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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

大亚湾大鹏澳海域贝类和浮游植物中脂溶性毒素及软骨藻酸研究

查道军, 李嫒芳, 丁任业, 谢艺萱, 郑关超, 谭志军, 李玉, 江涛

查道军, 李嫒芳, 丁任业, 谢艺萱, 郑关超, 谭志军, 李玉, 江涛. 大亚湾大鹏澳海域贝类和浮游植物中脂溶性毒素及软骨藻酸研究[J]. 海洋环境科学, 2022, 41(5): 753-760. DOI: 10.12111/j.mes.2021-x-0251
引用本文: 查道军, 李嫒芳, 丁任业, 谢艺萱, 郑关超, 谭志军, 李玉, 江涛. 大亚湾大鹏澳海域贝类和浮游植物中脂溶性毒素及软骨藻酸研究[J]. 海洋环境科学, 2022, 41(5): 753-760. DOI: 10.12111/j.mes.2021-x-0251
ZHA Dao-jun, LI Ai-fang, DING Ren-ye, XIE Yi-xuan, ZHENG Guan-chao, TAN Zhi-jun, LI Yu, JIANG Tao. Study on lipophilic toxins and okadaic acid in shellfish and phytoplankton from Dapeng cove, Daya bay[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2022, 41(5): 753-760. DOI: 10.12111/j.mes.2021-x-0251
Citation: ZHA Dao-jun, LI Ai-fang, DING Ren-ye, XIE Yi-xuan, ZHENG Guan-chao, TAN Zhi-jun, LI Yu, JIANG Tao. Study on lipophilic toxins and okadaic acid in shellfish and phytoplankton from Dapeng cove, Daya bay[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2022, 41(5): 753-760. DOI: 10.12111/j.mes.2021-x-0251

大亚湾大鹏澳海域贝类和浮游植物中脂溶性毒素及软骨藻酸研究

基金项目: 国家科技基础资源调查专项(2018FYD100200);国家自然科学基金项目(41676103)
详细信息
    作者简介:

    查道军(1994-),男,安徽安庆人,硕士研究生, 主要研究方向为海洋空间信息技术, E-mail:1535364565@qq.com

    通讯作者:

    江 涛,E-mail:jiangtaojnu@163.com

  • 中图分类号: Q178.53

Study on lipophilic toxins and okadaic acid in shellfish and phytoplankton from Dapeng cove, Daya bay

  • 摘要:

    本文采用液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)研究了2017年4个季节大亚湾大鹏澳水体浮游植物以及葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)、紫贻贝( Mytilus edulis)和珍珠贝(Pteria margaritifera)3种双壳贝类中脂溶性毒素的含量特征。结果显示,水体浮游植物中存在具尾鳍藻 (Dinophysis caudata)和拟菱形藻 (Pseudo-nitzschia spp.)两种产毒藻;浮游植物网采浓缩样品中检出了鳍藻毒素(dinophysis toxin, DTX)、扇贝毒素(pectenotoxin, PTX)、环亚胺毒素(gymnodimine, GYM)、软骨藻酸(domoic acid, DA)4种毒素。D. caudata细胞丰度在春季最高(420 cells/L),在其他季节也有分布(丰度低于50 cells/L)。Pseudo-nitzschia spp.细胞丰度最高值也出现在春季,其次是夏季,秋、冬季细胞丰度较低;与此对应,水体中DA也仅在春、夏季检出,而秋、冬季未检出。在贝类样品中检出4种贝类毒素,分别为大田软海绵酸(okadaic acid, OA)、PTX、GYM和DA。其中OA和PTX在3种贝类样品贝肉组织中未被检测到,但在消化腺中被检测到,且主要出现在秋季;GYM和DA在3种贝类样品的消化腺和贝肉组织中均被检测到,且DA含量明显低于GYM。OA、PTX和DA在消化腺中的含量显著高于贝肉组织(OA和PTX未检出样品除外)(P < 0.01),但GYM在消化腺和贝肉组织中的含量相差不大(P > 0.05)。总体来讲,本次调查中所有脂溶性毒素含量较低,均在可食用的安全范围内。

    Abstract:

    In this study, we used LC-MS/MS to study the lipophilic toxins in phytoplankton and three bivalves (Crassostrea angulata, Mytilus edulis, Pteria margaritifera) in Dapeng cove of Daya bay in four seasons in 2017. The results showed that there were two kinds of toxigenic algae in the water, i.e., Dinophysis caudata and Pseudo-nitzschia spp. DTX, PTX, GYM and DA were detected in the concentrated phytoplankton of net samples. The cell abundance of D. caudata was the highest in spring (420 cells/L), and also distributed in other seasons (less than 50 cells/L) The highest cell abundance of Pseudo-nitzschia spp. also appeared in spring, followed by summer, and the cell abundance was lower in autumn and winter. Correspondingly, DA was detected only in spring and summer, but not in autumn and winter. Four kinds of toxins, OA, PTX, GYM and DA were detected in shellfish samples. OA and PTX were not detected in the musscle of three shellfish samples, but they were detected in the digestive gland, which mainly appeared in autumn. GYM and DA were detected both in the digestive gland and muscle of all shellfish samples, but the DA concentration was significantly lower than that of GYM. The contents of OA, PTX and DA in digestive gland were significantly higher than those in musscle (P < 0.01), but GYM concentration showed no significant difference in digestive gland and muscle (P > 0.05). Generally speaking, the content of all lipophilic toxins measured in this survey is low and within the safe range of edible.

  • 海洋生物毒素(或称海洋藻毒素、贝类毒素)是海洋浮游植物产生的一类次生物质,可对海洋生态系统造成一定威胁。海洋生物毒素能沿着食物链传递并逐渐放大,进而导致人类食用海产品后发生中毒[1]。此外,海洋生物毒素富集会导致大量鱼类和贝类死亡[2]。海洋生物毒素包括水溶性毒素和脂溶性毒素(lipophilic toxins, LMTs)两大类,其中,脂溶性毒素种类较多、成分复杂。常见的脂溶性海洋生物毒素主要包括大田软海绵酸(okadaic acid, OA)及其衍生物鳍藻毒素(dinophysis toxin, DTX)、扇贝毒素(pectenotoxin, PTX)、环亚胺毒素(gymnodimine, GYM)、原多甲藻酸(azaspir acids, AZAs)、虾夷扇贝毒素(homo-yessotoxin, YTX)、螺环内酯毒素(spirolides, SPXs)等。另外,软骨藻酸(domoic acid, DA)是一种结晶性水溶性毒素[3],能够引发失忆性贝类毒素(amnesic shellfish poisoning, ASP)中毒。虽然软骨藻酸的化学极性高于上述脂溶性毒素,但其提取方法与脂溶性毒素具有一定的相似性,故经常将两类毒素合并研究[4]

    近几十年来,全球由脂溶性藻毒素引起的中毒事件常有报道。例如,2000年,希腊爆发严重的OA中毒事件,造成200 人中毒,给贝类养殖业带来高达500万欧元的经济损失[5];2010年,在意大利,300人食用OA污染过的贝类后中毒[6-7]。在我国沿海贝类体内,腹泻性贝类毒素(OA和DTX)是脂溶性海洋生物毒素的主要组成部分。据统计,我国近岸海域贝类体内腹泻性贝毒检出率达到41% [8]。但总体来讲,脂溶性毒素中毒事件在我国并不多见。其中,规模较大的中毒事件发生在2011年5月浙江宁波市和福建宁德市,有200余人在食用了染毒贻贝(Mytilus galloprovincialis)后出现腹泻、恶心、呕吐等症状[9]。近几十年来,我国沿海贝类中LMTs的含量及产毒藻类的分布范围变广,出现频率有所增加,凸显了水产养殖海域毒素常规监测的重要性。

    大亚湾是我国重要的水产养殖海域,近年来有关该海域脂溶性毒素的研究已有报道。然而有关大亚湾养殖的不同贝类种类及贝类不同组织间脂溶性毒素含量差异的研究却较少。大亚湾贝类养殖区主要养殖品种为牡蛎(Crassostrea angulata)、紫贻贝(Mytilus edulis)和珍珠贝(Pteria margaritifera),先前的研究表明,这3种贝类中的LMTs检出率很高(44%)[3] 。本研究主要调查大亚湾这3种双壳贝类中脂溶性贝类毒素的季节性变化及其与所摄食的产毒藻之间的关系,为研究毒素在不同贝类中的富集提供科学依据,也为我国水产养殖及食品安全监控提供基础数据。

    大亚湾位于中国大陆东南部,面积约650 km2,属亚热带气候。调查站位设置在大亚湾西南部的大鹏澳内,水深约5.5 m,大鹏澳为半封闭型溺谷湾,平均水深约7 m,该海域环境十分适合各类海产品的增养殖,被列为广东沿岸二类海水增养殖区。本研究于2017年4月(春)、8月(夏)、10月(秋)、12月(冬)在大鹏澳开展季度调查,采样站位位于牡蛎养殖区内部( 114°30′28″ E, 22°33′50″ N)。

    采用直径为30 cm的浮游植物网(筛绢孔径为20 μm)垂直拖网,采集上层3 m水体中的浮游植物(每次拖网的滤水体积为210 L),重复3次。每次拖网后富集的样品约为300 mL,将3次的样品混合并用过滤海水定容至1.0 L。将拖网浓缩水样分成4份,其中,3份300 mL样品用CF/F膜(Whatman, 0.7 μm )过滤,将滤膜储存在液氮中,用于毒素提取和分析;100 mL样品用鲁哥试剂固定保存,用于有毒藻细胞的鉴定和计数。

    收集牡蛎、紫贻贝和珍珠贝3种贝类(贝龄超6个月),水体采样之前吊养于采样站位50 m范围内且时间超过30 d(水深约2 m水层)。贝类与水体样品的采集同步开展,每次采集不同种类贝类样品各25只,现场解剖后用过滤海水冲洗,并将消化腺与其他组织分离,置于−20 ℃保存,用于毒素分析。

    将鲁哥试剂固定的水样避光静置48 h,虹吸浓缩至10 mL,将摇匀的样品用移液枪移取0.1 mL置于浮游植物计数框中,在显微镜下鉴定和计数,每个样品重复3次,记录数据,浮游植物种类鉴定参考《中国海洋生物名录》[10]

    浮游植物样品中DA毒素的提取:将膜样品剪碎置于10 mL离心管中,加入10 mL 50%甲醇溶液,涡旋,超声,超声破碎仪破碎,将其离心后取上清液,待净化[11],滤液于−20 ℃下保存待分析。

    浮游植物样品中其他脂溶性毒素的提取:将膜样品剪碎置于15 mL离心管中,加入2 mL甲醇溶液,细胞破碎后离心,将上清液于氮吹仪器(E-EVAP-112)下氮吹至干,并用200 mL甲醇重新溶解后待分析[12]。单个藻细胞毒素含量的计算方法:采用水体中某种毒素总量除以该毒素产毒藻的细胞总数,获得平均值。

    贝类样品中脂溶性毒素的提取(DA除外):取(2 ± 0.02) g贝肉组织或消化腺,加9 mL甲醇,高转速涡旋3 min,离心后,用9.0 mL甲醇重复提取残余组织,并在匀浆器(Ultra Turrax, IKA, 德国)中匀浆1 min。将两种提取液的上清液与甲醇混合至20 mL。此外,为了定量分析贝类样品中OA和DTX的总含量,按Wu等[13]的方法对提取液进行碱性水解。

    贝类中DA毒素含量的测定参考《食品安全国家标准贝类中失忆性贝类毒素的测定》(GB5009.198-2016)[14]。称取(5 ± 0.01)g贝肉组织和消化腺样品放入离心管中,分别加入10 mL和5 mL 50%的甲醇溶液进行提取,提取液采用强阴离子固相萃取柱进行净化,样品分析在液相色谱-质谱联用仪(TSQ Endura)上进行。

    色谱柱柱长100 mm,内径2.1 mm,粒径2.6 μm(Phenomenex C18),色谱柱温度35 ℃,样品室温度15 ℃,进样体积为10 μL。流动相A为超纯水与2 mmol/L甲酸铵和100 μL甲酸混合物,流动相B为甲醇。采用梯度洗脱,洗脱条件:0~1.0 min,20% B;1.1~3.0 min,20%~90% B; 3.1~8.0 min, 20% B,流速为0.3 mL/min。

    离子源为电喷雾离子源,扫描模式为正离子模式(ESI+),检测方式为多级反应监测(MRM),喷雾电压3500 V,离子传输管的温度为300 ℃,定量定性离子对m/z分别为 312.1/266.1和312.1/248.1,驻留时间为100 ms。

    采用SPSS 23.0软件(美国SPSS公司)对不同实验组间数据差异进行单因素方差分析(ANOVA)。

    浮游植物样品显微镜检结果显示,有毒藻为Dinophysis caudata和Pseudo-nitzschia spp.。D. caudata细胞丰度在春季最高(420 cells/L),在其他季节也均有分布(丰度低于50 cells/L),但丰度显著低于春季(P < 0.01)(图1)。基于藻细胞总丰度和毒素总含量计算得出,D. caudata单细胞毒素含量也存在季节差异,以秋季最高,其次为冬季,而春、夏季较低。Pseudo-nitzschia spp.细胞最高丰度也出现在春季,其次是夏季;由于秋、冬季细胞丰度较低,DA未能检出,难以计算其单细胞DA毒素含量,而单细胞DA含量以春、夏季较高(图1)。大鹏澳贝类养殖海域的两种产毒藻分别是D. caudataPseudo-nitzschia spp.,是该海域产DSP和DA的相关藻种。2004年,香港周边的海域发现了倒卵形鳍藻(Dinophysis fortii)和渐尖鳍藻(Dinophysis acuminata[15]。鳍藻产生的毒素种类很复杂,主要为OA、DTX1和 DTX2,部分鳍藻还能够产生 DTX3、DTX4、DTX5等更为复杂的毒素类型。拟菱形藻在海洋中是一类常见的浮游羽纹硅藻,是DA的重要生物来源。本次研究结果显示,高丰度Pseudo-nitzschia spp.集中在春、夏季,但先前的研究显示,夏、秋季更适宜Pseudo-nitzschia spp.生长[15],这说明该藻在大亚湾海域的出现规律并不确定,可能受环境变化及人类活动的影响较大。

    图  1  网采浮游植物样品中有毒藻丰度和单细胞毒素含量的季节变化
    Fig.  1  Seasonal variations of toxic algal abundance and single-cell toxin content in network-collected phytoplankton samples

    浮游植物浓缩样品中检出4种脂溶性生物毒素,分别为DTX、PTX、GYM和DA,未检测出OA,其平均含量见表1。其中,PTX在4个季节均有检出,毒素含量春季最高(199.39 pg/L),夏季最低(13.87 pg/L)。GYM和DTX只在3个季节检出,其中,GYM高浓度值出现在春季,而DTX高浓度值则出现在冬季。DA在样品中的含量及检出率均比较低,仅在春、夏季检出。

    表  1  大鹏澳浮游植物样品中海洋藻毒素含量和季节变化
    Tab.  1  The content and seasonal changes of marine lipophilic toxins in phytoplankton samples
    时间GYM/pg·L−1DTX/pg·L−1PTX/pg·L−1DA/pg·L−1
    2017-04(春)33.92±0.671.09±0.02199.39±4.6512.17±0.15
    2017-08(夏)6.22±0.0813.87±0.276.28±0.14
    2017-10(秋)9.91±0.17195.47±5.8
    2017-12(冬)20.38±0.5614.58±0.22143.34±3.65
    注:“−”为未检出
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    先前的研究表明,即使在相同地理区域的同一物种,浮游植物中藻毒素的组成和含量也存在较大差异[8]。本次研究结果表明,D. caudata单细胞PTX毒素含量为0.451~31.7086 pg/cell,与Jiang等的测定结果(2.04~14.47 pg/cell)范围相近,但明显低于GaliciaRía海域的单细胞产毒量(最高130 pg/cell)[3]。本次调查中,Pseudo-nitzschia spp.的藻细胞丰度变化范围为0.26×103~8.8×103 cells/L,藻细胞丰度为春季>夏季>秋季>冬季。拟菱形藻单细胞中DA毒素含量为0~0.0024 pg/cell,明显低于Jiang等的研究结果(单细胞藻DA含量为0.18~3.15 pg/cell)[16]。本研究没有对拟菱形藻种进行准确鉴定,但相关研究在我国亚热带海域发现了6个具有潜在毒性的拟菱形藻类群[16]。长期以来,我国海域拟菱形藻中一直没有检出DA,直到2013-2014年,Jiang 等对大亚湾海域天然水体浮游植物进行富集并检出DA广泛存在[15],证实了我国海域浮游植物中存在能够产生DA的拟菱形藻。黄春秀等于2016年9月首次从大亚湾海域分离出一株能够产生DA的并基拟菱形藻(Pseudo-nitzschia decipiens[17]。近几年,我国沿海多处海域均检出了DA的存在,表明有必要深入开展有毒拟菱形藻的种类鉴定和DA毒素分布的研究,这对弄清我国海域DA污染现状及潜在毒素风险具有重要意义。

    尽管贝类中GYM广泛分布,但是我国沿海浮游植物样品中检出GYM的报道并不多[16]。本研究中浮游植物样品GYM含量在春季最高(33.92 pg/L),仅夏季没有检出。 Karenia selliformisAlexandrium ostenfeldii被认为是能够产生GYM的藻类物种[17],然而本研究并没有发现这两种产毒藻,原因可能是水体中的藻丰度较低且细胞外形特征不易鉴定。

    OA和PTX在3种贝类的贝肉组织中未检测到,但存在于消化腺中,且主要出现在秋季(表2表3)。珍珠贝消化腺的OA含量最高,为149.04 μg/kg,是其他两种贝类消化腺中毒素含量的3~5倍;在牡蛎和珍珠贝消化腺中检测到PTX,贻贝消化腺中则未检出PTX。所有贝类样品的消化腺和贝肉组织中均检测到GYM和DA,但DA含量明显低于GYM(P < 0.01)。OA、PTX和DA在消化腺中的含量显著高于贝肉组织(OA和PTX未检出的样品除外)(P < 0.01),但GYM在消化腺和贝肉组织中的含量相差不大(P > 0.05)(表3表4)。

    表  2  3种贝类肉组织中脂溶性贝类毒素
    Tab.  2  Lipophilic shellfish toxins in three kinds of shellfish tissues
    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)118.64±9.34a89.27±6.34b72.05±9.67c3.98±0.8b4.88±0.25b9.96±1.3a
    2017-08(夏)70.01±9.8b239.16±23.92a64.83±5.97b2.94±0.42a2.64±0.33a2.74±0.31a
    2017-10(秋)67.75±6.92b194.75±19.48a64.38±6.51b2.96±0.35a2.14±0.21b3.12±0.5a
    2017-12(冬)102.85±14.4a90.41±15.37a82.17±7.4a1.27±0.22b1.32±0.11b2.81±0.29a
    注:“−”为未检出
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    表  3  3种贝类消化腺中脂溶性贝类毒素
    Tab.  3  Lipophilic shellfish toxins in digestive glands from 3 shellfish species
    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)58.89±
    5.31
    128.95±
    10.32a
    97.43±
    8.78b
    88.24±
    8.81b
    4.31±
    0.85c
    7.54±
    0.68b
    23.87±
    2.44a
    2017-08(夏)71.88±
    4.35b
    278.18±
    19.47a
    66.31±
    7.29b
    3.92±
    0.51a
    3.94±
    0.32a
    4.27±
    0.43a
    2017-10(秋)28.95±
    2.94b
    149.04±
    20.87a
    49.19±
    4.92b
    53.07±
    3.71
    26.51±
    1.59
    68.11±
    6.83b
    261.7±
    26.17a
    64.97±
    7.81b
    4.22±
    0.47b
    12.49±
    2.13a
    5.82±
    0.7b
    2017-12(冬)145.06±
    12.82a
    110.38±
    10.06b
    91.02±
    10.46b
    2.87±
    0.26b
    5.15±
    0.52a
    4.76±
    0.39a
    注:“−”为未检出
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    表  4  3种贝类消化腺与贝肉中毒素浓度比值
    Tab.  4  Ratio of toxin concentration in digestive gland and meat of three shellfish species
    时间GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)1.091.091.221.081.552.40
    2017-08(夏)1.031.161.021.331.491.56
    2017-10(秋)1.011.341.011.435.841.87
    2017-12(冬)1.411.221.112.263.901.69
    平均值1.131.201.091.533.191.88
    注:“−”为未检出
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    根据贝肉和消化腺质量的比例关系,对整个贝类组织的毒素含量进行加权平均(以下称为整贝)。贝类中OA和PTX主要出现在秋季,此期间的鳍藻单细胞PTX毒素含量较高(图1表5)。GYM和DA全年均有出现,不同贝类间毒素含量存在季节差异。例如,珍珠贝中GYM含量全年以秋季最高,达90.75 μg/kg;紫贻贝整贝的DA主要在春、冬季蓄积,其中春季最高,为11.78 μg/kg。

    表  5  3种双壳贝类脂溶性贝类毒素加权平均值的季节变化
    Tab.  5  The weighted average seasonal variation of three kinds of bivalve mollusk lipophilic shellfish toxins
    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春) 15.84 34.69 36.50 43.54 1.10 2.82 11.78
    2017-08(夏) 49.05 77.71 25.87 2.67 0.82 1.67
    2017-10(秋) 14.86 51.68 19.48 27.24 9.19 34.96 90.75 25.73 2.17 4.33 2.31
    2017-12(冬) 54.17 29.54 35.87 1.07 1.38 1.88
    平均值 43.22 58.63 32.75 1.75 2.34 4.41
    注:“−”为未检出
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    腹泻性贝类毒素(OA及DTX)是我国近岸海域贝类中风险较大的毒素种类。本研究结果显示,大鹏澳海域3种贝类的腹泻性贝类毒素含量较低,低于欧盟现行的控制标准[11],不会造成人类急性中毒。先前的研究表明,大亚湾多种贝类中OA存在明显的季节分布特征,其中秋季的检出率相对较高,冬季较低,其余季节不明显,这与本研究结果相符。2005年,徐志斌等对广东沿海进行的腹泻性贝毒调查发现, DSP存在一定的季节变化差异,其中秋季含量最高[18]。但是,同样处于亚热带气候特征的浙江南麂列岛海域,贝类中DSP秋季含量全年最低[19],这说明OA类毒素在不同地区的季节分布规律不同,可能与产毒藻的生长周期有关。

    本研究在3种贝类中均检测出DA,而Jiang等2013-2014年在该海域牡蛎中并未检出DA[16]。这种差异可能与产毒藻的存在以及是否产毒等因素有关,也可能与DA毒素的提取方法有关。在Jiang等的研究中,所有生物毒素均采用100%甲醇溶液,而本研究改为50%甲醇溶液提取DA毒素,DA的分子结构属于极性较强的一类毒素,其水溶性显著高于OA等其他脂溶性毒素[16]。DA 可以导致人类出现呕吐、腹泻、腹部痉挛、头痛和头晕等症状,其中毒综合征主要为近期记忆丧失。在欧盟等国家,当贝类中DA的浓度超过(20 μg/kg)时,禁止捕捞和销售贝类[20]。本研究中紫贻贝DA的含量在春季达到全年最高,为11.78 μg/kg,但仍在安全阈值之内。

    GYM是发现较晚的毒素,相对于其他几种贝类毒素而言,被认为是低风险的毒素,但其对高等动物尤其是人类的长期亚毒性效应尚不明确[21]。GYM在中国沿海地区污染率较高,是贝类食品安全的潜在风险毒素。研究表明,GYM在贝类体内的降解速率可长达数年,说明该毒素在生态系统中的潜在风险是长期的[21]。有关GYM在贝类不同组织中的分布研究尚不多见。本研究表明,消化腺和贝肉组织中GYM毒素含量相差很小(表4),这可能与该毒素在贝类体内降解缓慢有关,由于水体中毒素浓度较低,消化腺和贝肉组织中的毒素浓度达到了平衡状态。本研究所调查的3种贝类中的GYM毒素含量范围为25.73~90.75 μg/kg(整贝),远高于广西北海采集的缘齿牡蛎(Dendostrea crenulifrea, 12 μg/kg),而与广东湛江采集的Crassostrea ariakensis 中的GYM含量(最高达40.9 μg/kg)相当[22]。但本次研究中贝类的GYM含量明显低于突尼斯加贝斯湾海域的蛤蜊和新西兰沿海地区海域的牡蛎(表6)。吴海燕等证实了GYM对哺乳动物的急性毒性作用,但到目前为止还未确定其对人体的危害[23]。因此,由于大鹏澳3种贝类中GYM含量一直保持较高水平,对人类健康可能具有一定的威胁,应引起重视并对其进行长期监测。

    表  6  国内外不同年份GYM含量对比
    Tab.  6  Comparison of GYM content in different years between China and other countries
    年份地区贝类样品GYM/μg·kg−1文献来源
    2001突尼斯加贝斯湾8263.5[20]
    2002新西兰南岛海岸1.71[22]
    2007广西北海12[24]
    2011广东湛江40.9[21]
    2012N新西兰2136[25]
    2014大亚湾0.38~0.51[15]
    2016中国沿海0.85~211.47[26]
    2017大亚湾25.73~90.75本研究
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    贝类对毒素的累积呈现一定的组织差异和种间差异。本研究结果显示,3种贝类的消化腺中的毒素含量均高于贝肉组织,其中以OA及PTX类差异最大,其次是DA毒素, 而GYM则差异最小(表1表2表5)。贝类摄食有毒藻后的消化过程是导致贝类组织中毒素差异的主要原因。

    贝类毒素积累的季节变化主要与有毒藻丰度及藻细胞的毒素含量有关。例如,D. caudata丰度最高值出现在春季但单细胞毒素含量较低,而单细胞毒素最高含量则出现在秋季,这可能是导致贝类中PTX毒素在秋季较高的原因。贝类毒素和水体毒素含量并不总是表现出一致性(表1表3)。贝类滤食、毒素累积及排出是一个较长的过程,从而造成了贝体中毒素检出滞后于有毒藻的检出,这是水体中浮游植物与贝类毒素存在时间差异的主要原因。

    (1)有毒藻是双壳贝类产生毒素的重要来源。大鹏澳海域的两种产毒藻分别是D. caudataPseudo-nitzschia spp.,是该海域产DSP和DA的相关藻种。

    (2)大鹏澳贝类体内脂溶性毒素主要包括OA、PTX、GYM和DA,但是其毒素含量远小于安全阈值,尚未引发食用者的急性毒性。

    (3)双壳贝类对脂溶性毒素具有不同的累积效果,存在一定的季节性差异。贝类对毒素的累积呈现一定的组织差异和种间差异,3种贝类消化腺中的脂溶性毒素含量均高于贝肉组织。

    (4)贝类毒素累积的季节变化主要与有毒藻丰度及藻细胞的毒素含量有关,但贝类毒素和水体毒素含量并不总是表现出一致性,多种因素可能影响调查结果,这体现出对毒素开展连续高密度监测的重要性。

  • 图  1   网采浮游植物样品中有毒藻丰度和单细胞毒素含量的季节变化

    Fig.  1.   Seasonal variations of toxic algal abundance and single-cell toxin content in network-collected phytoplankton samples

    表  1   大鹏澳浮游植物样品中海洋藻毒素含量和季节变化

    Tab.  1   The content and seasonal changes of marine lipophilic toxins in phytoplankton samples

    时间GYM/pg·L−1DTX/pg·L−1PTX/pg·L−1DA/pg·L−1
    2017-04(春)33.92±0.671.09±0.02199.39±4.6512.17±0.15
    2017-08(夏)6.22±0.0813.87±0.276.28±0.14
    2017-10(秋)9.91±0.17195.47±5.8
    2017-12(冬)20.38±0.5614.58±0.22143.34±3.65
    注:“−”为未检出
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    表  2   3种贝类肉组织中脂溶性贝类毒素

    Tab.  2   Lipophilic shellfish toxins in three kinds of shellfish tissues

    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)118.64±9.34a89.27±6.34b72.05±9.67c3.98±0.8b4.88±0.25b9.96±1.3a
    2017-08(夏)70.01±9.8b239.16±23.92a64.83±5.97b2.94±0.42a2.64±0.33a2.74±0.31a
    2017-10(秋)67.75±6.92b194.75±19.48a64.38±6.51b2.96±0.35a2.14±0.21b3.12±0.5a
    2017-12(冬)102.85±14.4a90.41±15.37a82.17±7.4a1.27±0.22b1.32±0.11b2.81±0.29a
    注:“−”为未检出
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    表  3   3种贝类消化腺中脂溶性贝类毒素

    Tab.  3   Lipophilic shellfish toxins in digestive glands from 3 shellfish species

    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)58.89±
    5.31
    128.95±
    10.32a
    97.43±
    8.78b
    88.24±
    8.81b
    4.31±
    0.85c
    7.54±
    0.68b
    23.87±
    2.44a
    2017-08(夏)71.88±
    4.35b
    278.18±
    19.47a
    66.31±
    7.29b
    3.92±
    0.51a
    3.94±
    0.32a
    4.27±
    0.43a
    2017-10(秋)28.95±
    2.94b
    149.04±
    20.87a
    49.19±
    4.92b
    53.07±
    3.71
    26.51±
    1.59
    68.11±
    6.83b
    261.7±
    26.17a
    64.97±
    7.81b
    4.22±
    0.47b
    12.49±
    2.13a
    5.82±
    0.7b
    2017-12(冬)145.06±
    12.82a
    110.38±
    10.06b
    91.02±
    10.46b
    2.87±
    0.26b
    5.15±
    0.52a
    4.76±
    0.39a
    注:“−”为未检出
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    表  4   3种贝类消化腺与贝肉中毒素浓度比值

    Tab.  4   Ratio of toxin concentration in digestive gland and meat of three shellfish species

    时间GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春)1.091.091.221.081.552.40
    2017-08(夏)1.031.161.021.331.491.56
    2017-10(秋)1.011.341.011.435.841.87
    2017-12(冬)1.411.221.112.263.901.69
    平均值1.131.201.091.533.191.88
    注:“−”为未检出
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    表  5   3种双壳贝类脂溶性贝类毒素加权平均值的季节变化

    Tab.  5   The weighted average seasonal variation of three kinds of bivalve mollusk lipophilic shellfish toxins

    时间OA/μg·kg−1PTX/μg·kg−1GYM/μg·kg−1DA/μg·kg−1
    牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝牡蛎珍珠贝紫贻贝
    2017-04(春) 15.84 34.69 36.50 43.54 1.10 2.82 11.78
    2017-08(夏) 49.05 77.71 25.87 2.67 0.82 1.67
    2017-10(秋) 14.86 51.68 19.48 27.24 9.19 34.96 90.75 25.73 2.17 4.33 2.31
    2017-12(冬) 54.17 29.54 35.87 1.07 1.38 1.88
    平均值 43.22 58.63 32.75 1.75 2.34 4.41
    注:“−”为未检出
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    表  6   国内外不同年份GYM含量对比

    Tab.  6   Comparison of GYM content in different years between China and other countries

    年份地区贝类样品GYM/μg·kg−1文献来源
    2001突尼斯加贝斯湾8263.5[20]
    2002新西兰南岛海岸1.71[22]
    2007广西北海12[24]
    2011广东湛江40.9[21]
    2012N新西兰2136[25]
    2014大亚湾0.38~0.51[15]
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  • 收稿日期:  2021-08-03
  • 修回日期:  2022-01-12
  • 录用日期:  2022-01-12
  • 刊出日期:  2022-10-19

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