【摘要】：麻痹性貝類毒素(Paralytic Shellfish Toxins,PSTs)是世界上分布最廣、危害最嚴(yán)重的一種貝類毒素。作為PSTs主要的產(chǎn)毒藻,亞歷山大藻(Alexandium spp.)在自然海水里廣泛分布和存在,具有嚴(yán)重的食品安全和生態(tài)安全風(fēng)險。而目前在食品安全方面,PSTs的研究大多集中于產(chǎn)毒藻環(huán)境分布及PSTs在水生生物體內(nèi)蓄積、分布和消除等規(guī)律的研究,少見PSTsQg源代謝輪廓這一重要過程的研究;在生態(tài)安全方面,研究多集中于PSTs對生物個體攝入外源能量的抑制作用,而未見對生物細(xì)胞水平能量利用的干擾機(jī)制的研究。因此,本研究充分考慮有毒甲藻作為扇貝自然環(huán)境下餌料基礎(chǔ)的組成部分,從營養(yǎng)水平的角度評估現(xiàn)有養(yǎng)殖水體中單細(xì)胞藻類對扇貝生理活性的影響;同時通過扇貝對有毒藻的攝食、毒素轉(zhuǎn)化過程及生長變化,了解有毒藻作為餌料基礎(chǔ)對扇貝生長的影響。本研究目的是探討有毒甲藻作為基礎(chǔ)餌料組成,對扇貝安全(PSTs風(fēng)險)和質(zhì)量(生長性狀)的復(fù)合影響,為闡述“環(huán)境水平貝類毒素致生物量降低的原因及機(jī)制”這一科學(xué)問題提供探索性研究。1、調(diào)查研究了北黃海獐子島海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成、營養(yǎng)成分和扇貝胃內(nèi)容物含量,同時分析比較了10種常見微藻營養(yǎng)成分的差異性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:北黃海群落結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜多變,主要是由硅藻和甲藻組成,扇貝胃內(nèi)容物顯示亞歷山大藻等產(chǎn)毒藻是扇貝基礎(chǔ)餌料組成。從營養(yǎng)角度來看,北黃海浮游植物蛋白質(zhì)含量豐富,其中蛋白質(zhì)干重百分比在21.3%~45.5%之間;夏季氨基酸含量偏低,其它季節(jié)氨基酸含量豐富均能滿足貝類生長需求;19號站位的DHA含量在四季中占首位,含量豐富;實(shí)驗(yàn)室條件下,單種培養(yǎng)的10種微藻營養(yǎng)均十分豐富,4種產(chǎn)毒藻整體營養(yǎng)水平較高,尤其是總蛋白和總脂肪含量顯著高于普通餌料藻,能夠?yàn)樯蓉愄峁┥L所需的基本營養(yǎng)。因此,自然條件下,亞歷山大藻可作為扇貝餌料來源組成,為扇貝生長提供充足的營養(yǎng)來源。2、采用液相色譜-四極桿/線性離子阱復(fù)合質(zhì)譜(LC-MS/MS-QTRAP),建立了全部歐盟限量13種PSTs在雙殼貝類中的定性確證和定量測定的分析方法。樣品經(jīng)乙酸水溶液提取,石墨化碳黑固相萃取凈化,HILIC色譜柱分離,以含2 mmol/L甲酸銨,50 mmol/L甲酸的水和95%乙腈水溶液梯度洗脫;質(zhì)譜采集使用MS/MS-QTRAP獨(dú)有的多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)-信息依賴性采集(IDA)-增強(qiáng)子離子掃描(EPI)模式。13種目標(biāo)物在各自相應(yīng)濃度范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)不低于0.99。方法的檢出限:GTX5、NEO、STX、dcSTX、dcNEO為10μg/kg,C2、GTX3、GTX4、dcGTX3為4μg/kg,C1為13μg/kg,dcGTX2為14μg/kg,GTX1和GTX2為12μg/kg。13種PSTs毒素在檢出限下按毒性因子轉(zhuǎn)換后相當(dāng)于62μg STX eq./kg,基質(zhì)加標(biāo)回收率在70.3%~105.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.45%~13.8%。該方法有效降低貝類基質(zhì)抑制效應(yīng),簡化前處理過程并減少樣品稀釋,顯著提高方法靈敏度,使同分異構(gòu)體達(dá)到基線分離,適用于雙殼貝類中PSTs的監(jiān)控分析。3、將櫛孔扇貝(Chlamys farreri)直接暴露于產(chǎn)毒藻,通過比較各組織器官中毒素的蓄積及代謝轉(zhuǎn)化特異性,研究PSTs在櫛孔扇貝體內(nèi)危害形成的過程。結(jié)果顯示,分布于中國的一株塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense,AT5-3株),其生長及產(chǎn)毒性狀穩(wěn)定,產(chǎn)毒能力強(qiáng),主要成分為GTX14,單細(xì)胞產(chǎn)毒能力為7.95fmol/cell;暴露實(shí)驗(yàn)按產(chǎn)毒藻與小球藻的生物量比為9:1的配比投喂,櫛孔扇貝對該產(chǎn)毒藻具有較強(qiáng)攝食能力及PSTs蓄積能力,總體蓄積效率達(dá)到84.4%,最高蓄積濃度為1903μg STX eq./kg,不同組織蓄積毒素含量由高到低依次為內(nèi)臟團(tuán)、性腺、外套膜、閉殼肌;內(nèi)臟團(tuán)對PSTs的代謝能力也最強(qiáng),是該毒素在櫛孔扇貝體內(nèi)蓄積代謝的靶器官;此外,櫛孔扇貝對PSTs表現(xiàn)出較強(qiáng)的生物轉(zhuǎn)化能力,主要轉(zhuǎn)化途徑為:C1→GTX2/dcGTX2,C2→GTX3。本研究中,櫛孔扇貝對PSTs總體呈現(xiàn)出迅速蓄積和緩慢代謝的特點(diǎn),同時,GTX14和NEO等高毒成分所占比例較高,造成扇貝中PSTs毒性和風(fēng)險性均顯著升高。本研究有助于科學(xué)評估PSTs危害的形成機(jī)制,為系統(tǒng)監(jiān)控我國PSTs風(fēng)險性提供科學(xué)支撐。4、通過暴露實(shí)驗(yàn)研究PSTs對櫛孔扇貝內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織超微結(jié)構(gòu)的毒理學(xué)作用,同時經(jīng)檢測內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織中抗氧化防御系統(tǒng)中氧化還原酶的變化,進(jìn)一步研究PSTs對櫛孔扇貝內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織的毒理學(xué)脅迫作用以及對其生長的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:暴露實(shí)驗(yàn)過程中,在PSTs的作用下櫛孔扇貝內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織的超微結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)了病理變化,內(nèi)臟團(tuán)的腸上皮細(xì)胞空泡化,細(xì)胞核萎縮變形,嚴(yán)重時細(xì)胞壞死裂解;暴露前期,鰓組織柱狀上皮細(xì)胞中線粒體和溶酶體增多且聚集,后期上皮細(xì)胞腫脹破裂,粘液細(xì)胞大量釋放粘液顆粒。暴露實(shí)驗(yàn)初期,內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)中的氧化還原酶被激活,MDA含量增多,脂質(zhì)發(fā)生過氧化,相應(yīng)的GSH-PX和POD酶活力均增強(qiáng),粒細(xì)胞分泌的ACP活力增強(qiáng),NADPH含量降低,部分NADPH可能參與了毒素的生物轉(zhuǎn)化。PSTs對櫛孔扇貝的生長起到了抑制作用。綜合PSTs對櫛孔扇貝內(nèi)臟團(tuán)和鰓組織的超微結(jié)構(gòu)的損害以及引起的組織中氧化還原酶的激活作用,可共同為PSTs脅迫下貝類的組織毒理學(xué)指標(biāo)的確立提供理論依據(jù)。
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【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S917.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2423150