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1、第37卷1期Journa安lof徽An師hu范iNo大rm學alU學ni報vers(it自y然(N科at學ur版alS)cience)Vo1．37No．12014年1月Jan．2014微囊藻毒素的危害及其分析方法研究進展張庭廷，張勝娟2(安徽師范大學生命科學學院，生物環(huán)境與生態(tài)安全安徽省高校重點實驗室，安徽蕪湖241000)摘要：微囊藻毒素在藍藻水華污染中是出現(xiàn)頻率高、產量大、危害最為嚴重的藍藻毒素，其污染已成為亟待解決的全球性環(huán)境問題．本文結合國內外最新相關文獻，綜述了微囊藻毒素的產生機理、理化性質，并詳細介紹了微囊藻毒素對生物體(動物、植物
2、、微生物及人類)的危害及微囊藻毒素測定方法的研究進展，最后對微囊藻毒素的測定分析技術和污染防治的發(fā)展方向進行了展望．關鍵詞：微囊藻毒素；藍藻；毒性；HPLC；ELISA中圖分類號：Q143文獻標志碼：A文章編號：1001—2443(2014)01—0053—05藍藻是一種廣泛分布于淡水、海水和陸生環(huán)境的光能自養(yǎng)型革蘭氏陰性微生物，常在夏季富營養(yǎng)化的水體中大量繁殖，并形成一層藍綠色、有腥臭味的浮沫，稱為“水華”．微囊藻毒素(Cicrocystins，MCs)在藍藻水華污染中是出現(xiàn)頻率高、產量大、危害最嚴重的一類藍藻毒素，主要是藍藻微囊藻、魚腥藻、
3、顫藻和念珠藻等產生的次級代謝物L1J．迄今已發(fā)現(xiàn)90多種MCs異構體，均具有肝毒性，其中毒性較強、產量較大的MCs是MG-LR、MC-RR和MC-YR[．所有MCs均屬于胞內毒素，通常對數(shù)期合成明顯增加，對數(shù)末期達到最大含量，藻細胞死亡解體時，胞內毒素就被釋放出來，造成水質惡化并威脅野生動植物及人類健康．1微囊藻毒素的產生及其理化性質MCs是一種單環(huán)七肽，結構相當穩(wěn)定，不易沉淀，不易被沉淀物和懸浮顆粒物吸附，在水中的溶解度>lg／L，具有水溶性和耐熱性．常規(guī)條件下MCs很難被去除，然而，在陽光和光敏劑存在時，自然水體中的MCs可發(fā)生光催化以促進
4、其降解．富營養(yǎng)化水體因其透明度低、濁度高，光降解作用很微?。甅Cs是通過非核糖體途徑合成的．合成Mcs的結構基因在其基因組中以基因簇形式存在，稱為微囊藻毒素合成酶基因簇(mcy)【引．racy基因簇含有2個反向轉錄的相鄰操縱子，包括10個開放閱讀框(ORF)，分別為：mcyD—mcyJ，mcyA-mcyC．整個基因簇編碼一系列的酶，并組成一個復雜的系統(tǒng)，通過各種酶的相互作用最終合成MCs．MCs擁有細胞外信號分子的功能，當部分藍藻因受環(huán)境因素誘發(fā)歷經細胞凋亡和裂解時，胞內MCs和其它的二級肽即被釋放；同時，該環(huán)境壓力信號能被剩余藍藻群體所感知，
5、并通過調節(jié)MCs的生物合成，增強群體在環(huán)境中的適應性]．研究顯示J，在產毒銅綠微囊藻(toxicMicrocystissp．KLLMG)藻液中，添加加頓多甲藻(Peridiniumgatunense)濾液，將使約75％銅綠微囊藻細胞溶解，同時，促使其余存活的微囊藻細胞McyB基因的轉錄活性增加．進一步實驗發(fā)現(xiàn)，用銅綠微囊藻細胞抽提物或MC-LR處理銅綠微囊藻，藻細胞內累積的MCs和McyB明顯比對照組多，這說明微囊藻細胞溶解，釋放出MCs和其它肽，誘導了大量McyB的基因轉錄，提高了剩余微囊藻細胞中McyB和MCs的生產效率[．此外，本課題組研
6、究還發(fā)現(xiàn)，在某些抑藻物質如亞油酸存在時，MCS轉錄增強，細胞內的MC—RR亦增加l71．2微囊藻毒素的危害2．1微囊藻毒素對植物及其它藻類的危害MCs是一種生態(tài)生長調節(jié)素，可促使藍藻獲得競爭優(yōu)勢．高濃度MCs通過對水生植物產生化感作用與收稿日期：2013—09—08基金項目：國家自然科學基金(31170443)．作者簡介：張庭廷(1955一)，女，安徽東至人，教授，博士．引用格式：張庭廷，張勝娟．微囊藻毒素的危害及其分析方法研究進展[J]．安徽師范大學學報：自然科學版，2014，37(1)：53—57安徽師范大學學報(自然科學版)氧化脅迫而影響
7、水生植物種類的多樣性；MCs還可通過參與浮游植物種間的相互作用與種群調節(jié)改變浮游植物的群落結構．如，MGLR可以改變蘆葦幼苗的微觀結構，并致使植株根部出現(xiàn)異常L8j．又如，MC-LR以一種濃度依賴性方式，抑制除自身以外的所有藍藻的生長．MC-LR可在很多位點活動，并通過能量約束干擾灰色念珠藻(Nostocmuscoyum)、地木耳(Nostoccommune)、筒形魚腥藻(Anabaenadoliolum)和大型筒孢藻(CylinderospermummajUS)等的固氮作用、呼吸作用及光合作用L9]．將與根瘤菌共生的蠶豆幼苗暴露在銅綠微囊藻抽
8、提物中，發(fā)現(xiàn)其影響蠶豆的生理和生物活性，降低蠶豆的光合活性，根瘤數(shù)和氮同化性_1。。．2．2微囊藻毒素對動物的影響長期暴露于MCs的魚類、蝦蟹等水生動
