雙殼貝類對麻痹性貝毒的代謝轉(zhuǎn)化及其生理生化響應(yīng).pdf

1、近年來,有害赤潮在全球近岸海域頻繁暴發(fā),其中有毒赤潮發(fā)生的頻次和規(guī)模呈明顯的上升態(tài)勢。藻毒素作為一種新型微污染物,通過食物鏈傳遞至貝類體內(nèi)后經(jīng)生物轉(zhuǎn)化生成成分更復(fù)雜的貝毒素,潛在威脅近海貝類養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展和消費(fèi)者的身體健康。其中麻痹性貝毒(Paralytic Shellfish Toxins,PST)是一類毒性強(qiáng)、分布廣、衍生物多的貝毒素,曾多次引發(fā)人中毒及死亡事件,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此,PST毒素是貝類水產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易中必檢項(xiàng)目之

2、一。近年研究發(fā)現(xiàn),PST產(chǎn)毒甲藻赤潮污染的貝類體內(nèi)含有一類新型化合物(如M1-4),它們是PST毒素C11位羥基或二羥基衍生物,具有相對低的毒性,被認(rèn)為是貝類解毒過程的代謝中間體或終產(chǎn)物。該類新型代謝物的發(fā)現(xiàn),為闡釋貝類體內(nèi)PST毒素的代謝輪廓提供了新靶標(biāo),為開展毒素“代謝組學(xué)”的研究指明了方向。
　　本論文以這些新型代謝物為靶標(biāo),選擇蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)和紫貽貝(Mytilus gallopr

3、ovincialis)這兩種重要的經(jīng)濟(jì)貝類為研究對象,通過模擬貝類濾食產(chǎn)毒甲藻過程,監(jiān)測 PST毒素組分的變化和貝類機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)的響應(yīng),并結(jié)合PST毒素與貝類消化腺組織的混合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),探討PST毒素在貝類體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過程及其影響因素。該研究工作將為貝類麻痹性貝毒快速脫毒技術(shù)和解毒劑的研發(fā),積累原始數(shù)據(jù)資料和理論基礎(chǔ),對于保障貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和保護(hù)人體健康具有重要科學(xué)意義和研究價(jià)值。
　　紫貽貝濾食產(chǎn)毒藻 ATHK的毒素

4、累積和排出實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:紫貽貝濾食產(chǎn)毒甲藻1 d后即在其消化腺組織中檢測到M1和M5,并在后面的毒素累積過程中檢測到M3、M4、M7等代謝物,首次證實(shí)了紫貽貝濾食產(chǎn)毒甲藻的過程中能代謝轉(zhuǎn)化產(chǎn)生M類新型代謝物,并推測紫貽貝能夠快速排出這些代謝物以提高脫毒效率。同時,紫貽貝累積的PST毒素組分發(fā)生了β型向α型異構(gòu)體的轉(zhuǎn)化(如C2→C1、C4→C3)和N1位羥基的還原反應(yīng)(如GTX6→GTX5),但未發(fā)生脫 N-磺酰氨甲?；霓D(zhuǎn)化,并推測 N

5、1位羥基類毒素可能更易于被紫貽貝排出。
　　麻痹性貝毒與貝類消化腺組織混合物的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:蝦夷扇貝和紫貽貝消化腺組織與 PST標(biāo)準(zhǔn)毒素、塔瑪亞歷山大藻毒素提取溶液的混合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,均未發(fā)生明顯的毒素轉(zhuǎn)化,未檢出M類新型代謝物。紫貽貝與蝦夷扇貝相比而言,紫貽貝的消化腺組織對 PST毒素的轉(zhuǎn)化具有略強(qiáng)的催化能力。向貝類消化腺組織中添加谷胱甘肽還原酶能促進(jìn)N-磺酰氨甲酰基毒素α型向β型異構(gòu)體的轉(zhuǎn)化(C1→C2);紫貽貝與蝦夷扇貝相

6、比而言,向紫貽貝消化腺組織中添加谷胱甘肽還原酶能明顯促進(jìn)氨甲?；舅卅列拖颚滦彤悩?gòu)體的轉(zhuǎn)化(GTX1→GTX4、GTX2→GTX3)。
　　蝦夷扇貝和紫貽貝濾食低密度(600 cells/mL左右)塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense,ATHK)的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:貝類濾食PST產(chǎn)毒藻后,肌肉和消化腺組織中均產(chǎn)生活性氧(ROS),且肌肉組織中ROS濃度明顯高于消化腺組織;而脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物丙二醛(MDA)主要

7、出現(xiàn)在貝類消化腺組織中。蝦夷扇貝組織中的過氧化氫酶(CAT)未被激活,超氧化物歧化酶(SOD)受到輕微抑制后被激活,而主要依靠谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的活性,用于清除機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的ROS。紫貽貝組織中的SOD、CAT先后被激活,用于清除ROS,而GSH-Px、GR和GSTs等酶活性未發(fā)生明顯變化。因此,在較低密度的PST產(chǎn)毒藻環(huán)境中,蝦夷扇貝和紫貽貝的抗氧化酶系統(tǒng)在清除藻毒素