标题：扇贝毒素
简介
扇贝毒素（pectenotoxins，PTXs）是一类聚醚大环内酯结构的脂溶性海洋生物毒素，是由海洋甲藻中的鳍藻属Dinophysis spp.的几个种产生的毒素，1984年首次从日本陆奥（Mutsu）湾的的养殖扇贝日本虾夷扇贝Patinopecten yessoensis的消化腺中发现鉴定。[1]具有很高（小鼠致死剂量实验数据存在冲突，因此无法给出结论性数值）的小鼠腹腔注射致死毒性。自从被发现以来，其所发现的地理区域不断扩大，我国亦有发现。已报道发现的PTXs来源生物为鳍藻属的Dinophysisacuta、D.fortii、D.acuminata、D. caudata、D.norvegica、D.norgevica、D.rotundata、D. infundibulus和D. sacculus几种。无论是含量、频率，还是产毒藻的种类，PTX-2是在鳍藻中发现的最主要的PTXs类毒素组分。鳍藻难于在实验室培养，以及标准毒素的匮乏是限制深入研究的最大困难。[2-3]
化学结构
PTX-1—PTX-7和PTX-10最初都是从日本扇贝中发现的。PTX-1的结构是1984年从日本养殖虾夷扇贝中分离鉴定的第一个PTXs化合物。已从世界各地微藻和贝中发现了20多种PTXs组分结构。PTX-2是唯一由Dinophysis fortii产生的此类化合物，其他大多数PTXs同系物则是PTX-2在贝中生物转化或提取过程中的人为转化产物。PTX是含有2个磺酰基的多环聚醚类化合物。到目前为止已有近100种PTX同系物从浮游植物和贝类中被发现，但是只有大约40种PTXs的结构通过核磁共振（NMR）和/或液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）等技术和方法得以确定。[4]  扇贝毒素化学结构[5]
生物来源
截止至2011年，已报道在微藻或贝中发现PTXs的国家有：澳大利亚、意大利、日本、新西兰、挪威、葡萄牙和西班牙、克罗地亚、爱尔兰、法国、智利、加拿大等。[6]  扇贝毒素全球分布[7]右图说明：●表示在贝类中检测到PTXs，×表示贝类中含有PTXs[7]　在我国近海海域已报道发现的鳍藻有16种：渐尖鳍藻D.acuminata、倒卵形鳍藻（弗氏鳍藻）D.fortii、具尾鳍藻D. caudata、锐角鳍藻（急尖鳍藻）D.acuta、勇士鳍藻（叉形鳍藻，具叉鳍藻）D.miles、园形鳍藻D.rotundata、三角鳍藻D. tripos、帽状鳍藻D.mitra、契型鳍藻D. cuneus以及D. acutoides、D. apicatum、D. hastata、D. homunculus、D.porodictyum、D. schuttii、D. rudgei。其中已报道能产生PTXs毒素的鳍藻有5种。[8]在胶州湾海域发现产毒藻渐尖鳍藻（Dinophysis acuminata）；1998年渤海湾发现倒卵形鳍藻（Dinophysis fortii）；1997年至1998年广东沿海发生的多次赤潮中，具尾鳍藻（Dinophysis caudata）以优势赤潮藻类存在；在广东近岸海域能产生这类毒素的毒藻有渐尖鳍藻（D.acuminata）、倒卵形鳍藻（D.fortii）。[9-10]
健康风险评估
由于PTXs类毒素在不同贝中的结构分布、以及不同组分结构的毒理机制存在巨大差异，对于不同的地区、不同的贝类，其潜在风险是非常不同的。在葡萄牙贝中，绝大部分PTX-2转化为PTX-2sa，就目前的研究结果显示这一过程导致毒性减小，就PTXs毒素而言，食用贝类可以认为是安全的。新西兰绿壳贻贝（Perna canaliculus）和蓝贻贝（Mytilusgalloprovincialis）快速转化PTX-2为细胞毒性更小的PTX-2sa，就这2种贝的食用安全而言，风险不大。日本扇贝（P. yessoensis）转化PTX-2为同样具有肝毒性的PTX-1、PTX-3和PTX-6，就这一类毒素来说，日本扇贝的食用风险就相当大。[11]2009年2月3日，欧盟食品安全局发布海洋贝类生物毒素—扇贝毒素的科学意见。PTXs存在于牡蛎、贻贝、扇贝及蛤等体内，是一种多聚醚类化合物，目前所知有90多种PTXs，但仅有少数被完全鉴定出来，PTXs在常规烹饪温度下很稳定，对PTXs的毒理学研究数据较少。欧盟食品安全局食物链污染小组（CONTAM Panel）经评估最终确定其急性毒性剂量（ARfD）为25μgPTX等价物/kg bw。将400g贝肉作为其急性风险评估的最大摄入量，若贝肉中PTXs的含量低于3. 75mg/kg（目前欧盟对此值的限定是1mg/kg），则食用400g贝肉并无健康风险。而日本政府规定，贝类可食部分贝毒含量经小白鼠法检测达到0.05Mu/g以上的海域，禁止捕捞和销售其中的贝类，因为食用量超过200g以后，便可导致人体中毒。[12]
毒理作用
报道的PTX-2小鼠腹腔注射最小致死剂量（Aminimum lethaldose，MLD）是260μg/kg，而半致死剂量LD50是411μg/kg。PTX-1和PTX-2具有相似的小鼠腹腔注射毒性，最小致死剂量是250μg/kg。PTX-6对于小鼠（mice）的腹腔注射致死剂量是500μg/kg，其毒性值大约是PTX-1，PTX-2和PTX-11的腹腔注射致死剂量值的一半。[13]　研究已经显示PTX-2sa对实验鼠没有或很低的口服或腹腔注射毒性，PTX-2转化为PTX-2sas导致毒性消失，完成了脱毒反应。因此PTXs在贝类中发生酶解氧化为酸式结构的转化反应，会转化这类毒素为对人类消费者是低风险的。PTX-6的腹腔注射和口服毒理有巨大的差异，尚不得而知随贝类摄入的PTX-6是否会被肠吸收，并转移到血液系统。[14]
PTX-1、PTX-3和PTX-6具有高度肝毒性。PTX-1能引起肝脏坏死，但不具有腹泻的作用。PTX-2和PTX-6对鼠肝脏损伤的机理是有本质区别的，PTX-2由于引起循环紊乱而在肝脏下部引起充血；而PTX-6在肝内引起严重的出血。PTX-6的这一毒理现象非常类似于用蓝藻毒素microcystin-LR得到的病理结果。[15]
研究显示PTXs对几株人癌细胞具有强烈的细胞毒性。使用NG108-15和Neuro-2a细胞的研究也证实了PTX-2的细胞毒性，而且NG108-15细胞更敏感。以几株白血病细胞的实验表明，PTX-2抑制端粒酶活性、并通过抑制NF-jB（Nuclear factor-kappaB）快速合成活性而具有抗癌活性。[16]PTX-2是肌动蛋白抑制剂，因此被建议做为p53-缺损肿瘤的化学疗法的有效药剂。对PTX-6和PTX-2的研究证实中断肌动蛋白细胞骨架可能是PTXs毒素关键的毒理作用功能，尽管在分子水平的作用机制还不清楚。[17]
在动物实验中，PTX-2具有极高的小鼠腹腔致死毒性，而口服毒性很小或没有，这可能因为它在胃肠消化道内极少被吸收，或者是在胃和肠道内快速生物转换为毒性更小的降解物，如PTX-2sa等；PTX-1和PTX-11具有鼠腹腔注射毒性。PTX-2sa无论是口服毒性还是腹腔注射毒性都很小，这表明内酯环打开的反应（PTX-2→PTX-2sa）导致了PTXs毒性消失或减小的反应转换；PTX-2和PTX-2sa在小鼠实验中都不具有腹泻的作用，证明早期将PTXs归为腹泻性贝毒组是名不符实的。[18]
PTX-2sa和7-epi-PTX-2sa对于KB细胞的细胞毒性明显低于PTX-2的现象，意味着PTXs类毒素的环状结构是重要的毒理作用部位。沾污PTXs的贝的脂溶性萃取液，对实验小鼠具有很高的腹腔注射致死毒性，但口服毒性很小；这一类化合物并不具有诱导腹泻的毒理作用，早期曾报道的几种PTXs结构导致腹泻作用，现已证明是由于共存在贝中的腹泻性贝毒组分软海绵酸OA（okadaic acid）或鳍藻毒素DTXs（dinophysis toxins）引起的。由于有毒的鳍藻也产生OA和DTXs，所以通常PTXs是与OA等共同存在于有毒的贝中。[19]
毒素检测
截止至2011年，对检测此类贝毒尚无统一的可行的灵敏方法，一般采用检测DSP、PSP的技术来推测是否可能引发中毒。我国出口商检采用的是日本官方认可的小白鼠试验方法，其基本原理是，以雄性纯种小白鼠为试验材料（ddy系或ICR系均可），体重要求16~22g，经腹腔注射扇贝的贝毒提取物，以可使小鼠24h致死的最低量为1Mu，来定量计算所测扇贝样品中的小白鼠单位（Mu）数，已知DSP对人的最小致病量的12Mu，根据测得的贝毒含量及扇贝食用量，确定该扇贝是否可以食用小白鼠试验的最低检出量为0.05Mu/g，报告结果时间为两天，该方法的缺点是灵敏度低，检测周期较长，且检测结果易受其它因素干扰。[20]