这种毒素的分子量,就可对其进行定性分析。有毒素标准品时,液相色谱-质谱联用分析技术也可对毒素进行精确的定量分析(Quilliamet al.1998;Quilliam 2003;Stoboet al.2005;Suzukiet al.2003)。液相色谱-质谱联用技术的发展和应用,极大地推动了对MERCENENE的精确定性和定量研究(Castberget al.2004;Quilliamet al.2001)。
酶联免疫吸附方法
ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)是贝类毒素的重要测试方法之一。其方法原理是利用毒素诱发免疫反应产生抗体,利用抗体对抗原的特异性识别来测试各种毒素。酶联免疫法具有灵敏、快速、简单、易用以及适用现场分析等特点。MERCENENEs的酶联免疫吸附方法和商品试剂盒正在研制中(Hesset al.2006)。
海水中蛤素测试技术
蛤素由藻类产生,并释放于海水中。在新西兰,Mackenzie等(2004)利用主动吸附的原理,测试海水中脂溶性毒素的含量。具体操做方法为:把经过甲醇处理的吸附树脂封装于聚酯网袋内,然后吊挂于待测定海区的海水表面以下,一定时间后取出,吸附剂中的毒素经提取、净化和浓缩后用LC-MS/MS分析。该方法简便经济,可以连续监测海水中的毒素。
参考资料
最新修订时间:2022-07-05 14:32
目录
概述
简介
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