麻痹性贝毒在牡蛎体内蓄积、分布、转化以及羧甲基壳聚糖的脱除作用研究

摘要

麻痹性贝类毒素(PSP)是一种能够与神经细胞膜结合，影响和阻止Na+向细胞内流动，从而无法形成正常的动作电位，进而抑制神经传导，导致神经性麻痹中的神经性毒素。PSP主要产自海洋中的单细胞甲藻，是目前已知海洋有害赤潮藻毒素中引发毒害事件最频繁、对人类影响最严重的一种毒素。滤食性贝类是近海岸主要的大型底栖动物，它们能过滤大量海水并富集有毒藻中的毒素，通过食物链传递给人类，每年都有误食受PSP污染的贝类中毒事件报道。随着有害赤潮以及PSP中毒事件频繁发生，麻痹性贝类毒素污染已成为世界关注的焦点。
　　本文通过实验室培养产毒微小亚历山大藻(A.minutum)，对我国沿海地带养殖的主要经济贝类——近江牡蛎进行人工染毒实验；以小鼠生物法、荧光法、HPLC-FLD法等作为检测手段，研究 PSP在牡蛎体内的蓄积、分布、排出以及转化规律，重点考查羧甲基壳聚糖对牡蛎体内PSP脱除效果，对其脱除机理进行初步探索。主要结果如下：
　　(1)采用不同初始密度(0.05×104、0.1×104、0.15×104、0.3×104cells/mL)以及不同培养方式（培养箱、室外）培养微小亚历山大藻，研究微小亚历山大藻生长以及产毒规律。结果表明：随着初始密度增加藻细胞通过静止期时间缩短，到达最大生长密度时间提前；培养箱和室外培养方式下微小亚历山大藻都可以正常生长，而且毒素组成相同，都含有 GTX1/2/3/4，但是毒素相对含量存在差异，培养箱锥形瓶培养的藻细胞毒素含量为25.28 fmol/cell低于室外广口瓶(30.60fmol/cell)。综合考虑微小亚历山大藻的生长周期、最大生长密度以及产毒能力，在室外广口瓶中接种密度为0.1~0.15×104 cells/mL微小亚历山大藻能够达到较好的产毒效果，从而满足毒素提取和投喂牡蛎的实验需要。
　　(2)以不同密度(0.5~3×103 cells/mL)微小亚历山大藻短期投喂牡蛎，获得牡蛎最佳滤食浓度为0.5~1.5×103cells/mL，在此基础上每天投喂两次微小亚历山大藻，共进行5天毒素蓄积实验，研究牡蛎对PSP的蓄积、分布以及转化规律，结果表明：长期投喂微小亚历山大藻过程中，有毒藻对牡蛎滤食能力没有显著影响，这导致牡蛎在短期内蓄积大量毒素，在毒素蓄积的最后一天牡蛎体内毒性水平达3069.2±178.2MU/100g，高于国家限量标准(400MU/100g)的7.7倍；毒素在牡蛎体内的分布具有组织差异性，内脏是蓄积PSP的主要部位，蓄积了87％的毒素，其次是外套膜+鳃(11%)，肌肉中蓄积的毒素最少(2%)；牡蛎体内PSP组成与产毒微小亚历山大藻毒素组成存在差异，PSP在牡蛎体内主要发生GTX2→dcGTX2转化。
　　(3)采用扁藻混合羧甲基壳聚糖、扁藻、饥饿三种净化方式对牡蛎进行PSP脱除实验，研究脱毒过程中牡蛎内脏、外套膜+鳃以及肌肉中PSP排出以及转化规律，结果表明：牡蛎所有组织中的PSP都随着净化时间的延长逐渐减少，内脏中毒素排出速率最快，最大排出速率为0.26d-1，肌肉中毒素排出速率最慢(0.06d-1)；与饥饿喂养方式相比添加羧甲基壳聚糖可以提高牡蛎各个组织中毒素排出速率；毒素主要以GTX1/4形式排出体外，添加羧甲基壳聚糖可以有效降低牡蛎中STX含量，PSP在排出过程发生了生物转化，主要表现为 GTX1/4→GTX2/3、GTX2/3→STX、GTX2→dcGTX2。
　　(4)采用pH为7.2的磷酸盐缓冲液能够有效提取牡蛎中可溶性各组分PSP，其中牡蛎内脏和外套膜+鳃中PSP主要以小分子(0~3500Da)形式存在，而肌肉中毒素主要以大分子形(>3500Da)式存在，不同成分PSP的脱除表明：羧甲基壳聚糖不仅能够提高牡蛎各组织中0~3500Da分子段PSP的脱除率，还能够提高牡蛎外套膜+鳃和肌肉中大于3500Da分子段毒素脱除率。

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1 序言

1.1 麻痹性贝类毒素(PSP)简介

1.2 PSP在贝类体内的蓄积、分布、排出研究

1.3 PSP脱除的研究进展

1.4 壳聚糖及其衍生物的生物脱除法

1.5 研究目的、意义和内容

2 微小亚历山大藻的培养及生长动力学

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

3 PSP在近江牡蛎体内的蓄积、分布及转化规律

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

3.5 小结

4 毒素脱除过程中PSP在牡蛎体内的分布及转化规律

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3 结果与分析

4.4讨论

4.5 小结

5 羧甲基壳聚糖排出牡蛎体内麻痹性贝类毒素的机理初探

5.1 实验材料

5.2 实验方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论

5.5 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

致谢

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