淡水藍(lán)藻產(chǎn)生神經(jīng)毒素BMAA和DAB的潛力及其環(huán)境影響因子研究.pdf

1、β-N-甲氨基-L-丙氨酸（BMAA）是一種非蛋白氨基酸，具有毒害運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的毒性，被認(rèn)為是誘發(fā)肌萎縮側(cè)索硬化—帕金森癡呆綜合癥（ALS-PDC）等神經(jīng)退行性疾病的重要環(huán)境因子。2,4-二氨基丁酸（DAB）作為BMAA的同分異構(gòu)體，能夠毒害生物的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)。近年來，我國淡水環(huán)境中頻繁暴發(fā)藍(lán)藻水華，嚴(yán)重污染了河流、湖泊、水庫等飲用水資源，潛在威脅人們的身體健康和飲用水安全。藍(lán)藻水華與逐年攀升的老年癡呆癥發(fā)病率之間是否具有因果關(guān)系，是關(guān)

2、系我國居民健康的重要科學(xué)命題。
　　本論文采用親水交互作用色譜柱建立了LC-MS/MS多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）分析神經(jīng)毒素BMAA和DAB的方法；比較了Oasis-MCX和Strata-X-C聚合陽離子交換柱純化藍(lán)藻樣品的性能，并對(duì)其基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了評(píng)估；通過改變氮、磷營養(yǎng)鹽濃度、溫度及光照強(qiáng)度等培養(yǎng)條件，首次分析了兩株銅綠微囊藻和一株念珠藻在不同環(huán)境條件下的產(chǎn)毒水平；并對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常規(guī)條件下培養(yǎng)的19株藍(lán)藻、采自我國太湖、巢湖、洪澤

3、湖的浮游植物以及螺旋藻、紫菜等藻類制品進(jìn)行了分析，為客觀評(píng)價(jià)我國淡水環(huán)境中BMAA和DAB的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及食品安全提供科學(xué)依據(jù)。
　　比較兩種陽離子交換固相萃取柱純化藍(lán)藻樣品的效果，結(jié)果表明：應(yīng)用Strata-X-C純化樣品，在DAB峰的后面出現(xiàn)一個(gè)未知組分的小色譜峰，流經(jīng)該萃取柱的毒素混合標(biāo)準(zhǔn)和藍(lán)藻提取物加標(biāo)樣品中BMAA和DAB的回收率分別為69.3％~87.4%、72.5%~82.1%；Oasis-MCX固相萃取柱分離純化藍(lán)藻樣

4、品提取物時(shí)BMAA和DAB的回收率比同等條件下應(yīng)用Strata-X-C固相萃取柱的回收率高，且沒有共洗脫峰出現(xiàn)，因此，選用Oasis-MCX固相萃取柱純化藍(lán)藻樣品。LC-MS/MS分析藍(lán)藻樣品的過程中，賴氨酸、組氨酸、精氨酸等堿性氨基酸化合物對(duì)DAB信號(hào)強(qiáng)度產(chǎn)生一定的抑制效應(yīng)，但不影響B(tài)MAA的信號(hào)強(qiáng)度。該方法分析BMAA和DAB的靈敏度較高，檢出限（S/N=3）在10 pg以內(nèi)。
　　對(duì)于分離自我國淡水水體的近20株藍(lán)藻樣品、野

5、外采集的浮游植物樣品以及藻類制品等樣品中的BMAA和DAB含量進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：所分析的變動(dòng)條件培養(yǎng)的藍(lán)藻、野外采集的浮游植物樣品、市售螺旋藻、紫菜以及魚翅樣品中均未檢出BMAA，但普遍存在少量的游離態(tài)DAB，且藍(lán)藻樣品中DAB的含量受光照強(qiáng)度、氮磷比例等環(huán)境因子的影響。藍(lán)藻DAB含量在較高（9000 lx）或較低（1000 lx）的光照條件下偏高，說明極端的光照強(qiáng)度提高了藍(lán)藻產(chǎn)生DAB的能力，溫度影響藍(lán)藻產(chǎn)生DAB能力的趨勢(shì)與光照

6、強(qiáng)度相似；隨著培養(yǎng)基中磷酸鹽濃度的增加，藍(lán)藻產(chǎn)生DAB的能力增強(qiáng)，但在不同濃度的硝酸鹽培養(yǎng)條件下卻出現(xiàn)了截然相反的趨勢(shì)，“氮限制”的狀態(tài)會(huì)刺激DAB產(chǎn)生，綜合考慮兩種營養(yǎng)鹽的影響，環(huán)境中較低的氮磷營養(yǎng)鹽濃度比（N/P）有利于藍(lán)藻產(chǎn)生神經(jīng)毒素DAB。
　　神經(jīng)毒素DAB的普遍檢出應(yīng)引起高度重視，及時(shí)建立標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法和水環(huán)境安全限值，保障人類健康、飲用水以及食品安全。目前，有關(guān)DAB的慢性毒性作用、致毒機(jī)制、環(huán)境行為的認(rèn)識(shí)還非常有