有毒蓝藻产生的蓝藻毒素对淡水生态系统构成了严重的全球性环境威胁,其中微囊藻毒素(MCs)是所有蓝藻毒素中分布最广、危害最大的一类肝毒素.MCs已对水生态系统的结构、功能和稳定性造成了不良影响,并对人类健康构成威胁.本文综述了当前MCs在水体、沉积物和水生动物体内的分布,以及MCs的生物毒性机制,在此基础上,总结了MCs对水生动物、水生植物及陆生植物的生态毒理效应,及其引发的人类健康风险,并关注了MCs的生物防治方法.最后,针对当前MCs相关研究领域中存在的不足提出展望,旨在为淡水水体中MCs的风险评估与治理管控提供参考.

应用同时具有溶藻及降解藻毒素效果的功能菌Pseudomonas aeruginosa UCBPP-PA14(PA14)强化分别种植黄菖蒲和泽泻的微人工湿地,通过设置加菌与不加菌处理组及从微囊藻细胞、微囊藻藻毒素LR(MC-LR)去除效果的角度,研究功能菌PA14强化后的微人工湿地修复微囊藻污染水体的潜力.研究表明,在微囊藻去除方面,泽泻微人工湿地比黄菖蒲微人工湿地具有更稳定的微囊藻去除率;添加功能菌PA14后,可以提高黄菖蒲微人工湿地去除微囊藻的稳定性.在MC-LR去除方面,各微人工湿地去除MC-LR的效果随着处理藻污染水体的批次增多而增强,最终可达96％以上,且不同湿地植物微人工湿地间无显著差异(P＜0.05),表明随着处理藻污染水体的次数增多,各微人工湿地可能富集了除PA14以外的其他微囊藻毒素降解菌.

微囊藻毒素(microcystins,MCs)是最受关注的一种蓝藻毒素,其可对肝脏产生伤害,具有急性肝毒性作用,长期摄入可引发肝癌.除水体和水产品外,MCs还可通过其污染的灌溉水富集在农作物中,增加人群的食用风险.本文系统概述了微囊藻毒素在不同农作物中的富集情况及其对农作物的毒性作用,同时评价了农作物可食用部分残留的MCs对人类健康的潜在危害.

目的 建立免疫亲和柱-高效液相色谱-串联四极杆质谱测定饮用水中微囊藻毒素-LR和-RR的方法.方法 取50 ml水样加0.25 mg抗坏血酸后,经免疫亲和柱净化,XDB-C18色谱柱分离,以乙腈-0.1％甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱;采用电喷雾离子源,以多反应监测(MRM)方式正离子化模式进行检测.结果 微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR在0.20～10 ng/ml范围内线性良好,方法检出限为0.002 ng/ml.该方法平均加标回收率为90.5％～110.6％,相对标准偏差为5.5％～10.6％.结论 该方法灵敏度高,操作简便、分析时间短,可更好地满足饮用水监测的需要.

目的:研究微囊藻毒素-LR对人正常食管上皮细胞活力及凋亡相关蛋白Caspase-3和Caspase-9表达的影响,为探讨其诱导凋亡的途径提供依据.方法:分别用不同浓度(1、3.75、7.5、15、30、50 μg/mL)微囊藻毒素-LR处理人正常食管上皮HEEC细胞24h,用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞活力,计算半数抑制浓度(IC50)以确定后续实验的MC-LR浓度.进一步用0、6、12、24μg/mL微囊藻毒素-LR处理细胞,采用PI-Annexin V双染法检测细胞凋亡,Western blot检测Caspase-3和Caspase-9蛋白的表达水平.结果:与对照组比较,3.75～50 μg/mL的微囊藻毒素-LR均可使人正常食管上皮细胞活力降低(P均＜0.01),测定得出IC50为24μg/mL.因此,选择6、12和24 μg/mL的MC-LR用于后续实验.用6～24 μg/mL微囊藻毒素-LR处理细胞24 h后,细胞凋亡率升高(P＜0.05或P＜0.01),Caspase-3和Caspase-9蛋白表达增加(P均＜0.01).结论:微囊藻毒素-LR可以诱导人正常食管上皮细胞凋亡,且可能与细胞凋亡相关的信号分子Caspase-3和Caspase-9的激活有关.

为查明2016年3月中旬某市自来水产生异味的物质,按照GB/T 5750-2006 《生活饮用水标准检验方法》采集该市自来水厂的水源水、进厂水、出厂水、末梢水.通过嗅味辨识,4份水样有土霉味,且水源水味道最大,疑为土臭素或2-甲基异莰醇.定量结果显示,4份水样均含有土臭素,分别为186、27、21、20 ng/L,且含量超过GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》限值.结合该市气象数据,提示本次生活饮用水异味事件可能与气候条件有关.

微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)是蓝藻产生的微囊藻毒素中毒性最强的一种,对生态环境和公共卫生安全造成严重威胁.现有的研究表明,MC-LR可通过抑制蛋白磷酸酶活性、诱导氧化应激以及DNA损伤发挥毒性作用,但其毒性机制尚未明确.非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是一类不编码蛋白质的RNA分子,其在炎症、肿瘤的发生发展以及外源化学物致毒过程中发挥非常重要作用,近年来研究发现ncRNA参与MC-LR致毒过程.本综述关注了ncRNA在MC-LR致毒过程中的调控效应,为进一步研究MC-LR的毒性机制提供思路.

目的 了解绍兴市重要水域微囊藻毒素污染情况,为水质安全风险评估和治理提供依据.方法 于2016年9月—2017年9月在绍兴市三大水域设置15个点进行水样采集,采用超高效液相色谱-串联质谱法对6种微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR、MC-YR、MC-LA、MC-LY、MC-LF)进行检测,比较不同时间、 地点采集水样的微囊藻毒素检出情况.结果 共采集水样135份,检出微囊藻毒素22份,检出率为16.3％.萧绍河网、 浦阳江流域和曹娥江流域采集水样检出率分别为7.9％、18.5％和26.7％;7月、8月和9月采集水样检出率分别为13.3％、40.0％和46.7％,其他月份均未检出.22份阳性样品中,6种微囊藻毒素检出率由高到低为MC-LR(100.0％)、MC-RR(100.0％)、MC-YR(22.7％)、MC-LY(18.2％)、MC-LF(13.6％)和MC-LA(0.0％).结论 绍兴市三大水域夏秋季均存在微囊藻毒素污染,以MC-LR和MC-RR为主.

目的 探讨微囊藻毒素(MC-LR)急性呼吸道暴露对小鼠生殖细胞凋亡的影响及其作用机制.方法 将30只健康8周龄SPF级ICR雄性小鼠按体重随机分为3组,分别为对照组和10、25 μg/kg MC-LR组,每组10只.采取暴露式气管滴注法进行急性暴露36 h.检测小鼠睾丸组织凋亡情况以及睾丸组织内质网应激相关蛋白和凋亡相关蛋白的表达.结果 与对照组相比,各剂量MC-LR组小鼠睾丸组织阳性小管发生率和每管凋亡细胞数均较高,差异有统计学意义(P＜0.01);且随着MC-LR浓度的升高,阳性小管发生率和每管凋亡细胞数均呈上升趋势(P＜0.01).与对照组相比,各剂量MC-LR组小鼠睾丸组织中caspase-3、caspase-12、CHOP蛋白及25 μg/kg MC-LR组小鼠睾丸组织中GRP78蛋白的表达水平均升高,差异有统计学意义(P＜0.05);而各剂量MC-LR组小鼠睾丸组织中caspase-9、IER1、PERK蛋白的表达水平均无明显改变.随着MC-LR染毒剂量的升高,小鼠睾丸组织中caspase-3、caspase-12、CHOP蛋白的表达水平均呈上升趋势.结论 呼吸道急性暴露MC-LR可能通过内质网应激途径诱导小鼠睾丸生殖细胞凋亡,从而介导小鼠睾丸损伤.

目的 建立一种同时测定水源水中三种微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR、MC-YR)的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)方法.方法 取500 mL水样,0.45μm滤膜过滤,滤液过C18柱,依次用10 mL超纯水、20 mL 20％甲醇溶液淋洗,15 mL 80％甲醇溶液(加入0.05％三氟乙酸)洗脱,蒸发浓缩吹干,溶于1 mL超纯水,待测.采用固相萃取柱,流动相为0.1％磷酸水溶液-乙腈(67:33),流速1.0 mL/min,柱温45℃,在238 nm波长紫外线检测器检测.结果 MC-LR、MC-RR和MC-YR在0.05～1.00 μg/mL范围内线性良好(r=0.9987、0.9992和0.9997),且峰形较好;回收率均在80％～110％,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为5.0％～9.6％;MC-LR、MC-RR和MC-YR的方法检出限(limit of detection,LOD)分别为0.028 μg/L、0.037 μg/L和0.056 μg/L.结论 本方法准确度、灵敏度、回收率高,重现性好,可用于水源水中MC-LR、MC-RR、MC-YR同时检测.