失忆性贝毒

由一种海洋硅藻——拟菱形藻Pseudo-nitzschia sp.产生的强神经性生物毒素，化学名称为多莫酸。当硅藻大量繁殖时，双壳贝类等低等的海洋动物，能通过摄食藻类饵料而在体内积累大量的DA；一旦被其他动物摄食，就可能引起这些动物中毒或死亡。如果与人类中枢神经系统（大脑海马）的谷氨酸受体结合，引起神经系统麻痹，并能导致大脑损伤而失去记忆。

中文名：失忆性贝类毒素

外文名：AST或ASP

化学名称：多莫酸

毒源：拟菱形藻

所属学科：海洋生物

分子量：311

毒性：LD50约10mg/kg

简介

毒源

中毒机制

化学结构

中毒事件

检测方法

简介

失忆性贝类毒素（Amnesic Shellfish Toxins，AST或Amnesic Shellfish Poisoning, ASP）是由一种海洋硅藻——拟菱形藻Pseudo-nitzschia sp.产生的强神经性生物毒素，化学名称为多莫酸（domoic acid，简称DA）。一种兴奋性脯氨酸衍生物和神经毒素，是浮游植物代谢的产物，可以在被藻类污染的海洋食物特别是贝类中检测到，其结构与红藻氨酸和谷氨酸相似，是红藻氨酸受体的兴奋剂。当某些种类的硅藻大量发生时，双壳贝类、虾蟹类、头足类等较为低等的海洋动物，就能通过摄食藻类饵料而在体内积累大量的DA；它们一旦被海洋哺乳类摄食，就可能引起这些动物中毒或死亡。通过对该毒素的病理学研究发现，DA能与人类中枢神经系统（大脑海马）的谷氨酸受体结合，引起神经系统麻痹，并能导致大脑损伤；轻者引起神志不清和记忆丧失，重者引起死亡。　在1987 年发生爱德华王子岛贝类中毒事件之后，加拿大政府就制定了贝肉中DA的限量标准。随后，美国、欧洲、以及澳大利亚等纷纷采用欧盟标准，即20μg DA g-1贝肉；根据欧盟委员会指令（2002/226/EC），一旦发现贝类样品中DA含量超标，则立刻关闭养殖场或捕捞水域。

毒源

多莫酸DA 最早是从Chondria armata中提取（Takemoto and Daigo，1958）；Takemoto 等人于1966年确定了其立体化学结构。Impellizzeri et al. (1975)还从另外一种红藻Alsidium corallinum 中提取出了DA。不过，直到1987 年才发现DA 对人体有毒，并发现产生这种毒素的是曾经一直被认为无毒的海洋硅藻。拟菱形藻属已有12种被报道可产生多莫酸[2~4]，其中澳洲拟菱形藻(P.australis)、成列拟菱形藻(P.seriata)与多列拟菱形藻(P.multiseries)的产毒性已得到广泛的认可。而其他9种：靓纹拟菱形藻(P.calliantha)、细弱拟菱形藻(P.cuspidata)、拟柔弱拟菱形藻(P.pseudodelicatissima)、多纹拟菱形藻(P.multistriata)、尖刺拟菱形藻(P.pungens)、柔弱拟菱形藻(P.delicatesima)、P.fraudulenta、P.turgidula和P.galaxiae的毒性在不同地域则表现不同。对产毒藻主要通过监测水中产毒藻的存在和数量，来对可能出现的贝毒风险提前发出警报。但是，这个属的硅藻，特别是某些产毒种（如P. multiseries）和微毒种（如P. pungens）在普通光镜下非常难分辨；通用的办法是在2000倍扫描电镜（SEM）下区分有毒藻种。因为利用扫描电镜(SEM) 可以看到藻细胞的细微结构；在高倍率下，甚至可以看清硅藻壳上的肋纹及肋纹间拟孔的形状、大小和数量。　人类通过食用海产品摄入DA，多通过食用贻贝、蛤类在体内积累。与贝类相比，人类通过食用鱼类而受到的影响较小。据研究，当人体内DA 含量在0.2～0.3 mg/kg(湿重)时，机体不受影响; 当达到0.9～2.0 mg/kg(湿重)时，机体会出现轻度眩晕等症状; 当达到1.9～4.0 mg/kg(湿重) 时，机体会出现方位障碍等症状。另外，DA 具有热稳定性，一般的烹饪过程并不能够破坏多莫酸的毒性。虽然一般家庭的蒸和煮的过程会减少贝类组织中的DA含量，但是DA仍会随烹饪过程进入到烹饪油中，进而通过消化道进入人体。多莫酸作为一类神经毒素、递质和阻断剂在贝类组织中积累，进而间接地影响着人类的健康。对由DA 引起的健忘性贝中毒还没较好的疗法，仅在小鼠实验中发现用苯二氮卓( Diazepan，5mg /kg) 可减少震颤行为，但无法完全恢复受损的海马结构或空间记忆能力。同时，研究表明多莫酸对昆虫有杀灭能力，其对蟑螂、苍蝇的杀死效果不逊于r-BHC。主要靠预防，在毒素容易暴发的季节里(如每年的4、5月份和9、10月份)，不吃或少吃贝类产品，来减轻或避免贝类毒素中毒事件的发生。

中毒机制

多莫酸的毒作用机制与兴奋性氨基酸受体和突触传导有关。兴奋性氨基酸L-谷氨酸和L-精氨酸作为神经递质与其受体结合，有开启膜上Na+通道的作用，导致Na+内流及膜的去极化。多莫酸属于一种兴奋性氨基酸类似物，与L-谷氨酸和L-精氨酸竞争地与兴奋性氨基酸受体结合，且其亲合力更强，使Na+通道开放，导致Na+内流及膜的去极化。另外被多莫酸激活的受体打开的通道可对Ca2+高度通透，导致致死性细胞Ca2+内流。　多莫酸是比PSP毒素弱一些的神经性毒素，中毒者症状奇特，多数在食后3~6h发病，主要表现为腹痛、腹泻、呕吐、流涎，同时出现记忆丧失、意识混乱、平衡失调、不能辨认家人及亲朋好友等严重精神症状，严重者处于昏迷状态，重症者多为老人，并伴有肾脏损害，曾有12人病后记忆丧失长达18个月之久的报道。多莫酸的LD50约10mg/kg体重(小鼠)。从中毒死亡者的病理解剖可见脑的海马回、丘脑和杏仁核都有损伤，这与用多莫酸进行动物试验的病理结果相同。

化学结构

多莫酸的化学名称为[2S-[2α，3β，4β(1Z，3E，3R)]]-2-羧基-4-(5-羧基-1-甲基-1，3-已二烯)-3-毗咯烷乙酸。分子式C15H21NO6，分子量311.34，结构式为DA共有10种异构体（Jeffery et al.，2004），包括Isodomoic acid A~H和C5’非对映异构体，其中Isodomoic acid D、E、F是有毒的。这些异构体可能是DA受紫外线照射后的反应产物，而不是藻类的天然产物。污染贝类和甲壳类的主要是DA，其毒性在所有异构体中是最强的（Wright and Quilliam，1995）。DA的分子式是C15H21NO6，分子量为311.33。DA 纯品为白色固体粉末，溶于水，微溶于甲醇，熔点223~224℃，在紫外光谱区最大吸收波长为242nm，在体积比为1:9的乙腈/水溶液和-12℃黑暗条件下可保持稳定一年左右。DA在常温或光照下在碱性溶液中不会降解，但它在酸性溶液(pH=3)中一星期降解50%。DA分子中含有三个羧基和一个仲氨基，羧基结构的pKa分别为2.10、3.72、4.97，氨基结构的pKa为9.82，因此它在溶液中的存在受pH的影响。

中毒事件

历史上唯一一次有完整记录的失忆性贝毒中毒（Amnesic Shellfish Poisoning，ASP）事件是1987年发生在加拿大爱德华王子岛（Prince Edward Island）的食用贻贝中毒事件。受害者表现出（头痛和短期记忆缺失），共有150人有中毒反应，其中107人确诊为DA中毒，9人入院治疗，4人死亡。最后确定引发这一事件的是拟菱形藻（Pseudo-nitzschia f. multiseries）赤潮，当时贻贝肉中DA的含量是300~1000μgg-1，而人摄入的毒素量可能达到了1~2 mg kg-1。　1991年，在美国加州的Monterey湾发现了死亡或垂死的海鸟，很多垂死海鸟都表现出了类似神经中毒的症状，而在死鸟的胃含物中检测到大量DA。这些海鸟主要以湾内的鳀鱼（Engraulis mordax）为食，而在鳀鱼的肠道中发现了拟菱形藻P. australis。1998年，在加州又发生了400多头海狮（Zalop uscalifornianus）因摄食莎瑙鱼（Sardinops sagax）和鳀鱼中毒死亡的事件，这些饵料鱼类也是因摄食了P. australis而含有大量的DA（Scholin et al.，2000）。这已成为威胁当地渔业的一大问题；据报当地已经发现多种有毒拟菱形藻，其中P. multiseries，P.australis，P. pungens和P. psedudodelicatissima 等种类都能产生DA，但其DA含量上有较大差异。

检测方法

研究人员已经开发出了多种DA检测方法，包括小鼠生物检测、HPLLC-MS、荧光HPLC、GC-MS、TLC（薄层色谱）、氨基酸分析、CE（毛细管电泳）、CEC（Capillary electrochromatography）、ELISA、受体结合实验（Receptor binding assay）等，其中荧光HPLC和受体结合实验的灵敏度（limits of detection，LOD）能达到0.001~0.002 μg ml-1，而ELISA方法的检测下限(LOD) 对贝肉样品是3.3μgkg-1，对海水样品是6.8 ngL-1；小鼠生物检测由于时间较长，又不够灵敏（只适合检测40~100μg g-1以上浓度的DA），已经不适用于20μg g-1的DA限量标准了。欧盟的官方DA检测方法是高效液相色谱（HPLC）法，而ELISA法及其试剂盒（ASP Direct cELISAtest kits，Biosense Laboratories，Norway）也因具有方便、快速、灵敏等特点，于2006年被国际分析化学家协会（AOAC）核准为官方检测方法。