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失忆性贝毒

由一种海洋硅藻--拟菱形藻Pseudo-nitzschia sp.产生的强神经性生物毒素,高频赵化学名称为多莫酸。当来自硅藻大量繁殖时女庆细滑强形免运调,双壳贝类等低等的海洋动物,能通过摄食藻类饵料而在体内积累大量的DA;一旦被其他360百科动物摄食,就可能引起这些动物中毒或死亡。如果与人类中枢神经系统(大脑海马)的谷氨酸受体结合,引起神经系统麻痹,并能导致大脑损伤而失去记忆。

  • 中文名称 失忆性贝类毒素
  • 外文名称 AST或ASP
  • 化学名称 多莫酸
  • 毒源 拟菱形藻
  • 所属学科 海洋生物

简介

 来自 失忆性贝类毒素(Amnesic Shellfish Toxin处跟府往立双怎机绍s,AST或Amnesic Shellfish Poisoning, ASP)是由一种海洋硅养费良侵减权报围藻--拟菱形藻Pseudo-nitzsc360百科hia sp.产生的强神经向吸性生物毒素,化学名称为多莫酸(domoic acid,简称DA)。一种兴奋性脯氨酸省系防衍生物和神经毒素,是浮游植物代谢的产物,可以在被藻类早紧现何组污染的海洋食物特别是贝类中检测到,其结构与红藻家要象不放岁营剂体氨酸和谷氨酸相似,是红藻氨酸受体的兴奋剂。 当某些种类的硅藻大量发生时,双壳贝类、虾蟹类、头足类等较为低等的海洋动物,就能通过摄食藻类饵料而得落称甚费结族在体内积累大量的DA;它们一旦被海洋哺乳类摄食,就可能引起这些动物中毒或死亡。通过对该毒素的病理学研究发现,DA能与人类中枢神经系统(大脑海马)的谷氨酸受体结合,引起神经系统麻痹,并能导致大脑损伤;轻者引起神志不清和记忆丧失,重者引起死亡。 在1987 年发生爱德华王子岛贝类中毒事件之后,加拿大政府就制定了贝肉中DA的怀限量标准。随后,美国、欧洲、以及澳大利亚等纷纷采用欧盟标准,即20μg DA g-1临也我贝肉;根据欧盟委员会指令(2002/226/EC),一旦发现贝类样品中DA含量超标,则立刻关闭养殖场或捕捞水域。

红藻氨酸结构式

  过去的研究认为双壳贝类在积累了大量DA的情况下往往没有元件于岁既严你组但任何不良症状。但随着研究的深入,发现赤潮毒素对双壳贝类有多种亚致死或致死性影响;固连例如,产麻痹性贝束计背比实又他味放盾依毒Paralytic Shellfish Toxins(PST)的塔玛亚历山大藻对双壳贝类孵化率、存活长保省率、运动能力、滤食率和生长都有影响,同时还能抑干文制贝类闭壳运动、滤食率和清滤率;含有ASP的拟菱形藻P. multiserie 会引起太平洋牡蛎Crassostrea gigas 呼吸性酸中毒和缺脱它换氧现象以及血液性质的变化;与此同时,毒藻赤潮还可能是造成养殖贝类大量死亡的主要原因。

毒源

  多莫酸D定校马看印律A 最早是从Chondria armata中提取(Takemoto and Daigo,1958);Takemoto 等人于1966年确定了其立体化学结构。Impelliz杨阳升比指基粮九衡故务zeri et al. (19附率儿简制本代秋画75)还从另外一种红藻Alsidium corallinum 中提取出了DA。不过,直到1987 年才发现DA 对人体有毒,并发现产生这种毒素的是曾经一直被认为无毒的海洋硅藻。拟菱形藻属已有12种被报道可产生多莫酸[2~4],其中澳洲拟菱形藻(P.australis)、成列拟菱形藻(P.seriata)与多列拟菱形藻(P.multiseries)的产毒性已得到广泛的认可。而其他9种:靓纹拟菱形藻(P.calliantha)、细弱拟菱形藻(P.cuspidata)、拟柔弱拟菱形藻(P.pseudodelicatissima)、多纹拟菱形藻(P.multistriata)、尖刺拟菱形藻(P.pungens)、柔弱拟菱形藻(P.delicatesima)、P.fraudulenta、P.turgidula和P.galaxiae的毒性在不同地域则表现不同。 对产毒藻主要通过监测水中产毒藻的存在和数量,来对可能出现的贝毒风险提前发出警报。但是,这个属的硅藻,特别是某些产毒种(如P. multiseries)和微毒种(如P. pungens)在普通光镜下非常难分辨;通用的办法是在2000倍扫描电镜(SEM)下区分有毒藻种。因为利用扫描电镜(SEM) 可以看到藻细胞的细微结构;在高倍率下,甚至可以看清硅藻壳上的肋纹及肋纹间拟孔的形状、大小和数量。 人类通过食用海产品摄入DA,多通过食用贻贝、蛤类在体内积累。与贝类相比,人类通过食用鱼类而受到的影响较小。据研究,当人体内DA 含量在0.2~0.3 mg/kg(湿重)时,机体不受影响; 当达到0.9~2.0 mg/kg(湿重)时,机体会出现轻度眩晕等症状; 当达到1.9~4.0 mg/kg(湿重) 时,机体会出现方位障碍等症状。另外,DA 具有热稳定性,一般的烹饪过程并不能够破坏多莫酸的毒性。虽然一般家庭的蒸和煮的过程会减少贝类组织中的DA含量,但是DA仍会随烹饪过程进入到烹饪油中,进而通过消化道进入人体。 多莫酸作为一类神经毒素、递质和阻断剂在贝类组织中积累,进而间接地影响着人类的健康。对由DA 引起的健忘性贝中毒还没较好的疗法,仅在小鼠实验中发现用苯二氮卓( Diazepan,5mg /kg) 可减少震颤行为,但无法完全恢复受损的海马结构或空间记忆能力。同时,研究表明多莫酸对昆虫有杀灭能力,其对蟑螂、苍蝇的杀死效果不逊于r-BHC。主要靠预防,在毒素容易暴发的季节里(如每年的4、5月份和9、10月份),不吃或少吃贝类产品,来减轻或避免贝类毒素中毒事件的发生。

拟菱形藻的光学电子图谱 产毒菱形藻表面微观结构

中毒机制

  多莫酸的毒作用机制与兴奋性氨基酸受体和突触来自传导有关。兴奋性氨基酸L-谷氨践孔快责校孙言酸和L-精氨酸作为神经递质与其受体结合,有开启膜上Na+通道的作用,导致Na+内流及膜的去极化。多莫酸属于一种兴奋性氨基酸360百科类似物,与L-谷氨酸和L-精氨酸竞争地与兴奋性氨基酸受体结合,且其亲合力更强,使Na+通道开放,导致Na+内流及膜的去极化。另外被多莫酸激活的受体打开的通道可对Ca2+高度通透,导致致死性细胞Ca2+内流。 多莫酸是比PSP毒素弱一些的神经性毒素,中毒者症状奇特,多数在食后3~6h发病,主要表现为腹痛、腹泻、呕吐、流涎,同时出现记忆丧失、意识混乱、平衡失调、不能衡就案辨认家人及亲朋好友等严重精神症状,严重者处于昏迷状态,重症者多为老人,并伴有肾脏损害,曾有12人病后记忆丧失长达18个月之久的报道。多莫酸的LD50约10mg/kg体重(小鼠)。从中毒死亡者的病理解剖可见脑的海奏以事态夫零府空马回、丘脑和杏仁核都有业里好皮损伤,这与用多莫酸进行动物试验的病理结果相同。

化学结构

  多莫酸的化学名称推阿为[2S-[2α,3β,4β(1Z,3E,3R)]]-2-羧基-4-(5-羧基-1-甲基-1,3-已二烯)-3-毗咯烷乙酸。分子式C15H21NO6,分子量311.34,结构式为DA共有10种异构体(Jeffe挥确垂住企刘游ry et al.,2004),包括Isodomoic acid A~H和C5'非对映汉夜防从非维顶吸程范逐异构体,其中Iso刑都川西步船格新domoic aci温属翻决社部基南境d D、E、F是有毒的。这些异构体可能是DA构件宣音说坏握验东历受紫外线照射后的反应产物,而不是藻类的天然产物。污染贝类和甲壳类的主要是DA,其毒性在所有异构体中是最强的(Wrig功日起ht and Quillia心书语帮示m,1995)。 DA的分子式是C15H21NO6,分子量为解管言检311.33。DA 纯品为白色固体粉末,溶于水,微溶于甲醇,熔点223~224℃,在紫外光谱区最大吸收波长为242nm裂皮活族师赵县,在体积比为1:9的乙腈/水溶液和-12℃黑暗条件下可保持稳定一年左右。DA在常温或光照下清跑命古以衣陈浓在碱性溶液中不会降解,但它在酸性溶液(pH=3)中一星期于会八伟呼抗文还第保难降解50%。DA分子中含有三个羧基和一个仲氨基,羧基结构的pKa分别为2.10、3.72、4.97,氨基结构的pKa为伟联布距9.82,因此它在溶液中的存在受pH的影响宽盐

中毒事件

  历史上唯一一次有完整记录的失忆性贝毒中毒(Amnesic Shellfish Poisoning,ASP)事件是1987年发生在加拿大爱德华王子岛(Prince Edward Island)的食用贻贝中毒事件。受害者表现出(头痛和短期记忆缺失),共有150人有中毒反应,其中107人确诊为DA中毒,9人入院治疗,4人死亡。最后确定引发这一事件的是拟菱形藻(Pseudo-nitzschia f. multiseries)赤潮,当时贻贝肉中DA的含量是300~1000μgg-1,而人摄入的毒素量可能达到了1~2 mg kg-1。 1991年,在美国加州的Monterey湾发现了死亡或垂死的海鸟,很多垂死海鸟都表现出了类似神经中毒的症状,而在死鸟的胃含物中检测到大量DA。这些海鸟主要以湾内的鳀鱼(Engraulis mordax)为食,而在鳀鱼的肠道中发现了拟菱形藻P. australis。1998年,在加州又发生了400多头海狮(Zalop uscalifornianus)因摄食莎瑙鱼(Sardinops sagax)和鳀鱼中毒死亡的事件,这些饵料鱼类也是因摄食了P. australis而含有大量的DA(Scholin et al.,2000)。这已成为威胁当地渔业的一大问题;据报当地已经发现多种有毒拟菱形藻,其中P. multiseries,P.australis,P. pungens和P. psedudodelicatissima 等种类都能产生DA,但其DA含量上有较大差异。

检测方法

  研究人员已经开发出了多种DA检测方法,包括小鼠生物检测、HPLLC-MS、荧光HPLC、GC-MS、TLC(薄层色谱)、氨基酸分析、CE(毛细管电泳)、CEC(Capillary electrochromatography)、ELISA、受体结合实验(Receptor binding assay)等,其中荧光HPLC和受体结合实验的灵敏度(limits of detection,LOD)能达到0.001~0.002 μg ml-1,而ELISA方法的检测下限(LOD) 对贝肉样品是3.3μgkg-1,对海水样品是6.8 ngL-1;小鼠生物检测由于时间较长,又不够灵敏(只适合检测40~100μg g-1以上浓度的DA),已经不适用于20μg g-1的DA限量标准了。欧盟的官方DA检测方法是高效液相色谱(HPLC)法,而ELISA法及其试剂盒(ASP Direct cELISAtest kits,Biosense Laboratories,Norway)也因具有方便、快速、灵敏等特点,于2006年被国际分析化学家协会(AOAC)核准为官方检测方法。

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