5.5 食物中毒性藻类及其毒素

5.5.1 藻类及其毒素的食品卫生学意义概述

藻类是一种单细胞低等植物，不开花，不结果，利用孢子进行繁殖。体内含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素等物质，是地球产氧的重要力量，它通过光合作用吸收二氧化碳和盐类作为养料而生长，种类很多。藻类植物是地球上最重要的初级生产者，它们合成的有机碳总量是高等植物的7倍。全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类约25000种左右，而我国已发现的淡水藻类约9000种，包括：原生动物们的蓝藻们，原生动物门的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门。海洋藻类种类多，产量大，多数体形微小，也有体形巨大的，如长达2米的海带。

淡水藻类在自然界的分布非常广泛，适应性很强，对环境条件的要求不很严格，就是微不足道的营养和只有微弱的光照强度以及较低的温度下也能满足其生长条件。淡水藻类中大多数的种类是水生的，包括浮游的和底栖的各种类群，分布于不同水体中。

静止绿色的池塘和水坑中都含有大量的单胞藻，其中最常见的有绿藻类的栅藻属、盘星藻属等种类。随着数量的多少而决定水色的深浅，呈现黄绿或浓绿。藻体微小，肉眼无法辨认，显微镜下可见其形态。在淡水河流与湖泊中，也有大量藻类生长，主要是硅藻类的小环藻属、直链藻属，蓝藻类的颤藻属，绿藻类的衣藻属、小球藻属、新月藻属或栅藻属以及纤维藻属的种类，这些藻类多数生活于富含有机质的水中。小环藻属、直链藻属、颤藻属、绿球藻属、栅藻属等多生长于污染化程度较弱的水体，而衣藻属、棵藻属等多生长于污染化程度较高的水域。根据它们的分布情况，可以作为水质污染度的指示植物。

海洋中有众多的食藻动物以食藻为生，而藻类为了生存往往会产生一些使食藻动物毒化的次级代谢产物——化学毒素，引起我们常说的藻类（海洋）毒素性中毒。也就是说，某些含有毒素的藻类通过食物链毒化海洋鱼、贝类，人类因摄食被毒化的鱼、贝而发生食物性中毒。此外，毒素也严重地污染了各种水体，导致水体环境的恶化，影响渔业的发展以及牲畜和人类健康，是目前公共卫生领域一项值得关注的一个重大问题。与藻类毒素性食物中毒有关的藻类主要是能够引起赤潮的甲藻中大部分有毒种类；其次是某些硅藻。另外由蓝藻引起的水华及释放的毒素对人和动物引起的长期危害也不容忽视。

常规情况下藻类产生的毒素较少，往往对人及动物危害不大。但近些年随着全球气候变暖，人类生活方式的改变，大量生活废物进入水体，导致海水、淡水富营养化现象十分普遍，在富营养化水环境中藻类会突然大量繁殖，形成“赤潮”、“水华”（淡水）、“蓝藻”、“厄水”（海水变绿褐色）、“苦潮”（水华现象，海水变赤色）、“青潮”（海水变蓝色）等，都是同样性质的现象。水华现象是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌暴发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。目前，水华现象已成为一种世界性的公害，美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国、香港等30多个国家和地区水华现象发生都很频繁，发生面积最大达几千平方公里。即使是高原湖泊也同样存在藻类毒素公共卫生安全问题，如贵州高原湖有蓝藻、绿藻、盘星藻等产生多肽肝毒素、生物碱类神经毒素等。南海藻类繁殖旺盛区域呈现鱼类繁殖区>贝类养殖区>近岸海域>远岸海域。

水华等现象的发生破坏了海洋的正常生态结构，因此也破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。有些水华现象发生生物会分泌出黏液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。有些藻类毒素为挥发性的，有些鸟类及其他动物在沿海岸觅食时呼吸到这些毒素而死亡；有些水华现象发生生物分泌水华毒素，当鱼、贝类处于有毒水华现象区域内，摄食这些有毒生物，严重的导致大量鱼类死亡，造成巨大经济损失，我国每年因此直接损失100亿以上；有些虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡，最近国内报道一50多岁妇女喜欢吃贝类，一餐吃一盘麦螺，因含藻类毒素导致昏迷不醒。主要涉及的水产品有水生贝壳类等滤食性动物，如贻贝、扇贝、牡蛎、蚶、青蛤、珧，螺类如织纹螺等，鱼类相对较少。2013年黄海腹泻性贝类毒素检出率为44.26%，超标率为24.59%；毒素高峰含量166.2Mu/g贝肉，毒素主要集中在消化腺，最高可达350.4Mu/g贝肉。分布于日本、菲律宾、澳大利亚热带海洋的蟹类如日本珊瑚扇贝中铜铸热熟蟹个体毒素含量在16500Mu/g，主要含膝沟藻毒素，群体蟹毒素含量在37500～116000Mu/g蟹肉，我国台湾及南海海域的蟹类也存在同样的问题。远远超过成人致死剂量5000MU。

由水华现象引发的水华现象毒素统称贝毒，目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。全世界因水华现象毒素的贝类中毒事件约3000多起，死亡300多人，死亡率15%左右。最近我国有吃了含藻类毒素的海产品直接昏迷的病例，可能是毒素含量过大所致。藻类毒素除了引起消化系统、神经系统、呼吸系统等损伤外，还可引起肿瘤、致突变等长期毒性效应，而这些长期毒性效应往往不被人们注意，可能危害更大。本节主要介绍与食物中毒有关的主要微藻及其毒素。

5.5.2 双鞭甲藻及其毒素

5.5.2.1 食品卫生学意义

甲藻广泛分布在全世界的海洋中，是重要的浮游植物类群，为有机物质的初级生产者，是多种水生动物的饵料。但由于多种因素的影响会使某一种或几种藻类过量繁殖，形成赤潮，甲藻中有120多种能形成赤潮，近60种为有毒种类。赤潮的形成严重毁坏海区的生物资源，改变生物群落组成，破坏渔场饵料基础；而且有些藻类产生的有毒代谢产物，使鱼、虾、贝等生物大量死亡；或是聚积在一些滤食性的海洋生物如鱼、贝、蛤等体内，人类食用了被毒化的鱼、贝等就会引起藻（贝）类毒素食物中毒，引起外周神经肌肉系统麻痹，如四肢肌肉麻痹，头痛恶心、流涎发烧、皮疹等，阻断细胞钠离子通道，造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用；赤潮毒素有“海洋癌症”之称。因此有关赤潮、赤潮藻及毒素问题的研究备受关注，其毒素的检测更具有重要的卫生学意义。

5.5.2.2 生物学特性

双鞭甲藻（Dinoflagellate）属于植物界、甲藻门（Pyrrophyta），共分两纲：横裂甲藻纲（Dinophyceae）、纵裂甲藻纲（Desmophyceae），种类多为单细胞生物，细胞球形到针状，背腹扁平或左右侧扁；细胞裸露或具细胞壁，壁薄或厚而硬，纵裂甲藻类，细胞壁由左右2片组成，无纵沟或横沟；横裂甲藻类壳壁由许多小板片组成，板片有时具角、刺或乳头状突起，板片表面常具圆孔或窝孔纹。大多数种类具1条横沟和1条纵沟，从横沟分上下壳，纵沟称“腹区”，位于下壳腹面，2条鞭毛，1条带状环绕在横沟中；1条为纵鞭，线状，通过纵沟向后伸出。极少数种类无鞭毛，色素体多个，圆盘状或棒状，色素有叶绿素a、叶绿素c，甲藻素，多甲藻素。贮藏物质为淀粉和油滴。繁殖方法为细胞分裂，有的种类可产生动孢子或不动孢子。一种藻类可产几种毒素，一种毒素可由几种藻类产生，毒素分子量小，无免疫原性，耐热。

我们对能够导致藻类毒素食物中毒的甲藻种类作一介绍。

（1）链状亚历山大藻（Alexandrium catenella）链状亚历山大藻又称Gonyaulax catenella或Protogonyaulax catenella，属于横裂甲藻纲（Dinophyceae）、膝沟藻目（Gonyaulacales）、膝沟藻科（Goniodomataceae）、亚历山大藻属（Alexandrium）。细胞略近圆形，体长21～48μm，宽23～52μm。藻体表面光滑，横沟明显左旋；第一顶板无腹孔，后附属孔位于腹区后板的右半部分。壳板薄，孔纹少。常由2、4、8个细胞组成群体。二分裂无性繁殖，也有有性繁殖，在性周期中形成相对的交配型（雌雄异株），配子融合后形成一个游动合子，包在有特色的休眠孢囊内（图5-5-1）。

该种分布广，北美、欧洲、南非、智利、阿根廷和亚洲海域均有分布，青岛胶州湾及我国大部分沿海也见有分布。

本种可产生石房蛤毒素saxitoxins（SXT）和膝钩藻毒素gonyautoxins（GTX）引起麻痹性贝毒中毒（PSP）。

（2）微小亚历山大藻（Alexandrium minutum）微小亚历山大藻又称Alexandrium ibericum，Alexandrium lusitanicum，属于横裂甲藻纲（Dinophyceae）、膝沟藻目（Gonyaulacales）、膝沟藻科（Goniodomataceae）、亚历山大藻属（Alexandrium）。细胞小，近似于球形到椭圆形，有的背腹扁平或有时长大于宽。细胞单在，在第一顶板上具有特征性的腹孔。壳板薄，壳表面装饰不同，具有或淡或浓的分散的网眼结构（多数仅限于下壳），存在胞间带，细胞大小体长15～30μm，宽13～24μm。二分裂无性繁殖，也有有性繁殖，在性周期中形成有特色的休眠孢囊（图5-5-2）。

该种在世界各沿海均有分布，如亚历山大港湾、埃及、意大利、北亚得里亚海、土耳其、西班牙、葡萄牙、法国、南澳大利亚以及美国东海岸、我国长江入海口等海域都发现过该藻。

本种可产生膝钩藻毒素（gonyautoxins，GTX）：GTX1，GTX2，GTX3和GTX4，引起麻痹性贝毒中毒（PSP）。

（3）塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）塔玛亚历山大藻又称Protogonyaulax tamarensis，Gessnerium tamarensis，Gonyaulax tamarensis var.excavata或Gonyaulax tamarensis，也属于横裂甲藻纲（Dinophyceae）、膝沟藻目（Gonyaulacales）、膝沟藻科（Goniodomataceae）、亚历山大藻属（Alexandrium）。细胞略近圆形，上壳与下壳半球形，大小相近。细胞长度在20～52μm，宽度在17～44μm；上壳两肩突起，下壳两侧不对称，右半边比左半边短。细胞上、下两端都无刺或突起，下端微凹陷。横沟深，中央位，明显左旋，横沟弯曲下行的长度和横沟宽度相等；纵沟深，后部宽，甲片薄。鞭毛2条，藻体呈旋转运动，速度较快。二分裂无性繁殖，也有有性繁殖，在性周期中形成异型配子交配形式，配子横向融合，形成一个游动合子，包在有特色的休眠孢囊内（图5-5-3）。

本种在沿海到港湾均有分布，尤其在北美洲、欧洲、日本等地。在较暖的海域里发生赤潮频率较高，我国在大鹏湾、厦门海域和胶州湾均有发现。

本种可产生膝钩藻毒素（gonyautoxins ，GTX Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ）、石房蛤毒素saxitoxin（SXT）和新石房蛤毒素（neosaxitoxin，neoSXT），引起麻痹性贝毒中毒（PSP）。

（4）扁甲（涡鞭毛）藻（Pyrodinium bahamensevar. compressum）涡鞭毛藻又称Gonyaulax schilleri或Pyrodinium schilleri，属于横裂甲藻纲（Dinophyceae）、膝沟藻目（Gonyaulacales）、膝沟藻科（Goniodomataceae）、亚历山大藻属（Alexandrium）。涡鞭毛藻产生麻痹性贝类毒素（图5-54）。

涡鞭毛藻一直是造成东南亚地区重大公众健康问题和经济问题的重要藻类物种，是产生石房蛤毒素的主要藻类之一，造成麻痹性贝毒中毒（PSP）。这是一个影响世界上许多国家的严重的毒理学问题，轻者，会在30min内发生中毒现象；重者，可能在食用中毒贝类后的2～24h内由于呼吸系统麻痹而致死。在马来西亚、文莱、菲律宾以及印度尼西亚均有关于这种生物大量繁殖的报道。自1976年首次在马来西亚沙巴发生以来，东盟—加拿大赤潮网已在26个地区记录到31次该种生物大量繁殖事件。截止1999年受影响最严重的国家是菲律宾，其受影响的地区最多、发生麻痹性贝毒（PSP）事件最多（约1995起）。马来西亚报道总共发生609起PSP事件，造成44人死亡，而文莱则记录有14起PSP事件，但没有死亡事故。印度尼西亚则记录有427起PSP事件，17人死亡。在该地区迄今没有开展关于这些大量繁殖事件对生态/环境的影响的研究。对经济影响的估算表明，损失可高达每天30万美元。

（5）具毒冈比甲藻（Gamibierdiscus toxicus）具毒冈比甲藻属于横裂甲藻纲（Dinophyceae）、膝沟藻目（Gonyaulacales）、膝沟藻科（Goniodomataceae）、冈比甲藻属（Gamibierdiscus）。细胞前后稍扁，侧面轮廓像双凸透镜。细胞长24～60μm，宽42～140μm。第一顶板与第六沟前板都很小并互相连接。叶绿体明显，沟翅宽，甲板厚，其上有小网眼（图5-5-5）。

偶然性浮游生物，主要生长在珊瑚礁、浅污水塘和热带亚热带海湾，常黏附于底层水域植物上。我国西沙有本种的分布。

本种可产生西加鱼毒素（Ciguatoxin，CTX）引起西加鱼毒素中毒（CFP）。

（6）利马原甲藻（Prorocentrum lima）利马原甲藻以往也称Exuviaella marina、Exuviaella lima、Exuviaella marina var.lima或Cryptomonas lima，属于纵裂甲藻纲（Desmophyceae）、原甲藻目（Prorocentrales）、原甲藻科（Prorocentraceae）、原甲藻属（Prorocentrum）。细胞倒卵形，两甲壳组成，前端有V形鞭毛孔，中心有一淀粉核，后部是细胞核，叶绿体大而明显。二分裂无性繁殖，也有有性繁殖形式，通常由多个细胞形成链，被包在一个薄壁的孢囊中，形成像玻璃样的滋养区，一般可容纳4～32个细胞，同配生殖或接合生殖，产生大的休眠孢子。

世界性分布，分布于热带水域直到亚南极水域。附着在河口或沿岸浅海底的海草上以及浅海底沙粒上，也可有偶然性浮游生活。我国海南省三亚海区珊瑚礁海域的大型海藻上多有附着（图5-5-6）。

该种可产生大田软海绵酸（okadaic acid，OA），鳍藻毒素-1（Dinophysistoxin-1，DTX1）， 鳍藻毒素-2（Dinophysistoxin-2，DTX2），鳍藻毒素-4（Dinophysistoxin4，DTX4），引起腹泻性贝毒中毒（DSP）。

（7）渐尖鳍藻（Dinophysis acuminata）渐尖鳍藻又称Dinophysis lachmannii、Dinophysis borealis或Dinophysis boehmii。属于鳍藻目（Dinophysiales）、鳍藻科（Dinophysiaceae）、鳍藻属（Dinophysis）。细胞圆形或椭圆形，左右侧扁，具有小的帽式上壳和大一点的下壳，体长40～50μm，宽30～42μm。左沟边翅延伸到细胞顶部，长度与宽度相等。细胞表面具小网眼结构。繁殖方式是二分裂的无性繁殖或异形配子融合的有性繁殖。世界范围分布，分布在寒带与温带浅海海域。北大西洋和太平洋领域及我国沿海均有分布（图5-5-7）。

该种可产生大田软海绵酸（okadaic acid，OA）引起腹泻性贝毒中毒（DSP）。

（8）具尾鳍藻（Dinophysis caudate）具尾鳍藻又称Dinophysis homunculus，属于鳍藻目（Dinophysiales）、鳍藻科（Dinophysiaceae）、鳍藻属（Dinophysis）。藻体侧面扁平，体长70～100μm，宽39～51μm。壳板厚，表面布满细密的鱼鳞状网纹，每个网纹中有小孔。下壳长，后部延伸成细长而圆的突出。上边翅向上伸展呈漏斗形，具辐射状肋；下边翅窄，向上伸展，无肋，左沟边翅几乎是细胞长度的1/2，并有3条肋支撑，右沟边翅后端逐渐缩小近似三角形。细胞常成对存在，繁殖方式是二分裂的无性繁殖或有性繁殖，具有性的二态性是其生活史的一部分（图5-5-8）。

世界性分布，主要分布在热带、亚热带海域。我国南沙群岛、西沙群岛、海南岛、广东珠江口、大亚湾、大鹏湾等都有分布。日本曾报道赤潮发生前后鱼类因该藻类产毒而引起大量死亡。

本种可产生腹泻性贝毒（DSP）。

（9）倒卵形鳍藻（Dinophysis fortii）倒卵形鳍藻属于鳍藻目（Dinophysiales）、鳍藻科（Dinophysiaceae）、鳍藻属（Dinophysis）。细胞阔卵圆形，体长56～83μm，宽40～54μm。背缘卷曲，腹缘几乎平直。左沟边翅很长，可达整个细胞的4/5，右沟边翅完全。细胞表面有很多深孔状物质，每个内部均有一小孔（图5-5-9）。

本种分布于海洋、浅海，寒带至热带水域，世界范围分布。我国主要分布于渤海。

该种可产生鳍藻毒素-1（Dinophysistoxin-1，DTX1），鳍藻毒素-2（Dinophysistoxin-2，DTX2），大田软海绵酸（okadaic acid，OA），引起腹泻性贝毒中毒（DSP），是第一个被发现与DSP有关的种类。

（10）帽状秃顶藻（Dinophysis mitra）帽状秃顶藻又称Phalacroma rapa、Phalacroma mitra或Phalacroma dolichopterygium，属于鳍藻目（Dinophysiales）、鳍藻科（Dinophysiaceae）、鳍藻属（Dinophysis）。细胞大而宽，呈楔形，腹侧下壳边缘很明显的凹入左沟边翅下，左沟边翅相对较短，只有细胞长度的一半，本种左沟边翅第二支持肋基部最宽，壳很厚具有粗糙的孔隙，网隙较大，一些具有小的中心孔，带由无数肋支持撑。细胞体长70～95μm，宽58～70μm。有叶绿体，二分裂无性繁殖（图5-5-10）。

本种分布于海洋、浅海，温带至热带水域，是世界范围分布的种类。

该种可产生鳍藻毒素-1（Dinophysistoxin-1，DTX1），大田软海绵酸（okadaic acid，OA），引起腹泻性贝毒中毒（DSP）。

（11）三角鳍藻（Dinophysis tripos）三角鳍藻又称Dinophysis caudata var.tripos，属于鳍藻目（Dinophysiales）、鳍藻科（Dinophysiaceae）、鳍藻属（Dinophysis）。本种较具有特色，细胞大，前后伸长而不对称，具有两个后壳突起，长的腹部和短的背，V形的突起常于尾部形成齿状（小的节样突刺）。发育良好的左沟边翅（LSL）常在后部增宽，呈网状。壳板厚而多网隙。细胞体长90～125μm，宽50～60μm。有叶绿体。二分裂无性繁殖，偶有有性繁殖，具有性的二态性是其生活史的一部分（图5-5-11）。

本种分布于港湾、浅海、海洋，温带至热带水域，寒带偶有分布。

该种可产生鳍藻毒素-1（Dinophysistoxin-1，DTX1），引起腹泻性贝中毒（DSP）。

（12）短裸甲藻（Gymnodinium breve）短裸甲藻又称Ptychodiscus brevis，Karenia brevis，属于裸甲藻目（Gymnodiniales）、裸甲藻科（Gymnodiniaceae）裸甲藻属（Gymnodinium）。

细胞较小，体长一般为18～40μm，宽度15～70μm。通常藻体的长度稍短于宽度。背腹扁平，无壳板。腹侧微凹陷，背侧稍凸起，上锥部的顶端小，呈瘤状突起，此小突起的中央有一条凹陷的沟——顶沟，次顶沟是本种最显著的特征，顶沟从腹面顶部中央延伸到背面的顶端。横沟位于细胞的中部，把藻体平分成上体和下体两部分。上壳小于下壳，下壳宽，呈锯齿状，底部呈微小的两裂片状，可见丝胞。环带移位，下降到宽度的2倍，可容纳横位的鞭毛。纵沟延伸到上锥部，并直达顶沟的基部。两条鞭毛环绕在沟内，从纵沟和横沟汇合处附近伸出。具有很多黄绿色的叶绿体和大的淀粉核，胞核球形，位于下壳的左半部，无甲藻素。二分裂无性繁殖，细胞在有丝分裂时斜向分裂；也存在有性繁殖周期，同配生殖，配子融合，形成游动合子，外形酷似滋养层细胞，但较大，配子较圆比滋养层细胞稍小。不良环境下易形成孢子，细胞密集条件下可形成链状（图5-5-12）。

本种分布于温带至热带水域，从墨西哥港湾到佛罗里达西海岸以及西班牙、希腊、日本和新西兰均有分布。

该种可产生短裸甲藻毒素（brevetoxin，BTX或Ptychodiscus brevis toxin，PbTX），引起神经毒素性贝毒中毒（NSP）。

环形甲藻（Heterocapsa circularisquama）和米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）是我国赤潮发生的主要种类之一，能产生溶血性（hemolytic）毒素和鱼毒（ichthyotoxins），有溶解鱼类细胞（cytolytic）作用，破坏鱼鳃组织结构，使鱼类和海洋无脊椎动物无法正常呼吸而窒息死亡。长江口夜光菌（Noctiluca scintillans）是长江口赤潮的主要菌类之一，主要是造成生态破坏。条纹环沟藻（Gyrodinium instriatum）也称为环节环沟藻、无纹环沟藻，双胞旋沟藻（Cochlodinium geminatum），血红哈卡藻（Akashiwo sanguinea）都是我国江河出海口赤潮的常见藻，没有产毒素报道，主要是影响生态。圆形鳍藻（Dinophysis rotundatum）、小型甲藻（Heterocapsa rotundata）、赤潮异弯藻（Heterosigma acashiwo）、赤潮异弯藻（Heterosigma carterae）、Alexandrium cohorticula等都可以引起赤潮，有时可以产毒。新的产毒藻类不断发现和认识，会逐渐丰富相关内容。

5.5.3 甲藻贝毒素

甲藻能产生多种毒素，由毒藻产生的毒素往往经贝类、鱼类等传播媒介造成人类中毒，因此这类毒素通常被称为贝毒、鱼毒，而不是直接称作赤潮毒素或藻类毒素。其中常见的危害性较大的几种毒素分别是麻痹性贝毒（Paralytic shellfish poisoning，PSP）、腹泻性贝毒（Diarrhetic shellfish poisoning，DSP）、神经性贝毒（Neurotoxic shellfish poisoning，NSP）、记忆缺失性贝毒（Amnesic shellfish poisoning，ASP）（在硅藻中论述）、西加鱼毒（Ciguatera fish poisoning，CFP）以及近年来新发现的氨代螺旋酸贝类中毒（azaspiracid shellfish poisoning，AZP）等。

5.5.3.1 麻痹性贝毒（paralytic shell fish poisoning，PSP）

（1）PSP毒素的来源 导致贝类被麻痹性贝毒毒化的藻种主要是亚历山大藻属Alexandrium（从前也叫膝沟藻属Gonyaulax或Protogonyaulax）的成员，主要有：北太平洋的链状膝沟藻（Protogonyaulax/Alexandriumcatenella）、北大西洋的塔玛膝沟藻（Protogonyaulax./ Alexandrium tamarensis）和热带海域的涡鞭毛藻（Pyrodinium bahamense）等。在美国、加拿大、日本等国引起PSP的主要贝类包括：紫贻贝（Mytilus edulis）、加州贻贝（M.californianus）、巨石房蛤（Saxidomus giganteus）、扇贝（Chlamysnipponnensis akazara）、巨蛎（Crassostrea gigas）等瓣鳃纲的贝类，从腹足纲的波纹蛾螺（Buccinumundatum）、夜光蝾螺（Turbo marmorata）、塔形马蹄螺（Testus pyramis）中也曾检出过麻痹性贝类。此外，细菌、蓝藻、红藻中的一些种类也可以产生PSP毒素。如淡水蓝藻Cylindrosper mopsis raciborskii，Lyngbya wollei）和（Aphanazomenonflos-aquae）中均发现了PSP毒素。不同有毒藻所产生的PSP毒素种类和含量存在差异，而同一种有毒藻产生的毒素种类和含量在生物不同的生长阶段也有差别，同时毒素产生状况还受到生物因素（如细菌）和非生物因素（如光照、温度、盐度、营养等）的影响。

（2）PSP毒素的性质及致病性 赤潮甲藻贝毒素中，麻痹性贝毒（PSP）是到目前为止分布最广、危害最大的一类，主要包括石房蛤毒素（Saxitoxin，SXT）及其四氢呋喃衍生物，发现的有近三十种。由分子结构中R4基团的不同，可分为四类（表5-5-1、图5-5-13）：①氨基甲酸酯类，包括石房蛤毒素（Saxitoxin，SXT）、新石房蛤毒素（neoSaxitoxin，neo-SXT）和膝沟藻毒素（Gonyautoxin，GTX-1～GTX-4）；②N-磺酰胺甲酰基类，包括GTX-5（B1）、GTX-6（B2）和C1～C4；③脱氨甲酰基类，包括dcSXT、dcneoSXT、dcGTX-1～dcGTX-4；④脱氧脱氨甲酰基类，包括doSXT、doDTX2和doDTX3。现在，石房蛤毒素已被收入《化学武器公约》中禁止化学品的第二类清单。我国也将PSP毒素列为贝类产品的常规检测指标之一。

PSP毒素是一类神经性毒素，其分子量低，是一种二代盐，白色，碱性，易溶于水，微溶于甲醇和乙醇，不溶于非极性溶剂（图5-5-13）。它有两个滴定基，pKa分别是8.2和11.5。它们之间很容易相互转化，即毒性低的也可转化为毒性高的。在高温和酸性环境中稳定，在碱性环境中不稳定，通常的烹调不能使其破坏，这一点对食品卫生与安全威胁最大。SXT是小分子非蛋白质水溶性化合物，是典型的钠离子通道阻滞剂，通过阻滞Na⁺通过膜进入细胞内，使膜失去极化状态，从而阻断神经肌肉的传导。LD₅₀为9μg/kg bw（小鼠ip），其毒理作用与河豚毒素（TTX）基本相同，但化学结构不同，可能不是作用于同一受体。GTX是一类氨基甲酰类毒素，该毒素为一种水溶性的含双胍基的三环生物碱，也是特异性钠离子通道阻断剂，当它与钠离子通道结合后，使神经传导发生困难，对人的中枢与周围神经系统产生麻痹作用，人或动物因呼吸衰竭而死亡。PSP主要症状是神经系统受累，发病急骤，潜伏期数分钟至数小时不等。开始唇舌和指尖麻木，继而腿臂和颈部麻木，然后出现运动失调。病人可伴有头痛、头晕、恶心和呕吐，多数患者意识清楚，随着病程的发展，呼吸困难逐渐加重，严重者常在2～24h内因呼吸麻痹而死亡。

（3）PSP毒素的检测方法

① 小鼠生物测试法 生物测试法是检测PSP的传统方法，经过一系列改进后，它是现在唯一国际认可的定量检测PSP方法。检测的敏感性与小白鼠的品系关系很大，所以，测定换算系数（conversion factor，CF）并将最终结果转换成μgSXTeq/100g组织为单位是非常重要的。具体方法是将1mL贝类的酸抽提液注入20g的小鼠，记录死亡所需的时间。高浓度的毒物要稀释确保小鼠在5～15min死亡。样品的毒力根据用标准SXT建立的剂量反应曲线计算，用鼠单位（MU）来表达（1MU是使20g小鼠15min死亡所注入的毒素的量，相当于0.18mgSXT）。在多数国家检测超过400MU/100g贝样，渔业就要关闭。此法检测的极限是40μgSXT/100g贝组织，具有±（15%～20%）的误差。目前，多数国家认同的PSP最大摄入量为80μgSXT/100g贝组织。抽提时的pH值是影响测试结果的另一重要因素，大多数PSP毒素在pH3～4时最稳定。另外，抽提物中大量的盐，主要是Na⁺，也会降低生物测试得到的毒性值。

② 柱后衍生HPLC法（post-column derivatization HPLC methods）生物测试法的特异性和精确度不高，因此，许多研究者寻找更为灵敏的化学方法来检测PSP。采用离子交换层析法，可检测出甲藻产生的主要PSP，如SXT，neoSXT和GTX1～6，但对于后来发现的其他PSP分离效果不好。研究发现在碱性条件下，通过氧化作用，可使PSP毒素衍生为荧光化合物。将这一氧化反应作为柱后的反应系统与HPLC相结合，即可敏感、专一地定量检测各种PSP毒素。实验证明，柱后衍生HPLC法与生物测试的结果有很好的相关性，灵敏度更高。而且，与其他的检测方法相比，最大的优点是能从少量的粗样中定量分析每种PSP毒素。

③ 细胞毒性检测法 细胞毒性检测是利用毒素对细胞的毒性来检测毒素的一种技术。该法较直观，始于20世纪80年代末。其基本原理是使用小鼠成神经瘤细胞系易被毒素阻断Na⁺通道这一特性检测毒素。当加入通道活化剂后，Na⁺离子过度内流，造成细胞肿胀，甚至死亡。但加入了拮抗剂毒素，可使细胞存活，从而可确定毒素的存在，进而确定其含量。加拿大Jellett biotek公司的A.L.Burbidge等人最近已试验出了一个针对PSP的诊断试剂盒——MIST^TM。该试剂盒在阿拉斯加州对617个不同的贝类样品进行了1300次测试，结果与HPLC等方法的吻合性较好，且能节约时间和成本，有望推广。该法检测PSP能检测到4ngSXT/100g贝组织。而且他们最近还发展了一个新试剂盒——MIST Alert^TM用来检测PSP所有重要的类似物。该试剂盒是进行定性检测的，即检测结果为有或无被检测的毒素。此法可对被检测样品进行扫描式定性检测，每一样品可在20min内完成检测，非常省时。该技术的前提是要具有良好的细胞培养技术。

④ 神经受体结合检测法 最早的神经受体检测技术是由David等（1984）发展起来的。主要原理是：藻毒素与其受体作用，其结合程度的高低可体现在生物活性的大小，因而测定活性的大小就可检测出毒素的情况。该法主要针对SXT，用3H标记的SXT与未标记的进行竞争性替换检测。其对毒素的检测也比较快速，灵敏。此法的缺点：a.不能对毒素进行分类，因为它针对的是毒素的功能而非结构；b.放射性标记和测定，对仪器和费用要求高，这些限制了其普遍应用。

⑤ 免疫学检测法 由于小鼠生物法相对较低的敏感性，缺少精确性（±20%）及非特异性，因而其他针对PSP等的监测技术特别是免疫学技术备受关注。免疫学检测技术利用抗原与抗体专一、特异结合的特点，对毒素进行定性定量的检测。1964年Johnson等首次成功制备了抗SXT的多克隆抗体，后Adachi M.等人用单抗来进行研究。近年来报道了有关PSP毒素测定的免疫学方法的重要进展，包括放射免疫技术（RIA）和酶联免疫技术（ELISA）。免疫测试的灵敏性，如ELISA法要比相应的鼠生物法或HPLC法高得多，检测毒素的含量在pg级，且专一性强。由于藻毒毒素分子较小，其本身缺乏免疫原性，为半抗原（hapten），因此只有连接到其他载体分子上，如BSA（小牛血清蛋白），OVA（卵清蛋白）等，才能成为完全抗原，刺激机体引发免疫应答产生多克隆抗体（PAbs）或免疫动物后，取其脾脏细胞，与骨髓瘤细胞杂交，形成杂交瘤细胞，筛选出分泌抗体的单克隆株，产生单克隆抗体（MAbs），用抗体进行毒素的检测研究的例子不少，多数是用抗SXT的多抗或单抗，对PSP反应的特异性进行了测定。如柳增善等进行了多种单抗及免疫方法的研究。

⑥ 利用生物传感器的检测技术 现在已有人利用生物组织来进行PSP毒素的检测。因为该毒素是一种离子通道阻断剂，根据这一原理，Chun B.S.等人用蛙的膀胱膜来测定加入待测样品前后钠离子的变化来检测毒素。据其报道，该法能检测到非常低量的PSP，如GTX，SXT等。但是此法技术要求较高，如电流与毒素之间转换关系的确定，仪器的精确性等都要求较高。

⑦ 其他方法 毛细管电泳和质谱联用（Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry，CE-MS）的方法前处理过程较简单，检测的用量少，灵敏度高。

5.5.3.2 腹泻性贝毒（Diarrhetic shellfish poisoning，DSP）

（1）DSP毒素的来源 产生腹泻性贝毒毒素的藻类在全球主要海域中几乎都有分布，甲藻主要有渐尖鳍藻（Dinophysis acuminata）、具尾鳍藻（ Dinophysis caudata）、倒卵形鳍藻（Dinophysis fortii）、利玛原甲藻（Pyrophacus/Protoperidinium lima）、帽状秃顶藻（Dinophysis mitra）、三角鳍藻（Dinophysis tripos）、尖刺拟菱形藻（Pseudo-Nitzschia pungens）、多列拟菱形藻（Pseudo-Nitzschia multiseries）、柔弱拟菱形藻（PseudoNitzschia delicatissima）等。鳍藻的细胞侧扁，大致呈椭圆型，横沟明显，在细胞前部，纵沟短。纵沟、横沟处有类似鱼鳍的边翅，横沟处的边翅为漏斗状。它的很多种类能产生腹泻性贝毒，甲藻在中国南海常年有分布。在贝类、鱼类和其他动物的滤食或摄食过程中，海水中产生腹泻性贝毒的藻类作为食物转移到它们的胃或食道中，经胃和肠消化、吸收并导致DSP在贝体内的积累。积累这类毒素的贝类有日本栉孔扇贝（Chlamys nipponesis akazara）、凹线蛤蜊（Mactra sulcatria）、沙海螂（Mya arenaria）、紫贻贝（Mytilus cdulis）、牡蛎（Ostreasp.）、凤螺（Strombussp.）和锦蛤（Tapes japonica）等。

（2）DSP毒素的性质及致病性 DSP是几类有毒物质的总称，化学结构是聚醚或大环内酯化合物。根据这些成分的碳骨架结构，可将它们分成3组：①聚醚化合物：包括酸性成分的大田软海绵酸（okadaic acid，OA）及其天然衍生物鳍藻毒素Ⅰ～Ⅲ（Dinophysistoxin，DTX1～3）；②大环聚醚内酯化合物：包括中性成分的蛤（扇贝）毒素PTXⅠ～Ⅶ（Pectenotoxin，PTX1～6）；③磺化毒物：包括虾夷贝毒素（Yessotoxin，YTX）及其衍生物-4，5-羟基虾夷贝毒素（4，5-OH YTX）。它们是由彼此相连的环醚组成的（图5-5-14～图5-5-16）。

国内外研究较多的是大田软海绵酸及其衍生物，它们是一类多环聚醚类的脂肪酸衍生物。结构相似，化学性质十分接近。Tacbibana首次从大田软海绵（Halichondria okadai）和隐海绵（H.melanodocia）中分离到OA，此后不久，Murakami等证实OA实际上是由与上述两种海绵共生的一种微藻-利马原甲藻（Prorocentrum lima）产生的，海绵通过滤食此种微藻而将OA浓集于体内。大田软海绵酸为无色固体、能溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂，是一种脂溶性物质，不溶于水，熔点134℃，不吸收紫外线，对于一般性的加热烹调处理毒素仍较稳定。已证实OA是蛋白磷酸酶PP1和PP2A的烈性抑制剂，具有强烈的促肿瘤和致癌作用。近年来流行病学和公共卫生的研究证实，腹泻症状仅由OA和DTX引起，而且主要作用于消化道部分，OA主要是通过激活肠道细胞cAMP介质系统而引起水样泻。当细胞内cAMP升高时，依赖cAMP的蛋白激酶被激活，致使一种或多种蛋白质发生磷酸化从而刺激肠隐窝细胞大量分泌水、氯及碳酸盐，同时抑制肠绒毛细胞对钠的正常吸收，结果导致严重的水泻。其中毒症状包括绞痛，寒颤，恶心，呕吐，腹泻，易与细菌性胃肠炎混淆，所以从卫生角度上对它们进行检测特别重要。OA的LD₅₀为192μg/kg bw（小鼠ip）；DTX1的LD₅₀为160μg/kg bw（小鼠ip）；PTX主要毒性作用是损伤肝脏，PTX1～3的LD₅₀为250μg/kg～350μg/kg bw（小鼠ip）、PTX4 LD₅₀为770μg/kg bw（小鼠ip）；YTX主要是损伤心肌。

（3）DSP毒素的检测

① 常规检测法 各国对DSP的检测方法不同，相应制定的安全水平也不一致。Lee认为每克贝类肝胰腺中含有2.0μgOA或1.8μg DTX1就不宜食用。在各种分析方法中，生物测试最常用，但分析时间长，不够敏感，还受贝类中脂肪酸含量的影响。欧洲一些国家也用大鼠（rat）作为生物材料进行测试。1993年Vernoux等人报道了用Daphniamagna检测DSP毒素的方法，这种方法便宜简单，准确度较高。通常以消化腺为材料，用甲醇、丙酮等有机溶剂提取DSP毒素。抽提后，一般先用石油醚或乙烷去除大量脂肪和非极性脂肪酸类物质，再用氯仿纯化。这样得到的提取物包括多种DSP毒素和它们的二醇酯类化合物。由于DSP含有酰基，一般将其转化为荧光酯类衍生物，再进行检测。Lee等人的方法是用9-anthryldiazomethane（ADAM）作荧光增色剂，但需要在衍生化后用硅胶柱进行纯化。Quilliilam在1995年将衍生化后的硅胶柱纯化步骤进行了改进，并用7-Oacetylokadaic acid作为内在标准物，校正毒素回收率，提高了检测的精确度。ADAM-HPLC法检测OA类物质，可达到10pg级。但DTX3的分子量很大，且具亲脂性，不能直接用此法分析。最近，Gonzalez等人发展了一种新的HPLC-FL方法，完全放弃了有害氯化物的使用。通过对45个样品的分析，证明此方法得到的结果与原有ADAM/HPLC-FL法有较好的一致性。

② 免疫学检测法 同PSP一样，免疫学技术被广泛地应用于DSP的检测，多数抗体的制备都与单一腹泻原-OA有关，目前国外已有多种利用单克隆抗体进行ELISA检测DSP的试剂盒问世，用于对藻类和贝类样品中DSP的监测。2006年后柳增善、卢士英、周玉等人针对OA等十几种藻类毒素建立了单克隆抗体及免疫学方法，目前仍在继续该方面快速检测技术研究（表5-5-2）。

③ 磷酸酶活性抑制检测法 由于OA、DTX能够抑制蛋白磷酸酶1以及2A（PP1，PP2A），由Holmes于1991年提出，用P³²标记酶并与HPLC技术结合，通过藻毒对酶活性抑制程度进行检测，灵敏度非常高。最新用酶的底物如MUP（4-methylumvelliferyl phosphate），经水解后生成MU（4-methylumbeliferone），它能发荧光，检测荧光的强度，从而推知毒素情况。由于操作简便、廉价，故该技术很有潜力。但是，酶与毒素的关系，比如毒素的生物合成代谢以及酶与毒素的反应动力学过程等还了解甚少。

另外，HPLC与喷射离子（ionspray）质谱相结合的方法（LC-ISMS）是目前最好的检测方法，只是由于价格昂贵，远不如HPLC常用。

5.5.3.3 神经毒素性贝毒中毒（Neurotoxic shellfish poisoning，NSP）

（1）NSP毒素的来源 此类中毒主要是短裸甲藻毒素（brevetoxin，BTX或Ptychodiscus brevis toxin，PbTX）引起，由短裸甲藻（Gymnodinium breve/ Ptychodiscus breve）产生，目前已分离出10多种短裸甲藻毒素（PbTX-1～10），同时还分离出具有细胞毒性的半短裸甲藻毒素（hemibrevetoxinA、B、C），该藻形成的赤潮经常造成大量鱼贝类死亡，并使巨蛎和帘蛤等贝类被毒化。人食后可引起以神经麻痹为主要临床特征的食物中毒，因此被命名为“神经毒素性贝毒中毒”。

（2）NSP毒素的性质及致病性 PbTX按化学结构分类和命名将毒素分为两种类型，即Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型包括PbTX-2、3、5、6、8、9；Ⅱ型包括1、7、10。PbTX-2（B）是Ⅰ型毒素的主链化学结构，PbTX-1（A）是Ⅱ型毒素的主链化学结构，见图5-5-17。

PbTX是一类典型的梯形稠环聚醚海洋生物毒素，性质稳定，为低熔点耐热固体，具高度脂溶性，在水溶液或有机溶剂中贮存数月仍保持毒性。PbTX可以在各种滤食生物体内积聚，对鱼类及人类毒性较高，可以引起鱼类的大量死亡，当在赤潮区周围吸入含有有毒藻类的气雾时，也会引起气喘、咳嗽和呼吸困难等中毒症状。其作用机理是在相当负电位时选择性地开放钠通道，并且抑制快速钠离子的失活而使细胞膜去极化。该毒素的LD₅₀为0.5mg/kg bw（小鼠ip）。中毒特点为潜伏期短，一般数分钟至数小时发病，主要表现有唇、舌、喉头及面部有麻木感与刺痛感，肌肉疼痛、头晕等神经症状及某些消化道症状。病程可持续数日，致死者极罕见。此类中毒对人毒害的途径与麻痹性贝毒相似，只不过其发病率低。

（3）NSP毒素的检测

① 免疫学检测方法 现已制备出可靠的用于测试NSP组分的ELISA单克隆抗体。把这种单克隆分子与短裸甲藻毒素（PbTX）相连，由于它们表现出与CTX的一些交叉反应，可被用于非定量地检测毒素的归属。检测PbTX的放射免疫分析（RIA）技术是根据从复杂组分竞争替换〔3H〕-PbTX-3的抗体。Dr.Poli用RIA法分析贝类提取液和NSP感染的病人尿液，发现4个主峰，其中一个峰经HPLC-MS鉴定是PbTX-3，而另三个分析不出来的峰则是含量更高的NSP。Garth waite提出了一套针对NSP毒素的酶联免疫吸附（ELISA）检测法，对于PbTX-3的检测限为0.53ng/mL，其优势是可以直接分析海水，而且有潜力作为鉴别有毒鞭毛藻的工具。Baden在最初实验时用牛血清蛋白（BSA）与PbTX-3相连形成抗原，并且发现这种血清与PbTX-2和PbTX-3出现竞争结合，抗体也与无毒性的PbTX衍生物相连并具有同样的联结亲和性，因此测试结构比功能更加重要。

② 液质联用（LC-MS）法 液质联用技术几乎可以分析所有的贝毒。液质联用依赖于高效液相色谱把贝毒成分通过界面装置带到质谱中。有两种界面技术可用，一种是电喷雾电离（ESI），另一种是大气压化学电离（APCI），这两种技术都已经应用于贝毒分析。

5.5.3.4 西加中毒（Ciguatera fish poisoning，CFP）

（1）CFP毒素的来源 西加中毒（又名雪卡中毒）是热带和亚热带珊瑚礁发达海域有毒鱼类引起的食物中毒。最初因人食用加勒比海一带名为“Cigug”的一种海生软体动物引起中毒而得名，现在此类中毒泛指西加毒素（Ciguatoxin，CTX）（图5-5-18）、刺尾鱼毒素（Maitotoxin，MTX）（图5-5-19）和鹦咀鱼毒素（Scaritoxin，SXT）引起的中毒。

西加中毒多发生在热带及亚热带地区，导致西加中毒的鱼类具有明显的地域性。有些鱼类在甲地是无毒的，在乙地则成为有毒的；有的仅在生殖期毒性增强；有的幼体无毒，大型个体却有毒。对其毒性的形成，目前较为公认的看法是与鱼类摄食有关。通过对法属波利尼西亚甘比尔群岛鱼的食饵及肠内容物分析发现，具毒甘比甲藻（Cambierdiscus toxicus）是导致西加中毒的起因生物。据记载，甘比尔群岛常常发生大量西加中毒的病例。从多方面进行研究的结果表明，此种毒藻在适宜的气候及理化条件下，可以形成“水华”，通过食物链而使鱼类被毒化。迄今已发现，有400多种鱼类可被此毒藻所毒化，其中多数为底栖鱼类及珊瑚礁鱼类。经常引起中毒的食用鱼有：双棘石斑鱼（Grouper）、梭鱼（Barracuda）、鲷（Red snapper）及黑鲈（Seabasses）等。被毒化的鱼肝脏、卵巢及性腺的毒性大于肌肉。

（2）CFP毒素的性质及致病性 CTX为脂溶性毒素，LD₅₀为0.45μg/kg bw（小鼠ip），毒性比TTX强20倍。其主要毒理作用是在神经和肌肉细胞膜上选择性地增加钠离子的通透性，促使Na⁺大量流入细胞内，该作用恰与TTX相反，并对其有拮抗作用。MTX为水溶性毒素，LD₅₀为0.17μg/kg bw（小鼠ip），毒性比TTX强50倍，是目前已知毒素中毒性最强的一种。该毒素能选择性地活化钙离子通道，促使Ca²⁺流入细胞内，并因此引起细胞膜去极化。药理学试验证明，MTX可引起血管和消化道平滑肌的持续性收缩。鹦嘴鱼毒素为一种脂溶性毒素，其某些化学性质和色谱性质方面与西加毒素相似，但经DEAE纤维柱分离和薄层色谱分析表明它们的极性有所差异。在波长220nm以上的紫外光范围内均无吸收。

CTX死亡率较低，但每年中毒者却高达数万人。此类中毒的主要症状为神经功能失调，口唇麻木，温度感觉逆转，肌肉及关节痛、呕吐、腹泻，常伴有脉搏变慢，血压下降等循环系统障碍，严重者可出现共济失调，瞳孔散大和呼吸肌麻痹。神经症状持续时间长短不一，长者可达数月或数年之久。不经治疗者其自然死亡率为17%～20%，经积极抢救死亡者不足1%，死因多为呼吸肌麻痹所致。有人观察，凡发病后24h仍存活者预后较好。

（3）CFP毒素的检测 西加鱼毒素的检测同其他海洋毒素一样除生物法等常规检测外，免疫学检测法在西加鱼毒素方面显示出了明显的优势，如已经发展起来放射免疫法（RIA）、酶联免疫吸附法（ELISA）、基于单抗的免疫测定法、固相免疫磁珠法等均是适于现场检测的快速方法。化学方法如色谱法、核磁共振法、毛细管区带电泳等。HPLC-FLD方法是利用分子结构上的羟基与1-蒽羰化氰反应生成荧光性物质，然后在FLD下检测，其检测ng/kg级，线性较好。

预防CFP的最好办法是减少进食珊瑚鱼，每次只吃少量，避免进食珊瑚鱼的卵、肝脏、肠脏、鱼头或鱼皮；进食珊瑚鱼或已中西加鱼毒时，切忌饮用含酒精的饮品或吃花生或豆类食品。

5.5.3.5 氨代螺旋酸贝类中毒（Azaspiracid Shellfish Poisoning，AZP）

（1）AZP毒素的来源 AZP是一种人类新的贝类中毒。1995年，在爱尔兰由于人们食用了一种在Killary港培育的贻贝（Mytilus edulis）而使至少8人患病。其症状与DSP极为相似，但所采集的样品中DSP毒素的含量却极低，也未观测到任何已知产DSP毒素的有机体，而且所产生的神经症状与DSP有很大的不同。后来鉴别毒素成分是氨代螺旋酸（azaspiracid），从前叫Killary Toxin-3或 KT3，也称作原多甲藻酸，产生的新中毒症状叫氨代螺旋酸贝类中毒（Azaspiracid Shellfish Poisoning，AZP）。

后来又发生了多起AZP事件，但关于azaspiracid的起源生物知之甚少，且由于azaspiracid结构中富含氧合聚醚结构且季节性发生，所以推测其起源生物可能是甲藻。最近的研究资料表明，Protoperidinium属的Protoceratum crassipes是AZP的起源甲藻，但有关该藻的详细资料很少。原多甲藻属为甲藻门、横裂甲藻纲、多甲藻科成员。

（2）AZP毒素的性质及致病性 1998年Satake等阐明了azaspiracid的结构，是一种无色非结晶固体，波长210nm以上的紫外光范围内均无吸收。此外azaspiracid（AZA）还具有其他四个同系物AZA2～AZA5，它们的化学结构如图5-5-20。Ofuji 等先后证实了AZA2～5的化学结构，AZA2是 8-methyl azaspiracid，AZA3是22-demethylazaspiracid，AZA4是3-hydroxy-22-demethylazaspiracid，AZA5是23-hydroxy-22-demethylazaspiracid。目前还不知这些化合物在贝体内是如何或是否经过结构调节，通过对pectenotoxins and yessotoxins的分析推断，可能是通过羟基化作用来实现的。AZA4、AZA5可能是AZA3被氧化的代谢产物，因此AZA1、AZA2、AZA3才是海洋有机体分泌的导致中毒的真正的产物。Azaspiracids不同于以前已知含氮贝类毒素，含有独特的螺旋环，环状的胺代替了环状的亚胺，没有碳环或内酯环。

Azaspiracids是一个较稳定的化合物，在1.0mol/L乙酸、甲醇以及1.0mol/L铵的氢氧化物5℃150min毒性不减，在溶液中贮存毒力不发生明显的变化。AZAs不象聚醚类毒物那样常集中于贝类的消化腺，而却分布于整个贝组织。其中毒机制不明，症状包括恶心、呕吐、严重腹泻、胃痛性痉挛等DSP症状。神经中毒症状极为明显，对肠、肝脏、脾脏具有严重的损伤。

（3）AZP毒素的检测方法

① 生物测试法 同DSP测试法一样将贝类的甲醇抽提物注射小鼠后观察死亡现象，小鼠表现极为不安、搔抓、进行性麻痹等DSP非典型反应，最短死亡时间是35min（六倍致死剂量），最长时间可达30多小时。由于AZAs分布于整个贝组织，使用传统DSP检测方法（只用腺体作测试），在总azaspiracid含量中只有最多40%的毒物被测，因此存在一定误差。而大鼠生物测试法是将可疑贝样混于饮食中饲喂大鼠，诱导腹泻，观察16h内腹泻、粪便的黏度和拒食情况。此法是最好的半定量法，现仍在荷兰常规使用，在EU例法中是官方允许使用的程序。此外利用哺乳动物细胞培养测试法，依据细胞形态学的变化，也可判断毒物的存在与否。

② 化学测试法 光谱测定法（MS）最初定量测定azaspiracids的方法是Ofuji等1999年建立的基于SIM（selected ion monitoring）的LC-MS法，James等2001年开始应用这一技术检测AZAs。2000年Draisci 等又发展了一种测试AZAs的micro-LC-MS（micro liquid chromatography-tandem mass spectrometry method）方法，该法集中用于测试AZAs，是一种定性的技术。由于使用了micro-LC（1.0 mm I.D.column）一种浓度依赖性电喷射质谱（Electrospray-MS）探测器，敏感性很好。同时又用到了triple Q（triple quadrupole MS）技术，在测试海洋生物毒素时这种仪器比离子喷射质谱应用更普遍。在此基础上又发展了多种测试AZAs的方法，如LC-ESI-MS法，其回收率及重复率很好。由于在检测AZAs时要注意到与OAs、PTXs and YTXs等其他毒物的共存现象，因此，建议检测AZAs时使用LC 或 LC/MS。

5.5.4 甲藻贝毒的综合防制

（1）科学、实时、合理地限制上市和解除禁令，将损失减至最低 贝毒预报是在对各海区贝毒情况进行监测的基础上进行预报，使政府有针对性地限制贝毒超标的某一海区或某一种贝类上市，贝毒消失后又及时解除限制允许上市，这样一来，既保证了消费者免于赤潮毒素中毒，又避免了巨大经济损失，使政府的限制行为更科学化，避免了盲目限制所有海区以及贝毒没有超标的贝类上市。为此，开展贝毒监测与预报工作，必要又迫切。欧盟规定起指导作用的ASP毒素食用标准是每克鲜肉含20μg以下。PSP毒素的使用标准为每100g贝肉低于80μg（相当于4MU/g），DSP毒素的食用标准为1g可食部分允许含0.2～0.6μgOA等价物。目前条件下避免损失的最好办法就是成立贝类季节性专卖中心。该中心对贝类实行集中暂养、贝毒检验等卫生检疫，对外出售符合食用标准的贝类。对检验出贝毒等不符合食用标准的贝类，进行排毒转化处理，并及时将信息反馈给产地，令其停止采捕该种贝类。

（2）及时监测与预报 贝毒监测与预报以赤潮监测、预警、预报工作为基础，又不同于赤潮监测、预警、预报，目前贝毒预报方法主要有利用指标生物预报以及通过回归分析，对贝毒的发生进行数值模拟等几种方法。

（3）利用指标生物预报贝毒 同一海区环境条件下，贝类体内的贝毒产生时间并不同步，寻找先于经济贝类产生贝毒的生物，以此为指标生物，就可以成功地预报贝毒。如在日本茨城县鹿岛滩，日本学者发现了海区中的一种生物，在同样环境条件下，产生贝毒的时间比文蛤等经济贝类要早7～25d，因而监测此种生物，就可以成功地预报赤潮毒素。

（4）利用数值模拟方法预报赤潮毒素 利用产生赤潮毒素浮游植物的分布和数量与环境的相关性，进行回归分析，得出回归方程，以此预报贝毒的发生。如日本利用喷火湾14年间的资料（PSP），得出的回归模型，在预报贝毒发生的季节方面，与实测值非常接近，但在预报有毒藻类峰值出现的时间方面，与实测值有较大的误差，现在正在改进模型，以使达到更高的精度。日本的山崎诚教授用降雨量和气温等环境因子对赤潮毒素预报进行了研究，亦取得了较满意的结果。

5.5.5 硅藻及其毒素

5.5.5.1 食品卫生学意义

有毒赤潮藻的研究长期以来都集中于甲藻和蓝藻上，但是，1987年11月在加拿大发生的一次大规模拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）赤潮造成了至少3人死亡，上百人中毒患病的严重后果。经研究发现，这次危害的罪魁祸首是神经性毒素——软骨藻酸（Domoic acid，简称DA），是由拟菱形藻产生后，经过滤食性动物积累并进入食物链，进而影响海洋生物和人类的健康。这是人们第一次发现硅藻也能产生毒素。此后的研究发现多种拟菱形藻均可引起赤潮。随着世界生态环境的恶化及水污染的日益加剧，赤潮频繁发生，相继在世界不同地区发现有软骨藻酸的污染。我国有丰富的海洋资源和淡水资源，如何控制赤潮、免受软骨藻酸等污染及避免其毒害的发生也是我们面临的重要课题。因此有必要加大对硅藻及软骨藻酸的研究力度，加强对海产品中软骨藻酸的监测，预防食物中毒的发生并为保护海洋生态环境提供有效的途径。

5.5.5.2 生物学特性

硅藻（Diatom）属于植物界硅藻门（Bacillariophyta），为单细胞群体，具有高度硅质化的细胞壁，壳体上由上下两个半壳套合而成，套在上面的称上壳，下面称下壳，上壳的盖板叫盖板，下壳的称底板，缘板部分称壳环带，简称壳环。

硅藻的形态：中心纲有圆形、三角形、椭圆形、卵形、羽形等，羽纹纲有线形、披针形、菱形、舟形、新月形、S形、提琴形等。壳面有各种细微的花纹，壳面中部或偏一侧有一中轴区，包括中心区和中央节。壳缝两端的壳内壁增厚，形成“极节”，有的没有壳缝仅有较窄的中轴区，称为假壳缝，有些种类的壳缝是一条纵走或围绕壳缘的管沟，以极窄的裂缝与外界相通，以许多小孔与外相连称管壳缝。壳缝与原生质相连。

细胞色素体为黄褐色，色素主要有叶绿素a、叶绿素c、β胡萝卜素等，贮藏物质为脂肪小球体。繁殖方法是细胞分裂，产生复大孢子、小孢子和休眠孢子。

硅藻中拟菱形藻属的一些种类能产生软骨藻酸，引起记忆缺失性贝毒中毒（ASP）。拟菱形藻是一种常见的海洋微型藻类，属于硅藻门、羽纹纲、管壳缝目、菱形藻科。细胞呈披针形或菱形，细胞长度为74～142μm，宽度为3～4.5μm。藻体细长，两端尖，两侧对称，末端1/4～1/3相互重叠成直链状群体。单个细胞和群体都有运动能力，可以纵向滑动。运动方式是先朝一个方向滑动几秒，接着朝相反方向滑动。船骨点数目相等。细胞内有两个色素体，位于细胞核两侧，有中央核区。最常见已报道的可引起ASP的拟菱形藻有：尖刺拟菱形藻（Pseudonitzschia pungens，也叫Nitzschia pungens）、多裂拟菱形藻（Pseudo-nitzschia multiseries、Pseudo-nitzschia fraudulenta）以及多列尖刺菱形藻（Nitzschia pungens forma multiseries）（图5-5-21）。

本属可以广泛分布在两极、温带、亚热带和热带等地区，是广温性的近海种类，主要分布在沿岸水域、欧洲各海、加利福尼亚海峡、日本等都有出现。渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海、海南岛沿岸等皆有分布，是我国沿岸海域常见的硅藻类赤潮生物。

5.5.5.3 硅藻毒素

（1）记忆丧失性贝毒（Amnesic shellfish poisoning，ASP）——软骨藻酸（DA）的来源 硅藻也是海洋中最为丰富的微藻，但它的代谢产物除色素、类脂、糖脂等普通产物外研究得不多，目前研究较多的是DA，它是记忆丧失性贝中毒（ASP）的致毒成分。1987年11～12月间，加拿大大西洋沿岸的爱德华王子岛发生一起因食用养殖紫贻贝而引起的食物中毒，中毒156人，死亡3人。中毒者症状奇特，多数在食后3～6h发病，主要表现为腹痛、腹泻、呕吐、流涎，同时出现记忆丧失、意识混乱、平衡失调、不能辨认家人及亲朋好友等严重精神症状。严重者陷于昏睡状态，重症者多为老人，并伴有肾脏损害，其中12人病愈后记忆丧失长达18个月之久。由于其他贝类中毒未见类似症状，因此将这种中毒暂定为“记忆丧失性贝毒中毒”。后经加拿大国立大西洋研究中心的专家们确定，中毒物质为软骨藻酸，并肯定该物质来源于经常在加拿大东海岸形成赤潮的一种长链羽状硅藻（Nitzschia pungens forma multiseries）。该物质最初由竹本常松教授从红藻类——树枝软骨藻（Chondria armata）中分离出来，并确定其结构。从引起中毒的紫贻贝中检出的软骨藻酸含量高达0.3～0.9mg/g。1991年日本从由美国进口的一种大型蟹（Cancer magister）的内脏中检出软骨藻酸，这说明硅藻不仅可以毒化双壳贝，还可毒化其他甲壳类动物。毒化贝类的硅藻在加拿大、日本等许多国家都曾引起过赤潮。除硅藻外，东南亚海域不同季节产的树枝软骨藻该物质含量均高达1000μg/kg。从该海域采集的其他红藻类Jania capillacea、Coelothrixirregularis等也含有大量的软骨藻酸。

（2）软骨藻酸的性质及致病性 软骨藻酸是一种由硅藻产生的强烈的神经毒性非蛋白氨基酸，结构与红藻氨酸和谷氨酸相似，可随海洋食物链传递而被不断浓集，毒素浓度可达相当高的水平。人或动物食用被污染的水产品即可引起中毒。软骨藻酸能够作用于谷氨酸受体丰富的神经细胞、特别是海马和锥体细胞，导致大量细胞外Ca²⁺内流，细胞钙稳态发生异常改变，信号转导紊乱，可引起能量代谢障碍，从而引起神经细胞发生退行性变化。中毒症状主要以胃肠道症状及罕见的神经系统症状为主，包括呕吐、腹部痉挛、头痛、癫痫发作、短时间记忆丧失（图5-5-22）。

（3）ASP贝毒的检测 ASP贝毒的分析方法主要有薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法和毛细管电泳法及液相色谱/四极杆-飞行时间质谱测定等。虽然ASP贝毒发现的较晚，但HPLC对其进行分析测试却很成功，是HPLC对贝毒素的分析应用最成功的例子。HPLC法已被澳洲规范为国家标准方法。在所发表的有关文献中，MichaelA.Q.等人的方法论述的较详细，他们采用了AOAC中对PSP的规范提取方法提取ASP毒素，经SPE纯化后，利用一般C18反相柱以乙腈/水/四氢呋喃作流动相，紫外检测器（UV）检测可获得在242nm处的分离分析谱图，此方法的检测极限为20μg/kg，最低回收率为93%。澳大利亚食品卫生标准法规将此法列为国标。为正确分析回收率，在样品处理时，应尽可能减少酸性溶液在空气中的暴露时间。

5.5.5.4 硅藻贝毒的综合防治

由于ASP贝毒（DA）对人群健康和水产养殖业存在严重威胁，促使很多国家制定措施，投入大量资金，对海产品中藻毒素及贝毒素进行定期监测，前者主要是对藻样离心浓缩；后者取一定量的贝肉，分别经过处理，用HPLC等各种检测方法测定DA的量是否超标，预防食物中毒事件的发生。加拿大制定的法规规定在贝肉中，DA含量不得超过20μg/g。

5.5.6 蓝藻及其毒素

5.5.6.1 食品卫生学意义

蓝藻（Cyanophyta）是最大的一群光合自养原核生物，与人类的关系非常密切，它适应性广，在各种水体中都能生长，多喜生于含氮量较高，有机质丰富的碱性水体中。一般喜较高的温度，有的种类可在70～80℃的温泉中生长，在夏秋季节，由于化学肥料、人畜粪便以及含磷洗衣废水污染水体，造成水体富营养化，湖泊池塘中蓝藻可大量繁殖，形成大量水华或赤潮，造成水体感观性状的恶化，而且有些有毒藻类放出毒素，造成鱼、贝类死亡，严重影响了水产养殖业的发展，对人类的健康也造成了一定的危害。

5.5.6.2 生物学特性

蓝藻又叫蓝细菌（Cyanobacteria）或蓝绿藻（bluegreen algae），为单细胞、丝状或非丝状的群体，非丝状群体为板状、中空球状、立方形等各种形状，但大多数为不定型群体，群体常具一定形态和不同颜色的胶被。丝状群体由相连的一列细胞——藻丝（trichom）组成，藻丝具胶鞘或不具胶鞘，薄丝和胶鞘合称丝体（filament），每条丝体中包含1至多条藻丝。藻丝直径一致或一端或两端明显尖细，藻丝具真分枝或假分枝，假分枝由藻丝的一端穿出胶鞘延伸生长而形成（图5-5-23、图5-5-24）。

蓝藻细胞无色素体、细胞核等细胞器，原生质分为外部色素区和内部五色中央区，含有的色素除叶绿素、胡萝卜素外还含有大量藻胆素（藻蓝素及蓝红素），同化产物以蓝藻淀粉为主，并含有藻毒素，颗粒体五色中央区仅含有相当于细胞核的物质，无核膜和核仁。

细胞壁常由外层果胶质、内层纤维素二层组成，单细胞及非丝状群体常具个体或群体胶被。丝状种类细胞壁外常有胶鞘，有时具分层和颜色。有些科属的少数营养细胞分化形成异形胞（heterocyst），有的种类含有伪空泡，主沉浮及遮光。蓝藻生殖一般分为细胞分裂，或以段殖体（hormogonia）生殖，也有的形成各种孢子，不产生具有鞭毛的生殖细胞，没有有性生殖。

近年来，随着工农业的发展和环境的变化，排入水体的各种污染物不断增加，从而加速了湖泊富营养化的进程，使得浮游藻类大量繁殖。淡水藻类中，毒性最强、污染范围最广且最严重的藻类多为蓝绿藻（Cyanobacteria或blue-green algae），有蓝藻门的颤藻属、 尖头藻属、 鞘丝藻属、 微囊藻属、 鱼腥藻属、 细小隐球藻属，其他还有甲藻门的裸甲藻属、裸藻属及绿藻门部分藻种。包括明胶颤藻（Oscillatoria agardlii）、念珠藻（Nostoc）、泡沫节球藻（Nodularia spumigena）、水华鱼腥藻（Anabaena flosaguae）、铜绿微囊藻（Microcystis auerogenosa）、水华束丝藻（Aphanizomenon flosaguae）等种类。根据美国环境保护署公布的资料，中科院水生研究所采集的数百个蓝绿微囊藻藻样，经检测，其中80%以上均能产生毒素。蓝藻毒素毒力存在种群差异，同一种群内不同生态环境下亦表现出毒力差异。

常见有毒蓝藻主要有以下几种：

① 铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）又称Microcystis flosaquae。属于色球藻目微囊藻属，细胞球形，多数具有气泡，可向三个方向进行分裂，常由几个到上百个细胞形成克隆群体，是水华形成的主要藻类，常见于营养丰富的淡水水溪或河口，在夏季的中下旬易形成水华。水华期间，大量的藻覆盖在水面，一尺之下不见手指。在平静的水面仿佛有人倒了一层油漆。若被风或其他气流吹到高盐水溪，藻便不能存活，死的藻体呈黄绿色。夏季在营养丰富的水中大量繁殖，形成水华，并可产生微囊藻毒素，危害人及水生动物。

② 巨大鞘丝藻（Lyngbya majuscula）颤藻科（Oscillatoriaceae）藻体黑褐色或蓝绿色，丝状体，有一明显无色的厚鞘，约1μm厚。细胞扁平，直径10～50μm，宽度为高度的6～15倍，单列排列，簇生，高2～5cm。只有无性生殖，利用细胞分裂以增长，或断裂成数段，以增加数量。生长于潮间带上、中部石沼或泥地上，七月至十二月为生长期。属于热带性海藻，广布中国台湾、中国大陆（厦门）、菲律宾、马来西亚、印尼、夏威夷、斯里兰卡等地。可产生溴化海兔毒素（aplysiatoxin）和脱溴海兔毒素（debromoaplysiatoxin），引起中毒。 另外，水华鱼腥藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻、水华束丝藻等均是引起水华的常见藻种。

5.5.6.3 蓝藻毒素

（1）毒性分类 目前，已发现的藻毒素种类已逾40种之多。按其毒性可以分为如下几类。

① 肝毒素（hapatotoxins）肝毒素为铜绿微囊藻（Microcystis auerogenosa）、水华鱼腥藻（Anabaena flosaguae）、泡沫节球藻（Nodularia spumigena）、明胶颤藻（Oscillatoria agardlii）以及念珠藻（Nostoc）等产生，它是由7个或5 个氨基酸组成的环肽。现已知有60 多种异构体，其中具代表性且分布最为广泛的为微囊藻毒素（Mycrocystin，即MC），它有MC-LR、MC-RR、MCYR、MC-LW、MC-LF，3-去甲基MC-LR、3-去甲基MC-RR等衍生物。此类毒素水溶性强且较能耐高水温，可抑制和控制许多生化过程中的生物体蛋白磷酸化酶1和2 a的生成；能够作用于肝细胞表面的特异性受体，作用机理为肝细胞骨架受损，微丝向细胞中心收缩，肝脏原有的组织结构变形，血液汇集向肝脏而使体循环缺血。大剂量作用将直接导致急性肝损伤，小剂量的慢性刺激将可诱发肝癌，并且和其他一些肝肿瘤促进剂具有协同作用。50～70μg/kg的微囊藻毒素腹腔注射小白鼠，2 h 内可致其低血容量死亡。

② 神经毒素（Neurotoxins）类毒素- A（anatoxin -A）为水华鱼腥藻、水华囊丝藻（Aphanizomenon flosaguae）以及螺旋颤藻（Oscillatoria spirulina）所产生。化学成分为仲胺赝碱，这是一种强烈的神经肌肉兴奋阻滞剂，对小白鼠的半数致死量LD₅₀为200μg /kg，中毒动物因呼吸肌瘫痪而死亡。类毒素-AS（anatoxin - AS）也是水华鱼腥藻所产生，为带鸟嘌呤的有机磷酸酯，对胆碱酯酶有很强的不可逆抑制作用。小鼠LD₅₀为20μg / kg。这类毒素的致死作用很快，常使饮用含毒素水的牲畜死在水边。

石房蛤毒素（saxitoxin）及新石房蛤毒素（neo -saxitoxin）都是水华束丝藻（Aphanizomenon flosaguae）所产生，结构为赝碱，即以前所发现的蛤麻痹毒素（paraiytic sheiifish poison，PSP）。为蛤类吞食藻类后富集在体内的藻毒素，其作用为阻滞细胞膜上的钠通道，对小鼠LD₅₀为10μg/kg。

③ 细胞毒素 藻类次级代谢物中已发现多种细胞毒素，具有很强的杀细胞作用，有的还有促进癌变的作用。有关研究用叙利亚金黄地鼠胚胎细胞（SHE），通过Admas试验和体外微核试验研究微囊藻素的遗传毒性，推测毒素可能在染色体水平上或基因调控过程中影响细胞的分裂，而对DNA本身无直接损害。能产生这些种类毒素的藻种属范围很广，其毒性作用及其机理尚待进一步研究。

在所有的淡水藻类中，毒性最强、污染范围最广且严重的就是蓝藻门的一些种类，在其五十多个属中，至少有20个属的50多种可以产生毒素，其中较为常见，研究较多的主要有铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、水华鱼腥藻（Anabaena flos-aquae）、水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae）、阿氏颤藻（Oscillatoria agardhii）、颤藻（ Oscillatoria rubescens）和泡沫节球藻（Nodularia spumigena）等。这些藻产生的毒素按其结构可分为肝脏毒素（多肽毒素）、神经毒素、其他毒素等三类。此外，少数蓝藻种类又可产生SXT 和neo-SXT等PSP毒素。

（2）毒素的性质及致病性

① 多肽毒素的性质及致病性 多肽毒素可由微囊藻、鱼腥藻、节球藻、念珠藻、颤藻等产生，是蓝藻毒素中较为重要、研究较多的毒素，主要由铜绿微囊藻、水华鱼腥藻等产生的微囊藻毒素（microcystin，MCYST）和泡沫节球藻产生的节球藻毒素（nodularin，NODLN）组成。由于是以肝毒性为主，因此又称肝毒素。有资料表明，饮水中的藻类肝毒素污染可能是除肝炎病毒和黄曲霉毒素以外导致肝癌的第3种原因。

微囊藻毒素（图5-5-25）是由Bishop首先于1959年发现，1988年Rinehart确定其分子结构。MCYST为一环形七肽。结构中有一Adda结构，它为一特殊的β氨基酸（3-氨-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10苯基-4，6-二烯酸），该结构是所有已知蓝藻肝毒素的共同结构，对毒素的生物活性有很大影响。研究发现，去除Adda后毒素的毒性降低。目前已知MCYST有20多种，其中研究较详细的有MCYST-LR，MCYST-RR，MCYST-YR，急性毒性以MCYST-LR最强，经口喂饲，小鼠LD₅₀=42μg/kg。MCYST能抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A的活性，有极强的促肿瘤作用。因此，即使是低浓度的MCYST，长期存在于饮用水中，也可能使人患上慢性肝病。它还是至今所知的最烈的致肝癌物。鉴于它的巨大危害，WHO制定了饮用水中MCYST的控制标准（1μg/L），目前英美等多个发达国家已采用此标准。

另一种蓝藻肝毒素为节球藻毒素（nodularin，NODLN）（图5-5-26），是最先发现的蓝藻毒素，由泡沫节球藻产生。它是单环五肽，结构与MCYST相似，含有Adda，也是蛋白磷酸酶PP1和PP2A的烈性抑制剂。节球藻毒素的LD₅₀为60μg/kg鼠体重。

除了以上两种，还有一种称为拟筒孢藻毒素或简胞藻素（cylindrospermopsin）的毒素，有时也被归为肝毒素。它能以渐近的方式损伤包括肝脏在内的大多数器官，最早是在澳大利亚的热带水华蓝藻（Cylindrospermopsis raciborskii）中发现的，后来，又陆续从日本及以色列的其他蓝藻中得到。它是带有环状胍基的生物碱类物质，不抑制蛋白磷酸酶PP1、PP2A和PP3，中毒症状也与MCYST不完全相同。

实验表明，在小鼠肝脏的细胞液成分中NODLN和MCYST均能增强蛋白磷酸化，降低体外蛋白磷酸酶的活性，抑制大田软海绵酸对其受体的结合。由于大田软海绵酸是PP1和PP2A的强抑制剂，因此推测NODLN和MCYSTs也是PP1和PP2A抑制剂。体外实验发现，MCYST和NODLN可抑制PP1和PP2A的活性，从而提高磷酸化蛋白质的量，导致原代培养肝细胞的形态发生改变，并认为这可能是肝脏毒性的过程。MCYSTS和NODLN对肝脏的毒性效应基本相同。腹腔注射MCYST可使小鼠和大鼠在1～3h内死亡，小鼠腹腔注射NODLN后2～3h内死亡，LD₅₀为50μg/kg。死前出现嗜睡、竖毛、苍白、耳朵及脚趾和尾部冰冷、后肢瘫痪、呼吸急促等症状。大体可见肝脏充血、肿胀，占体重的8%～10%（正常对照为4%～5%）。组织病理学检查可见肝脏大面积出血，相应部位的肝血窦破坏，并可观察到这些部位坏死的早期征象。

② 生物碱毒素的性质及致病性 生物碱毒素也叫神经毒素，由鱼腥藻、束丝藻、颤藻和束毛藻（Trichodesmium）等产生。已知的神经毒素主要有以下五种：anatoxin-α、homoanatoxin、anatoxin-α（s）、saxitoxin和neosaxitoxin。它们的化学成分是生物碱，因此，作用时间非常快。

1977年Denlin首先从水花鱼腥藻NRC-44-1中分离出了鱼腥藻毒素-α（anatoxin-α）（图5-5-27），证明它是一种神经毒碱，分子量为166kDa，小鼠的90%致死剂量为0.3mg/kg。鱼腥藻毒素-α是低分子量的仲胺，结构为带鸟嘌呤的有机磷酸酯，具有很强的烟碱样神经肌肉去极化阻断作用，动物中毒后出现角弓反张、流涎、呼吸停滞，动物在几分钟内死亡。小鼠LD₅₀为250μg/kg。鱼腥藻是第一个报道产生鱼腥藻毒素的蓝藻，现已从水华束丝藻、颤藻、铜绿微囊藻等中分离出来。

从水华鱼腥藻NTL-527-17中提取出一种致死作用比anatoxin-α强十倍的神经毒素，并同时观察到流涎现象，将它命名为鱼腥藻毒素-α（s）[anatoxin-α（s）]。中毒症状与anatoxin-α相似，但结构完全不同。它为N-羟基谷氨酸甲基磷酸酯，是乙酰胆碱酯酶的烈性抑制剂。

homoanatoxin与anatoxin-α 是同系物，从一种颤藻（Oscillatoria rubescens）中得到，也是烈性的神经肌肉阻断剂。毒性比anatoxin-α 稍低，LD₅₀为250μg/kg鼠体重。

saxitoxin和neosaxitoxin最初在水华束丝藻（Aphanizomenonflos-aquae）中发现，因而，被称为aphanotoxinⅠ和Ⅱ。后来证实它们就是已知的海洋甲藻麻痹性贝毒毒素saxitoxin和neosaxitoxin。saxitoxin也在鞘丝藻（Lyngbyawollei）、鱼腥藻以及一株颤藻中检测到。经研究发现，用saxitoxin给动物染毒后出现共济失调、呼吸困难、肌肉痉挛颤动，最终因呼吸肌瘫痪而死亡。

③ 其他毒素及其致病性 除以上两类毒素外，还有叶喋啶类、脂多糖类毒素。不同藻种分离出的脂多糖类物质，其组成和性质不同，可能与人群胃肠炎暴发有关。此外，还发现多种细胞毒素均有很强的杀细胞作用和抗生物作用，有的还有促癌作用。从巨大鞘丝藻（Lyngbya majuscula）中分离出溴化海兔毒素（aplysiatoxin）和脱溴海兔毒素（debromoaplysiatoxin），该毒素最早发现自食藻软体动物长尾背肛海兔（Styocheilus longicauda）的消化腺，因此命名为海兔毒素。此外，从墨绿颤藻（Oscillatoria nigriviridis）和钙生裂须藻（Schizothrix calcicola）中也分离到上述两种毒素。Stallard及Faulkuer认为，海兔能浓集溴元素，且其消化腺的各种组分中已鉴定为溴化倍半萜。慢性溴中毒的特征表现为共济失调、震颤及幻觉等，溴在血浆中的半衰期长达12d，故海兔致人类的食物中毒可能是一种亚急性有机溴中毒。此类中毒主要表现为全身刺痛、发热、呕吐、腹泻，继而面部、肢体和手足的肌群出现自发性收缩、震颤、共济失调等神经紊乱症状，最严重时出现呼吸困难，极度烦躁及视物扭曲。患者最后病愈出院，但留有口周肌肉抽搐的后遗症。

5.5.6.4 蓝藻毒素的检测

① 生物学测定 生物测试主要采用毒理学的测定方法。生物学方法包括两种，一是根据微囊藻毒素和节球藻素对蛋白磷酸酶的抑制作用进行毒素含量测定，二是利用毒素的毒性直接进行动物实验。生物学测定被认为是筛选水华物质和实验培养藻株提取物的首选典型测定方法。其优点是：比较便宜，能够在几小时内测出结果，并可对测定物质进行毒性定性和定量分析，从中毒症状区分是肝毒素还是神经毒素，甚至是不同的神经毒素。缺点是不能检测到低含量的毒素，特别是对处理过的饮水；不能区分不同毒素的同系物；另外，还需要应用一定量的动物，特别是哺乳动物。

② 毒素化学分析和结构鉴定 迄今为止，已发现的蓝藻毒素几乎都是水溶性毒素。应用红外吸收光谱法、质谱法和核磁共振法是确定化合物分子量和结构式的强有力工具，获得的毒素物理性状为其他化学分析方法提供了依据。化学检测法主要有TLC法、HPLC法、GC-ECD法等。HPLC是蓝藻毒素分离和鉴定的必要手段之一。紫外检测器是HPLC应用最普遍的检测器。微囊藻毒素和节球藻素的最大吸收波长分别为238nm和227nm。采用HPLC，微囊藻毒素的检测限约为10～20μg/L。

③ 免疫检测 最有可能成为检测蓝藻毒素的方法是免疫检测方法。目前只有肽类毒素能够应用免疫检测方法。由于肽类毒素是半抗原，只具有免疫反应性，但没有免疫原性，不能激发机体免疫应答，产生的抗体既能够与肽类毒素结合，也能与载体结合。应用微囊藻毒素-乙二胺-牛血清白蛋白免疫兔子产生的多克隆抗体采用酶联免疫吸附实验（ELISA），可检测到0.05～1.0ng/mL的微囊藻毒素含量，此多克隆抗体与所有微囊藻毒素和节球藻素具有良好的交叉反应，因此能够测定出所测目标中肽类毒素的总量。吉林大学（周玉、柳增善）较早地研究出微囊藻毒素单抗，并建立了ELISA快速检测方法，对水样品检测效果很好。

另外，1995年Dermott从免疫鸡的鸡蛋中提取抗体，此抗体能够识别MCYST-LR、MCYST-RR和其他形式的肝毒素，在水中能够检测的最低浓度为95pg/mL。Yoshio应用MCYST-LR白蛋白、卵清蛋白连接作为免疫原生产单克隆抗体和产单克隆抗体杂交瘤细胞，此单克隆抗体与MCYST-LR和其他微囊藻毒素反应，同时也与有毒或无毒的铜绿微囊藻提取液发生反应，有可能是此单克隆抗体能够识别微囊藻毒素的一般结构。日本MBS公司现已将单克隆抗体制成微囊藻毒素的ELISA试剂盒，可检测到0.05～1.0μg/mL的微囊藻毒素，其灵敏度可达HPLC的1000倍。ELISA已成功地用于检测饮水和动物脑组织中微囊藻毒素的含量，它有可能发展成为检测蓝藻肽类毒素的快速、简便、高效的免疫方法。Mercodia公司已在我国销售微囊藻毒素、节球藻毒素、柱孢藻毒素ELISA快速检测试剂盒，由伊普瑞斯公司代表；金达清创独立研发制造的微囊藻毒素检测试剂盒、博奥通科科技（北京）有限公司微囊藻毒素检测试剂盒等多家商售。

5.5.6.5 蓝藻水华的控制

由于饮用水源水的富营养化，多数水源水中发现了产毒素的藻类。饮水中的藻毒素严重威胁人类健康，而常规的水处理方法不能有效去除藻毒素。所以，应采取补救方法以减少饮水者的发病风险。

① 控制湖水中氮和磷含量，是控制湖泊藻类繁殖的根本措施。加强水环境管理，改变湖泊水环境管理的混乱局面，对湖泊资源开发、利用、保护中的有关立法，规划、监测、科研实行统一领导和管理，建立水环境保护的权威机构，由按行政区划分块管理过渡到以流域为单元的综合防治和管理。另外，制定实施环境管理、保护的法律、法规，提高群众的环境意识及加强公众参与等有利于环境保护的措施。鼓励和宣传湖泊周围居民尽量使用无磷洗涤剂，也是极为重要的。

② 应用外源污染的处理技术，实行截污工程，将工业废水、生活污水收集起来，集中处理后排放。常见的污水除磷技术有化学沉淀法、晶析法、生物法除磷。尤其是生物法是目前被认为是最有前途的措施而被研究应用。氮的去除法有硝化、脱氮组合的生物处理法（如A/O、A2/O法及SBR法）、氨气提取法、离子交换法、反渗透法、电渗析法等物化处理法两类。

③ 湖内污染消减，湖泊底泥是湖水中营养盐的另一重要来源，在减少外源性营养盐入湖后，浅型湖泊较深型湖泊更难恢复，其中磷浓度的回弹主要来自湖泊底泥的磷释放。清除湖泊底质沉积物及抑制泥中氮、磷的释放是控制内负荷的有效途径。常规方法是：疏浚底泥、引水稀释、全层曝气复氧防止磷从底泥中溶出或投加化学药剂固定、惰化底泥中的磷。其他消减湖泊内负荷的方法有：集水区绿化、改善土地利用方式、设置前置库、半自然湿地系统、水陆交错带，及水生植被恢复、生物操作、化学除藻、紫外线杀藻等，目的是控制水源污染和加快湖泊生态系统恢复速度。

④ 改进水厂净水工艺富营养化水源地的治理，是一个长期而复杂的过程，对已被藻类污染的饮用水源水，除采取以上的环境治理措施外，还应积极开发有效地净水工艺，消除藻类污染的危害，保证发生“水华”地区的公众健康。目前应用的方法有：气浮技术，氧化法生物预处理，吸附，膜法如反渗透（RO）、超滤（UF）、微滤（MF）和纳滤（NF）。膜过滤工艺能有效地去除水中嗅味、色度，显著减少细菌在供水系统中繁殖。

采用什么方法根据具体情况，如自然条件，经济力量，环境目标等。