贝类体内麻痹性贝毒的生物转化解毒机制研究

近年人们在有毒甲藻赤潮污染的贻贝、欧洲鸟尾蛤、沟纹蛤仔等贝类中检测到麻痹性贝毒（PSP）的新型低毒代谢物M1-M4。但已知产毒甲藻均不产生M1-M4，说明该衍生物可能是贝类解毒的次级代谢产物。从其化学结构来看，M1-M4的形成很可能与贝类氧化酶系、磺基转移酶等催化的生物转化反应有关。鉴于我国养殖虾夷扇贝中曾多次检出PSP，且申请人在该类样品中也检出M1-M4，故开展贝类解毒的生物转化机制具有重要意义。本项目通过室内模拟贝类摄食累积PSP的食物链、贝类组织与PSP标准毒素的混合培养，应用LC-MS/MS系统分析PSP在贝类组织中的生物转化，比较贝类累积PSP前后体内活性氧环境、氧化酶活性的变化，并检测组织培养实验中磺基转移酶、谷胱甘肽还原酶的催化活性，以期阐明M1-M4产生的生物转化机制及控制因素。本研究成果可为开发PSP快速脱毒技术或解毒剂提供参考，提高保障水产品安全和保护人类健康的能力。

近年人们在野外采集的染毒贝类样品中检测到麻痹性贝毒（PST）的C11位羟基衍生物，被认为是PST毒素在贝类体内的代谢产物。由于已知的产毒甲藻不产生该类化合物，且其毒性相对较低，因此该类代谢物的产生可能与贝类的解毒过程有关。该项目以这类新型代谢物为靶标分子，选择虾夷扇贝和紫贻贝两种重要的经济贝类为研究对象，通过C1/2毒素及代谢物M1、M3的化学转化实验，贝类摄食不同产毒甲藻的喂食实验，贝类消化腺与C1/2、GTX1/4、GTX2/3及产毒藻提取液的混合培养实验，综合探讨了PST毒素在贝类体内的代谢转化途径。化学转化实验显示，C1/2毒素在碱性条件下能够通过化学转化途径快速降解，产生dcGTX2/3及M1、M3代谢物；M1代谢物可通过化学转化产生M3。贝类摄食芬迪湾亚历山大藻、微小亚历山大藻、塔玛亚历山大藻等PST产毒甲藻过程中，能够快速产生不同的新型代谢物，且代谢物的组成与野外采集的染毒贝类样品相似。紫贻贝能够通过超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等清除因PST毒素引起的活性氧，而虾夷扇贝只能通过谷胱甘肽过氧化物酶的作用清除活性氧。虾夷扇贝、紫贻贝的消化腺与毒素的离体培养实验，无论是否添加谷胱甘肽还原酶，均未观察到PST新型代谢物的产生，说明该类代谢物的产生途径可能不受贝类体内酶催化作用的影响。综合考虑上述研究结果，推测M1、M3、M5代谢物主要来源自C1/2毒素，M2、M4代谢物主要来源自GTX2/3毒素，M8、M10代谢物主要来源自GTX1/4毒素。该项目的研究成果，初步揭示了PST新型代谢产物的转化途径，为深入理解贝类体内PST毒素的代谢转化过程奠定了基础。