我国东海和南海近岸海域麻痹性贝类毒素污染状况
2013-07-03杜克梅江天久
杜克梅, 雷 芳, 吴 霓, 江天久
(暨南大学赤潮与海洋生物学研究中心;广东省高校水体富营养化与赤潮防治重点实验室,广东 广州 510632)
近年来,海洋环境污染日益严重,有毒有害赤潮发生的频率和规模不断增加[1],赤潮藻产生的贝类毒素给海洋渔业、人类健康带来的影响日趋严重.麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,paralytic shellfish toxins PSP或PSTs)是全球分布最广、危害最大的一类海洋生物毒素,主要产自海洋中的单细胞甲藻,贝类因滤食有毒藻而在体内积累毒素,进而通过食物链传递危害人们健康,造成人员中毒甚至死亡.近年来,我国东南沿海地区多次发生因食用染毒的贝类而引起消费者中毒甚至死亡的事件[2-3].弄清贝类毒素在我国沿海的时空分布及种间差异,加强贝类毒素的监测和管理,可有效减轻贝类毒素对人们生命健康的威胁.为此,本课题组于2007年11月至2008年10月在深圳罗湖水产批发市场定期采集贝类样本,进行麻痹性贝类毒素调查,了解该类毒素在产自我国广西、广东、福建海域贝类的污染状况,以期为贝类毒素监测方案的制定提供理论依据.
1 材料和方法
1.1 样品的采集与预处理
自2007年11月至2008年10月间在深圳罗湖水产批发市场每月两次采集双壳贝类样本,共13种,分别为华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)、翡翠贻贝(Perna viridis)、波纹巴非蛤(Paphia undulate)、栉江珧(Atrina pectinata)、大竹蛏(Soleen grandis)、钝缀锦蛤(Tapes turgida)、曲畸心蛤(Anomalocardia flexuosa)、泥蚶(Tegillarea grandis)、缢蛏(Sinonovacula constricat)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinara)、文蛤(Meretrix meretrix)、杂色蛤仔(Ruditapea variegate)和毛蚶(Scapharca subcrenata),样品采集后,立即用干净的海水洗去贝类外壳的附着物,再用解剖刀将贝类的软组织与贝壳分离.将样品于-4℃条件下运至实验室,用自来水洗净附着在贝类软组织上的泥沙和壳屑,将其保存于-20℃低温冰箱中待测.华贵栉孔扇贝、栉江珧、大竹蛏将其消化腺剪下单独保存.
产自东海海域的贝类全部来自福建沿海,主要有华贵栉孔扇贝、波纹巴非蛤、泥蚶和缢蛏;产自南海海域贝类来自广东沿海和广西沿海,其中产自广东沿海的贝类有:华贵栉孔扇贝、波纹巴非蛤、翡翠贻贝、文蛤、杂色蛤仔、菲律宾蛤仔、栉江珧、青蛤和毛蚶.产自广西沿海的贝类有:波纹巴非蛤、栉江珧、大竹蛏、钝缀锦蛤和曲畸心蛤.
1.2 试验方法
按照美国分析化学家协会(AOAC)推荐的麻痹性贝类毒素小白鼠生物法[4]对贝类样品的毒素进行提取和检测.实验小白鼠购自广州科研教学实验动物场,为昆明种,雄性,体质量18~22 g(许可证号:SCXK(粤)2004-0011).
根据《海洋监测规范》“近海污染生态调查和生物监测”[5]计算毒素含量,毒素含量以鼠单位(Mouse unit,Mu)表示,鼠单位表示使一只体质量20 g的小白鼠在15 min内死亡所需的腹腔注射毒素剂量.本文用Mu/g表示每克贝类软组织含有的麻痹性贝类毒素的含量,以4 Mu/g为食用安全标准,贝肉和消化腺毒素含量的加权平均值为贝样毒性测定结果.
2 结果
2.1 广东海域贝类PSP污染状况
本次共获取产自广东沿海的贝类样品118份,检测结果显示,其中 30份呈阳性,检出率为25.42%,染毒贝类只有华贵栉孔扇贝,主要分布在南澳和湛江海域,毒素含量普遍较低,最高值出现在2007年11月27日产自湛江的样品,PSP毒素含量值为 2.57 Mu/g,最低值为 0.31 Mu/g,无超标.
(1)不同季节PSP污染状况 2007年秋季,贝类样品13份,其中4份样品检测呈阳性,检出率为30.77%,无超标;2007年冬季,样品37份,其中12份样品检测呈阳性,检出率为32.43%,无超标;2008年春季样品39份,其中12份样品检测呈阳性,检出率为28.21%,无超标;2008年夏季样品19份,其中2份样品检测呈阳性,检出率为10.53%,无超标;2008年秋季样品10份,未检测出毒素(图1).染毒率以2007年冬季为最高,其次依次是2007年秋季、2008年春季、2008年夏季和2008年秋季,2008年秋季未检出染毒样品.
图1 广东海产贝类不同季节PSP检出率Fig.1 The positive rate of PSP in shellfish collected from the coast of Guangdong province in different seasons
(2)不同品种贝类PSP污染状况 产自广东沿海的深圳市售贝类种类丰富,有华贵栉孔扇贝、波纹巴非蛤、翡翠贻贝、文蛤、杂色蛤仔、菲律宾蛤仔、栉江珧、青蛤和毛蚶.其中只有华贵栉孔扇贝染毒,该种贝类样品总数为35份,其中29份检测呈阳性,检出率为82.86%,但毒素含量均较低,无超标,最高值是2007年11月27日产自湛江的样品,PSP毒素含量值为 2.57 Mu/g.
2.2 福建海域贝类PSP染毒状况
产自福建沿海的贝类样品共25份,其中7份检测呈阳性,阳性检出率为28%,PSP毒素含量最高值为0.96 Mu/g,出现在2007年11月27日的华贵栉孔扇贝中,最低值为0.35 Mu/g,无超标.
(1)贝类PSP污染的季节性变化 2007年秋季样品4份,其中1份样品检测呈阳性;2007年冬季样品5份,其中1份样品检测呈阳性;2008年春季样品3份,均呈阳性,无超标;2008年夏季样10份,其中1份样品检测呈阳性,检出率为10%;2008年秋季样品3份,1份样品检测呈阳性,检出率为33.33%,无超标(图2).可以看出,福建沿海贝类染毒率春季最高,其他季节均较低,呈典型的单峰型.
(2)不同品种贝类PSP污染状况 产自福建沿海的深圳市售贝类有华贵栉孔扇贝、波纹巴非蛤、泥蚶和缢蛏.华贵栉孔扇贝共13份,其中7份样品检测呈阳性,检出率为53.85%,无超标;波纹巴非蛤共10份样品,未检测出毒素;泥蚶和缢蛏各1份,均未检测出毒素.
2.3 广西海域贝类PSP污染状况
产自广西的深圳市售贝类均来自广西北海海域,共采集了43份样品,主要品种为波纹巴非蛤(Paphia undulate)、栉江珧(Atrina pectinata)、大竹蛏(Soleen grandis)、钝缀锦蛤(Tapes turgida)和曲畸心蛤(Anomalocardia flexuosa),从这些贝类中均未检测出PSP毒素.
3 讨论
水体的温度、潮流和风向、有毒藻的种类、数量及孢囊形成率等因素影响贝类PSP季节分布.2002年江天久等[6]对中国东海和南海有害赤潮高发区麻痹性贝类毒素的研究表明,贝类PSP污染存在明显的季节变化,染毒贝类主要出现在冬春季,华贵栉孔扇贝为主要染毒贝类,与本次调查结果基本一致.麻痹性贝类毒素的产生与有毒甲藻相关,对南海浮游植物的调查发现该海域存在亚历山大藻(Alexandrium)、漆沟藻(Gonyaulax sp)、裸甲藻(Gymnodinium)等多种有毒赤潮生物[7-8].已有文献报道,在15~20℃,塔玛亚力山大藻生长较好且低温下藻细胞毒力较强[9-11],南海冬季水温14 ~20 ℃[12],特适合这些有毒藻类的生长与毒性累积.近年来对有毒藻孢囊的调查发现,塔玛亚力山大藻(A.tamarense)和链状亚力山大藻(A.catenella)的游动细胞或孢囊在我国东海的长江口、闽江口、厦门港和东山湾以及南海的大亚湾、大鹏湾和珠海海域均有分布[13].曹宇[14]对大亚湾大鹏澳贝类和鱼类养殖区的甲藻孢囊进行的周年调查显示,亚历山大藻的孢囊全年大部分季节均有出现,且冬季孢囊形成率最高.由于南海冬季受到东北季风的影响,海底沉积的有毒藻孢囊在风或上升流等外力作用下,可能会大量悬浮于水体而被贝类摄食,同时上升流能够带动下层水体的营养盐向上层水体补充,为浮游植物的密集提供了物质条件[15-16].因此,贝类冬季染毒水平高可能与上升流和风向有关;此外,春季孢囊萌发,水体中有毒藻主要以营养细胞存在,春季贝类染毒水平高可能与水体中有毒藻营养细胞多有关.
在本次受检的13种样品中,只有华贵栉孔扇贝检测出PSP毒素,其他12种贝类均不含PSP,反映出贝类在积累麻痹性贝毒素时存在种间差异.对贻贝和扇贝在毒素的吸收、转化、代谢、排除方面的动力学研究表明,翡翠贻贝能迅速的在其组织中积累排除毒素,具有很强的代谢机制,能在24 h内迅速的代谢体内的大部分毒素,而扇贝积累PSP能力较贻贝强,对毒素的排除能力较差[17],这可能是扇贝的阳性率检出较高的原因.此外,本次检测中,广东沿海PSP检出率最高,这可能与广东近岸海域有毒藻种类多,而且密度高有关[18].因此,加强广东近岸海域扇贝PSP的监测和管理十分必要.
[1] 王朝晖,林朗聪,康 伟,等.有毒有害赤潮藻类旋沟藻(Cochlodinium Schtt)研究进展[J].暨南大学学报,2011,32(1):109-114.
[2] 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.
[3] 杨美兰,林燕棠,全桂英.深圳海域麻痹性贝类毒素含量特征[J].湛江海洋大学学报,2000,20(4)13-17.
[4] Association of Official Analytical Chemist(AOAC).Standard mouse bioassay for paralytic shellfish toxins,1980:298-299.
[5] 国家海洋局.海洋赤潮监测技术规程[Z].北京:国家海洋局2002.
[6] 江天久,陈菊芳,邹迎麟,等.中国东海和南海有害赤潮高发区麻痹性贝毒素研究[J].应用生态学报,2003,14(7):1156-1160.
[7] 孙 军,宋书群,乐凤凤,等.2004年冬季南海北部浮游植物[J].海洋学报,2007,29(5)132-145.
[8] KE Zhixin,TAN Yehui,HUANG Liangmin,et al.Relationship between phytoplankton composition and environmental factors in the surface waters of southern South China Sea in early summer of 2009[J].Acta Oceanologica Sinica,2012.31(3):109-119.
[9] 江天久,黄伟健,王朝晖,等.几种环境因子对塔玛亚历山大藻(大鹏湾株)生长及其藻毒力影响[J].应用与环境生物学报,2000,6(2):151-154.
[10] SHIGERU S,TAKEHIKO O,VALERIANO B,et al.Frequent occurrence of paralytic shellfish poisoning toxins as dominant toxins in marine puffer from trop ical water[J].Toxicon,2000,38:1102-1109.
[11] OGATA T,ISHIMARU T,KODAMA M.Effect of water temperature and light intensity on growth rate and toxicity change in Protogonyaulax tamarensis[J].Marine Biol,1987,95:217-220.
[12] 王朝晖,陈菊芳,徐 宁,等.大亚湾澳头海域硅藻、甲藻的数量变动及其与环境因子的关系[J].海洋与湖沼,2005,36(2):186-194.
[13] 齐雨藻,钱 锋,郑 磊.中国东南沿海赤潮的生理生态学研究[C]∥中国赤潮研究(SCOR-IOC赤潮工作组中国委员会第二次会议论文选).青岛:青岛出版社,1996:6-16.
[14] 曹 宇.大亚湾甲藻孢囊形成率与PSP毒素的季节变化[D].广州:暨南大学,2006.
[15] CHEN Y L.Spatial and seasonal variations of nitratebased new product ion and p rimary product ion in the South China Sea[J].Deep-Sea Res.,2005,52:319-340.
[16] 刘 杰,李 丽,贺 娟.南海海域浮游植物分布特征及研究进展[J].海洋地质与第四纪地质,2010,30(3):133-142.
[17] 江天久,尹伊伟,骆育敏,等.湾和大鹏湾麻痹性贝类毒素动态分析[J].海洋环境科学,2000,19(2):1-4.
[18] 黄 翔,雷 芳,江天久.我国东海和南海近岸海域腹泻性贝类毒素污染状况[J].暨南大学学报:自然科学版,2013,34(1):101-105.