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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

大鹏澳海域麻痹性贝类毒素时空动态变化特征

张卓, 李政菊, 江天久

张卓, 李政菊, 江天久. 大鹏澳海域麻痹性贝类毒素时空动态变化特征[J]. 海洋环境科学, 2018, 37(6): 808-812. DOI: 10.12111/j.mes20180602
引用本文: 张卓, 李政菊, 江天久. 大鹏澳海域麻痹性贝类毒素时空动态变化特征[J]. 海洋环境科学, 2018, 37(6): 808-812. DOI: 10.12111/j.mes20180602
ZHANG Zhuo, LI Zheng-ju, JIANG Tian-jiu. The temporal and spatial dynamic characteristics of paralytic shellfish poisoning in Dapeng'ao cove[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2018, 37(6): 808-812. DOI: 10.12111/j.mes20180602
Citation: ZHANG Zhuo, LI Zheng-ju, JIANG Tian-jiu. The temporal and spatial dynamic characteristics of paralytic shellfish poisoning in Dapeng'ao cove[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2018, 37(6): 808-812. DOI: 10.12111/j.mes20180602

大鹏澳海域麻痹性贝类毒素时空动态变化特征

基金项目: 

国家自然科学基金 41276091

国家海洋公益专项 201305003-2

国家973项目 2010CB428702

详细信息
    作者简介:

    张卓(1993-), 男, 湖北黄冈人, 硕士研究生, 研究方向为海洋污染与海产品食用安全, E-mail:smile99@stu2015.jnu.edu.cn

    通讯作者:

    江天久, E-mail:tjiangtj@jnu.edu.cn

  • 中图分类号: X174

The temporal and spatial dynamic characteristics of paralytic shellfish poisoning in Dapeng'ao cove

  • 摘要:

    为了掌握广东大鹏澳海域产麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)藻类的分布状况和贝类染毒情况,于2013年8月至2014年10月在广东大鹏澳海域的牡蛎养殖区、牡蛎养殖外区及湾口海域逐月采集水样以及牡蛎样品进行分析。调查结果显示,大鹏澳海域的牡蛎养殖外区和湾口存在塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarensis),链状亚历山大藻(A. catenella)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)三种PSP产毒藻,但密度较低,时间分布不连续,牡蛎养殖区未发现产PSP毒素藻类。在季节分布上,产毒藻呈现冬季检出率低,春秋季高的特点。在大鹏澳牡蛎样品中共检测出8种PSP成分,分别是GTX1、GTX4、GTX5、dcGTX2、dcGTX3、NEO、C1和C2,贝类中PSP的检出率冬季最高,达66.7%,秋季、夏季次之,春季最低。PSP产毒藻和贝类染毒在时间上不完全同步,贝类染毒率最高的时间晚于PSP产毒藻最高密度出现时间。

    Abstract:

    In order to investigate the distribution of the paralytic shellfish poisoning (PSP) toxic algae and the PSP pollution in shellfish in Dapeng'ao cave, Guangdong, PSP toxic algae collected from August 2013 to October 2014 at oyster aquaculture area (S1), outside of oyster aquaculture area (S2) and the bay mouth area (S3) were indentified and PSP toxin in oyster samples synchronously collected were detected.The results showed that three toxic algae species of Alexandrium tamarenses, A. catenella and Gymnodinium catenatum were identified in S2 and S3 sampling sites, but no toxic species were found in S1 site.Cell densities of all the three algae species in S2 and S3 sites were lower, and could not detected in some months.Detection rates of the toxic algae was lower in winter than spring and summer.Eight toxin profiles GTX1, GTX4, GTX5, dcGTX2, dcGTX3, NEO, C1 and C2 were detected in these oyster samples.The detection rate of PSP toxins in oyster was up to 66.7% in winter, and declined in autumn-summer and spring, the highest cell density of toxic algae and detection rates of polluted shellfish were not cogradient in time and the latter lagged behind the former.

  • 麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)由有毒藻类产生,经食物链在贝类富集,影响近岸海产品的食用安全和海水养殖业持续稳定发展[1]。海洋中常见产麻痹性贝毒的藻类为亚历山大藻属(Alexandrium sp.)、裸甲藻属(Gymnodinium sp.)中的一些藻种,这些藻类不仅营养细胞中含有PSP毒素,其非游动性孢囊中也含有PSP,且毒素含量远高于前者[2]。大鹏湾沉积物中已发现塔玛亚历山大藻、链状裸甲藻、巴哈马梨甲藻(Pyrodinium bahamense)等多种高密度产毒藻孢囊[3],该湾邻近地区近20 a来已发生多起人们因误食染毒贝类而中毒死亡的事件[4]。本调查旨在了解大鹏澳海域产PSP藻类的种群结构和贝类染毒的时空分布特征,为PSP的监测和海产品食用安全管理提供理论依据。

    自2013年8月至2014年10月,从大鹏澳海域的三个站点逐月采集水样和贝类样品,站点分布如图 1所示,站点1为牡蛎养殖区,站点2为牡蛎养殖外围区,站点3为湾口。在上述站位表层0.5 m至底层间隔1 m用采水器分层采集水样1 L,经福尔马林固定并浓缩定容至20 mL后, 密封运至实验室观察。调查区采集的贝类为人工吊养的近江牡蛎(Ostrea rivularis)。

    图  1  大鹏澳样品采集站位
    Fig.  1  Sampling sites in Dapeng'ao cove

    贝类样品采集后,立即用洁净的海水洗去贝类外壳的附着物,将贝肉和贝壳分离,用洁净纱布吸干贝肉表面多余的水分,于-20℃低温贮存,运至实验室进行麻痹性贝类毒素测定。浓缩水样在室内经光学显微镜鉴定计数。贝类样品中毒素的提取和生物检测法参考美国化学家协会(AOAC)的“麻痹性贝类毒素小白鼠生物测定法”[5],麻痹性贝类毒素的HPLC分析方法参照Oshima方法[6]

    调查期内,大鹏澳水体中存在塔玛亚历山大藻(A. tamarense)、链状亚历山大藻(A. catenella)和链状裸甲藻(G. catenatum)3种产PSP的藻类,且3种藻类存在明显的时空分布差异(表 1)。产毒藻类主要出现在贝类养殖区外围(S2)及湾口(S3),且湾口发现产毒藻频次较高,养殖区(S1)水样均未检出产毒藻。塔玛亚历山大藻和链状亚历山大藻是主要有毒藻类,前者在水体中的最大密度可达1.8×103 cells / L,链状裸甲藻出现频次少,密度也不高,塔玛亚历山大藻可与链状亚历山大藻和链状裸甲藻伴生存在。产毒藻在水体中存在明显的垂直分布差异,当水体中有毒藻密度较高时,如2013年9月的S2样点,有毒藻几乎在各水层均可发现,且表底层密度稍高。当有毒藻密度较低时,则分层明显,有毒藻仅出现在某一水层中。

    表  1  产PSP藻类在大鹏澳海域水体中分布(×102 cells·L-1)
    Tab.  1  The distribution of algae produced PSP in sea water column of Dapeng'ao cove area (×102 cells·L-1)
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    水体中产毒藻有较明显的季节性变化,S2点仅在2013年9月和2014年6月出现产毒藻,S3点在2013年9月和2014年3、4及8月出现产毒藻,其他月份均未检测出有毒藻;总体上产毒藻秋季和春夏季出现频次较高,而冬季则消失。

    对大鹏澳海域牡蛎(春季3份,夏季4份,秋季6份,冬季3份共16份)样品中检测出6份(夏季1份,秋季3份,冬季2份)含有麻痹性贝毒,检出率为37.5%,毒素含量不高,检出的贝毒含量均低于80 μg eqSTX/100g贝肉的我国海产品食用安全水平。牡蛎样品PSP检出率呈现明显的季节差异,冬季最高,达66.7%,春季最低(如图 2)。

    图  2  大鹏澳牡蛎各季节PSP检出率
    Fig.  2  The positive rate of PSP in oyster cultured in Dapeng'ao cove in different season

    大鹏澳牡蛎PSP毒素成分及含量如表 2所示,PSP毒素成分为N-磺酰氨甲酰基类毒素C1、C2和GTX5(B1),氨基甲酸酯类毒素GTX1、GTX4和neoSTX,脱氨甲酰基类毒素dcGTX2和dcGTX3, 毒素成分较少,每个阳性样品多数仅检测出1~2种毒素成分,且含量都较低,GTX1和GTX4含量略高(图3)。

    表  2  大鹏澳近江牡蛎中PSP毒素成分及含量
    Tab.  2  The profiles and contents of PSP in the oyster cultured in Dapeng'ao cove
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    大鹏湾海域长期存在多种产毒藻孢囊。齐雨藻[3]、郑磊[7]等报道,大鹏湾存在塔玛亚历山大藻、链状裸甲藻、巴哈马梨甲藻等有毒藻类的孢囊,王朝晖等进一步研究表明,大亚湾和大鹏澳海域的表层沉积物存在高密度、高检出率的亚历山大藻孢囊[8],本次调查发现大鹏澳海域水体中存在塔玛亚历山大藻、链状亚历山大藻和链状裸甲藻3种产PSP的营养细胞,建立起有毒藻孢囊、产毒藻细胞和和贝类染毒三者间的内在联系,很好地解释了该海域为何长期存在PSP污染的问题。与其它海区相比,本次调查还发现多种产PSP藻类可在同一海域同时相伴生长,因而该海区的贝类可同时受多种产PSP毒藻污染,这为以后贝毒素的监测和管理方案设计提供了新的思路。

    大鹏湾是一半封闭型浅湾,湾口水深9 m,湾内水深7~8 m,水体交换弱,主要受潮汐影响。本次调查发现三种产PSP毒素的藻类仅出现在牡蛎养殖区外和湾口水体中,而牡蛎养殖区全年均未检出,且湾口区产毒藻出现频次高于湾内,提示该湾存在影响产毒藻分布的环境差异,牡蛎养殖可能对浮游植物丰度造成显著影响[9-11]。大鹏湾在湾口生长的PSP产毒藻类可能在潮流的作用不断向湾内输移,成为牡蛎体内PSP毒素的主要来源。在浅水型湾内温盐跃层不明显,本次调查显示,产毒藻在水体中分层明显,这可能与亚历山大藻的垂直迁移调控机制和趋光性有关[12],提示在有毒藻监测中,应采取合适的采样方式。

    温度是影响浮游植物季节分布的重要因素,特别是在沿岸海湾和增养殖区,水体营养物质丰富,营养物质对浮游植物群落的影响低,因此,温度就成为影响浮游植物密度和群落结构的重要因素。大鹏澳冬季水温一般低于20℃,春夏交际时,存在一个水温增幅较大的升温期,水温从冬季的20℃以下增至春夏季的25~30℃ [13],水温的上升给许多藻类提供了适宜的生长条件。本次调查发现,产毒藻秋季和春夏季出现频次较高,而冬季则消失,这与王朝晖等对大亚湾海域甲藻种群的动态的研究结果类似,大亚湾海域全年通常会出现4次产毒甲藻数量高峰[14]。各产毒藻出现的频次和密度也与水温有关,亚历山大藻适温范围广,而裸甲藻高密度出现的温度范围仅在25℃左右[15]

    许多研究表明,贝类组织中PSP的积累具有一定的季节性变化,但这种变化与产毒藻种群变化不尽一致[16]。与吴锋等[17]于2008年~2009年和江天久等[18]于2001年~2002年对广东深圳海域贝类的PSP调查结果一样,本次调查也显示PSP污染状况均在冬季较为严重,检出率最高。尽管在冬季该海域水体中并未检测出产毒藻的营养细胞,但该海域表层沉积的大量产毒藻孢囊可能受到风或潮流等较强外力搅动作用,大量悬浮于水体而被贝类摄食,因此,冬季贝类染毒水平的高低可能与底泥中孢囊的密度及搅动水体的外力强度有关[19]。现场调查发现,春季大鹏澳海域采集的贝类样品个体较小,是从湛江和珠海等海域移殖的贝苗,故春季牡蛎PSP染毒率低,而夏、秋季贝类的染毒水平则与养殖区处产毒藻出现的频次和密度相关,其毒素可能来自养殖区外的产毒藻,因而,与产毒藻的季节分布相比,贝毒素的出现晚于前者。尽管贝类软组织中的PSP成分和各成分的比例与摄食的有毒藻不尽相同,但主要成分基本一致。大鹏澳海域的塔玛亚历山大藻PSP主要成分为C1和C2,链状亚历山大藻主要成分为C1和C2及GTX1和GTX4[20],链状裸甲藻C1、C2、GTX5(B1)、dcGTX2-3和dcSTX,以低毒性的C毒素和GTX5为主[21],本次调查检出的牡蛎PSP组分与其基本一致。

    (1) 大鹏澳海域存在3种产麻痹性贝类毒素的有毒甲藻,分别是链状亚历山大藻、塔玛亚历山大藻以及链状裸甲藻,密度较低,出现时间不连续。在季节分布上呈现冬季检出率少,夏秋季高的特点。

    (2) 大鹏澳牡蛎PSP检出率冬季最高,各季节PSP检出率冬季>秋季>夏季>春季。

    (3) 大鹏澳牡蛎中共检出8种PSP毒素组分,分别为C1、C2、GTX-4、dcGTX-2、dcGTX-3、GTX-5和NEO,每个样品中检测出的毒素成分较少,多为1~2种。

  • 图  1   大鹏澳样品采集站位

    Fig.  1.   Sampling sites in Dapeng'ao cove

    图  2   大鹏澳牡蛎各季节PSP检出率

    Fig.  2.   The positive rate of PSP in oyster cultured in Dapeng'ao cove in different season

    表  1   产PSP藻类在大鹏澳海域水体中分布(×102 cells·L-1)

    Tab.  1   The distribution of algae produced PSP in sea water column of Dapeng'ao cove area (×102 cells·L-1)

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    表  2   大鹏澳近江牡蛎中PSP毒素成分及含量

    Tab.  2   The profiles and contents of PSP in the oyster cultured in Dapeng'ao cove

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-02
  • 修回日期:  2018-03-28
  • 刊出日期:  2018-12-19

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