藻毒素分析处理方法【文献综述】

《藻毒素分析处理方法【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业论文文献综述生物工程藻毒素分析处理方法摘要：过去几十年间蓝藻水华随着营养元素的增加而频发，引发了严重的环境问题，尤其对饮用水形成了很大的威胁。微囊藻毒素是细胞内毒素，它在细胞内合成，细胞死亡后释放出来并表现出毒性藻毒素能抑制蛋白磷酸酶的活性，对生物体既能表现出急性毒性，也存在慢性毒性，经成为各国水专家广泛关注的问题。文章查阅了大量文献，详细介绍了水体中藻毒素的来源、特性及其危害，在对藻毒素的性质和分析方法进行了分析的基础上，总结了国内外一些先进的去除微囊藻毒素的技术。关键词：藻毒素；分析方法；处理方法；1微

2、囊藻毒素的来源、结构和特性1.1微囊藻毒素的背景及来源近年来，一些作为饮用水源的湖泊、水库等水体富营养化及蓝藻水华爆发已严重威胁到人民群众的饮用水安全[1]。蓝藻水华爆发不仅造成水质下降，而且还释放出内源性藻毒素，其中微囊藻毒素(MC)是出现频率最高，危害最严重的藻类毒素[2]，微囊藻毒素-LR(MC-LR)是我国富营养化水体中毒性较大的常见亚型，能强烈抑制蛋白磷酸酶1(PP1)和蛋白磷酸酶2A(PP2A)的活性[3]，具有肝脏毒性和肿瘤促进作用[4]。除了微囊藻（Microcystis)外，蓝藻门中的鱼腥藻属

3、(Anabaena)、浮丝藻属(Planktothrix)、束丝藻属(Aphanizomenon)中的某些种类也能产生此类毒素。1996年在巴西造成100多名急性肝功能故障，7个月内至少50人死于藻毒素产生的急性效应，引起举世瞩目的关注。淡水水体中的蓝藻毒素已成为全球性的环境问题，世界各地经常发生蓝藻毒素中毒事件。MC的产生受微囊藻的生长期、光照、温度和营养条件的影响[5]，生长条件改变，毒性也发生变化，环境因子可以通过作用于细胞分裂速度而控制毒素产生[6]。1.2微囊藻毒素的结构MC是一类环状七肽化合物（如图

4、1），其中，环肽结构中含有X和Y两个可变的氨基酸基团。X和Y的不同氨基酸组合可以形成相应的MC异构体，如在-LR型中，X和Y分别代表亮氨酸和精氨酸，此外，还有RR、YR等其他多种类型藻毒素。迄今，从野外或实验室培养微囊藻中已分离出近70种毒素异构体[7]。在已知的MC的异构体中，以MC-LR的生理毒性最强(是目前已知毒性仅次于二噁英的剧毒化合物)。MC结构中所含共轭二烯型β氨基酸，Adda(3氨基-9-甲氧基-2,6,8三甲基-10-苯基4,6-二烯酸)是表达该类毒素生理活性的最主要特征结构，分别通过形成1,2

5、两个肽键与其他氨基酸缩合成环。除MC外，还有一类名为节球藻毒素(Nodularin)的环状五肽也具有Adda结构。1.3微囊藻毒素的特性MC和Nodularin两类肝毒素主要通过生物体的胆汁酸传输系统在生物体内运输并在肝脏、肾脏及消化道组织中累积，然后通过共价键与蛋白磷酸酶结合。这种结合将直接抑制蛋白磷酸酶1和2A的活性，阻断蛋白磷酸化过程，最终导致肝脏等器官的纤维化，促发肿瘤形成。研究表明，当MC特征结构Adda结合不等数量的氨基酸形成不同长度的肽键后，就会对蛋白磷酸酶1和2A表现出不同程度的抑制作用，即不同

6、的毒性效应[8]，引发乳动物肝细胞微丝分裂、破裂和出血，肝充血肿大，失血休克死亡等病症[9]。即使Adda只和一个氨基酸结合形成肽键后，也会对蛋白磷酸酶起到一定的抑制作用。但未形成肽键的Adda经生物检测，未表现出明显毒性效应。因此，Adda结构对这两类肝毒素的毒性行为起到至关重要的作用。MC也能导致细胞的代谢紊乱，释放出大量炎性物质和细胞因子，引起机体的损伤[10]。2微囊藻毒素分析方法2.1生物分析方法（1）采用MC毒素合成酶基因———Mcy基因，鉴定筛选产藻毒素藻株。该法检测下限低，灵敏度高，方便快捷，可

7、检测干藻粉、实验室培养物、无前处理的自然水样等，但不能定量和无法检测溶解的MC[11]。（2）采用对小鼠进行灌喂或腹腔注射来鉴定藻毒素的毒性，根据其急性毒性初步筛选，粗略地判断提取物是否有毒性，然后根据毒素作用特点区分神经毒性或肝毒性，并粗略判断毒素含量，但不能鉴定藻毒素结构，该方法操作简便，可快速直观获取结果，但样品需要量大，无法精确定量。2.2化学分析方法化学分析法对藻毒素可进行精确的定性、定量检测，包括高效液相色谱法(HPLC)[12]、二极管阵列检测器(DAD)[13]电化学检测器联用、色谱/质谱联用法

8、(LC/MS)、质谱HPLC-MS、毛细管电泳(CE-MS)、高效毛细管电泳(HPCE)[14]、气相色谱和质谱(GCPMS)联用及薄层色谱法(TLC)等。在化学检测方法中使用较多的是HPLC，HPLC一般用恒溶剂作为流动相，分离柱为ODS反相柱，可以分离包括MC-LR、RR、YR和其他藻毒素[15]，利用梯度洗脱可以分离更多的MC，然后进行紫外(UV)、荧光(FL)、化学发光(CL)