王媚 吴移山 林华娟
摘要:本研究在2013年3月采集湛江、阳江、钦州、北海、汕头、汕尾、深圳、台山等8个位于南海海域的养殖牡蛎,用小鼠生物(MBA)法和高效液相色谱(HPLC)法进行麻痹性贝类毒素检测。MBA毒性分析结果显示:8个区域养殖牡蛎的毒素含量为OM U/g-2.3MU/g,符合我国贝类食品安全限量要求;HPLC毒素成分分析结果显示:湛江、深圳、汕头、台山和阳江等5个海域的养殖牡蛎体内检测出痕量的麻痹性贝类毒素,湛江、深圳、汕头和阳江海域的养殖牡蛎中检出高毒性的STX和necSTX。本次麻痹性贝类毒素测试MBA法的检出率为2.5%,HPLC法的检出率为62.5%,HPLC法更适合于检测麻痹性贝类毒素含量低的样品。
关键词:南海海域:牡蛎:麻痹性贝类毒素
麻痹性贝类毒素(PSP)是一类剧毒的含氮杂环有机物,其基本化学结构是带两个胍基(=NH2)的嘌呤核,目前已经分离出24种毒素,研究得比较多的主要有以下三种类型: (1)氨基甲酸酯类毒素(Carbamoyl toxins),如石房蛤毒素( saxitoxins,STX)、新石房蛤毒素(Neosaxitoxins,neoSTX)、膝沟藻毒素(Gonyautoxin,GTX l-4); (2) N-磺酰胺甲酰基类毒素(N-sulfo carbamoyl toxins),如C1-4.GTX5(Bi)、GTX6(B2); (3)脱氨甲酰基类毒素(Decarbamoyltoxins),包括dc STX. dc neo STX. dc GTX卜4等[1,2],PSP的主化学结构如图1所示。在24种PSP中以氨基甲酸酯类毒素中的STX最为常见,是目前最主要的研究对象[3]。贝类毒素的形成与海洋中有毒藻类赤潮密切相关。
PSP对人体有较大的毒性,其在贝类体内呈结合状态,因此贝类摄入此毒素对自身不会造成危害。当人摄入含PSP的食物后,毒素进入人体会迅速释放并呈现毒性,中毒的临床症状有轻微的麻刺感、呼吸麻木、窒息死亡[4]。牡蛎一般养殖在江河人海口或海湾内的浮游生物丰富、泥沙底的近岸滩涂,水深不大,所以牡蛎的PSP毒性检出率相对较高[5]。
一、实验材料、试剂与仪器
1.实验材料。牡蛎样品于2013年3月采集于钦州、北海、湛江、台山、深圳、汕尾、阳江和汕头等八个牡蛎养殖基地,总共有8组样品。牡蛎活体样品送至实验室后,用水冲洗外壳,用不锈钢刀将外壳打开取肉,清洗并沥干水分后匀浆,于-20℃条件下保存备用。
2.实验试剂。实验所使用的麻痹性贝类毒素标准系列:石房蛤毒素群(STX和neo- STX)和N-磺酰氨甲酰基类毒素群(CI和C2)均购于加拿大海洋生物研究所;20±29昆明系雄性小鼠,实验动物许可证号为SYXK2008-0010;乙酸、磷酸氢二钾、盐酸、乙腈、庚烷磺酸钠、C18固相萃取柱( Waters)、柱后衍生液(70mmol/L高碘酸、0.1 2mol/L氢氧化钾和0.75mo1/L甲酸铵的20%甲酰胺,Ph7.3-7.5)和磷酸。
3.实验仪器。高效液相色谱仪LC-20AD(日本岛津)、RF-IOAXL荧光检测器、CRB-6A柱后衍生装置;色谱柱XB-C18 (4.6mm×150mm,Ultimate);恒温水浴锅、离心机、固相萃取装置和涡旋混合器。
二、分析方法
1.小鼠生物(MBA)法。按GB/T5009.213-2008《贝类中麻痹性贝类毒素的测定》用盐酸提取PSP毒素。取体重在20±29范围的昆明系雄性小鼠三只,称重并记录重量。将ImL盐酸提取液腹腔注射于小鼠,记录注射完毕时间和小鼠死亡时间。以体重209的昆明系雄性小鼠在腹腔注射后15min死亡的致死量为1个鼠单位(MU),根据麻痹性贝类毒素死亡时间 鼠单位(MU)关系表和小鼠体重校正表,计算PSP的毒力,检出限为2MU/。
2.高效液相色谱(HPLC)法。定量取小鼠生物法樣品的盐酸提取液,过C18固相萃取柱净化后,经高效液相色谱仪和在线柱后衍生,即HPLC的洗脱液与高碘酸等反应液反应生成荧光衍生物,用荧光检测器检测,外标法定量。
柱后衍生反应的条件:衍生液流速0.8min/mL,柱后衍生温度50℃,荧光检测器激发波长330nm,荧光波长390nm。流动相为2mmol/L庚烷磺酸钠磷酸缓冲溶液(pH7.1):乙腈=96:4。
三、结果与分析
1.牡蛎中PSP的测定结果。本次试验首先用小鼠生物法(MBA)法检测采自钦州、北海、湛江、阳江、台山、深圳、汕尾和汕头等8个海域的牡蛎体内PSP毒性值,结果见表1、2。
从表2可得知,本次研究中的采样点钦州、北海、湛江、台山和汕尾的牡蛎中PSP毒性值均小于2MU/g(即未检出),而采自深圳和汕头的牡蛎均检出PSP,且毒性值都为2.3MU/g,未超出4MU/g的安全食用限值。2013年3月,南海海域的牡蛎中PSP检测结果显示该海域的牡蛎受到轻度污染,又以粤东一带海域是主要染毒区,钦州、北海、湛江、阳江、台山和汕尾等海域的牡蛎使用MBA法均未检出PSP。
由于MBA法敏感性差异较大,从而造成结果的波动性较大,为了防止MBA法出现假阴性结果,本次检测同时使用灵敏度较高的HPLC法对MBA法的毒素提取液进行毒素分析,从牡蛎中检测出毒性较低的C1和C2,中等毒性的dcSTX,以及毒性较强的neo STX和STX,结果见表2。
从表2可得知,本次钦州、北海和汕尾海域的牡蛎经HPLC分析均未检测出任何一种的毒素成分,而湛江、阳江、台山、深圳和汕头海域的牡蛎均检测出含有痕量的毒素,但因为色谱峰面积过小,无法进行准确的定量。湛江、阳江和台山海域的牡蛎在小鼠生物法中未能检测出PSP,但却从HPLC法中检测出含有极微量的STX,neoSTX和C2。
此结果显示,湛江、阳江和台山海域的海产品同样具有受到PSP污染的风险。钦州和北海的牡蛎在本次调查中均未检测出PSP,可能与该海域为开放式海域,海水自净能力较强有一定的关系。另据2005年卢楚谦等人在广西近岸海域作的PSP调查发现附近海域有贝类染毒,该海域贝类的染毒高峰期是在4-5月和7-11月[6],本次调查的采样时间段并不在染毒高峰期内,因此该海域的贝类受PSP污染的风险不可忽视。
2.MBA法和HPLC法检测PSP结果分析。8组牡蛎样品在进行生物测试的同时也进行了HPLC方法的测试,MBA法带毒牡蛎检出率为25%,HPLC法带毒牡蛎检出率为62.5%,前法的检出率明显低于后法。台山海域的牡蛎在HPLC法中检测出1.12Ug/g的C.毒素,但在MBA法中却未检测出毒素,由于C2毒素的毒性较低,仅相当于STX毒性的13%,因此实验动物未出现中毒症状。
3.南海海域养殖牡蛎PSP安全性评价。我国对贝类食品中PSP最高限值的规定为4MU/g,本次PSP毒性调查中牡蛎的PSP毒性值在OMU/g-2.3MU/g,与黄海和渤海[7,8]等海域相比较,总体毒性值均低于我国食品安全限值。因此,食用南海海域养殖或者捕捞的贝类中毒的风险比较小,但必须保持谨慎的态度,不可过量食用。
4.不同海域间的PSP结果比较。本次调查牡蛎的采样范围东至汕头西至钦州,覆盖了整个南海海域,除了汕尾、钦州和北海海域的牡蛎未检测出PSP外,其余5个海域的牡蛎均有检测出PSP,结果说明湛江及其周边海域均遭到PSP不同程度的污染。PSP污染贝类具有一定的地域性,粤东海域PSP检出率和毒性值较其他海域的高,主要集中在深圳和汕头海域。在HPLC法检出的毒素种类中,80%都为高毒性的氨基甲酸酯类毒素(STX和neoSTX),这个结果与2001-2002年秋季吴施卫等人用HPLC法分析广东省近岸海域贝类时高毒性毒素STX、GTXI检出率较低、中低毒性毒素C1-2、GTX3-5检出率较高[9]的结果有差异。与前文献[10]相比较,高毒性的PSP毒素主要出现在秋冬季节,而本次调查的春季牡蛎体内高毒性的毒素却有高检出率,应当引起重视,这与周边海洋环境的恶化、产毒藻类的增加和有毒赤潮的发生不无关系,从另一侧面也反映了该海域贝类体内的毒素有增强的趋势。湛江海域的牡蛎虽在MBA法中没有检测出PSP,但在灵敏度更高的HPLC法中检测出含有痕量高毒性的STX,推测湛江海域存在着产毒的毒藻,从而使湛江海域海产品感染PSP的风险大增。
四、结论
近年来,我国针對贝类的质量安全做出了巨大的努力,麻痹性贝类毒素已经被列入贝类安全监控的常规检测指标,但因食用贝类中毒事件仍相继发生,本次检测分析暴露了我国海域麻痹性贝类毒素安全状况不容乐观。我国对PSP的研究起步较晚,相关研究和资源措施都非常缺乏,只有少数几个科研单位在做相关的研究工作。受毒素提取困难、检测方法灵敏度低、检测成本昂贵等因素的影响,一直以来对PSP的检测和监控难以广泛开展。为了防止因PSP引发的对外贸易质量安全问题的发生,保护消费者的生命健康,必须增加对麻痹性贝类毒素的研究工作,加强南海海域PSP的监控。
参考文献
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[2]Mireia Lara Artigas, et al_Profiles of paralytic shellfishpoisoning toxins in shell6sh from Portugal explained bycarbamoylase activity [J]. Journal of Chromatography A,2007(1160):99-105.
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[4]蒋幼民,张连生,赵文彬等.麻痹性贝类毒素中毒的流行病学特征[J]现代预防医学,2004,31(5):711-712.
[5]吴施卫,曾淼,等.2005年春季广东近岸海域麻痹性贝毒素的特征分析[J]海洋学研究,2008,26(4):49-54.
[6]卢楚谦,吴施卫,等,广西近岸海域麻痹性贝类毒素分析[J]海洋环境科学,2005,24(3):47-50.
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[9]吴施卫,江天久,张纯超,等.广东省近岸海域麻痹性贝类毒素HPLC分析[J]海洋通报,2005,24(3):48-55.
[10]吴施卫,陈凯彪,等.流沙湾养殖区的贝类毒素分析[J].海洋环境科学,2010,29(4):531-534.