微囊藻毒素在大型溞和罗氏沼虾体内的生物累积和传递

摘要

微囊藻毒素(microcystin,MC)可以在生物体内累积并能通过食物链进行传递。各种水生生物的研究已经证明,微囊藻毒素可以在浮游动物,双壳类,甲壳类和鱼类生物体内积累,甚至在某些水生脊椎动物体内积累,如龟,鸭,水禽等。铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产生的微囊藻毒素对人类健康也有潜在的影响。本文系统报道了微囊藻毒素MC-LR在大型溞(Daphnia magna)和罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)体内进行生物累积的情况;证实了微囊藻毒素MC-LR可通过食物链进行传递并在虾体内累积的情况。由于 MC-LR在生物样品中的浓度通常很低,干扰物质多,因而本研究建立了一种生物体内微囊藻毒素的检测方法,并通过有效的富集、分离和纯化过程实现高灵敏度、高专属性分析,为虾类健康养殖和食品安全管理提供科学依据。
　　主要研究结果如下:
　　1.采用超高效液相色谱质谱联用技术(UPLC),建立了一种生物体内微囊藻毒素MC-LR的检测方法,并在铜绿微囊藻、大型溞和罗氏沼虾的样品中获得检测结果,适用于研究微囊藻毒素在生物体内的累积、传递和代谢解毒以及对水产品的安全性进行评估。MC-LR的检测结果在1～250ng/mL范围内线性良好。根据动物源性水产品样品的情况,建立了固相萃取前处理方法(SPE法)。此方法都能可靠地完成水产品中MC-LR的检测要求,检测限LOD和定量限LOQ分别为0.0075μg/g和0.01575μg/g较低,回收率在98.4％～103.4%之间:相对标准偏差小于13%。
　　2.大型溞摄食铜绿微囊藻24h时间内MC-LR的平均含量为(1.12±0.12)μg g?1,MC-LR分别在10h和16h达到峰值(2.42±0.25)μg g?1和(2.72±0.09)μg g?1;前6h大型溞体内MC-LR的含量差异不显著(P>0.05),8h时MC-LR的含量极显著升高(P<0.01);10h时达到第一个峰值,之后到12h时MC-LR的含量极显著降低(P<0.01);然后又极显著升高(P<0.01),16h时达到第二个峰值,之后又极显著降低(P<0.01)。
　　3.罗氏沼虾暴露于微囊藻藻液中24h,MC-LR未能在肌肉样品中检测出,血液样品MC-LR在8h被检测到,含量为0.15±0.004μg/g,其他取样时间点MC-LR未能被检测出。鳃丝中 MC-LR的含量在2、8、16和24 h依次为(2.16±0.19)、(6.08±0.59)、(3.57±0.44)和(0.89±0.08)μg/g;肝胰腺中MC-LR的含量在2、8、16和24 h依次为0.02、(0.06±0.01)、(0.19±0.03)和(0.20±0.04)μg/g;消化道中MC-LR的含量在2、8、16和24 h依次为(0.35±0.02)、(0.77±0.07)、(0.69±0.08)和(0.56±0.02)μg/g。MC-LR的含量并不是随着时间的延长而增加,每一种组织累积的含量不同:鳃丝>消化道>肝胰腺。
　　4.罗氏沼虾摄食有毒大型溞8h后,鳃丝、肝胰腺和消化道MC-LR的含量分别为(0.05±0.005)、(0.04±0.02)和(0.05±0.01)μg g?1;16h后肝胰腺和消化道MC-LR的含量分别为(0.05±0.01)和(0.14±0.01)μg g?1;24h后血液、肝胰腺和消化道MC-LR的含量分别为(0.02±0.005)、(0.10±0.02)和(0.40±0.04)μg g?1。罗氏沼虾肌肉中未检测出MC-LR,肝胰腺和消化道MC-LR的含量随时间的延长而增加,消化道累积了更多的MC-LR。
　　5.铜绿微囊藻、大型溞和罗氏沼虾构成了一个简单的水生食物链,试验24h期间,MC-LR未能在肌肉样品中检测出,血液样品MC-LR在2h被检测到,含量为0.03±0.005μg/g,其他取样时间点MC-LR未能被检测出。鳃丝中MC-LR的含量在2、8、16和24h依次为(0.37±0.04)、(1.59±0.09)、(1.66±0.18)和(1.11±0.12)μg/g;肝胰腺中MC-LR的含量在2、8、16和24h依次为(0.17±0.02)、(0.18±0.01)、(0.40±0.04)和(0.49±0.04)μg/g;消化道中MC-LR的含量在2、8、16和24h依次为(0.62±0.16)、(1.34±0.08)、(2.19±0.30)和(1.29±0.11)μg/g。MC-LR的含量并不是随着时间的延长而增加,每一种组织累积的含量不同:消化道>鳃丝>肝胰腺。
　　6. MC-LR在罗氏沼虾各组织的分布情况是不同的。罗氏沼虾暴露于铜绿微囊藻试验中(用 A表示),2h时鳃丝(85%)>消化道(14%)>肝胰腺(1%);8h鳃丝(86%)>消化道(11%)>血液(2%)>肝胰腺(1%);16h时鳃丝(80%)>消化道(16%)>肝胰腺(4%);24h时鳃丝(54%)>消化道(34%)>肝胰腺(12%)。罗氏沼虾摄食冷冻干燥的有毒大型溞试验中(用B表示),8h时鳃丝(36%)=消化道(36%)>肝胰腺(28%);16h时消化道(74%)>肝胰腺(26%);24h时消化道(77%)>肝胰腺(19%)>血液(4%)。罗氏沼虾和大型溞共同暴露于铜绿微囊藻试验中(用 C表示),2h时消化道(53%)>鳃丝(32%)>肝胰腺(15%);8h鳃丝(51%)>消化道(43%)>肝胰腺(6%);16h时消化道(52%)>鳃丝(39%)>肝胰腺(9%);24h时消化道(44%)>鳃丝(38%)>肝胰腺(17%)>血液(1%)。

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引言

第一章 文献综述

1.1 微囊藻毒素概述

1.2 动物体内微囊藻毒素的萃取和检测技术

1.3 微囊藻毒素生物累积的研究现状

1.4 微囊毒素对人类的潜在威胁

1.5 论文的实用价值和理论意义

第二章 生物体内微囊藻毒素的萃取和检测方法的建立

2.1 材料与方法

2.2 结果和讨论

2.3 小结

第三章 微囊藻毒素在大型溞和罗氏沼虾体内的累积

3.1 材料与方法

3.2 结果

3.3 讨论

3.4 小结

第四章 微囊藻毒素沿食物链的传递

4.1 材料与方法

4.2 结果

4.3 讨论

4.4 小结

结论

参考文献

硕士期间取得的科研成果

致谢