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麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)是常见的天然微藻毒素之一,其来源众多、分布广泛、衍生物居多,且毒性较强。据不完全统计,全球每年因PSTs引发的中毒事件约2000起,死亡率高达15%。为此,很多国家和相关国际组织都严格管理与控制贝类水产品,并制定相应贝类水产品及其制品的PSTs限量标准。为了对PSTs进行更深入的研究,本实验通过稳定同位素15N示踪标记,驯化出产高丰度15N-PSTs的微小亚历山大藻藻种,然后对驯化得到的藻细胞中15N-PSTs进行分离纯化,最后对15N标记的PSTs在牡蛎体内的蓄积、分布情况进行了初步探讨,以期为PSTs在水产品体内的代谢机理分析、麻痹性结合蛋白(paralytic shellfish poison-binding Protein,PSPBP)的研究以及其作为药物的开发应用提供理论基础和新思路。实验主要结论如下:(1)应用15N-Na NO3替代f/2营养液中的氮源Na NO3,通过15N示踪标记方式驯化获得产高丰度15N-PSTs的微小亚历山大藻藻种。首先通过批次培养分析五种不同15N/P浓度对毒藻生长、产毒的影响以及PSTs萃取物中15N标记丰度变化情况,确定在15N/P浓度为1.5倍营养液氮磷含量时,藻细胞生理状况较佳。以此进行三个世代的传代培养,最终结果表明15N/P浓度等同于营养液中氮磷含量时,适用于驯化产高丰度15N-PSTs的藻种,经逐步富集培养,在第N代毒藻细胞中提取得到的PSTs粗品中,15N标记丰度达到82.36%,为将15N-PSTs作为示踪剂,深入研究其在贝体内的代谢机制提供理论基础。(2)大量培养驯化所得的产高丰度15N-PSTs的微小亚历山大藻,提取足量高丰度15N-PSTs粗品,通过聚丙烯酰胺凝胶Bio-Gel P-2色谱和羧酸型树脂Bio-Rex70离子交换色谱对其进行分离纯化,并应用MBA法、荧光点法、HLPC-FLD和UPLC-MS/MS进行定量定性分析。结果表明实验所用毒藻仅含有GTX-1、-2、-3和-4,在优化后的分离纯化条件下可将GTX1/4和GTX2/3基本分开,制备所得纯品与标准品进行质谱比对分析,15N-PSTs中被引入的15N数目为2~6个,其中引入4个15N原子的概率最大。(3)模拟自然海域牡蛎染毒环境,采用15N-PSTs粗提物(5 mg/L)+湛江等鞭金藻(5.0×105cells/m L)和与之等量的微小亚历山大藻(0.5×104cells/m L)两种方式投喂近江牡蛎,通过保证实验投喂物流入和流出速度恒定(10 L/d)维持牡蛎接触的毒素量不变,进行为期2天的毒素蓄积实验,应用稳定同位素测定仪、MBA法和HPLC-FLD等方法对牡蛎各组织中15N丰度值、毒素毒力、组成和含量进行测定,分析15N-PSTs在牡蛎体内蓄积、分布和转化情况。实验结果表明,毒藻投喂组牡蛎毒素蓄积量(以内脏为参照)显著高于毒素粗品投喂组,依次为430.0 MU/100 g、342.5MU/100 g。从分布来看,牡蛎闭壳肌、外套膜、腮和内脏团(消化腺、胰腺等)均有毒素检出,其中内脏为主要蓄积部位,其次为腮、外套膜和闭壳肌;牡蛎各组织与藻毒素组成成分存在差异,主要发生发生β型异构体向α型异构体转化和GTX2/3向GTX1/4的酶促转化。此外,牡蛎各组织15N标记丰度与PSTs毒性之间存在一定的正相关性,可为实验室PSTs在贝类体内的代谢研究提供新思路。