gynodi縮影蛋白gimnodi兩相的生物毒性及機(jī)制研究進(jìn)展

gynodi縮影蛋白gimnodi兩相的生物毒性及機(jī)制研究進(jìn)展

中國是一個重要的茶葉產(chǎn)區(qū)，許多經(jīng)濟(jì)類是重要的出口產(chǎn)品。近年來，隨著世界范圍內(nèi)不斷增加的dea因素，中國在許多國家的水產(chǎn)養(yǎng)殖和水貿(mào)易帶來了嚴(yán)重?fù)p失。一些微藻產(chǎn)生的天然生物活性物質(zhì)可以通過過濾性貝類中收集和積累，并對其他食物和人類消費(fèi)者造成傷害和死亡。根據(jù)中毒癥狀或傳輸手段，將海洋甲殼素素分為麻痹性甲殼素素（晉江）、腹瀉性甲殼素素（pd）、記憶性甲殼素（as）、雙殼素（cp）等。然而，根據(jù)藥理學(xué)研究，只有軟海綿和沿海藻類毒素，才能引起胃腸道疾病的炎癥，以及蛋白磷酸酶的活性。其他四種成分在化學(xué)結(jié)構(gòu)、毒性機(jī)制、反應(yīng)方法等方面與軟海綿酸存在顯著差異。因此，2004年3月，在聯(lián)合國食品及農(nóng)業(yè)組織、政府間海環(huán)境管理委員會和中華人民共和國統(tǒng)計(jì)研究所（fao.iii）的雙殼類生物毒素工作會議上，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)，這些毒素（除了ia之外，還有軟海綿酸和水生海藻素。根據(jù)新的分類方法，環(huán)己二醇（cyclicimport酸）的主要成分是gym、spirol景區(qū)、cyclicimport、o3、o3、sabistam等。這組毒素在結(jié)構(gòu)中含有丙烯酰胺，具有共同的毒性特征。與顆粒、昆蟲、軟凝、椰子和雙殼類動物渣（gyclic沉積物）。根據(jù)新的分類方法，環(huán)己二醇（cyclicimport顆粒）分為8組：gym、spirolius、pinnatas、soggrimet和suggrimet法治素。這種小組的有毒顆粒在結(jié)構(gòu)上包含了cyclici和o3。這組毒素在結(jié)構(gòu)上包含了cyclic沉積物的一般毒性特征，如顆粒、牛仔布、瓜氨酸、糊精、椰子和糊精。這種小組的有毒顆粒在結(jié)構(gòu)中含有環(huán)丙烯酸鈉、硫酸鈉、瓜氨酸和糊精素。根據(jù)新的分類方法，環(huán)丙烯酸酯的主要成分是kmy、spirolius、pinnat、oggrimet和suggrimet法治素。這種小組的有毒顆粒在。1gyn結(jié)構(gòu)鑒定1994年,從新西蘭FoveauxStrait的牡蠣(Tiostreachilensis)中首次分離發(fā)現(xiàn)了GYM.其結(jié)構(gòu)最初由NMR核磁共振波譜分析推斷,隨后由X-光衍射結(jié)晶光譜分析確定.GYM具有一個螺旋形的環(huán)亞胺結(jié)構(gòu)(圖1),目前已從產(chǎn)毒藻中發(fā)現(xiàn)鑒定了5種結(jié)構(gòu).2gyn在小鼠生物試驗(yàn)中的毒性作用與環(huán)亞胺組其他毒素一樣,當(dāng)染毒貝中GYM含量較高時,小鼠生物試驗(yàn)毒性值很高,屬于一類快速作用毒素(fastactingtoxins,FAT),試驗(yàn)鼠不到1min即死亡,具有神經(jīng)中毒癥狀.貝中沾污GYM毒素,對鼠生物法分析DSP毒素、神經(jīng)性毒素和AZP等脂溶性毒素的檢測結(jié)果會有一定干擾,將導(dǎo)致假陽性的結(jié)論.GYM最初被發(fā)現(xiàn),就是因?yàn)橛檬笊锓ǚ治鲐悩訒r得到異常高的毒性值(39MU·100g-1,規(guī)定限量值是20MU·100g-1),從而引起關(guān)注和進(jìn)行進(jìn)一步的研究,當(dāng)其含量在亞致死濃度時,試驗(yàn)鼠會很快恢復(fù)正常.GYM沒有口服毒性或很小,而同為環(huán)亞胺組的spirolides則伴隨有神經(jīng)中毒癥狀,顯示出很高的口服毒性,并損害哺乳動物乙酰膽堿受體.GYM與奶酪混合喂食小鼠,沒有觀察到毒性;當(dāng)單獨(dú)采用填喂強(qiáng)飼方法喂食試驗(yàn)小鼠,GYM顯示出很高的口服毒性,但其與貝同食,會失去毒性.其原因在于GYM具有很強(qiáng)的脂溶性,與奶酪等含脂豐富的食物同食,大部分毒素會溶解在奶酪中,導(dǎo)致GYM隨食物消化產(chǎn)生緩慢的釋放和攝入.GYM通過氧化磷酸化作用、細(xì)胞凋亡、促分裂原活化蛋白質(zhì)激酶(mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)以及Wnt信號傳輸?shù)韧緩絹碛绊懟虮磉_(dá),說明GYM具有促進(jìn)腫瘤形成的作用.GYM能導(dǎo)致魚貝等大量死亡.1994年,新西蘭爆發(fā)的Kareniaselliformis赤潮中,GYM毒素導(dǎo)致魚貝大量死亡,特別是Paphiessubtriangulata的死亡尤其嚴(yán)重.近年來,GYM因其螺環(huán)亞胺的獨(dú)特生理學(xué)特點(diǎn)而引起廣大學(xué)者的極大研究興趣,雖然這些化合物的生理功能尚未明確,但環(huán)亞胺的毒理功能已被證實(shí),該類化合物的螺環(huán)亞胺被認(rèn)為具有激活腦受體L-型鈣通道的作用.當(dāng)GYM的亞胺被還原為仲胺產(chǎn)物時,其在小鼠生物試驗(yàn)中的毒性很小或失去毒性;而同為環(huán)亞胺組的spirolidesA和D的酮胺水解后生成spirolidesE和F時,其在小鼠生物試驗(yàn)中則失去毒性,證實(shí)了這些貝類毒素的螺胺部分的生理活性功能.目前,尚未有人因食用GYM染毒貝致病的報道.該類快速作用毒素結(jié)構(gòu)中的亞胺是不可或缺的,但關(guān)于其詳細(xì)的毒理作用機(jī)制尚不清楚,目前還沒有亞急性和慢性毒性的數(shù)據(jù).3u3000e種GYM毒素的來源生物是一種凱倫藻(Kareniasp.),該藻最初被定為Gymnodiniummikimotoi/nagasakiense種,最近又被重新描述為Kareniaselliformis種.盡管這一特定種的甲藻赤潮非常罕見,僅1994年在新西蘭海域、1999年在科威特海域曾發(fā)生過,但類似種Kareniamikimotoi和Kareniabrevis赤潮卻相當(dāng)普遍.通常Kareniaselliformis以相當(dāng)?shù)偷呢S度在海水中存在,其在某些國家和地區(qū)已被發(fā)現(xiàn)(表1),但我國至今尚未見關(guān)于Kareniaselliformis種的報道.4ym和gyn毒素迄今為止,GYM存在于貝中的報道還僅限于新西蘭、突尼斯、澳大利亞和加拿大及中國.GYM在新西蘭貝中普遍存在,甚至在新西蘭鮑魚中也檢測到GYM.2008年,我國檢測到貝類中存在GYM毒素.通常GYM在貝中的沾污濃度較低,其原因可能是由于Kareniaselliformis在海水中存在的豐度較低以及GYM在貝中的持久存在所致.1994年3月和1996年1月,在新西蘭FoveauxStrait的牡蠣中檢測到>20mg·kg-1的GYM毒素,同時在同一水域還觀測到Kareniaselliformis赤潮.培養(yǎng)試驗(yàn)證明,不但在新西蘭FoveauxStrait海域的Kareniaselliformis產(chǎn)毒藻細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了GYM,而且在藻培養(yǎng)液中也含有GYM毒素.在澳大利亞昆士蘭的海水中檢測到0.3μg·L-1的GYM.表2是至今已報道含有GYM毒素的貝種類和分布地區(qū).5牡蠣屬gyn毒素脂溶性毒素DSP中的OA、DTXs、PTX和YTX主要累積在貝的消化腺中,而GYM累積在消化腺和肌肉組織中,這可能是因?yàn)镚YM的結(jié)構(gòu)(GYM具有偏弱堿性的結(jié)構(gòu))特點(diǎn)所致.GYM的降解代謝相當(dāng)緩慢,它在貝中以持續(xù)穩(wěn)定的濃度至少可存在5個月以上,而在此期間其他腹瀉性毒素成分已逐漸降解消失.新西蘭FoveauxStrait中牡蠣的GYM可一直持續(xù)存在幾年時間,表明GYM是一種長期殘留的毒素成分.牡蠣種在數(shù)周內(nèi)就可代謝脫去體內(nèi)的神經(jīng)性貝毒NSP和麻痹性貝毒PSP.但在赤潮消散數(shù)天后,仍能在水體中發(fā)現(xiàn)殘留的GYM毒素成分.6gyn的口服毒性在口服試驗(yàn)中,GYM毒素濃度高達(dá)7500μg·kg-1時,試驗(yàn)小鼠仍沒有觀察到毒性反應(yīng);0.1mg·ml-1的GYM則能導(dǎo)致生物試驗(yàn)中的魚死亡.不同研究者報道的GYM對小鼠腹腔注射最小致死劑量分別為450μg·kg-1和700μg·kg-1,這與毒素的純度和鼠的品系等因素都有關(guān).盡管GYM有很高的腹腔注射急性毒性,但由于沒有顯示口服毒性,因此目前尚未有國家規(guī)定人類消費(fèi)海產(chǎn)品的GYM安全限值.由表3可以看出,口服毒性劑量最小的是腹瀉性貝毒中的軟海綿酸OA,其次為扇貝毒素中的PTX-2,GYM具有很低的腹腔注射毒性劑量.由于藻毒素純品極難得到,限制了貝毒的毒性劑量和中毒機(jī)制等方面的研究,成為藻毒素及食品安全研究的瓶頸,是迫切需要解決的難題.7gyn化合物的毒性效應(yīng)GYM是相對較晚發(fā)現(xiàn)的毒素,基于已知的、極其有限的毒性效應(yīng)研究結(jié)果表明,相對于其他幾種脂溶性毒素而言,目前為止其被認(rèn)為是低風(fēng)險的毒素.但GYM在貝中緩慢的降解速率,甚至可長達(dá)數(shù)年,說明該毒素在生態(tài)系統(tǒng)中的潛在風(fēng)險是長期的.鑒于GYM在貝體中的特殊存在模式,其不但存在于消化腺中,而且存在于貝肉中,為了準(zhǔn)確評估該毒素對于食用者的危害,迫切需要進(jìn)行詳細(xì)的毒理學(xué)研究.GYM能夠加強(qiáng)腫瘤形成的毒理,預(yù)先接觸GYM的Neuro2a細(xì)胞對OA更敏感,表明混合毒素具有更大的毒性.因此,GYM對于貝類消費(fèi)者具有慢性和長期的健康威脅,即使低劑量的毒素也能產(chǎn)生緩慢長期的危害.但目前對規(guī)定安全限制的意義尚不清楚,GYM對人類健康的風(fēng)險仍需深入研究.8腹瀉性貝毒的傳播我國貝類毒素的研究非常薄弱,且起步較晚.在5種貝毒中,我國僅對麻痹性貝毒PSP的研究較多,并主要集中于麻痹性貝毒常見的產(chǎn)毒藻、毒藻和沾污貝類中麻痹性貝毒的組分結(jié)構(gòu)以及毒素產(chǎn)生、降解代謝和毒理機(jī)制等方面的研究,且僅對記憶缺失性貝毒ASP、神經(jīng)性貝毒NSP和西加魚毒CFP的產(chǎn)毒藻生態(tài)學(xué)進(jìn)行了初步研究,尚未見毒素產(chǎn)生的生態(tài)學(xué)、毒素組分結(jié)構(gòu)及分布、毒理學(xué)和毒素的生態(tài)風(fēng)險評估等方面的報道.腹瀉性貝毒是對人類健康具有極大潛在威脅的海洋生物毒素,其對生態(tài)環(huán)境及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)具有嚴(yán)重威脅.我國腹瀉性貝毒的研究相當(dāng)滯后,至今只有幾篇關(guān)于腹瀉性貝毒產(chǎn)毒藻的種類分布以及使用小鼠生物法和液相衍生熒光檢測貝類樣品的報道,且分析方法簡單粗糙.目前我國已報道的腹瀉性貝毒成分僅有軟海綿酸OA和鰭藻毒素DTX-1,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的極度匱乏是造成不能深入研究的最大困難.廣西北海的緣齒牡蠣中已發(fā)現(xiàn)存在環(huán)亞胺毒素GYM,但我國尚未有GYM產(chǎn)生藻Kareniaselliformis的報道.有可能我國海域已存在Kareniaselliformis藻,但由于浮游植物鏡檢技術(shù)的精確性所限,尚未區(qū)分鑒定出,或者可能在我國存在產(chǎn)生GYM毒素的其他微生物,而將其誤判為其他凱倫藻,關(guān)于我國貝中GYM毒素的來源尚需進(jìn)一步研究.9研究產(chǎn)品配方我國缺少貝毒的組分結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律的研究資料,特別是在貝中的分布狀況.為有效地預(yù)防和控制我國的貝毒事件發(fā)生,今后應(yīng)從以下幾方面展開研究:盡快建立使用液相色譜質(zhì)譜等高精密分析技術(shù)的各種分析貝毒結(jié)構(gòu)的精確分析方法,以開展各種貝毒的組分結(jié)構(gòu)和分布研究;加強(qiáng)海產(chǎn)品,特別是貝類中毒素的檢驗(yàn)管理;制定和實(shí)施貝類養(yǎng)殖區(qū)的常規(guī)監(jiān)測計(jì)劃,實(shí)行貝類產(chǎn)