蓝藻中的杀手：微囊藻毒素

 

(Microcystin, MC－LR)  

    近年来，随着富营养化程度的加剧，蓝藻水华爆发频繁，在死亡过程中有些蓝藻释放的毒素已经成为一类广泛存在的天然有毒物。其中微囊藻毒素(microcystins，MC)分布比较广，毒性很强，可致家畜死亡和人类中毒[1]。世界上已经发现了50多种MC，我国已检测到七种，其中毒性较大，含量也相对较多的有MC-RR,YR和LR。世界卫生组织(WH0)及许多发达国家制定的饮用水标准和规范中规定，MC—LR的含量标准不得超过1.0µg/L[2]，我国2001年版的“生活饮用水水质卫生规范”也规定饮用水中的MC-LR的量不能高于1.0µg/L[3]。因此，对饮用水源中MC的监测对于保障饮用水的安全具有重要意义。

    随着全球经济的高速发展，引起许多环境问题，天然湖泊的富营养化使世界范围内的水资源受到污染，水体富营养化是指湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质, 使水体的生态结构与功能发生变化, 导致藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长而出现的蓝藻水华现象。当蓝藻水华严重时, 水面形成厚厚的蓝绿色湖靛, 散发出难闻的气味, 不仅破坏了健康平衡的水生生态系统, 而且因藻细胞破裂后释放出了多种藻毒素而对人和动物的饮用水安全构成了严重的威胁。目前, 世界上淡水湖泊蓝藻水华发生的频率与严重程度都呈现迅猛的增长趋势, 发生的地点遍布全球各地。欧洲、非洲、北美洲和南美洲分别有53%、28%、48% 和41% 的湖泊存在不同程度的富营养化现象, 亚太地区54% 的湖泊处于富营养化状态。自1878 年首次报道了动物由于饮用含蓝藻的水而死亡以来 , 国内外因藻毒素引起的水生动物、鸟类、畜类甚至人类死亡的事件频繁发生。天然水体富营养化已成为我国乃至世界所面临的重大环境污染问题之一。 

     在我国, 早在20 世纪60 年代太湖中就已经发现有蓝藻水华出现。20 世纪80 年代初, 进行调查的34 个湖泊中有一半以上的湖泊面积属于富营养化状态。90 年代以来, 全国淡水水体的富营养化状况更加严重, 60%的天然淡水湖泊有不同程度的富营养化污染现象。除了云南滇池、江苏太湖和安徽巢湖三大淡水湖泊已发生严重的蓝藻水华污染外 , 长江、黄河中下游的许多湖泊和水库中也都相继发生了不同程度的蓝藻水华污染现象并检测到了藻毒素的存在。目前, 全国每年都有许多自来水厂因蓝藻暴发而造成的水源污染而被迫减产或停产 , 对市民的饮用水安全供给构成了越来越严重的威胁。蓝藻水华污染所带来的主要危害是在有毒蓝藻细胞破裂后向水体中释放多种不同类型的藻毒素,世界上25%～ 70% 的蓝藻水华污染可产生藻毒素 , 在已发现的各种不同藻毒素中, 微囊藻毒素(M icrocystin, MC－LR) 是一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类。研究结果显示MC－LR 的主要靶器是肝脏, MC－LR 可从血液中转移到肝脏。主要表现为使肝脏充血肿大 , 严重时可导致肝出血和坏死, 其致毒机理是通过抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性, 诱发细胞角蛋白高度磷酸化, 导致哺乳动物肝细胞微丝分解、破裂和出血。1996年，在巴西发生了肾透析用水被MC污染导致52人死亡的严重事件。中国南方原发性肝癌的高发病率被认为与饮水中的MC污染有关。 

       一般认为，MC进入人体的途径主要是通过饮水，少部分通过娱乐活动或通过口服蓝藻类保健品，或特殊的情况下通过静脉输入影响一些脆弱的透析病人。迄今为止，饮用水中的MC污染问题受到广泛关注，相比之下，有关MC在水生动物(水产品)体内生物富集的关注要少得多。而我国湖泊的富营养化十分严重，有毒蓝藻水华大量发生(如云南滇池、江苏太湖、安徽巢湖等)，渔产品(鱼、虾、蟹、螺、蚌)中的MC含量普遍较高或很高，而淡水渔产品又是我国国民动物蛋白的重要来源，因此，渔产品的MC污染对人类健康的潜在威胁也不容忽视。

    有原本有关蓝藻的专著，可以参考。

科学出版社 《水生动物体内的微囊藻毒素及其对人类健康的潜在威胁 》
丛书： 当代杰出青年科学文库 作者： 谢平 
出版时间： 2006-9-9  市场价： ￥78.00元  ISBN： 7030172442
 
 内容简介
    本书是一部论述由蓝藻产生的一类毒性极强的天然的环肽肝毒素——微囊藻毒素(microcystin， MC)在水生动物体内的生物累积及其对人类健康的潜在威胁的专著，作者首先概述了MC的化学结构和性质、稳定性和致毒的分子机制以及动物体内MC的萃取与检测技术，接下来详细地介绍了国内外有关水生动物(鱼类、软体动物、虾蟹)对MC摄取、清除、生物富集规律的野外和实验研究，然后简述了MC在水生动物体内的药代动力学过程研究以及MC在水生动物体内累积的一般模式，最后就MC对人类健康的危害(特别是为何人类等哺乳动物比水生动物对MC更加脆弱)进行了系统的分析。     本书可供环境毒理学、食品安全、公共卫生、环境化学、水产、动物生理学等相关领域的研究人员和管理人员、大专院校师生参考。
　图书目录
前言
第一章 微囊藻毒素概论
一、MC的化学结构
二、产毒蓝藻与MC的毒性
三、MC的化学性质
四、环境因子对MC稳定性的影响
五、MC致毒的分子机制
第二章 动物体内MC的萃取与检测技术
一、动物体内MC的萃取技术
二、动物体内MC的纯化技术——固相萃取
三、动物体内MC含量的分析技术
第三章 鱼类对MC摄取和清除的实验研究
一、鱼类实验研究背景分析
二、放射性同位素标记法
三、MMPB法和甲醇萃取法的比较
四、甲醇可萃取MC的测定
第四章 自然水体中MC在鱼体内的生物累积
一、巴西Jacarepagua澙湖中的红胸罗非鱼体内MC含量的季节变化
二、巴西Sepetiba湾中鱼、蟹和虾体内MC含量的季节变化
三、埃及鱼池中尼罗罗非鱼体内的MC含量
四、葡萄牙淡水水体中鱼体内的MC含量
五、中国巢湖不同营养级鱼体内的MC含量
六、荷兰IJsselmeer湖中不同食性鱼类肝脏中的MC含量
七、自然水体中鱼体内最大MC含量的比较
第五章 软体动物对MC摄取和清除的实验研究
一、软体动物实验研究背景
二、海产紫贻贝对MC的摄取和清除规律
三、海产贻贝对MC的摄取和清除规律
四、淡水无齿蚌Anodonta cygnea对MC的摄取和清除规律
五、淡水无齿蚌Anodonta grandis simpsoniana对MC的摄取和清除规律
六、淡水圆顶珠蚌Unio douglasiae在不同温度条件下对MC-LR的摄取和清除规律
七、斑纹蚌Dreissena polymorpha对MC-LR的摄取和清除规律
八、淡水田螺Sinotaia histrica对MC-LR的摄取和清除规律
九、不同实验研究中软体动物体内最大MC含量的比较
第六章 自然水体中MC在软体动物体内的生物累积
一、海洋蚌体内MC存在的首次报道
二、淡水蚌体中MC存在的首次报道
三、日本Suwa湖中3种蚌肝胰腺中MC的季节变动规律
四、中国太湖4种蚌类各种器官中MC含量的变化
五、荷兰IJsselmeer湖斑纹蚌体内的MC含量的季节变化
六、加拿大湖泊营养水平对3种螺类组织中MC含量的影响
七、日本琵琶湖淡水田螺Sinotaia histrica 肝胰腺和肠道中MC含量的季节变动
八、中国巢湖铜锈环棱螺各组织中MC含量的季节变化
九、自然水体中各种软体动物体内最大MC含量比较
第七章 MC在虾蟹体内的生物累积
一、MC对卤虫的急性接触毒性实验
二、有毒底栖丝状蓝藻对美国小龙虾影响的实验研究
三、克氏原螯虾对MC摄取和清除的实验研究
四、巢湖秀丽白虾、日本沼虾和克氏原螯虾各组织中的MC累积
五、用MMPB法和甲醇萃取法测定珍宝蟹幼蟹组织中的MC-LR含量
第八章 药代动力学简介及MC在水生动物体内的药代动力学过程
一、药代动力学简介
二、MC在水生动物体内的动力学研究
第九章 水生动物体内MC生物累积的一般模式
一、MC进入水生动物体内的主要途径
二、MC在水生动物器官中的分布规律
三、动物体内MC与食物中MC含量的关系
四、MC在浮游植物和碎屑食性水生动物体内的生物累积
五、MC在不同营养级水生动物体内的生物放大作用
六、MC的理化参数与生物浓缩和放大
第十章 MC对人类健康的危害
一、与蓝藻水华和毒素有关的人类健康事件
二、澳大利亚Malpas水库饮用水源有毒蓝藻污染对人类健康的影响
三、巴西Caruaru透析中心的致命MC中毒事件
四、人类是否比水生动物对MC更加脆弱？
五、MC致哺乳动物和鱼类死亡的组织病理学特征
六、为何陆生哺乳动物比水生动物对MC更加脆弱？
七、小白鼠和鱼类肝脏对放射性同位素标记的MC吸收和清除速率比较
八、不同动物类群循环系统的进化与血压
九、MC对人类健康的风险评价

主要参考文献 附英文目录