試析基于微囊藻毒素毒理學(xué)探究進(jìn)展

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1、試析基于微囊藻毒素毒理學(xué)探究進(jìn)展　　　　【論文：微囊藻毒素;毒理學(xué);進(jìn)展　　【論文:近年來(lái)，隨著人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)的迅速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)排污的增加，各地水體富營(yíng)養(yǎng)化日益加劇，導(dǎo)致江河、湖泊中藻類尤其是藍(lán)藻異常繁殖生長(zhǎng)而出現(xiàn)水華現(xiàn)象。當(dāng)藍(lán)藻水華嚴(yán)重時(shí)，水面形成厚厚的綠色湖靛，散發(fā)出難聞的氣味，不僅破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡，而且因藻細(xì)胞破裂后開(kāi)釋出多種藻毒素而對(duì)人和動(dòng)物的飲用水平安構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。文章從微囊藻毒素的理化性質(zhì)、一般毒性、毒理探究及功能機(jī)理方面來(lái)說(shuō)明當(dāng)前藻毒素探究進(jìn)展?！　　　?.微囊藻毒素一般概況　　　　微囊藻毒素(M

2、ycrocystins，MC)是水體中藍(lán)藻爆性繁殖產(chǎn)生的二級(jí)毒性代謝物，是一種肝毒素，可在貽貝和扇貝的消化腺內(nèi)積累并沿食品鏈進(jìn)進(jìn)到高營(yíng)養(yǎng)生物體內(nèi)，包括魚、鳥、哺乳動(dòng)物和人類，引起野生動(dòng)物和家畜中毒，其癥狀包括虛弱、皮膚蒼白、過(guò)冷等，嚴(yán)重的可引起肝大出血及肝壞死，使動(dòng)物因呼吸阻塞而死亡。微囊藻毒素也可引起人類疾病，甚至導(dǎo)致人類死亡?！　∥⒛以宥舅厥怯伤w中藍(lán)綠藻如銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)、魚腥藻(Anabaena)、顫藻(Oscillatoriaruescens)等產(chǎn)生的具有生物活性的單環(huán)肽化合物

3、，其結(jié)構(gòu)可表示為環(huán)D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-異天冬氨酸-L-Z-Adda-D-異谷氨酸-N-甲基脫氫丙氨酸。X、Z為兩個(gè)可變的氨基酸殘基，這兩個(gè)可變的L-氨基酸的更替及其它氨基酸的往甲基化，衍生出眾多的毒素類型，至今已發(fā)現(xiàn)MC有60多種異構(gòu)體。在這眾多異構(gòu)體中存在最普遍、含量較多、毒性較大、探究較具體的是MC-LR、MC-RR和MC-YR，L、R、Y分別代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸。Adda(3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-l0-苯基-4，6-二烯酸)是MC生物活性表達(dá)所必須的，探究發(fā)現(xiàn)往除Adda后藻毒素

4、的毒性降低?！　　　?.MC的理化性質(zhì)　　　　MC性質(zhì)穩(wěn)定，具有水溶性和耐熱性。MC極易溶于水，在水中的溶解度%26gt;lg／L，不易沉淀或被吸附于沉淀物和懸浮顆粒物中。在實(shí)驗(yàn)室探究中發(fā)現(xiàn)MC在水體中的穩(wěn)定時(shí)間和水體的特征有關(guān)，水庫(kù)水中低濃度MC-LR(1O／μg／L)不到1個(gè)星期即發(fā)生低級(jí)降解，在往離子水中超過(guò)27天毒素依舊很穩(wěn)定。毒素在消毒的水庫(kù)中可保持穩(wěn)定l2天，在自然水庫(kù)水中其不穩(wěn)定性是由于生物降解通過(guò)Adda旁鏈的修飾而滅活這一機(jī)制實(shí)現(xiàn)。在色素存在的情況下，MC卻被迅速降解，使其活性降低。此外，純化的MC在陽(yáng)光照射

5、下依然保持其穩(wěn)定性，但當(dāng)毒素暴露在紫外線時(shí)即可被水解或發(fā)生化學(xué)異構(gòu)和化學(xué)鍵合反應(yīng)而使毒性喪失，其半衰期是l0天。當(dāng)紫外線波長(zhǎng)接近其吸收峰四周(即238～254nm)，MC被迅速地降解。MC耐高溫，加熱煮沸(水浴100℃，30分鐘)后不失活，不揮發(fā)，抗pH變化，可溶于甲醇或丙酮，現(xiàn)行自來(lái)水處理工藝的混凝、沉淀、過(guò)濾、加氯均不能有效往除微囊藻。董傳輝等人的調(diào)查探究亦表明采用飲水消毒處理不能完全消除水體中的藻毒素?！　　　?.致毒機(jī)理　　　　一些探究發(fā)現(xiàn)微囊藻毒素是一個(gè)相對(duì)化學(xué)惰性的環(huán)七肽，不具有直接的誘癌能力，但有極強(qiáng)的肝毒性，所

6、以即使是低濃度的MC，也可能使人類患上慢性肝病。有探究以為微囊藻毒素同Okadaicacid(OA)的功能類似，但是OA的化學(xué)結(jié)構(gòu)和微囊藻毒素差別極大，所以很有可能它們功能于不同的受體，但通過(guò)同一GS受體途徑調(diào)節(jié)相同下游信使酶PP2A的活性。所以，目前諸多學(xué)者公認(rèn)，微囊藻毒素是蛋白磷酸酶1和2A的強(qiáng)烈抑制劑，通過(guò)抑制蛋白磷酸酶1和2A的活性，從而幫助解除對(duì)細(xì)胞增值的正常的制動(dòng)功能。另外，有些探究發(fā)現(xiàn)，微囊藻毒素肝毒功能和體內(nèi)活性氧（ROS）及其誘發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化水平相關(guān)。所以，微囊藻毒素的肝毒性機(jī)制還不完全清楚，其致毒機(jī)理可能有

7、化學(xué)、基因、細(xì)胞、受體毒性等多種情況?！　×硗?，微囊藻毒素還可導(dǎo)致細(xì)胞生化代謝、膜離子通道改變?？傊?，微囊藻毒素有相當(dāng)多的生物毒性，尤其對(duì)肝臟的功能表現(xiàn)為功能形式的多樣性?！　　　?.MC的一般毒性　　　　藍(lán)綠藻毒素引起的人類疾病有3種，即胃腸炎及其相關(guān)疾病、變應(yīng)性和刺激性反應(yīng)以及肝臟疾病，MC也是腫瘤促進(jìn)物。1878年在南澳大利亞的Alexandrina湖首次發(fā)現(xiàn)因泡末節(jié)球藻水華污染飲水導(dǎo)致家畜及禽類死亡。此后有很多有關(guān)鳥類、魚和其它動(dòng)物藍(lán)綠藻中毒的報(bào)道，其中亦包括了MC。近年來(lái)，隨著人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)的迅速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)排污

8、的增加，使得水中富營(yíng)養(yǎng)化元素如硝酸鹽和磷酸鹽不斷增加，導(dǎo)致了藍(lán)藻水華接連不斷的發(fā)生。至此藍(lán)藻水華引發(fā)嚴(yán)重的水污染和公共健康新題目已引起人們的關(guān)注，由此展開(kāi)了一系列MC分子結(jié)構(gòu)和毒理學(xué)的探究。結(jié)果顯示MC的致毒機(jī)理是通過(guò)和蛋白磷酸酶中的絲氨酸/蘇氨酸亞基結(jié)合，抑制其活性，從而誘