微囊藻毒素毒作用机制研究进展
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项目解读 微囊藻毒素
《生活饮用水卫生标准》GB5749- 项目解读微囊藻毒素(1) 1 概述 微囊藻毒素 藻毒素主要的结构特征为N-甲基脱氢丙氨酸及两个L-氮基酸残基x和Z,根据1988年制定的微囊藻毒素(Microcystins或MCYST)命名法规定．x,Z二残基的不同组合由代表氨基酸的字母后缀区分。常见的有LR，RR，YR三种毒素,L，R,Y分别代表亮氨酸，精氨酸，酪氨酸。微囊藻毒素的一般结构为环(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z—Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸)，其中Adda(3氨基9-甲氨基2，6，8-三甲基10-苯基-4，6-二烯酸)是微囊藻毒素生物活性表达所必须的。已证实微囊藻毒素是一种肝毒素，能抑制蛋白质磷酸酯酶，从而帮助解除对细胞增殖的正常的制动作用，促进肿瘤的发育。微囊藻毒素虽然主要存在于藻细胞中．但研究表明藻细胞死亡解体后·不断有藻毒素释放到水体，对人类的饮用水源造成危害，已证明某些地区的肝癌高发率与饮用水源中的水华大量发生有关。微囊藻毒素是一类具生物活性的单环七肽，这类毒素主要由淡水藻类铜绿微囊藻(Microcystins aeruginosa)产生，此外其他种类的微囊藻，如绿色微囊藻(M．viridis)、惠氏微囊藻(M．wesenbergii)以及鱼腥藻(Anabaena)、念珠藻(Nostoc)、颤藻(Oscillatoria)的一些种或株系也能产生这类毒素。目前所检测到的微囊藻毒素异构体已超过50多种。 微囊藻毒素有不同的脂多糖和极性．毒性也不同，微囊藻毒素-LR是最早被阐明化学结构的藻毒素．在对藻毒素的研究中也多以它作为研究对象。它是一个环状的7肽分子，分子量约为1000道尔顿，许多国家出现的由藻毒素引发的事件大都
微囊藻毒素检测方法的研究进展
微囊藻毒素检测方法的研究进展 湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使水体的生态结构和功能发生变化，导致藻类特别是蓝藻（Cyanobacteria）的异常繁殖生长而出现的蓝藻水华现象。随着水体富营养化的加剧而引起有害藻类水华（HAB,harmful algal bloom）的频繁发生已成为国内外普遍关注的环境问题。当蓝藻水华严重时，水面形成厚厚的蓝绿色湖靛，散发出难闻的气味。不仅影响人的感官，破坏了健康平衡的水生生态系统，而且因藻细胞破裂后释放出多种藻毒素而对人和动物的饮用水安全构成了严重的威胁。世界上25%~70%的蓝藻水华污染可产生藻毒素，在已发现的各种不同藻毒素中，微囊藻毒（Microcystins,MC）是目前已知的一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类。在20世纪80年代对全国范围内的水源水质进行过全面的调查，结果表明34个湖泊中有一半以上的湖泊面积处于富营养状态。进入20世纪90年代，全国淡水水体富营养化日益严重，涉及范围不断扩大。通过对各大饮用水水源及各种湖泊的监测表明，在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7~8个月，而天然水体蓝藻水华80%是产生毒素的。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60%~87%，源水中微囊藻毒素浓度从130ng/ml~2μg/ml，经加氯处理后的浓度也在0.09~0.6μg/L之间。淡水水源受到微囊藻毒素的检测方法的研究日益深入，需要建立一种简单、快速、准确的系统的检测方法。 1 微囊藻毒素简介 1.1 微囊藻毒素 淡水藻类通常以蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、隐藻、裸藻、金藻、黄藻等8个门为主。蓝藻门是已知的产生毒素最多的门类，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素（Microcystins,MC）。它是一种肝毒素，是肝癌的强烈致癌剂。 1.2 微囊藻毒素的结构 Louw认为，微囊藻毒素是一种具有强烈慢性肝脏中毒特征的生物碱。Hughes等人在1958年发现并分离得到铜绿微囊藻NRC-1有毒品系。1959年Bishop等人对铜绿微囊藻NRC-1有毒品系的毒性做全面研究，发现这种微囊藻毒素是由7种氨基酸组成的小分子环状多肽，为单环结构：D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-谷氨酸-Mdha。其中Mdha是一种特殊的氨基酸；Adda为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸；X和Y为两种可变L氨基酸。目前已鉴定的约有65个微囊藻毒素变式，其中多数毒性较高，如MC-LR，MC-RR和MC-YR等。 1.3 微囊毒素的产生 MC是细胞内毒素，它在细胞内合成，细胞破裂后释放出来并表现出毒性。由于它有很小的体积（分子量1000左右）、环状结构及其氨基酸的特殊结构，一般认为它不在核糖体内合成，而是由肽合成酶复合体合成的生物活性小肽，类似于在一些杆菌和真菌中小肽的合成。这些小肽大多是抗生素、免疫抑制物和一些对动物和植物有毒的物质。关于微囊藻毒素产生的机理有很多假设，但目前为止尚无令人满意的结果，现在常提到的有环境因素和遗传因素。微囊藻毒素受光照、温度、营养盐等多种环境因素影响，其中光照可起到非常重要的作用。但遗传论者认为微囊藻毒素的合成是由毒素肽合成酶基因多基因控制的，并由肽合成酶复合体合成（非核糖体合成的多肽）。 1.4 微囊藻毒素对生物的影响 因为MC主要以肝脏为靶器官，当动物被灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚弱、呼吸沉重、皮肤变白、呕吐、腹泻、毛立和嗜睡等。如猴子的中毒症状为昏迷、肌肉痉挛、呼吸急促、腹泻等，在数小时内或几天内死亡。1987年Brook WP用HC标记的MC-LR腹腔注射染毒小鼠，1分钟后肝脏内出现总标记的70%，3小时后肝脏内积聚的MC-LR占总量的90%，表明肝脏是MC-LR分布的主要器官。它不仅对动物有影响，而且对植物也有一定的影响。Mcelhiney等发现MC-LR的存在可对茄属植物的生长和豆类植物根的发育产生不良影响。Singh等研究了MC对藻类、微生物和真菌生长的效应，发现在初始50mg/L的MC可完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生长并使藻细胞溶解。观察到了MC对二氧化碳的吸收和光合作用的不良影响，
饮用水中微囊藻毒素处理工艺
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(2), 282-289 Published Online April 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/1e17058747.html,/journal/aep https://https://www.360docs.net/doc/1e17058747.html,/10.12677/aep.2020.102032 Treatment Process of Microcystin in Drinking Water Siqi Shi, Jianhua Li College of Environment Science and Engineer, Tongji University, Shanghai Received: Mar. 28th, 2020; accepted: Apr. 22nd, 2020; published: Apr. 29th, 2020 Abstract The eutrophication has led to the increasing popularity of freshwater cyanobacteria blooms. The concentration of algae toxin in water increases rapidly with the proliferation of cyanobacteria. Microcystin (MCs) is a strong hepatotoxin and has carcinogenicity, which attracted widespread attention. In this article, author mainly introduced the research on the removal of intracellular and extracellular (lysed) algal toxins, introduced the process of removal of algal toxins from three aspects of physical methods, chemistry, and biology. This passage also summarizes the current treatment process simply and introduces the outlook. Keywords Algal Toxins, Microcystin, Degradation, Intracellularalgal Toxins, Extracellular (Lysed) Algal Toxins 饮用水中微囊藻毒素处理工艺 石思琦，李建华 同济大学环境科学与工程学院，上海 收稿日期：2020年3月28日；录用日期：2020年4月22日；发布日期：2020年4月29日 摘要 水体富营养化导致淡水蓝藻水华爆发日趋普遍。水体中藻毒素含量随蓝藻的大量增殖而快速升高，其中微囊藻毒素(MCs)是强烈的肝毒素，具有致癌性而引起广泛关注。文中主要介绍了去除胞内和胞外(溶解)藻毒素的相关研究，从物理方法、化学、生物三个方面介绍藻毒素去除工艺，并对目前的处理工艺进行
微囊藻毒素在土壤中的污染特征及迁移转化规律
目录 摘要................................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................................... I II 目录................................................................................................................................................ V 1 绪论 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.1.1 微囊藻毒素的来源 (1) 1.1.2 微囊藻毒素的化学结构和理化性质 (1) 1.1.3 微囊藻毒素的毒性及污染状况 (3) 1.1.4 微囊藻毒素的产生机理 (5) 1.1.5 微囊藻毒素的控制方法 (6) 1.1.6 微囊藻毒素在土壤环境中的研究现状 (7) 1.2 研究框架 (10) 1.2.1 研究目的与意义 (10) 1.2.2 研究内容与方案 (10) 1.2.3 研究创新点 (11) 2 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的污染特征及风险评价 (12) 2.1 材料与方法 (12) 2.1.1 仪器与试剂 (12) 2.1.2 样品采集与预处理 (12) 2.1.3 微囊藻毒素测定与质量控制 (13) 2.1.4 风险评价方法 (14) 2.1.5 数据处理 (15) 2.2 结果与讨论 (15) 2.2.1 滇池周边农田土壤中3种典型微囊藻毒素的含量水平与分布特征 (15) 2.2.2 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的健康风险评价 (16) 2.2.3 滇池周边农田土壤中微囊藻毒素的生态风险评价 (17) 2.3 小结与展望 (18) 3 三种典型微囊藻毒素在土壤中的降解行为研究 (19) 3.1 材料与方法 (19) V
藻毒素检测方法
藻毒素检测方法 原理： 样品中的微囊藻毒素与微囊藻毒素酶标记物竞争结合数量有限的抗体结点。 测试孔中包被有抗免IgG，用于捕获加入的免抗微囊藻毒素抗体，微囊藻毒素酶标记物和样品中的微囊藻毒素竞争结合数量有限的抗体结点，抗体与测试板中包被抗免IgG结合。 注意：颜色与微囊藻毒素的含量成反比。 较深的颜色=较低的浓度 较浅的颜色=较高的浓度 所需仪器： 仪器型号规格生产厂商大致价格数量 酶标仪及连带电 脑Bio-rad 680型30000-40000 1台 洗板机Bio-rad 1575 32000 1台移液器Acura（范围：20~200μl）1881 1支八通道精密移液 器Acura（范围：20~200μl）4993 1支 一次性移液器吸 头 （50μl、100μl）恒温培养箱37℃ 分析实验室专用 纯水机超纯水或去离子水(符合分析实验室用水国家标准GB6682一级水) 试剂盒 美国Beacon微囊藻毒素 定量检测试剂盒 3600 所需其它实验材料： PE手套、封口膜（保鲜膜）、振荡器（96孔板振荡器） 步骤： 1．将所有试剂及样品置于室温下。
2．从铝箔袋中拿出要求数量的微孔条，放入干燥剂并重新封好袋子以免微孔条受潮。3．稀释100倍浓缩清洗液为1倍清洗液，例：取5ml 100倍清洗液到500ml洗瓶中并加入495ml蒸馏水。 4．吸取50μl酶标记物到微孔板的每个孔中。 5．吸取50μl标准，阴性对照，样品到对应微孔中，必须保证每种溶液使用干净的吸头吸取，避免交叉污染。 6．加入50μl抗体溶液到每个小孔中。 7．快速震荡使孔中的溶液混合，并敷上薄膜，或者微孔板可以放在振荡器上震荡孵育，从而达到在孵育期间持续震荡的效果。 8．37℃孵育30分钟。 9．孵育完后，去掉封口膜将微孔中的溶液倒入水槽中，用1倍清洗液清洗完全充满微孔，震荡后倒掉，重复四次，总共五次洗板。在吸水纸上拍打，尽可能将水拍干。10．每个微孔中加入100μl底物溶液。 11．盖上小孔并37℃孵育30分钟。 12．按照加底物的顺序每孔中加入100μl停止液。停止液为1 N盐酸，需小心操作。13．450nm下读板，如果酶标仪有双波长，可同时测605或650nm双波长。 14．如果酶标仪可以处理数据，可用半对数线性或4参数曲线拟合，如果为手动计算，则可按照以下部分进行。
地表水中微囊藻毒素的危害与控制综述
[收稿日期] 2003-06-26 [基金项目] 广东省科技攻关项目(2003C32902),广东省水利厅水资源保护重点项目 [作者简介] 王朝晖(1968-),女,副教授,副教授,研究方向:污染生态学和生态毒理学. 地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述) 王朝晖1, 许忠能1, 胡 韧1, 林秋奇1, 韩博平1, 章诗芳2 (1.暨南大学水生生物研究所,广东广州510632; 2.广州市自来水公司水质部,广东广州510160) [摘 要] 微囊藻毒素(microcystin ,MC )是一类环状多肽类物质,具有很强的肝毒性.微囊藻毒素在我国淡水水体分布广泛,许多大型水体和供水水库都已发生微囊藻水华,一些城市饮用水源受到污染.检测水体微囊藻毒素的方法主要有高效液相色谱(HP LC )和酶联免疫法(E LIS A ),但目前仍缺乏一种快速、经济的常规检测方法.要控制饮用水源中微囊藻毒素的含量,除了物理、化学、生物等去除手段外,水体富营养化防治是最有效、也是最根本的控制手段. [关键词] 微囊藻毒素; 地表水; 肝毒素; 监测技术; 控制方法 [中图分类号] X 17115 [文献标识码] A [文章编号] 1000-9965(2004)01-0110-06 我国城市饮水的主要来源为河流、湖泊(含水库)等地面水体.随着工农业的发展以及生活水平的提高,大量富含营养物质的工农业废水和生活污水排入水体,使水体富营养化进程加快、程度加剧.其结果导致一些小型的耐污性蓝绿藻大量繁殖生长,水华时常发生.许多蓝藻能产生以微囊藻毒素(microcystin ,MC )为代表的毒素,危害人类健康[1].目前我国已有许多饮用水源发生蓝藻水华并监测出微囊藻毒素[2～5].本文介绍了微囊藻毒素的来源、危害、检测、控制方面的研究动态及其在我国地表水中的分布和危害,为水资源特别是饮用水资源的保护和可持续发展提供参考. 1 微囊藻毒素的来源及结构和性质 微囊藻毒素(MC )是由蓝藻中的微囊藻属(Microcystis )、鱼腥藻属(Anabaena )、颤藻属(Oscillatoria )及念珠藻属(Nostoc )的某些种类或品系产生的次生代谢产物[1]. MC 是一类单环七肽物质,一般结构为环(D -丙氨酸-L -X -赤-β-甲基-D 异天冬氨酸-L -Y-Ad 2da -D -异谷氨酸-N -甲基脱氢丙氨酸,其中Adda 为一种特殊的氨基酸,结构为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸,X 、Y 为两种可变的L 氨基酸.由于X 、Y 两种L 氨基酸的不同以及天冬氨酸、脱氢丙氨酸的甲基化(去甲基化),可以构成不同的异构体,目前已从不同的微囊藻藻株中分离鉴定出60多种异构体,其中存在最普遍也是含量较多的是LR 、RR 、Y R ,其中L 、R 、Y 代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸. 由于环状结构和间隔双键,微囊藻毒素具有相当的稳定性,加热到300℃很长时间仍未能使之分解,而且尽管它们是多肽类物质,但普通的蛋白质水解酶对它们不起作用[6].微囊藻毒素在阳光下也较稳定,但在蓝藻色素存在的条件下或在微生物的作用下,光降解速度加快[7]. 第25卷第1期2004年2月 暨南大学学报(自然科学版) Journal of Jinan University (Natural Science ) Vol.25No.1 Feb.2004
微囊藻毒素研究进展
微囊藻毒素研究进展 王雪艳1，聂晶晶2 1大连海事大学环境科学与工程学院（116026） 2云南农业大学资环学院（650201） E-mail：wangxyan@https://www.360docs.net/doc/1e17058747.html, 摘要：微囊藻毒素(Microcystins，MCYSTs，MCs)为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素，从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs巳的研究已有较多报道。本文综述了MCs的具体的概念、对生物的影响，并对关于MCs在产生机理、分离检测方法和水处理过程中的去除方法等方面的研究进展，并对目前研究的不足提出了几点意见。 关键词：微囊藻毒素，水华，毒素，藻类植物 1.前言 日趋严重的水体富营氧化使水华(Water bloom)发生已成为全球性的环境问题。我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种，主要为有毒的蓝藻，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素(Microcystins，MCYST)。近年来，由于饮用藻毒素污染的水体，而导致家禽、野生动物中毒，甚至死亡的事件频繁发生，藻类毒素对人体健康的危害已引起了人们的关注。我国的一些饮用水水源也已受到了有毒藻类的严重污染。本文就微囊藻毒素对生物危害、采集、检测及去除微囊藻的方法作了简单的介绍，着重在于微囊藻毒素的产生与环境的关系的介绍。 2.微囊藻毒素（MCYST） 2.1 微囊藻毒素 淡水藻类中，毒性最强、污染最广、最严重的是蓝藻门。目前已肯定的有毒藻类有铜锈微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻及念珠藻等。这些藻类不只产生一种毒素，如环境发生变化，一种藻类可产生几种毒素。它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈致癌剂[1]。虽然在1878年Francis就最早报道了泡沫节球藻会对动物产生毒害作用，但人们对藻类分子结构的认识还不满40年。1959年Bishop首次分离出藻毒素后，不断有相关报道发表。美国、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等lO多个国家都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成，并分离出有毒藻株[2]。我国的东湖、巢湖、太湖、滇池、淀山湖、黄浦江等饮用水水源及各种湖泊在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7—8个月，而天然水体蓝藻水华80％是产毒的[3]。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60％一87％，源水中微囊藻毒素浓度从130ng／ml一2ug／ml不等，经加氯处理后的浓度也有0．09—0．6ug ／L不等[4]。由此可见淡水水源受到微囊藻毒素污染的严重状况。 2.2 微囊藻毒素对生物的影响 MCYSTs主要以肝脏为靶器官[5-6]。动物经灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚 - 1 -
水中微囊藻毒素测定
编号： 作业指导书水中微囊藻毒素的测定高效液相色谱法 临江市环境保护监测站
1、方法提要 微囊藻毒素在238nm下有 1、方法的适用范围 本标准规定了高效液相色谱法和间接竞争酶联免疫吸附法测定水中微囊藻毒素（环状七肽）的条件和详细分析步骤。 本标准适应于饮用水、湖泊水、河水、地表水中微囊藻毒素的测定。 样品中微囊藻毒素的检出限：高效液相色谱法和酶联免疫吸附法均匀为μg/L。 2、微囊藻毒素的分子式、分子质量及结构式 分子式 微囊藻毒素-RR(MC-RR):C49H75N13O12, 微囊藻毒素-YR(MC-YR):C52H72N10O13, 微囊藻毒素-LR(MC-LR):C49H74N10O12.。 分子质量 MC-RR:,MC-YR:μg,MC-LR:μg。 结构式
MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 表1 MC-RR、MC-YR、MC-LR、X和Y 3、水样采集和保存 用采水器采集1500ml～2000ml水样（水样采集后，应在4 h内完成以下前处理步骤）。用500目的不锈钢筛（）过滤，除去水样中大部分浮游生物和悬浮物。取过滤后的水样1200ml于玻璃杯式滤器（）中，依次经滤膜（）减压过滤。准确量取1000ml 滤液置于棕色试剂瓶中。注：如减压过滤后的水样不能立即分析，可置于玻璃容器中，在-20℃保存，30d内分析完毕。 4、试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和不含有机物的蒸馏水。
甲醇，HPLC级（色谱级甲醇） 二氯甲烷，农残级 阿特拉津标准贮备溶液，ρ=100μg/mL。 准确称取阿特拉津标准样品，用少量二氯甲烷溶解后，再用甲醇准确定容至100mL，作为阿特拉津标准贮备溶液。在4℃冰箱中保存，保存期半年。 阿特拉津标准使用液，ρ=μg/mL。 取阿特拉津标准贮备溶液于容量瓶中，甲醇定容，混匀，配制成标准使用溶液。在4℃冰箱中保存，保存期半年。 无水硫酸钠：在400℃灼烧4小时，冷却后密闭保存在玻璃瓶中。 氯化钠：在400℃灼烧4小时，冷却后密闭保存在玻璃瓶中。 5、仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准A级玻璃量器。 高效液相色谱仪：具有可调波长紫外检测器或二极管阵列检测器。 色谱柱：填料为μm ODS,柱长200mm，内经反相色谱柱或其他性能相近的色谱柱。 振荡器：可调速。 浓缩装置：旋转蒸发装置或K-D浓缩器、浓缩仪等性能相当的设备。 分液漏斗：250mL。
微囊藻毒素研究进展
微囊藻毒素研究进展 摘要：微囊藻毒素(Microcystins，MCYSTs，MCs)为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素，从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs 巳的研究已有较多报道。本文综述了MCs 的具体的概念、对生物的影响，并对关于MCs 在产生机理、分离检测方法和水理过程中的去除方法等方面的研究进展，并对目前研究的不足提出了几点意见。 关键词：微囊藻毒素，水华，毒素，藻类植物 1. 前言 日趋严重的水体富营氧化使水华(Water bloom)发生已成为全球性的环境问题。我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种，主要为有毒的蓝藻，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素(Microcystins，MCYST)。近年来，由于饮用藻毒素污染的水体，而导致家禽、野生动物中毒，甚至死亡的事件频繁发生，藻类毒素对人体健康的危害已引起了人们的关注。我国的一些饮用水水源也已受到了有毒藻类的严重污染。本文就微囊藻毒素对生物危害、采集、检测及去除微囊藻的方法作了简单的介绍，着重在于微囊藻毒素的产生与环境的关系的介绍。 2. 微囊藻毒素（MCYST） 2.1 微囊藻毒素 淡水藻类中，毒性最强、污染最广、最严重的是蓝藻门。目前已肯定的有毒藻类有铜锈微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻及念珠藻等。这些藻类不只产生一种毒素，如环境发生变化，一种藻类可产生几种毒素。它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈致癌剂[1]。虽然在1878 年Francis就最早报道了泡沫节球藻会对动物产生毒害作用，但人们对藻类分子结构的认识还不满40 年。1959 年Bishop首次分离出藻毒素后，不断有相关报道发表。美国、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等lO多个国家都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成，并分离出有毒藻株[2]。我国的东湖、巢湖、太湖、滇池、淀山湖、黄浦江等饮用水水源及各种湖泊在夏秋季节藻类水华严重，每年长达7—8 个月，而天然水体蓝藻水华80％是产毒的[3]。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看，有的水体中微囊藻毒素检出率高达60％一87％，源水中微囊藻毒素浓度从130ng／ml一2ug／ml不等，经加氯处理后的浓度也有0．09—0．6ug／L不等[4]。由此可见淡水水源受到微囊藻毒素污染的严重状况。 2.2 微囊藻毒素对生物的影响 MCYSTs主要以肝脏为靶器官[5-6]。动物经灌喂或腹腔注射后，破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡，改变多种酶活性，引起肝脏病变，造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚弱、呼吸沉重、皮肤变白、呕吐、腹泻、毛立和嗜睡等。Mcelhiney等[7]发现MC—LR的存在可对茄属植物(Solanum)的生长和豆类植物(Phaseolus vulgaris)根的发育产生不良影响。Singh等[8]研究了MC对藻类、微生物和真菌生长的效应，发现在初始50 mg／L的MC可完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生长并使藻细胞溶解，观察到了MC对二氧化碳的吸收和光合作用的不良影响，同时推断出铜绿微囊藻通过MC的杀藻作用是保持其在自然条件下保持为优势藻种的重要原因。 2.3 微囊藻毒素的结构 Louw认为，微囊藻毒素是一种具有强烈慢性肝脏中毒特征的生物碱。Hughes等（1958）发现并分离得到铜绿微囊藻NRC-1 有毒品系。Bishop等（1959）对铜绿微囊藻NRC-1 品系的毒性作全面研究，发现这种微囊藻毒素是由7 种氨基酸组成的小分子环状多肽，为单环结构：D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异谷氨酸-Mdha。其中Mdha是一种特殊氨基酸；Adda为3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10-苯-4，6-二烯酸；X和Y为两种可变L氨基酸（图1）[9] 。目前已鉴定约有65 个微囊藻毒素变式，其中多数毒性较高，如MCYST-LR、MCYST-RR和
微囊藻毒素健康风险评价
微囊藻毒素健康风险评价 1、暴露途径 人群接触微囊藻毒素（MCs）的常规途径为饮水暴露、食物暴露和娱乐暴露。根据深圳市市民的生活习惯，市民接触MCs的主要途径一条为直接饮用未经处理的河流水和水库水，另一条途径为食用河流水库中的鱼类水产品。 国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中规定饮用水MC-LR的最高浓度为1μg/L，《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中规定地表水MC-LR最高浓度为10μg/L，根据文献调研中浙江和重庆某水库河流的MC-LR浓度数据[1-2]保守估计深圳河流域水库的MC-LR浓度为5μg/L，饮用水中MC-LR浓度为1μg/L。由于生物富集作用，推测鱼类水产品肌肉中MC-LR浓度为0.05μg/g，假定深圳市每日人均水产品摄入量为30g。 目前国际上尚无MC-LR的致癌风险的研究数据，故本文仅对MC-LR的非致癌健康风险进行初步平均评价。 2、非致癌风险评估 2.1 饮水途径非致癌风险 采用USEPA水环境健康风险评估模型定量评估深圳河流域MC-LR对人群的健康风险。 Rni= Di RfDi×L 式中：Rni——化合物i通过饮水途径所带来的年非致癌风险度，a-1； Di——化合物i通过饮水途径单位体重的日均暴露计量，mg/(kg×d)； RfDi——化合物i通过饮水途径的参考计量，mg/(kg×d)； L——人均预期寿命，a。 通过饮水途径的单位体重的日均暴露计量计算： Di=α×l×Ci/BW 式中：l——成人日均饮用水量，取2.5L/d； α——饮用未处理水系数，取0.1； Ci——水环境中化合物i的实际质量浓度，mg/L； BW——成人人均体重，取70kg。 2.2 食物途径非致癌风险 采用国际环境建模和软件协会（iEMSs）推荐优化的USEPA模型进行食入途径的非致癌风险健康评估。
水体中微囊藻毒素的去除研究进展
去除水体中的微囊藻毒素的研究进展 摘要：本文概述了受微囊藻毒素污染的水体的各种处理技术，着重介绍了高级氧化技术处理微囊藻毒素的研究。介绍了这种高级氧化技术处理微囊藻毒素的操作条件，及氧化机理。并依据实验随测得的数据分析了它们的动力学级数极组要的反应参数的影响。 关键词：高级氧化技术；微囊藻毒素；动力学；机理 1．前言 囊藻毒素(microcystins，MCs)是有毒蓝藻产生的代谢物，是“水华”中出现频率最高、产生量最大和危害最严重的藻毒素。MCs通过与蛋白磷酸酶中丝氨酸/苏氨酸亚基结合，能够特异性地抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A活性，相应增加蛋白激酶的活性，从而导致细胞内多种蛋白质高度磷酸化，打破了磷酸化和脱磷酸化的平衡，并通过细胞信号系统放大这种生化效应。MCs可改变多种酶活性，引起细胞内一系列生理生化反应紊乱，导致肝细胞损伤，甚至促进肿瘤的发生。[1]世界卫生组织推荐的饮用水中藻毒素以MC-LR代表的标准值为1.0μg.L -1。因此，采取有效手段消除水中藻毒素已成为水环境科学领域新的热点、难点研究课题。 2．微囊藻毒素的去除 2.1物理法去除MCs 1）吸附法：大量研究结果证明，活性炭可成功应用于饮用水中MCs的去除，但吸附效能受活性炭孔径、营养底物竞争性吸附和pH 值的影响。一般的具有高比率中孔和大孔的活性炭对MC-LR的吸附能力较强，活性炭在高pH值条件下对MC-LR的吸附能力高于中性条件下。 2）膜过滤法：目前许多国家用反渗透技术来处理饮用水。研究发现RO对MC-LR和MC-RR的截留率大于95%；超滤对MCs的去除达98%；纳滤可完全去除水中的MCs。但是膜过滤法去除的成本太高，一般不太实用。 2. 3生物法除MCs 生物去除MCs的原理是利用能降解吸收MCs的细菌菌种。提取分离培养该种细菌是关键。 1）天然微生物降解法微生物降解是MCs天然降解的主要途径，在细菌等微生物作用下，改变MCs结构中Adda侧链结构，降低其毒性。MCs化学结构非常稳定，因此只有一些特殊的微生物才具备降解毒素的能力。李祝认为：与其它水生生物相比，细菌具有较高的降解效率，在生物降解中起主导作用，可以通过微生物降解去除MCs。目前也有利用基因工程构建培育工程菌，但利用改良微生物法去除藻毒素在实际应用中存在较多的问题，上不能引入到大自然中去。 2）生物膜法除MCs。生物膜可机械截留、吸附、捕食、微生物降解掉水中
抗病毒药作用机制及应用范围
抗病毒药作用机制及应用范围 当前全世界ＳＡＲＳ累计病例数超过７０００例，我国ＳＡＲＳ病例数超过５０００例。各地医疗机构的ＳＡＲＳ治疗方案中都考虑到了抗病毒疗法。国内外的研究已表明，ＳＡＲＳ的病原体主要是一种新型冠状病毒，而冠状病毒是ＲＮＡ病毒。但是我们注意到有的医院在ＳＡＲＳ治疗方案中，列入了像更昔洛韦和膦甲酸钠这样只对ＤＮＡ病毒有效的药物。这样不但会影响疗效，还可能出现不应有的毒性或副作用，而且也会造成药品资源的浪费。本文旨在简要介绍部分抗病毒药的作用机制及应用范围，供选择ＳＡＲＳ抗病毒治疗药物时参考。 1、核苷类似物抗病毒药 利巴韦林 利巴韦林（病毒唑）是一种合成的核苷类似物，它可抑制多种ＲＮＡ和ＤＮＡ病毒。其作用机制尚未完全确定，并且对不同的病毒作用机制相异。利巴韦林－５＇－单磷酸酯能阻断肌苷－５＇－单磷酸酯向黄嘌呤核苷－５＇－单磷酸酯的转化，并干扰鸟嘌呤核苷酸以及ＲＮＡ和ＤＮＡ的合成。利巴韦林－５＇－单磷酸酯在某些病毒，也抑制病毒特异性信息ＲＮＡ的加帽（ｃａｐｐｉｎｇ）过程。 此药在儿科主要用于治疗住院婴幼儿呼吸道合胞病毒（ＲＳＶ）肺炎和毛细支气管炎，用雾化吸入法给药。利巴韦林还被用于治疗青少年的副流感病毒和甲型及乙型流感病毒感染。口服利巴韦林治疗流感无效。但静脉或口服利巴韦林减低了拉沙热病人的病死率，特别是在发病６天以内用药时。另外，用静脉内利巴韦林治疗汉坦病毒引起的出血热肾病综合征和阿根廷出血热，有临床益处。而且已有人建议用口服利巴韦林方法预防刚果－克里米亚出血热。用干扰素与利巴韦林联合治疗慢性丙型肝炎病人，疗效显著优于单独用其中的任何一种药的疗效。上述这些病毒都是ＲＮＡ病毒。香港和加拿大的研究者已将利巴韦林用于治疗ＳＡＲＳ病人，并取得一定疗效，但加拿大研究者报告在一定比例病人引起溶血。 用大剂量口服利巴韦林治疗时，可出现对造血系统的毒性，包括溶血性贫血。利巴韦林有致突变性、致畸性和对胚胎的毒性，所以此药对妊娠妇女禁用；在用此药的病区，如医务人员中有妊娠者，有对胚胎发生毒性的危险。 阿糖腺苷 主要被用于治疗疱疹病毒属的病毒和乙肝病毒等ＤＮＡ病毒的感染；它通过抑制病毒ＤＮＡ聚合酶发挥抗病毒作用。其三磷酸酯水溶性差，需在大量液体中静滴，其单磷酸酯水溶性强，可作肌注。但其疗效有限、毒性作用相对大。 阿昔洛韦和伐昔洛韦阿昔洛韦（无环鸟苷）对若干疱疹病毒（均为ＤＮＡ病毒），包括单纯疱疹病毒１和２型（ＨＳＶ－１和－２）、水痘－带状疱疹病毒（ＺＶ）和ＥＢ病毒的复制有强烈的选择性抑制作用，但对人类巨细胞病毒感染的疗效相对差。伐昔洛韦（ｖａｌａｃｙｃｌｏｖｉｒ）是阿昔洛韦的左旋缬氨
微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展
微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展 摘要】微囊藻毒素可以特异性作用于肝脏，引起肝脏损伤，进而导致肝癌发生，本文对微囊藻毒素肝脏损伤作用特点及作用机理等方面研究进展进行综述。微囊 藻毒素可明显损伤肝脏细胞，影响肝脏细胞形态的完整性，同时影响肝细胞的生 理生化功能，引起细胞内酶学改变。另外，藻毒素对DNA可造成损伤，进而影响肝脏功能，造成肝脏损伤。其机制包括：抑制丝氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酶PP1和PP2A活性，使体内蛋白质过磷酸化；引起肝细胞内活性氧类（ROS）如过氧化物、羟基增加，造成脂质过氧化和DNA损伤；抑制肝细胞GJIC功能。 【关键词】微囊藻毒素肝脏损伤 【中图分类号】R657.3 【文献标识码】A 【文 章编号】1672-5085（2014）14-0058-02 近年来，随着人类生产、生活活动的迅速发展以及工农业排污的增加，水体 富营养化日益加剧，导致江河湖泊中藻类尤其是蓝藻异常生长繁殖，其产物―蓝 藻毒素尤其是微囊藻毒素（Microcystins, MC）不仅破坏了水生生态系统的平衡， 而且给人类生命健康造成巨大的影响，由微囊藻毒素引起的人和动物急性中毒和 死亡事件屡屡发生。 我们根据藻类毒素的作用方式，可将其分为肝毒素(如微囊藻毒素)、神经毒 素(如类毒素)、皮肤刺激物或其他毒素。其中，肝毒素因可特异性地作用于肝脏，引起肝脏的损伤，危害最大。它主要是由微囊藻、项圈藻和念珠藻等属的某些种 类产生，但是大部分肝毒素都是微囊藻毒素。目前发现的该种类毒素至少有60 多种，常见的是LR、RR、YR三种毒素。饮水中的MC污染与肝肿瘤发生的相关 性已得到流行病学证明。目前，以微囊藻毒素为代表的藻类肝毒素已被公认为是 除肝炎病毒和黄曲霉毒素以外，环境中导致肝癌发生的第三个重要原因，可与乙 肝病毒和黄曲霉毒素协同致癌[1]。本文就微囊藻毒素引起肝脏损伤的研究进展综 述如下。 1．肝脏损伤作用特点 研究表明，微囊藻毒素主要通过侵蚀小肠粘膜上皮细胞和粘膜固有层而进入 血浆中，然后转运到肝、肺和心脏，最后分布到全身。机体是通过小肠和大肠的 杯状细胞分泌粘液来排泄MC[2，3]。同时放射性自显影研究表明，125I-MCLR在 肝脏内定位于肝细胞核内。最新研究发现有机阴离子转运多肽超家族（啮齿动物Oatps，人类OATPs）与调节转运藻毒素进入肝细胞以及通过血脑屏障有关，并且 可能决定了藻毒素的器官特异性。 微囊藻提取物（MCE）可明显损伤肝脏细胞，影响肝脏细胞形态的完整性。 动物实验造成藻毒素急性中毒时，肝脏损伤表现为：广泛出血、坏死、肝脏肿胀、淤血、肝/体比重增加。光镜下可见Diss间隙微绒毛消失，肝窦状血管破坏、血 窦内皮损伤、细胞索破坏，细胞间隙增大。电镜下，肝细胞超微结构发生改变， 出现粗面内质网折叠、线粒体脊膜扩张、胞质空泡样变、浆膜反折，细胞内器重 新分布，有时可见核崩解，肝细胞索压缩，细胞骨架破坏，肝细胞坏死融合成带，出现桥接样坏死[4]。Batisda T等[5]发现MCLR对原代人类肝细胞也可造成类似影响，如肝细胞空泡样变、裂解、相互分离，细胞核浓缩。Falconer等[6]用含MC 的水喂饲小鼠1年后，小鼠肝细胞呈现渐进性的损伤和坏死，肝脏纤维化样变， 淋巴细胞、中性粒细胞浸润，肝组织淀粉样变，表明MC可引起受试小鼠肝脏的 慢性炎症。
微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展
微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展 摘要：水体富营养化加剧，导致了蓝藻水华在世界范围内频发。蓝藻产生的微裳藻毒素是最常见的一种藻毒素，对人类和动物造成了很大的危害甚至导致死亡。微囊藻毒素经非核糖体合成途径由多肽合成酶合成。对微囊藻毒素的结构与性质、微囊藻毒素合成基因的功能及其生物合成、微囊藻毒素的分子生物学检测技术进行了评述，对未来的研究方向进行了展望。 关键词：微囊藻毒素；蓝藻：基因；检测 随着社会的发展，生活及工农业生产中大量含氮、磷的废污水未经有效处理被排入水体中，导致水体富营养化，蓝藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖形成水华，蓝藻水华暴发带来的微囊藻毒素（microcystin，MC）污染已经成为全球关注的环境问题。微囊藻毒素造成了众多中毒事件，对人类和动物的健康造成了很大的威胁。深入认识微囊藻毒素，了解微囊藻毒素的结构、编码基因及其合成，有助于对微囊藻毒素进行有效的监测，对微囊藻毒素的合成进行干预，从而在监测、控制和消除等方面有效解决微囊藻毒素的危害问题，对水体环境的保护具有重要的现实意义。 1 微囊藻毒素的结构与性质 微囊藻毒素是一种单环七肽肝毒素，一般结构为环（D-Ala-X-D-MeASp/D-Asp-Z-Adda—D-Glu-Mdha）（图1）。分子结构1位上是D-丙氨酸（D-Ala）；2、4位上的X和Z分别代表不同的氨基酸；3位上是D-赤-β-甲基天冬氨酸（MeAsp）；5 位上是（2S，3S，8S，9S）-3-氨基—9—甲氧基一2，6，8-3甲基-10-苯基-4，6-_烯酸（Adda）；6位上是D一谷氨酸（D-Glu）；7位上是N一甲基脱氢丙氨酸（Mdha）。其中.Adda是一种特殊氨基酸，是毒素活性表达所必需的基团，其结构改变会导致毒性减弱或丧失。因为结构中存在可变氨基酸，所以微囊藻毒素有多种异构体，目前发现的已经超过90种。其中最普遍、毒性较大的是MC-LR、RR和YR（L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸）。 微囊藻毒素对蛋门磷酸酶1和2A的活性具有抑制作用及多种毒效应。肝脏是微囊藻毒素主要的靶器官，微囊藻毒素会引起肝脏炎症、肝损坏甚至坏死，另外其还与肿瘤促进作用有联系。腹腔注射小鼠实验发现MC-LR半致死率（lethal dose 50% LD50）为50 μg/kg，MC-RR和MC-YR毒性相对较低。世界卫生组织（WoI-ld Health Or-ganization，WHO）规定饮用水中微囊藻毒素的含量不得超过为1μg/L。微囊藻毒素具有较好的水溶性，在水中的溶解度大于1g/L，另外还能溶解于丙酮和甲醇。微囊藻毒素还具有很高的耐热性，加热煮沸都不能将其去除。由于微囊藻毒素的这些性质，常规的水处理工艺不能将其有效去除，因此对微囊藻毒素的检测以及预防显得尤为重要。
微囊藻毒素化学分析方法研究进展
第27卷第2期 2018年6月吉林农业科技学院学报Journal of Jilin Agricultural Science and Technology University Vol. 27 No. 2Jun. 2018 微囊藻毒素化学分析方法研究进展 刘群 摘要:微囊藻毒素是蓝藻暴发时高频率、大面积出现的危害性强的一类蓝藻毒素，具有遗传性质毒性，且有致 癌毒性。微囊藻毒素对人类饮水安全产生威胁，对人类健康也产生严重安全隐患，因此综合微囊藻毒素的检测 方法，具有十分重要的现实意义。本文对目前分析检测微囊藻毒素的方法和成果进行综合分析，着重评述了化 学方面的检测方法，并对其优劣进行综合评价，并对未来研究的趋势进行了展望。 关键词:微囊藻毒素;化学分析;研究进展 基金项目:2017年安徽三联学院校级平台（护理及基础医学研究中心）基金重点项目（PTZD2017010) 收稿日期=2017-11-24 文章编号：1674-7852(2018)02-0018-03 作者简介:刘群，安徽三联学院讲师，硕士，研究方向:环境友好化学、新型催化剂。（合肥230062 ) 1微囊藻毒素结构及性质 微囊藻毒素简写为MCs )，是带有特征的共轭二烯芳香族氨基酸支链的一类环状七肽化 合物，主要由淡水藻类铜锈微囊藻(McrocyW b )产生，其他很多种类的微囊藻也可以产生，如颤藻属（論ria )、鱼腫藻属(如〇^阶《)等[1]。 MCs 的结构如图1所示，其中X ，Z 为两种可变的L -氨基酸。由于X 和Z 的不同，藻毒素有100多种 异构体，其中存在最普遍、含量相对较多且毒性较大的是M C - LR、M C - R R 和M C - YR [2] (L 、R 、Y 分别代 表亮氨酸、精氨酸、酪氨酸）。有毒性的蓝藻主要有以下几种，微囊藻（Wcrocp 心）、鱼 腥藻浮 丝藻(Ph — )等，产生微囊藻毒素、拟柱胞藻毒素等众多毒素[3]，M C - L R 是MCs 中最为常见、已知 毒性最强、危害最大的一种，其半致死剂量（LD 50)仅为5(Vg /kg [4]。 由图1可见，虽然微囊藻毒素的结构相似， 254 nm )时，微囊藻毒素可被迅速降解[5]。目 前我国许多湖泊、水库等大中型水体都发现含有微囊藻毒素[6]，这些被污染的水体大多还作为饮用水源， 对饮水人群构成了潜在的健康危害。流行病理学调查研究表明，人体如果长期摄入微囊藻毒素，将具有潜 在的致癌可能[7]。微囊藻毒素是以动物肝脏为作用靶器官的一类肝毒素，并且能够特异性地抑制蛋白磷 酸酶活性从而诱发癌症等一系列病变，是世界各国广泛存在同时危害很大的一种蓝藻毒素。分析报告还 显示，MCs 与肠、胃等其他消化道器官肿瘤也有着千丝万缕的关系[8]。鉴于MCs 的极大危害，国际卫生组 织（WHO )建议将饮用水中的M C - L R 控制为1. 0 Kg /L [9]，我国新生活饮用水卫生标准（GB 5749 - 2006)的饮用水中MC -L R 限值也为1.0 ^g /L 。目前，富营养化是我国湖库面临的共性问题，藻类水华造 成的藻毒素污染严重威胁到湖库型饮用水源地的供水安全。因此，综合研究国内外微囊藻毒素的分析方 法，对人类的生存环境有着十分重要的意义，本文着重综合微囊藻毒素的化学分析方法的研究进展。但理化性质却不同。微囊藻毒素含苯环、共轭 双键等结构，化学性质相对稳定，一般条件下无 法去除，而侧链含羧基、氨基和酰胺基，在不同 的pH 条件下，会有不同的离子化倾向。由于 微囊藻毒素的正辛醇-水分配系数较小，在爆 发蓝藻期间M C -L R 的生物富集效应较小，微 囊藻毒素在阳光照射下依然能保持稳定，但暴 露于紫外线时即可被水解或失活，一般条件下， 当紫外线波长接近其吸收峰周围（即238? Microcystin LR R=CH ( CH3) 2 Microcystin RR R=CH 2CH2NHC ( =NH ) NH 2图1 微嚢藻毒素的结构