基于SPE与SPATT的水体中麻痹性贝类毒素检测方法构建与应用

为实现麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)的实时监控与提前预警,本研究构建了基于固相萃取技术(solid phase extraction,SPE)与固相吸附毒素跟踪技术(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)的水体中PSP检测方法,重点优化了吸附材料及前处理方法,评价了回收率、检出限等指标,并将方法应用于2019年春季秦皇岛山海关海域PSP消长过程的监测中,比较评估了两种方法的监控预警效果。结果表明:SPE方法选用ENVI-Carb 500mg/6mL固相萃取柱,过样体积为50mL,13种PSP组分的平均回收率为82.2%±10.0%、检出限为4.0-20.0ng/L;SPATT方法选用SP207大孔吸附树脂,洗脱时间为静置Id最佳,整体回收率约为9.2%;在实际应用中,结合产毒藻密度及贻贝富集毒素含量的变化,发现SPE方法的检测结果可实时表征海域PSP风险状况,对于贻贝中PSP的预警效果也显著优于SAPTT方法,后者不仅因监控方式相对滞后一个监测周期,且灵敏度及准确性均较差。对于秦皇岛海域,当SPE方法检测结果达到100ng STX eq/L时,该海域贻贝中PSP残留将具有潜在的食用安全风险,跟踪过程表明这一阈值可提前两周预警贻贝富集毒素含量超出我国限量标准(800μg STX eq/kg),这对于强化风险警示并制定防范措施具有积极作用。

固相吸附毒素跟踪技术(SPATT)在浙江南麂海域的应用

浙江南麂岛海域是我国近岸贝类的重点养殖区,近年来一直遭受脂溶性贝类毒素(lipophilic shellfish toxins,LSTs)的污染,威胁着人类健康。为了建立有效的食品安全预警方法,本研究利用固相吸附毒素跟踪技术(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)在该海域进行了为期一年的野外监测和LSTs毒素分析。结果表明:7种LSTs毒素在SPATT(DIAION?HP20)中被检出,分别是大田软海绵酸(okadaic acid,OA)、鳍藻毒素-1(dinophysistoxin-1,DTX-1)、虾夷扇贝毒素(yessotoxin,YTX)及其衍生物homo YTX、扇贝毒素-2(pectenotoxin-2,PTX-2)及其衍生物7-epi-PTX2sa和环亚胺毒素(gymnodimine,GYM);有8种毒素在厚壳贻贝(Mytilus galloprovincialis)中被检出,分别是OA、DTX1、homo YTX、PTX2、7-epi-PTX2sa、GYM、原多甲藻酸贝类毒素-3(azaspiracid-3,AZA-3)和虾夷扇贝毒素衍生物45-OH-homo YTX。整体而言,SPATT(HP20)中吸附的毒素种类与贝肉中监测出的毒素种类大体上一致,且两者间OA、DTX1和PTX2的浓度在时间上具有较好的相关性,可见SPATT(HP20)对这些LSTs毒素具有较高的灵敏度,有望作为水体中LSTs毒素的预警监测材料。南麂岛海域LSTs分布特征明显,夏季最高,其次是春秋季,冬季最低,其中2014年夏季贝肉中OA毒素含量高达77.19ng/g贝肉,超出国家限量标准(45ng/g贝肉)比例达11.76%,为浙江南麂海域贻贝的食用安全带来隐患。

贝类毒素固相吸附示踪监测技术研究进展

固相吸附毒素示踪监测技术(Solid Phase Adsorption Toxin Tracking,SPATT)是一项新的贝类毒素监测技术。该技术模拟滤食性贝类摄食过程,利用内含吸附剂的采样器富集水体中的贝类毒素,结合高效液相色谱-质谱检测技术或酶联免疫检测技术,可以对产毒藻类的暴发以及贝类毒素污染进行示踪研究。SPATT监测技术与贝类监测法、浮游藻类监测法相比,具有取样操作简单、检测成本低等优点,已成为贝类毒素污染监测技术研究的热点。本综述针对SPATT技术的研究进展及应用进行阐述,对技术适用监测的毒素种类、吸附材料的优劣等进行分析。

黄海海州湾海域腹泻性贝类毒素特征研究

黄海海州湾海域是中国重要的贝类养殖区之一,为阐明该海区腹泻性贝类毒素的组成成分及含量水平,保障贝类食用安全,应用固相吸附毒素示踪(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)技术,采用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)检测方法,于2013年7—12月间,分别对黄海海州湾海域的连岛和秦山岛两个海区及海头和九里两个围塘海水中的大田软海绵酸(okadaic acid,OA)、鳍藻毒素-1(dinophysistoxin-1,DTX-1)、鳍藻毒素-2(dinophysistoxin-2,DTX-2)、蛤毒素(pectenotoxin-2,PTX-2)和虾夷扇贝毒素(yessotoxin,YTX)5种腹泻性贝类毒素(diarrhetic shellfish poisoning,DSP)进行定期采集和分析研究。结果显示,连岛和秦山岛海区海水中DSP成分相同,包括OA、DTX-1和PTX-2,未检出DTX-2、YTX。连岛和秦山岛海区海水中腹泻性贝类毒素含量存在空间差异性,连岛海区毒素含量普遍高于秦山岛海区;连岛和秦山岛海区海水中DSP的含量季节性变化趋势相似,OA和PTX-2在7—9月含量较高,DTX-1变化较小。在海头和九里围塘海水中检出OA和PTX-2,但含量极低;未检出DTX-1、DTX-2和YTX。近海养殖围塘受毒素污染较小,可选作经济实用的贝毒净化养殖区。研究填补了该海域贝类养殖区腹泻性贝类毒素组成成分及变化研究空白,为加强贝类毒素污染监管,保障贝类食用安全提供基础数据。

钦州湾海水和香港牡蛎体内脂溶性贝类毒素污染特征

近年中国沿海普遍受到脂溶性贝类毒素(lipophilic shellfish toxins,LSTs)的污染。钦州湾是国内外闻名的牡蛎养殖基地,目前仍不了解该海域海水和主要养殖品种香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)沾染LSTs毒素情况与食用安全性。本文于2015年10月至2016年9月,在钦州湾香港牡蛎养殖区海水交换口处,通过固相吸附毒素跟踪技术(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)吸附收集海水中的脂溶性贝类毒素,同时每月采集香港牡蛎样品,应用液相色谱串联质谱法分析海水和香港牡蛎体内的LSTs毒素含量与组成,并对香港牡蛎食用安全性进行评估。结果表明:(1)海水共检出GYM、OA和PTX2三种组分,平均浓度分别为0.44、14.20和1.67μg/(kg resin·30d)。香港牡蛎共检出DTX2、GYM、SPX1、Homo-YTX四种组分,其中Homo-YTX为定性结果,DTX2、GYM、SPX1三者平均浓度分别为0.95、18.86和0.95μg/kg。(2)GYM毒素均值在海水中和香港牡蛎体内含量变化趋势呈正相关,Pearson相关系数为0.70;OAs毒素在海水中和香港牡蛎体内变化趋势类似,Pearson相关系数为0.35。(3)毒素存在一定季节变化。海水OA和PTX2夏季高,其他季节低,均值最高值分别发生在7月和6月;香港牡蛎体内GYM冬季和夏季较高,DTX2春季和夏季较高;但海水中的GYM和香港牡蛎体内的SPX1全年变化均不明显。总体而言,钦州湾海水和香港牡蛎已受到多个LSTs毒素组分污染,海水LSTs毒素含量较国内其他海域低,参考欧盟LSTs毒素标准,本海域的香港牡蛎脂溶性贝类毒素仍未超标,可放心食用。

固相吸附毒素跟踪技术监测牡蛎养殖区中腹泻性贝毒

本研究根据固相吸附毒素跟踪技术(Solid phase adsorbent and toxin tracking,SPATT)原理,在牡蛎养殖区内,利用HP20大孔吸附树脂对海水中常见的4种腹泻贝类毒素:大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)及其衍生物鳍藻毒素(Dinophysistoxin-1,DTX-1和Dinophysistoxin-2,DTX-2)、米氏螺环毒素(Gymnodimine toxins,GYM)进行吸附,对其吸附效率进行评价;建立了从海水中富集与检测4种常见腹泻性贝类毒素的方法;在养殖区内,选取5个采样点,每隔7 d,同步采集海水与牡蛎样品,对牡蛎养殖区海水中和牡蛎体内的腹泻性贝类毒素分布情况进行了检测,分析海水中与牡蛎体内毒素含量的关系。结果显示,HP20树脂对4种腹泻性毒素吸附回收率良好,OA为98.9%,DTX-1为103.3%,DTX-2为93.5%,GYM为76.6%。在整个监控期内,除DTX-2外,其他3种毒素均有检出,OA浓度为20.451–422.352μg/kg,DTX-1浓度为15.954–368.678μg/kg,GYM浓度为20.452–282.231μg/kg。在整个监控期内,海水样品中3种毒素含量随时间的变化呈现同一分布特征,牡蛎体内毒素含量随着海水中毒素含量的升高而升高,且峰值出现延后现象。研究表明,该技术能有效对养殖区水环境进行时空监控,为海水中和海洋贝类体内毒素的监控提供有力的支持,同时也为贝类毒素预警体系的建立提供方法支持。

海洋水环境中藻毒素的检测技术及分布研究进展

海洋藻毒素是海洋有害藻产生的次级代谢产物,具有种类多、毒性强和生物蓄积性等特点,对海洋生态系统、海产养殖业以及人类健康会造成严重威胁。近年来,近海水环境中的海洋藻毒素已引起人们的广泛关注。通过对近海水环境中海洋藻毒素的富集技术、仪器分析方法和分布特征方面的研究进展进行归纳和总结发现:被动固相吸附和固相萃取技术是海水中海洋藻毒素的主要富集技术,结合液相色谱-质谱联用技术进行检测,是目前近海水环境中各类海洋藻毒素检测的最有效方法;多种海洋藻毒素在全球近海水环境中有分布,且欧洲近海海水中藻毒素种类最丰富、浓度也相对较高;在中国近海水环境中多种脂溶性藻毒素广泛分布。在全球气候变化以及近海污染不断加剧的背景下,海洋藻毒素对近海水环境的影响不容忽视,今后的研究方向将主要包括:重要养殖区海水中藻毒素的长期连续监测;海水中典型藻毒素的现场快速检测技术;近海水环境中海洋藻毒素的来源及其影响因素;典型海洋藻毒素的迁移转化规律及其生物可利用性等。

海州湾近海海域海水中贝类毒素的检测与季节变化

建立固相吸附毒素示踪技术对海水中的脂溶性贝类毒素进行富集,液相色谱—串联质谱(LC-MS/MS)测定养殖海水中5种脂溶性贝类毒素(大田软海绵酸、鳍藻毒素-1、鳍藻毒素-2、蛤毒素-2和虾夷扇贝毒素)的分析方法 ,并对海州湾近海海域海水中贝类毒素进行检测.结果表明,色谱柱为热电XB-C18柱,流动相为体积分数95%乙腈—水(含50mmol/L甲酸和2mmol/L甲酸铵),梯度洗脱,用MS/MS多反应离子检测(MRM)模式测定,方法具有较好的精密度和重复性,能满足养殖海水中贝类毒素的测定要求;采用该方法,分别对海州湾的连岛和秦山岛附近海域海水中5种脂溶性贝类毒素进行检测,检测到了大田软海绵酸、鳍藻毒素-1和蛤毒素-2等3种贝类毒素,贝类毒素总含量7—9月高于其他月份.

海洋贝类生物毒素检测前处理技术研究进展

随着全球气候变化,近海海域赤潮频发,严重威胁着海水养殖业。越来越多的国家设定了海产品中海洋贝类生物毒素的最大残留限量,并发展了海洋有毒赤潮预警技术。海洋贝类生物毒素种类多、含量低,检测时基质干扰严重,因此样品前处理技术在检测过程中有着重要作用,也是海洋贝类生物毒素检测研究的热点之一。对海洋贝类生物毒素检测研究中的3种主要样品前处理技术(固相萃取技术、QuEChERS方法和固相吸附毒素跟踪技术)的研究进展进行了综述,并分别阐述了这3种技术所用吸附剂的种类、特点及其在海洋贝类生物毒素检测研究中的应用情况。