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失忆性贝毒(AST)在欧洲大扇贝Pecten maximus体内的积累及其影响

刘慧  
【摘要】: 本文综述了失忆性贝类毒素(amnesic shellfish toxins, AST)及生产这种毒素的海洋硅藻——拟菱形藻(Pseudo-nitzschia sp.)的研究进展;通过室内实验研究了欧洲大扇贝Pecten maximus幼体、稚贝和亲贝对AST毒素多莫酸(domoic acid, DA)的积累,以及这种生物毒素对不同发育时期扇贝的生物学影响;同时,利用行为学实验研究了贝类富集DA可能产生的捕食防御作用。研究结果总结如下: 1.概述了失忆性贝类毒素(AST)的化学物质多莫酸(DA)的来源、分布和毒理学研究的最新进展。内容包括产毒拟菱形藻(Pseudo-nitzschia sp.)的生理生态学特性,DA和海洋生物之间的相互作用,失忆性贝毒的分析和监测技术。探讨了在中国开展AST和拟菱形藻研究的重要性,并例举了亟待开展的有毒硅藻赤潮研究工作。 2.多莫酸(domoic acid, DA)是一种由海洋硅藻Pseudo-nitzschia sp.所产生的剧毒藻毒素。研究发现,贝类通过摄食这些藻类而在体内大量积累这种毒素,从而对摄食贝类的人或哺乳类造成伤害。在本实验中,用含有DA的海水培养欧洲大扇贝Pecten maximus的幼体达25天时间,并在此过程中研究扇贝幼体对DA的积累及这种毒素对幼体发育的负面影响。结果发现,扇贝幼体在整个浮游阶段能持续吸收并富集DA。当用浓度为50 ng ml-1的多莫酸溶液处理幼体时,其体内积累的DA总量达到了5.21 pg individual-1。在DA的持续刺激下,幼体的生长速度(以幼体壳长增长和眼点出现率为测量标准)和成活率都受到了显著影响。本实验首次研究了大扇贝幼体对DA的吸收动力学,显示了利用贝类幼体研究生物对赤潮毒素积累机制的潜力。由于DA可以影响大扇贝的幼体发育,因此在自然状态下可能会影响到大扇贝资源的补充。所以,在拟菱形藻赤潮发生时,有必要对人工培育的扇贝幼体采取适当的保护措施。 3.用多莫酸(domoic acid,DA)处理欧洲大扇贝稚贝Pecten maximus,并研究稚贝对毒素的积累以及携带毒素对其生长的影响。在摄食含有DA的饲料后,稚贝能结合相对较低浓度的DA,即15.9ng g-1软组织,与浸泡在10或50ng ml-1 DA溶液中的稚贝积累的毒素量相当。与之相比,浸泡在100ng ml-1DA溶液中的稚贝所积累的毒素含量最高,为302.5ng g-1软组织。没有发现用DA处理对稚贝的(对单胞藻)摄食率、闭壳行为、翻正反应、或足丝分泌等会造成显著的影响。不过,投喂含有DA的饲料一段时间后,在较长时间内,会对稚贝的生长速度和成活率造成负面影响。这是对欧洲大扇贝稚贝阶段积累DA及其负面影响的首次研究。 4.研发了一种使配合饲料携带失忆性贝毒(Amnesic shellfish toxins, AST)多莫酸(domoic acid, DA)的简便方法,并用带毒饲料投喂大扇贝。DA饲料的制作方法是:按每0.1g配合饲料加0.15ml DA溶液的比例,将浓度为100μg ml-1的DA母液与配合饲料充分混合,并在室温下干燥2h。这样处理后,饲料将保留加入DA总量的46.72%,其中每个饲料颗粒约含0.19pg DA。带毒饲料用水浸泡2h后仍能保持相对较高的毒素含量(为初始浓度的50%±)。用带毒饲料连续7d投喂大扇贝成贝,并在随后连续培养这批扇贝60d过程中,发现扇贝体内毒素含量并没有显著增加;其性腺指数的增加也与对照组没有显著差异。摄食带毒饲料后,精巢、卵巢以及受精卵中的毒素含量也没有显著变化。这些结果表明,在当前实验条件下,扇贝体内的DA排出效率可能高于其积累效率;因而推测,欧洲大扇贝体内DA的积累过程中可能包含细胞内的生物转化过程。 5.研究了背甲宽5.5 cm的欧洲岸蟹Carcinus maenas (Linnaeus)和腕长10.5 cm的棘海星Marthasterias glacialis (Linnaeus)对壳高1.2 cm左右的欧洲大扇贝稚贝Pecten maximus的捕食行为。其中一组稚贝通过摄食含有DA的饲料而在其体内积累了15.9 ng DA g-1软组织。对照组稚贝体内不含有DA。在96 h实验过程中,携带DA的稚贝与对照组稚贝同时放置在水槽两端,供捕食者选择。由于两种捕食者在对照组稚贝附近停留的时间较长,似乎表明它们对这组稚贝的选择倾向性。两种捕食者有可能都具备DA识别机制的另一证据是,在第二个48 h捕食实验过程中它们都摄食了更多的对照组稚贝。而海星对携带DA的稚贝的规避行为在第二个48 h捕食实验过程中则更为明显。


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