筒孢藻毒素毒理机制研究进展[文献综述]

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1、毕业论文文献综述环境科学筒孢藻毒素毒理机制研究进展摘要：近年来,水体污染、富营养化过程日趋严重。在总结国内外研究的基础上,概述了蓝藻毒素的理化性质、结构及污染现状。[2]由于微量蓝藻毒素对人类有危害,迫切需要对水体中特别是做为饮水水源的湖泊、河流和水库中的蓝藻毒素进行监测。目前的监测技术是针对分布广、毒性大的微囊藻毒素建立的,主要有小鼠法,化学法,酶联免疫吸附实验法ELISA,蛋白磷酸酶抑制测定法PPIA和细胞毒性监测技术等。[1]关键词：蓝藻毒素　毒理　富营养化1.蓝藻毒素的结构及毒性机理淡水水体中蓝藻毒素很多，主要包括作用于肝脏的肝毒素（

2、hepatotoxins），作用于神经系统的神经毒素（neurotoxins），位于细胞壁外层的脂多糖（lipopolysacchrides）内毒素，引起炎症的皮疹毒素（dermatotoxins）等。1.1肝毒素肝毒素主要包括微囊藻毒素、节球藻毒素（nodularin）及柱孢藻毒素（cylindrospermopsin）等。此毒素由铜绿微囊藻（Microcystisauerogenosa）、水华鱼腥藻（Anabaenaflosaquae）、泡沫节球藻（Nodulariaspumigena）、明胶颤藻（Oscillatoriaagardhii

3、）及念珠藻（Nostoc）等产生。[2]微囊藻毒素是一组环状七肽,一般结构为环（D-Ala-X-D-MeAsp/D-Asp-Z-Adda-D-Glu-Mdha/Dha）,相对分子质量约为1000。其中MeAsp为D-赤--甲基天冬氨酸,Adda为（2s,3s,8s，9s）-3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二稀酸,Mdha为N-甲基脱氢丙氨酸,Dha为脱氢丙氨酸,X,Z为两种可变的L-氨基酸.由于X、Z的不同以及Asp和Dha的甲基化和去甲基化可形成多种微囊藻毒素,到目前为止已发现60多种微囊藻毒素。微囊藻毒素主要

4、存在于微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Anabaena）、颤藻（Oscillatoria）和念珠藻(Nostoc)中,也有人从眠状软管藻(Hapalosiphonhibernicus)中分离到了微囊藻毒素。1.2神经毒素神经毒素主要包括鱼腥藻毒素2a、鱼腥藻毒素2a（s）、石房蛤毒素（saxitoxin）、新石房蛤毒素(neosaxitoxin)、膝沟藻毒素(gonyautoxin)等。由水华鱼腥藻、水华束丝藻(Aphanizom2enonflos2aquae)及螺旋颤藻(Oscillatoriaspirulina)所产生。主要作用

5、于神经系统。神经毒素不稳定,半衰期短,自然条件下即可迅速降解为无毒。1.3皮疹毒素6皮疹毒素主要包括aplysiatoxin、鞘丝藻毒素–a（lyngbyatoxin-a）等,主要发现于海洋蓝藻鞘丝藻中,皮疹毒素可能是蛋白激酶C的活化剂,具有促肿瘤作用,目前在淡水水体中还没有发现此毒素。1.4其他毒素脂多糖内毒素是蓝藻细胞壁的组成部分，由脂A、核心寡糖和O特异多糖组成。目前已从裂须藻（SchizothrixcalcicolaAnacystis）中分离到。蓝藻脂多糖内毒素的脂A与格兰氏阴性细，颤藻,鱼腥藻，微囊藻和菌的脂多糖不完全相同，种类更多

6、，而且往往含有少量的磷酸。1.5毒性机理根据蓝藻毒素对生理系统、器官和细胞等主要靶器官的不同影响,可将其分为肝毒素、神经毒素和接触、肠胃刺激性毒素。目前,普遍认为蓝藻毒素的结构与合成途径与芽孢杆菌肽相似,即并非经核糖体途径合成,而是经过酶催化合成。Adda结构也为蓝藻细胞中存在多肽合成酶提供了证据。据此,Ut-kilen提出了关于MC合成模式的假设:MC由特异多肽合成酶催化合成,同时结合水体中的Fe2+使细胞内Fe2+含量升高,而Fe2+又能反馈性增强多肽合成酶的活性,激活肝细胞内的核酸内切酶而损害DNA,引起DNA链的无规律断裂,并且呈现剂

7、量时间的正相关性.脂质过氧化引起的氧化损伤是MC致毒的另一重要机理.但多数学者认为,蓝藻毒素是通过抑制蛋白磷酸酶1和2A[12]的活性,从而阻止细胞的增殖。柳丽丽等研究发现,蓝藻体内的活性氧ROS及其诱发的脂质过氧化物决定了蓝藻毒素肝毒毒性大小。因此蓝藻毒素的致毒机理有化学、基因、细胞及受体毒性等多种情况。[13]2.蓝藻毒素的危害对对蓝藻毒素的研究之所以广受重视，是与它们的危害分不开的。自从1878年Francis首次报道了动物由于饮用含蓝藻的水而死亡的事件以来，世界各地蓝藻毒素引起鸟类、鱼类、动物甚至人类死亡的事件频繁发生.由于水体富营养

8、化现象日益加剧。蓝藻水华的发生也越来越频繁。研究表明世界各地25%～70%的蓝藻[水华可产生毒素，那些以河流、湖泊、水库为饮水水源的人就有摄入蓝藻毒素的危险。另外，