氮杂螺环酸毒素在栉孔扇贝体内的代谢规律

氮杂螺环酸毒素(azaspiracids,AZAs)隶属八大类海洋贝类毒素,为一类含氮且具独特螺环结构的聚醚类毒素。采用液相色谱-三重四级杆复合离子阱质谱,研究了分离自中国近海的1株氮杂螺环酸产毒藻腹孔环胺藻(Azadinium poporum,AZDY06)所产氮杂螺环酸毒素在栉孔扇贝体内的蓄积、分布和生物转化机制。通过将栉孔扇贝暴露产毒藻的方式,分析扇贝内脏团、裙边、闭壳肌和其他可食组织4个组织部位的AZAs及其代谢产物分布,研究栉孔扇贝对毒素的代谢机理。结果表明,AZDY06主要产生AZA2毒素,单细胞产毒能力最高为(7.05±0.52)fg/cell;扇贝12 h内摄食5×10~7个产毒藻细胞后,体内AZAs毒素含量已超欧盟安全限量,达165.3μg AZA1eq/kg,蓄积效率为78.2%。AZAs毒素在扇贝各组织间分布存在显著差异:内脏团>其他可食组织>外套膜>闭壳肌。AZA2在扇贝中潜在转化方式为羟基化、去羧基化和氧化,共生成4种代谢产物:AZA6、AZA12、AZA19和AZA23,其中AZA19为最主要代谢产物,约占总毒素40%,其他代谢产物含量较低。本研究证明中国近海分布氮杂螺环酸产毒藻毒性危害较强,建议有关部门加快制定AZAs限量标准。

氮杂螺环酸毒素的生态分布、蓄积代谢与检测技术监控研究进展

中国是世界上赤潮灾害发生最严重的国家之一。近年来,与赤潮伴生的贝类毒素污染事件多发,给中国的近海生态、消费者的食用安全构成了威胁。其中氮杂螺环酸毒素(azaspiracids,AZAs)即为在中国海域最新发现的毒性强、残留高且代谢慢的一类脂溶性贝类毒素。研究发现,AZAs产毒藻广泛分布于中国近海,该毒素在双壳贝类中也多次被检出,已成为贝类质量安全的又一重要隐患。文章综述了AZAs的理化性质以及其毒性机理,现有的中国监控手段,并对生物检测法和液相色谱检测法等常用的检测方法以及全球化分布趋势进行综合性评价,以期为相关风险评估研究提供参考。

UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS非定向筛查贝类中氮杂螺环酸毒素及其代谢产物

为了分析复杂贝类和微藻中的氮杂螺环酸毒素(AZAs)及其代谢产物,建立一种基于超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱组合式高分辨质谱(UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS)联用技术的非定向筛查分析方法。采用Full MS/dd MS^2、PRM和Target-SIM/dd MS^2三种质谱鉴定模式,整合多种数据采集挖掘策略,通过研究多种AZAs在不同基质样品中的质谱裂解规律及特征碎片离子丰度,实现AZAs及其衍生物的快速筛查检测和精准鉴别。结果表明:PRM模式能有效排除AZAs同分异构体的干扰,获得更高的专属性,适用于目标代谢物筛查;应用Full MS/dd MS^2和PRM结合的方式,根据AZAs裂解途径及多种AZAs代谢产物裂解规律,在贝类中共鉴别出20种AZAs系列化合物,其中包括初步推测了3种新型AZAs代谢产物的结构。应用本方法还发现AZA9、AZA10、AZA19等代谢物均随代谢过程持续升高,是AZA2在贝类代谢过程中的末端产物。该方法能够为复杂基质中的AZAs系列毒素及其衍生常规检测与精准鉴别提供参考,可应用于解析AZAs毒素在贝类体内的代谢转化机制研究。

栉孔扇贝对氮杂螺环酸毒素代谢解毒的生理应激响应

将栉孔扇贝(Chlamys farreri)暴露于分离自我国近海的一株氮杂螺环酸毒素(azaspiracids,AZAs)产毒藻——腹孔环胺藻(Azadinium poporum,AZDY06株,主产AZA2),研究了栉孔扇贝对AZAs的代谢解毒效应以及代谢过程中血细胞数量、抗氧化酶活性及细胞超微结构变化等生理应急响应。结果发现,栉孔扇贝对AZDY06所产的AZA2具有一定的代谢解毒能力,可将AZA2转化成AZA6、AZA12、AZA19和AZA23等4种极性较强且毒性较低的代谢产物。代谢解毒过程中,栉孔扇贝血细胞数量、关键抗氧化酶活性及靶器官细胞超微结构均出现一定的应激效应,且总体表现出明显的剂量-效应关系。栉孔扇贝血细胞数量对AZAs表现出较强的应激反应,且随实验过程出现较大波动,最高可达对照组的2—3倍;抗氧化系统酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物酶(POD)和酸性磷酸酶(ACP)活性也出现不同程度的变化:GSH-Px与POD在整个蓄积代谢过程中均表现出持续激活状态,且血液中这两种酶活性最高,可达内脏和鳃中的20倍以上;SOD活性与扇贝中AZAs含量有一定关系,AZAs含量为74.2—168.2μg AZA1 eq/kg时为诱导状态,过高或过低剂量均表现为抑制效果;而ACP对AZAs的应激表现也十分敏感,但代谢过程中大部分时间为被持续抑制状态。此外,AZAs还导致栉孔扇贝内脏和鳃细胞超微结构出现空泡化、核固缩等病理性变化;实验后期,低暴露组细胞结构出现一定的自我修复现象,而高暴露组则无此现象。本研究可为进一步深入探索AZAs的解毒机制,对其进行风险评价并制定限量标准提供科学依据。