014 微囊藻毒素污染状况、检测及其毒效应

随着水体污染逐渐加重,出现富营养化而导致的蓝藻水华日趋普遍,微囊藻毒素污染已成为一个全球关注的环境问题.微囊藻毒素是淡水湖泊、水库蓝藻产生的一类具有生物活性的环状七肽物质,它的产生受到藻类的遗传和环境因素共同影响,它能抑制蛋白磷酸脂酶1(PP1)和2A(PP2A)的活性,是一种强烈的肝脏肿瘤促进剂,并具有心、肾及胃肠毒性.本文概述了近年来在微囊藻毒素的结构特性、污染状况、检测及其毒效应等方面的研究进展.

微囊藻毒素致肝癌研究进展

流行病学研究及动物实验显示微囊藻毒素对人体健康具有损害效应.微囊藻毒素对肝脏的损害及作用机制是藻毒素生物学效应研究的重要内容,特别是微囊藻毒素在肝癌发生中的作用.本文综述了近年来国内外微囊藻毒素致肝癌的流行病学及实验研究、致癌作用机制,包括碱基损伤、染色体数目异常、DNA修复能力降低、调控细胞增殖和凋亡相关基因表达、抑制免疫系统等.

UPLC-MS/MS检测生活饮用水中部分非常规项目

目的 建立生活饮用水中丙烯酰胺、微囊藻毒素(LR)、莠去津、乐果、灭草松、呋喃丹和2,4-滴的快速、准确检测方法.方法 样品经0.20μm滤膜过滤,直接上机检测,优化佳的色谱和质谱条件,运用超高效液相色谱—质谱联用(UPLC-MS)方法检测水质非常规项目中的7项指标.结果 7种组分保留时间均在4.0 min之内,检出限为0.0001～0.000 3 mg/L,加标回收率81.0％ ～ 102.3％.结论 该方法快速、灵敏度好、成本低,能为水质非常规项目的检测提供有力的技术支持.

水中灭草松、莠去津、2,4-滴、呋喃丹和微囊藻毒素UPLC-MS-MS快速测定方法

目的 建立同时快速测定水中灭草松、莠去津、2,4-滴、呋喃丹和微囊藻毒素化合物超高效液相色谱—串联质谱方法.方法 直接或离心后取上清液进样,利用Acquity BEH C18色谱柱分离待测物,串联质谱仪检测,以乙腈和0.1％甲酸水溶液为流动相梯度洗脱,流速0.3 mL/min,外标法定量.结果 灭草松、2,4-滴、莠去津、呋喃丹、微囊藻毒素-RR、微囊藻毒素-LR 6种化合物线性浓度范围分别为1.0 ～50.0、1.0 ～50.0、0.5 ～25.0、1.0 ～50.0、0.2 ～10.0和0.2～10.0 μg/L,其线性相关系数均大于0.999,6种化合物的方法检出限为0.01 ～0.1 μg/L,回收率为98.0％ ～102.1％,相对标准偏差为1.73％ ～3.06％.结论 该法简便、准确,适用于生活饮用水中多种农药和微囊藻毒素的快速分析.

厦门汀溪水库微囊藻毒素含量变化与环境因子的关系

目的 研究厦门市汀溪水库水体中微囊藻毒素与主要环境因子之间的相关性,为建立微囊藻毒素的预警监测机制提供科学依据.方法 于2009-2010年对厦门市汀溪水库水质中MC-LR和MC-RR、叶绿素a(chla)、总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、溶解氧、透明度、水温、pH进行监测,按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类水体限值进行评价,采用SPSS 19.0统计软件分别将MC-LR和MC-RR与主要环境因子进行相关性分析.结果 水库水体的营养状况为中营养到轻度富营养水平,MC-LR和MC-RR的检出率分别为43.48％和56.52％,检出浓度范围分别为0.0025～0.238 μg/L和0.0012 ～0.162 μg/L.MC-RR与透明度呈显著负相关(P＜0.05),其余因子与MC含量的相关性均不具有统计学意义.结论 汀溪水库水体处于较低程度的营养化水平,运用多因素逐步回归发现MC-RR主要影响因素为总氮、透明度(R2=0.419,P＜0.006).

淀山湖富营养状态调查和湖区微囊藻毒素污染现况研究

目的 了解淀山湖区水质富营养状态及微囊藻毒素-LR(MC-LR)污染情况及综合整治后的效果.方法 于2008年和2009年6-9月间,对淀山湖区东、南、西、北和中心5个监测点水样进行连续监测,监测指标包括总磷(TP)、总氮(TN)、浊度、pH值、耗氧量(COD)和微囊藻毒素-LR(MC-LR).结果 淀山湖湖水的pH值为7.94,呈现弱碱性,浊度20.92度、耗氧量为5.28 mg/L.淀山湖水中TP浓度、TN浓度,分别在0.06～0.31μg/mL和0.2～6.3μg/mL之间波动,均超过GB 3838-2006<地表水环境质量标准>中Ⅲ类标准,TN/TP的范围在0～54.4之间,水中MC-LR浓度为0.0085μg/L.结论 淀山湖区水体呈一定的富营养化,且存在MC-LR污染,经近年环湖综合环境治理后有所改善.

微囊藻毒素免疫毒性研究

水体富营养化引起蓝藻水华产生微囊藻毒素(MCs).MCs的肝毒性和促进肿瘤的潜力已被广泛研究,但动物模型和体外试验观察到MCs暴露对免疫系统的不良效应.MCs的免疫刺激改变免疫调节活性,产生免疫毒性,长期低水平暴露可能对人类和动物的免疫系统产生重要影响.本文回顾以往MCs免疫毒性的体外和动物模型等试验研究,综合MCs免疫毒性相关的重要信息,讨论当前的认知和研究需求现状,以利于MCs长期饮水暴露与免疫相关疾病之间的潜在关系及机制的进一步调查研究,为环境卫生研究与管理工作者提供一定的帮助与参考.

淀山湖地区藻类细胞计数及微囊藻毒素污染现况调查

目的 了解淀山湖水体中的藻类毒素随季节和地点变化规律.方法 于2013年3-9月在淀山湖环湖5个监测点开展每月一次的连续监测,高效液相—质谱联合检测微囊藻毒素-LR,了解淀山湖藻细胞计数和藻毒素浓度变化规律.结果 淀山湖水中藻类细胞计数从3月起逐步升高,6月湖中心细胞计数高,为49.20×105个/L;7月明显下降,8月湖中心监测值为1.65×105个/L,监测期均值为2.51×105 个/L.6月淀山湖中蓝藻计数达到峰值.微囊藻毒素-LR 3月在湖中心监测不到,而在7月水上运动场监测点达到峰值72.0 ng/L,随后呈现下降趋势.结论 夏秋季淀山湖水体中优势藻类为蓝藻,有游离微囊藻毒素存在,峰值在藻细胞计数峰值后1个月.湖中心微囊藻毒素水平较低.

福建水华微囊藻毒素免疫毒性整体动物试验

目的 探讨福建水华微囊藻毒素免疫毒性.方法 80只雄性ICR小鼠随机分成4组,微囊藻毒素染毒剂量分别为0,8,16和24 μg/kg,连续7 d.第8天检测脾脏的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、乳酸脱氢酶(LDH)含量,巨噬细胞吞噬指数,T淋巴细胞CD4+、CD8+亚群的百分比,观察胸腺和脾脏的组织病理学改变.结果 24 μg/kg微囊藻毒素可使SOD和GSH-Px活性明显降低,LDH水平明显升高,吞噬指数明显下降,CD4+的百分比明显降低(P<0.05),胸腺皮质明显变薄,脾小体明显萎缩,淋巴细胞数明显减少.结论 在本试验条件下,福建水华微囊藻毒素具有免疫毒性,可引起小鼠CD4+百分比下降,抑制巨噬细胞的吞噬能力,胸腺和脾脏出现病理改变.

砷联合MC染毒致小鼠肝损伤的效应研究

目的 观察砷(As)和微囊藻毒素(MC)单独及联合染毒对小鼠血清及肝组织肝功能指标和氧化损伤指标的影响.方法 40只健康KM小鼠随机分为4组,分别为对照组、染砷组(12.5 μg/L)、染MC组(0.25 μg/kg· dl)和联合染毒剂量组(12.5 μg/L +0.25 μg/kg·dl).腹腔注射染毒10周,测定血清和肝组织中ALT、AST、MDA、SOD和GSH-Px水平.结果 各染毒组血清白蛋白和ALT的水平与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);与对照组比较,各染毒组的AST水平均升高,其中染MC组和联合染毒组差异有统计学意义(P＜0.05);与对照组相比,染砷组和联合染毒组SOD和GSH-Px活性均增高,差异有统计学意义(P＜0.05).MDA变化不明显.与对照组比较,肝组织中的白蛋白降低,变化有统计学意义(P＞0.05);与对照组比较染MC组和联合染毒组的ALT、AST水平均有升高,且差异有统计学意义(P＜0.05),各组间MDA含量差异无统计学意义(P＞0.05),各组间SOD活性呈下降趋势,但差异无统计学意义(P＞0.05);GSH-Px活性在各染毒组均显著增高,有统计学意义(P＜0.05).肝组织DNA在染砷及染MC组时有损伤,联合染毒时损伤更明显.结论 低剂量MC-LR及砷和MC联合染毒可以诱导小鼠肝功能损伤和DNA损伤,但抗氧化酶在染毒组增高,可对抗其氧化损伤作用.

微囊藻毒素诱导氧化损伤机制的研究进展

微囊藻毒素(microcystin,MC)是一类具有活性单环七肽,这类毒素主要由淡水藻类微囊藻产生[1].一般结构为环(D-丙氨酸-L-X-赤-(甲基-D-异天冬酸-L-Y-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸),X、Y为2种可变氨基酸,由此产生60多种同类物,其中存在较多、毒性较大的是微囊藻毒素-LR、YR、RR,L、Y、R分别为亮氨酸、酪氨酸、精氨酸.

微囊藻毒素的毒理学研究

近年来,随着工农业排污的增加,各地水体富营养化加剧,湖泊、河水、池塘中藻类尤其蓝绿藻水华日趋普遍,在这些藻所产生的毒素中以微囊藻肝毒素(Microcystin简称MC)家族存在普遍,且与人类健康关系为密切.其中首要是铜绿微囊藻,还有其他微囊藻种及其他属,如:鱼腥藻属、颤藻属、念珠藻属等.MC是单环七肽化合物,有50多种异构体,常见的是MC-LR.在其结构中Adda对生物活性表达及结合双链的立体化学结构是非常必要的,Adda破坏可导致毒性去除.另一蓝绿藻毒素是节球藻毒素(nodularin),与MC毒性、结构相似,但是五肽环而非七肽.对MC-LR的三维结构目前仍有争议[1].

微囊藻毒素促肝癌过程中对Bcl-2、Bax基因表达的影响

目的探讨微囊藻毒素(MC)促肝癌的分子机制.方法采用二阶段致癌理论建立中期试验动物模型,γ-GT染色检验MC的促癌作用,并用半定量RT-PCR检测Bcl-2和Bax基因mRNA水平上的改变,同时利用免疫组化法结合图像分析技术精确测定大鼠肝脏Bcl-2和Bax基因蛋白的表达情况.

太湖中微囊藻毒素的遗传毒性

目的研究太湖蓝藻水华中提取的微囊藻毒素的遗传毒性,探讨其对人类健康的潜在危害.

一个评价蒽环类抗生素心脏毒性的新模型/一种评价单个细胞内细胞色素P450酶活力的新方法/应用λ/lacZ转基因小鼠研究微囊藻毒素体内遗传毒性

淀山湖水源水微囊藻毒素-RR、-YR和-LR的HPLC测定

目的应用上海水源水淀山湖藻类样品,优化微囊藻毒素(microcystin-RR,-YR,-LR)提取、纯化和HPLC检测方法.方法分别以5%乙酸和75%甲醇为提取溶剂,80%甲醇(加三氟乙酸)为洗脱溶剂,采用不同温度(室温和56℃)和离心条件(10000×g,30min和3500 r/min,10min),提取和纯化样品中的微囊藻毒素.应用HPLC,以乙腈、水和TFA为流动相,梯度洗脱检测微囊藻毒素.结果5%乙酸提取冻干藻细胞时,56℃水浴加低速离心是一个简单有效提取MC-RR的方法;80%甲醇洗脱溶剂中加入三氟乙酸能明显增加微囊藻毒素的洗脱;淀山湖藻类样品中微囊藻毒素含量由高到低依次为MC-RR,MC-LR和MC-YR.结论提取冻干藻细胞中的微囊藻毒素,以75%甲醇为提取溶剂,80%甲醇+0.05%TFA为洗脱溶剂MC-YR和MC-LR提取效率高;5%乙酸提取MC-RR效率高.

实验条件下氮、磷对微囊藻毒素产生的影响

目的 探讨在实验条件下氮、磷及氮磷比值对微囊藻毒素产生的影响.方法 将经过扩大培养3次的铜绿微囊藻细胞接种于无氮、无磷的BG-11培养液中饥饿培养3天,分别接种到含有0、0.5、1.0、5.0、10.0mg/L磷的BG-11培养液中培养20天;接种于含磷O.05、5.Omg/L的BG-11培养液中,并分别按照氮∶磷物质量比5∶1、1O∶1、20∶1、50∶1、100∶1加入所需的NaNO3,培养20d.观察各组铜绿微囊藻细胞计数的变化.并于培养的第8、12、16、20天将藻细胞破碎,提取毒素,用高效液相色谱测定微囊藻毒素的量.结果 当磷初始浓度低于5.0mg/L时,微囊藻毒素的产量随培养液中初始磷浓度的升高而增高.而当培养液中磷初始浓度为10.0mg/L时,磷对微囊藻毒素的产量产生了抑制作用.磷初始浓度为O.05mg/L的培养液中,氮磷比值在50∶1时,细胞中微囊藻毒素的含量高,在磷初始浓度为5.0mg/L的培养液中,氮磷比值为20∶1时.细胞中微囊藻毒素的含量高.与培养液中微囊藻细胞具有大生物量时的氮磷比值相同.结论 磷对于微囊藻毒素的产生具有十分重要的影响,应综合探讨磷浓度和氮磷比值对微囊藻毒素产生的影响.通过各种手段控制水体中的磷浓度可能是解决微囊藻毒素产生的有效途径.

上海市供水系统微囊藻毒素LR含量调查

目的调查上海市供水系统中微囊藻毒素LR(MC-LR)的污染状况及常规水处理工艺对MC-LR的去除效果.方法运用高效液相色谱法(HPLC)检测有代表性的水源、水厂及出厂水样中MC-LR的含量.结果源水中MC-LR浓度随采样点及采样季节变化,在夏末秋初易形成污染高峰,高达2.38μg/L.混凝沉淀、加氯消毒对去除毒素有一定的效果,而过滤则效果不明显,在出厂水中也能检测到MC-LR,高达1.27μg/L.结论夏秋季节上海市供水系统源水受到以MC-LR为代表的蓝藻毒素的污染,郊区源水污染较重,常规水处理工艺不能有效地去除水中的微囊藻毒素.

郑州市主要生活饮用水源微囊藻细胞毒素特征分析

目的 分析郑州市主要生活饮用水源微囊藻细胞毒素特征.方法 以西流湖和黄河花园口段某调蓄池作为调查现场,采用96孔板结和极限稀释法对采集藻细胞进行分离纯化;应用全细胞PCR方法检测所分离微囊藻细胞株藻青蛋白基因中间序列(PC*IGS)和微囊藻毒素多肽合成酶基因B(mcyB),并对提取毒素应用固相萃取(SPE)高效液相色谱(HPLC)法进行检测.结果 自西流湖分离的XLH细胞株和黄河花园口调蓄池分离的2株微囊藻细胞BM1、BM2,PC-IGS、mcyB基因扩增均为阳性;mcyB基因序列测定结果与Genbank中报道的mcy基因同源性达99%;HPLC检测3株藻细胞所含毒素异构体主要为MC-LR,占毒素总量的质量百分比分别为97.9%、98.6%和99.3%.结论 自郑州市主要生活饮用水源分离的3株微囊藻细胞均为产毒株,产生毒素异构体主要为毒性较大的MC-LR.

微囊藻毒素时间分辨荧光免疫分析方法

目的 建立高灵敏的徽囊藻毒素(MC-LR)的时间分辨荧光间接竞争免疫分析方法(MC-LR-TRFIA). 方法 以MC-LR与牛血清白蛋白的偶联物(MC-LR-BSA)包被96孔板为固相抗原,与游离MC-LR共同竞争有限的抗MC-LR多克隆抗体;用稀土离子Eu3+标记的羊抗兔抗体进行示踪. 结果 该方法的灵敏度为0.01 μg/L,测量范围为0.01～20 μg/L,ED80、ED50和ED20分别为0.16、0.57和1.70 μg/L.平均回收率为101%,与MC-LF和MC-RR平均交叉反应分别为0.73%和35%.比较MC-LR-TRFIA和MC-LR-ELISA检测MC-LR,两者的相关系数为0.958.研究表明,MC-LR-TRFIA是目前报导的MC-LR检测中灵敏的方法. 结论 该方法适用于水样中MC-LR的定量检测.