水體中微囊藻毒素的監(jiān)測與分析隨著水體富營養(yǎng)化狀況的日益加劇藍(lán)藻水華爆發(fā)帶來的微囊藻毒素污染為一個全球關(guān)注的環(huán)境問題。微囊藻毒素（,s）是由藍(lán)藻產(chǎn)生的一種具有強(qiáng)烈致癌作用的肝毒素其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜種類繁多以痕量形式穩(wěn)存在于各類富營養(yǎng)化的天然水體中有資料表明飲用水中的微囊藻毒素污染能是除黃曲霉毒素以外導(dǎo)致肝癌的另一個重要誘因隨著世界各國對微囊藻毒的重,中國也在相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中新增了微囊藻毒素這一指標(biāo),如今水環(huán)境中微囊藻毒素的監(jiān)測與控制已變得非常重要。一、 微囊藻毒素的簡介1.微囊藻毒素的產(chǎn)生一般認(rèn)為s為細(xì)胞內(nèi)毒素，在藻類死亡、細(xì)胞破裂后從細(xì)胞內(nèi)釋放到環(huán)于的產(chǎn)生機(jī)制主要有兩種觀點(diǎn)一種認(rèn)為是由遺傳學(xué)因素主導(dǎo)另一種認(rèn)為是環(huán)因素主導(dǎo)。2.微囊藻毒素的結(jié)構(gòu)（saAnabaenaspp.（s（D－丙氨酸－－X－赤－β－甲基－D－異天冬氨－ZaD－N－甲基脫氫丙氨酸（3－氨基－9－甲氧基28－10－苯基－6s生物活性表達(dá)所必需的；X、Z為兩個可變的氨基酸殘基，這兩個可變的－氨基酸的更替及其它氨基酸的去甲基化，衍生出眾多的毒素類型，至今已發(fā)現(xiàn)MC有6多種變體。是RMC-LR，分別代表精氨酸、亮氨酸。3.微囊藻毒素的性質(zhì)MCs的性質(zhì)穩(wěn)定，在水中為中性或帶負(fù)電荷的分子集團(tuán)，可溶于水（溶解>1g/LMC發(fā)生異構(gòu)化方可使MC-LR快速降解MC具有熱穩(wěn)定性加熱煮（水浴30min）不致喪失毒性?，F(xiàn)行自來水處理工藝的混凝、沉淀、過濾等不能有效MC。MC不同異構(gòu)體穩(wěn)定性不同，一般的MC是穩(wěn)定的，但也有的異構(gòu)體相對不穩(wěn)定在室溫下能被水解由于毒素構(gòu)型的變化使毒性的大小差異很大如的毒性大大高于R要的作用如從不同季節(jié)不同水域甚至同一水域采集到同種微囊藻毒株的毒性表現(xiàn)出很大差異。MC的MC對MC-LR為心臟發(fā)育異常、小頭和身體彎曲，并發(fā)現(xiàn)心臟和肝是MC-LR的主要攻擊目標(biāo)研MC始50m-1可完全抑制灰色念珠藻和魚腥藻的生長使細(xì)胞溶解并抑制二氧化碳的吸收和光合作用的效應(yīng)這也是銅綠微囊藻利用MC的殺藻作用使其在自然條件下保持為優(yōu)勢藻種的重要原因有學(xué)者發(fā)現(xiàn)如果給貽貝投喂含MC的藍(lán)藻可導(dǎo)致其死亡在貝類組織中檢測到了游離和結(jié)合態(tài)的MC，并推測MCs主要與蛋白磷酸酶進(jìn)行結(jié)合；有[8]也從咸水湖的羅非魚中檢測到了M的存在，并發(fā)現(xiàn)MC在魚肉組織中的含量已接近或高于飲用水C（MC-LR）標(biāo)準(zhǔn)1g·-1的水平。另外，飲用水中痕量MC的存在促進(jìn)人類腫瘤形成的現(xiàn)象也不容忽視。為了確保飲用水的安全健康，1998年國際衛(wèi)生組織（WHO）出版的《飲用水衛(wèi)生基準(zhǔn)制定了微囊藻毒素的飲用水標(biāo)準(zhǔn)推薦源水中的標(biāo)準(zhǔn)為1我國衛(wèi)生部也在1《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范中推薦飲用水源水中微囊藻毒素含量標(biāo)準(zhǔn)，與相同。二、 水體中微囊藻毒素的監(jiān)測微囊藻毒素是目前已知的一種在藍(lán)藻水華污染中出現(xiàn)頻率最高產(chǎn)生量最水體中微囊藻毒素的監(jiān)測監(jiān)控方法至關(guān)重要在20世紀(jì)80年代對全國范圍內(nèi)的源水質(zhì)進(jìn)行過全面的調(diào)查結(jié)果表明34個湖泊中有一半以上的湖泊面積處于富養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)20世紀(jì)90年代全國淡水水體富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重涉及范圍不斷大。通過對各大飲用水水源及各種湖泊的監(jiān)測表明，在夏秋季節(jié)藻類水華嚴(yán)重每年長7～8個月，而天然水體藍(lán)藻水華80%是產(chǎn)生毒素的。從加拿大、日本、看有的水體中微囊藻毒素檢出率高達(dá)60%～87%淡水水源受到微囊藻毒素的檢測方法的研究日益深入需要建立一種簡單快速準(zhǔn)確的系統(tǒng)的監(jiān)測及檢測方法。三、微囊藻毒素的檢測與分析微囊藻毒素的檢測國內(nèi)外學(xué)者在這方面做了大量研究工作建立了多種譜-S色譜法、酶聯(lián)免疫分析（A、B法等。其中，最常用的是、S和A。生物法是最早采用的常規(guī)毒性分析法，通常采用動物口服或注射來間接衡量藻毒素的毒性，毒性強(qiáng)弱用半致死量（D0法是WHO、英美等發(fā)達(dá)國家和我國權(quán)威機(jī)構(gòu)推薦的MCs檢測方法。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室也是用配有二極管陣列檢測器的反相高效液相色（A來進(jìn)行MC測定MC處理、洗脫液、SPE柱、淋洗劑、濃縮定容過程、色譜分析條件的優(yōu)化等方面。C測微囊藻毒素的前處理以固相萃取為主，一般采用8或B柱為填料的反譜-V分離并純化后進(jìn)行紫外檢測通過被測毒素與標(biāo)準(zhǔn)毒素出峰時間的比較對毒素種類進(jìn)行定性鑒定并用峰面積比較法對毒素進(jìn)行定量分析檢測限一般為10-9級Sano等將MCs中a上的碳碳雙鍵氧化斷裂后得到2-甲基-甲氧基-苯丁酸MMPB，對B用L法進(jìn)行檢測，檢測限為102級。GC-MS也是用于MCs總量測定的一種方法，檢測限一般為109級，它具有快量MC確定毒素類型和MC一種異構(gòu)體的量。薄層色譜法（C）由于設(shè)備要求低，操作簡單、方便、快速，有較好的MC約0gR疫學(xué)方法蛋白磷酸酶法配合使用但由于水中存在較多干擾物其實(shí)際應(yīng)用有待進(jìn)一步研究r等測M時使用NN-二甲-1-物N，D到1.0μ?-的標(biāo)準(zhǔn)。E等優(yōu)點(diǎn)，但在監(jiān)測的靈敏度方面要遜色于，與S聯(lián)機(jī)檢測分析也逐漸運(yùn)用于各種水M的測定研究。酶聯(lián)免疫吸附（dyA自80始于環(huán)境MC的檢測，u首先提出A檢測MC的完整程序,它是利用多克隆或單克隆抗體來檢測MC別能力，測定水環(huán)境中。MC時無需進(jìn)行樣品預(yù)濃縮。水環(huán)境中MCs的免疫檢測中最常用的檢測方法是競爭性非均相酶聯(lián)免疫檢測。（PPIA定MC水平MC的毒性效應(yīng)分析時間短操作簡便檢測靈敏度高檢測限102級但可能會因?yàn)樗{(lán)藻本身具有的內(nèi)援蛋白磷酸酶活性使檢測結(jié)果偏低。自等提出蛋白磷酸酶抑制法（proteinphosphataseinhibition，A）以來，PPIA得到了迅速發(fā)展不久前，有學(xué)者等制備出蛋白磷酸酶抑制的電化學(xué)傳感器，盡管它兩者的檢測結(jié)果間相關(guān)性較差但是其簡便高靈敏度和寬線性范圍的優(yōu)點(diǎn)使其在粗略篩選、監(jiān)測水樣中MC方面有很好的應(yīng)用前景。MMPB法是o等于2將中Adda裂后得2－甲基－3－甲氧基－4－苯丁酸（MMPB，對B進(jìn)行熒光衍生后L法進(jìn)行檢測檢測限為102級此法可用于樣品中某一種MC含量的測需MC的檢測但耗時長不能區(qū)分MC同分異構(gòu)體也不能對總毒素進(jìn)行定量等稱其建立的利用臭氧分解產(chǎn)生MMPB的方法可將整個檢測過程控制在30內(nèi)，并能達(dá)到10-9。MarcelEthard等則稱其所創(chuàng)建的S可以在數(shù)分鐘內(nèi)檢測出微克級的毒素并能同時檢測出藍(lán)藻所產(chǎn)生的小肽利用這種技術(shù)可在數(shù)分鐘內(nèi)確定毒素肽的結(jié)構(gòu)特征。細(xì)胞毒性檢測技術(shù)所檢測的是能發(fā)揮出與MC相同毒性作用的毒素的總量該法是利用毒素對細(xì)胞的毒性作用對毒素進(jìn)行檢測的不僅可以對毒素進(jìn)行定性鑒定，而且能對其進(jìn)行精確的定量測定。另外，用高效液相色譜-電噴霧電離質(zhì)譜（S）測定飲用水中微囊藻毒素也成為個研究熱點(diǎn)張昱等采用SMC，并將其用于對自來水廠源水中MC的檢測，靈敏度高，專屬性強(qiáng)，檢出限0.5ng?-1中MC-LRWS樣品經(jīng)固相萃取法富集凈化后用S檢測，突出的優(yōu)點(diǎn)是快速，僅需5min就可完成4MC的分離和檢測。系列研究表明，A是目前報(bào)導(dǎo)的MC-LR檢測中最靈敏的方法。孫蔚榕等將A應(yīng)用于MCs的免疫學(xué)檢測中，建立了時間分辨熒光間接競爭免疫分析方法A較A成倍增加，靈敏度可達(dá)0.01μ?L1，測量范圍0.01μ?-～20μ?-1。表1 監(jiān)測技術(shù) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 最小檢測限生物測試法細(xì)胞毒素監(jiān)技術(shù)高效液相色法C）氣相色譜法GC-MS）酶聯(lián)分析法（）蛋白磷酸酶制分析法

操作簡單結(jié)果直觀快速，可檢測未曾發(fā)生的新毒素可獲得高靈敏度、立的細(xì)胞系可方便驗(yàn)對不同毒素可進(jìn)行確的定性和定量快速、準(zhǔn)確、靈敏高，可以測定不同MC的異構(gòu)體可檢測到毒素的不同系物，商品試劑的出現(xiàn)大大方便了作，靈敏度高反映各種毒素的總量，檢測靈敏度高且測定時間較短、擾較小，靈敏度更

消耗較多的毒素、靈度和專一性不高；無準(zhǔn)確定量，不能辨別素的異構(gòu)體類型生產(chǎn)工作量大靈敏度較低、毒素需處理、技術(shù)含量高，格昂貴，各實(shí)驗(yàn)室的測程序和條件差別大技術(shù)含量高操作復(fù)雜需要標(biāo)準(zhǔn)毒素、前處理過程復(fù)雜對多種同系物的識別要廣譜抗體不能區(qū)分特異性的同物、需要新制備的放性底物、放射性廢物處理困難

半致死量致死量來量10~20ng/ml1ng/ml1ng/ml0.20ng/ml2.5ng/ml以上各方法各有優(yōu)缺點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中要靈活的聯(lián)合運(yùn)用一種較理想的測程序是先用ELISA或PPIA對水樣進(jìn)行“掃描”，若含有毒素，則用化學(xué)法對其進(jìn)行鑒定并測定其含量。隨著MC的危害逐漸被人們所認(rèn)識，對水體中特別是飲用水源中微囊藻毒素進(jìn)行監(jiān)測已在世界范圍內(nèi)達(dá)成共識建立靈敏可靠的監(jiān)方法并對淡水水體中的藻毒素進(jìn)行監(jiān)測加強(qiáng)對環(huán)境水體的長期連續(xù)檢測以采取適當(dāng)措施減少這種危害是我們目前首要解決的問題未來檢測技術(shù)的發(fā)展向穩(wěn)定快速統(tǒng)一的動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)實(shí)時的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)窖胗?jì)算機(jī)，這樣才有利于了解湖泊、水庫和河流等水體的