莱州湾有毒硅藻拟菱形藻属的调查初步分析

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莱州湾有毒硅藻拟菱形藻属的调查初步分析

姜珊珊 1-2 ,刘璇 2

1.山东半岛卤水资源高值化绿色综合利用工程技术研发中心 ,潍坊科技学院 2.农学与环境学院,潍坊科技学院

摘要

有毒硅藻拟菱形藻属是全球记忆缺失性贝毒的主要产毒生物,并且是引发赤潮的重要种类,它产生的软骨藻酸经贝类等海洋生物摄入进入食物链,对水产养殖业和人类健康安全产生很大的危害。针对我国相关研究较为薄弱的现状,为了探究其生长状况及产毒特征,本实验从山东省莱州湾沿岸海域进行硅藻调查,在实验室常规条件下分离纯化,并建立拟菱形藻属的单克隆培养株系,通过光学显微镜下的群体特征和透射电镜下的超微形态特征观察鉴定结构,优化其培养条件进行大量培养,实验结果加深我们对软骨藻酸毒理机制的理解,为预防食物中毒提供理论基础,有助于贝类养殖业的可持续发展。

关键词:拟菱形藻;软骨藻酸;贝毒;莱州湾

引言

软骨藻酸(domoic acid,DA) 是一种记忆丧失性贝类毒素,最初主要由经常在加拿大东海岸形成赤潮的一种硅藻属多列尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens forma multiseries)产生,而贝类经由过程滤食有毒硅藻,将软骨藻酸富积在体内。人类因食用被软骨藻酸污染的贝类而中毒[1-2]。此后,在加拿大、美国海岸,拟菱形藻赤潮产生软骨藻酸而引起危害的事件不断被报道[3]

有毒拟菱形藻在世界各地沿海地区均有分布。到目前为止, 拟菱形藻属已有12种被报道可产生软骨藻酸[4-5],在中国海区已经检测到了多种拟菱形藻,其中有九种拟菱形藻是潜在产毒种[6-7],但是我国关于记忆性丧失贝毒的相关研究还鲜有报道,但有报告我国渤海等海域部分海产品中检测到低浓度的软骨藻酸[8-9],有研究指出,由食用产自高盐度海区贝类而引发的记忆缺失性贝毒事件远多于低盐度海区,同时拟菱形藻的产毒能力也是一个非常复杂的情况[10-11]。本实验以我国高盐度海区莱州湾的拟菱形藻为研究对象,通过透射电镜的内部结构观察,在实验室进行优化培养。

1实验方法

1.1有毒硅藻的采样调查

按照海洋调查规范,在山东省莱州湾沿岸海域进行硅藻采样调查,采集海域的生态类型可分为低温高盐、偏高温高盐、高温高盐三个主要类型。利用小型浮游生物网,取海水样品带回实验室。


1.2分离纯化

将样品分别用毛细管法、平板法和稀释法分离纯化采集样品,浮游植物样品再经浓缩,取0.1ml亚样品放入计数框中,在光学显微镜下对硅藻鉴定和细胞计数。通过光学显微镜和透射电镜下的超微形态特征观察鉴定,建立有毒硅藻的培养株系。

1.3 优化培养

设置不同的光周期,培养基成分、pH、盐度、温度等条件进行培养,测定硅藻的生长曲线,以确定其最适宜的培养条件。

2实验结果

2.1 拟菱形藻属的分离鉴定

光学显微镜和透射电镜下的超微形态特征观察鉴定,利用各种色谱和现代光谱手段进行提取、分离、纯化及鉴定。

2.2. 优化培养

优化两种硅藻属培养体系的培养条件。不同营养盐,光周期,培养基成分、pH、盐度、温度的液体培养基中进行培养,测定硅藻的生长曲线(图1),以确定其最适宜的培养条件。

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4结论

因为拟菱形藻的产毒能力是一个比较复杂的情况,而且藻体在实验室培养后,随着培养的时间越长, 藻体变形就越严重,最终有可能会导致死亡,这将对后续的大量培养实验造成一定的困难,本实验后续将开展藻体毒素含量的测定,阐明藻体产毒机制。本实验对软骨藻酸的研究不仅可以为我国近海海洋微生物生态学的深入研究提供基础性资料,更重要的是能为食品安全的保障提供科学参考

4.参考文献

  1. Bates, S.S., Bird, C.J., De Freitas, A.S.W., Foxall, R.A., Gilgan, M., Hanic, L.A., Johnson, G.R., Mc Culloch, A.W., Odense, P., Pocklington, R., Quilliam, M.A., Sim, P.G., Smith, J.C., Subba Rao, D.V., Todd, E.C.D., Walter, J.A., Wright, J.L.C., 1989. Pennate diatom Nitschia pungens as the primary source of domoic acid, a toxin in shellfish from eastern P.E.I. Can. J. Aquat. Sci. 46, 1203–1215.

  2. Wright, J.L.C., Boyd, R.K., De Freitas, A.S.W., Falk, M., Foxall, R.A., Jamieson, W.D., Laycock, M.V., Walter, J.A., 1989. Identification of domoic acid, a neuroexcitatory amino acid, in toxic mussels from eastern P.E.I. Can. J. Chem. 67, 481–490. 

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本文是在潍坊科技学院山东半岛卤水资源高值化绿色化综合利用工程技术研发中心平台(项目编号2018LS019)支持下完成的。