蓝藻毒素及其分析方法(英文)

鉴于蓝藻毒素的安全性问题 ,对蓝藻毒素及其分析方法进行了综述 ,首先阐述了蓝藻毒素的分类及各自产生的主要藻种、毒素的作用机理、半致死剂量等 ,然后从生物法、生物化学法、化学法三个方面介绍了蓝藻毒素的分析检测方法 ,最后还从加强监测控制、完善检测手段、制定相应水质标准等方面提出了建议 ,相信对更好地认识及控制蓝藻及其毒素会有一定的帮助     

拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础与进化特征

拟柱孢藻毒素是由尖头藻等水华蓝藻产生的一种生物碱类蓝藻毒素.毒理学研究表明该毒素进入动物体内后能够对多种器官产生毒性效应，且以肝毒性较为明显.拟柱孢藻毒素的毒性虽不及微囊藻毒素，但由于其结构的稳定性和水溶性，能够在水体中积累到较高浓度，增大了饮用水健康风险，且容易通过食物链富集造成更为严重的中毒事件.随着尖头藻水华在世界范围内的蔓延，拟柱孢藻毒素也引起了研究者和水体管理部门的广泛关注.作为一种次级代谢产物，拟柱孢藻毒素的生物合成是从甘氨酸、精氨酸和丙二酰CoA开始，由特定的多种酶依次催化完成的.这些酶的编码基因在基因组上形成簇状结构，不同种的产毒藻具有相似的毒素合成基因簇，主要差别在于基因序列的变异和排列方式的不同.对毒素合成基因及其功能的探究不但有助于建立可靠的分子检测方法，用于预测水华发生过程中的毒素风险，还可以加深对蓝藻次级代谢产物合成与进化的认识，为利用和改造这些天然代谢途径合成新的活性化合物提供参考.通过对拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础及其进化特征的系统性总结，以期从分子水平为相关领域的研究者提供有关拟柱孢藻毒素的全面认识.     

饮用水中微囊藻毒素去除研究进展

随着水体富营养化问题日益严重,由蓝藻产生的藻毒素问题成为最近研究的热点,因此迫切需要一种先进、可靠和高效的藻毒素降解技术．综述了目前饮用水中去除微囊藻毒素的技术,包括常规的预氧化、混凝、活性炭吸附以及最近研究比较热的Fenton技术、光催化氧化技术等,并对未来藻毒素降解技术研究进行了展望．     

微囊藻毒素的危害及其分析方法研究进展

微囊藻毒素在蓝藻水华污染中是出现频率高、产量大、危害最为严重的蓝藻毒素,其污染已成为亟待解决的全球性环境问题.本文结合国内外最新相关文献,综述了微囊藻毒素的产生机理、理化性质,并详细介绍了微囊藻毒素对生物体(动物、植物、微生物及人类)的危害及微囊藻毒素测定方法的研究进展,最后对微囊藻毒素的测定分析技术和污染防治的发展方向进行了展望.     

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展

微囊藻毒素是由蓝藻的部分属产生的具有肝毒性的环肽化合物，是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素．作者根据微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学相关领域的最新研究进展，对微囊藻毒素的产生及理化性质、毒性机理、生物积累与迁移、对水生态系统各级食物链包括水细菌、真菌、浮游植物、大型水生植物、浮游动物、底栖动物、鱼类的毒性效应等作了较全面的评述，并提出该领域未来研究的主要方向．     

科技事件

蓝藻大暴发毒性引关注5月底至6月,江苏无锡太湖蓝藻暴发,导致无锡自来水发臭,无法饮用。6月下旬,云南昆明滇池也出现蓝藻大量繁殖现象。蓝藻是一类古老的、呈革兰氏阴性的原核生物,这类生物虽然不能寄生于人类或动物而引起疾病,却可能产生一系列毒性很强的天然毒素来危及人类健康。从全球范围来看,由7个氨基酸组成的微囊藻毒素是淡水环境中最常见的蓝藻毒素。     

接触氧化-水生蔬菜湿地联合处理太湖蓝藻沼液

针对太湖蓝藻厌氧发酵后沼液高碳高氮磷的特性,研究接触氧化-水生蔬菜湿地组合工艺处理太湖蓝藻厌氧发酵沼液的效果和作用机理.结果表明:接触氧化池为后续的水生蔬菜湿地减轻处理负荷,组合工艺出水中平均化学需氧量ρ(COD)＜ 50 mg/L、氨氮质量浓度ρ(NH3-N)＜ 1.5 mg/L、总氮质量浓度ρ(TN)＜ 5.9 mg/L、总磷质量浓度ρ(TP)＜0.5 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准.组合工艺能够有效去除太湖蓝藻厌氧发酵沼液有机污染物,接触氧化池的生化处理对烷烃类污染物、芳烃及杂环类化合物均有良好的去除效果;通过电镜发现:空心菜根系有巨大的表面积为拦截颗粒物和微生物的富集提供便利.组合工艺出水中的微囊藻毒素质量浓度低于0.3 μg/L.接触氧化池和水生蔬菜湿地富集的大量微生物协同降解藻毒素是其去除的主要原因.     

柱胞藻毒素研究进展

柱胞藻毒素(CYN)是由淡水蓝藻产生的一种细胞毒素,现被列为世界上重要的藻毒素之一。该毒素分子结构稳定,其毒性主要抑制蛋白质和谷胱甘肽的合成,本文综述了CYN的特性、检测及其去除方法。     

生物毒素的研究进展

本文对动物毒素、植物毒素和微生物毒素等生物毒素的种类、功能和危害做了简要介绍,概括了生物毒素在生物学、医药学、农药中的应用及进展,并对生物毒素目前的研究发展趋势进行了分析,指出了生物毒素研究的热点。     

节球藻和柱胞藻毒素免疫分析的前处理方法研究

采用固相萃取前处理技术和酶联免疫吸附(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assays,ELISAs)检测技术,研究了水样中节球藻和柱胞藻毒素的免疫前处理方法.由于两种藻毒素极性差异较大,分别对水样中节球藻和柱胞藻毒素采用不同的前处理方法,具体如下.①节球藻毒素:先后用10 mL甲醇和10 mL纯水...     

粉末活性炭在净水处理中应用现状与前景

粉末活性炭(PAC)处理工艺可快速高效地吸附去除水体中各类天然或合成的有机物、芳香族化合物、微污染物质、卤代烃以及铁、锰、重金属离子等有害物质,在净水领域具有广泛的应用意义.探讨了PAC的实际应用及联用其他技术所取得的成果,并基于其对有机物诸如农药、化工原料、气味性化合物、蓝藻毒素、总有机碳等有害物质的有效处理从而改善出水水质,提高出水生物稳定性,着重综述了PAC在净水处理中的研究进展及应用前景.     

群体感应介导的溶藻行为对蓝藻水华控制的研究

水体富营养化加剧了蓝藻水华的暴发,生物方法控藻在有效应对蓝藻水华方面具有广阔的前景.在暴发蓝藻水华的水体中存在大量溶藻细菌,其溶藻能力与群体感应作用紧密联系.溶藻细菌通过群体感应调控胞外溶藻物质的分泌,从而实现对蓝藻水华的控制.通过对溶藻菌群体感应系统、蓝藻自身的群体感应及菌藻关系研究现状的综合分析,探讨溶藻细菌群体感...     

蓝藻水华显著影响因子识别模型

根据蓝藻水华反演图判断蓝藻水华发生与否,进而构建了直接以蓝藻水华发生与否的指标为因变量,同时以水质、水文和气象3类共19个指标为自变量的蓝藻水华环境影响因子识别模型(Probit模型),并将该模型应用到太湖.经模型分析,识别出太湖蓝藻水华暴发的显著环境影响因子:气温和硝酸盐浓度与蓝藻水华暴发的概率正相关;风速、湿度和电导率则与水华暴发的概率负相关.将离散因变量模型(二元选择模型)引入蓝藻水华研究领域,对湖泊(水库)蓝藻水华暴发的预测和预防具有参考价值.     

巢湖蓝藻水华预警监控方案研究

文章根据近年来巢湖蓝藻水华预警监测期间的水质监测结果、水华暴发情况和MODIS蓝藻影像图,研究制定了巢湖蓝藻水华预警监控方案;将巢湖划分为饮用水源地、河流入湖区和湖区3个蓝藻水华预警监控区域,设置蓝色、黄色和红色三级预警响应级别;优化了巢湖蓝藻水华预警监测布点方案、监测时段、监测频次和监测项目,为今后巢湖蓝藻水华研究提供科学依据。     

微囊藻毒素对Hela细胞和Vero细胞的毒性效应

ＭＣＹＳＴ－ＬＲ,ＭＣＹＳＴ－ＲＲ,ＭＣＹＳＴ－ＹＲ稀释后的毒素溶液处理Ｈｅｌａ细胞和Ｖｅｒｏ细胞后得到如下结果：１．３种毒素溶液对培养的Ｈｅｌａ细胞均有明显的抑制作用和毒性作用,其毒性作用与浓度成正比,致死细胞边缘不整齐不规则,细胞呈脱水状态。倒置显微镜下可见细胞变黑无折光性。高浓度毒素溶液（包括ＭＣＹＳＴ－ＬＲ,ＲＲ和ＹＲ３个样品）作用细胞２４ｈ后,细胞完全致死脱落,３个样品间无明显差别;２．     

三种机器学习模型在太湖藻华面积预测中的应用

基于2014—2018年太湖气象水文水质数据与卫星遥感数据,分别采用支持向量机(SVM)、长短记忆神经网络(LSTM)、极端梯度提升树(XGBoost)模型模拟全太湖、贡湖、南部沿岸区、中西北湖区的蓝藻水华(简称藻华)面积。结果表明:(a)XGBoost全太湖与分区藻华面积回归模型模拟效果较好,其次是SVM、LSTM回归模型;不同时间尺度下SVM、XGBoost回归模型对全太湖藻华面积模拟结果偏小,但有效模拟了藻华的发展趋势。(b)XGBoost分类模型在全太湖、中西北湖区模拟准确率较高,优于SVM、LSTM分类模型;在贡湖、南部沿岸区,3种分类模型准确率均较高。(c)以当天、提前1 d的气象水文水质因子作为全太湖与分区藻华面积模型输入,XGBoost回归与分类模型模拟精度较高、稳健性较好,预测应用情景较好。     

富营养化状态下太湖蓝藻水华气象条件影响的评估

根据2005～2017年太湖流域气象观测数据与同步卫星观测数据分析结果,表明：太湖蓝藻水华在日平均气温为0～35℃的区间内都会出现,高发区间为15.0～35℃,大面积蓝藻水华也多集中在20.0～35℃区间内,33℃以上的高温会产生抑制作用;蓝藻水华在卫星过境前6h平均风速为0.5～3.4 m/s区间内集中出现,占94.7%,89%的大面积蓝藻水华出现在0～2.0 m/s,风向主要影响蓝藻水华的移动和空间分布;降水的影响总体上呈负效应,但大面积蓝藻水华在前24小时有降水的情况下,其中小雨量级（＜10mm）的占比达88%,说明降水的适度扰动可能有利于大面积蓝藻水华形成;日照充足可能有利于蓝藻生长,但并非蓝藻水华形成的必要条件。在上述分析基础上,构建了气象评估多元回归模型,实际值和模拟值拟合的相关系数达0.83,通过了0.001显著性检验,可用于蓝藻水华的定量气象评估,从而为政府防控蓝藻水华提供决策依据。     

海葵多肽类神经毒素的结构与药理学功能

海葵以其触手刺细胞中的毒液行使捕食和防御功能,其毒液中富含各种多肽类神经毒素,分子量为3￣7kDa之间,分子序列中含多对二硫键以稳定其结构。海葵神经毒素以钠离子通道毒素和钾离子通道毒素为其主要成分,此外还发现有作用于其他离子通道的成分,此外,还有部分海葵毒素目前尚不清楚其分子靶标。不同类型的海葵毒素具有不同的空间结构。海葵毒素多肽的分子多样性使其成为动物毒素研究的一个重要分支,同时海葵多肽毒素对不同离子通道的特异性和高亲和性,使得它们成为神经生理学和药理学研究的一种重要工具。     

Spatial variability of cyanobacterial community composition in Sanya Bay as determined by DGGE fingerprinting and multivariate analysis

The cyanobacterial communities in the surface and bottom waters of Sanya Bay were investigated on April 24 and 25,2010.Flow cytometry showed that the total cyanobacterial abundance in the surface and bottom layers ranged from 0.7×10 4 to 2.38×10 4 cells mL-1 and from 1×10 4 to 1.8×10 4 cells mL-1,respectively.Cyanobacterial diversity was analyzed using a molecular fingerprinting technique called denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE),followed by DNA sequencing.The results were then interpreted through multivariate statistical analysis.Differences in the compositions of cyanobacterial communities were observed in the surface and bottom waters at the same station,with some bands obtained from both the surface and bottom layers,whereas some bands were present only in one layer.The predominant cyanobacterial species of the excised DGGE bands were related to Synechococcus or Synechococcus-like species(56.2%).Other phylogenetic groups identified included Chroococcidiopsis(6.3%),Cyanobium(6.3%) and some unclassified cyanobacteria(31.2%).A redundancy analysis(RDA) was conducted to reveal the relationships between the cyanobacterial community composition and environmental factors.Analysis results showed that the spatial variations in the cyanobacterial community composition in surface waters was significantly related to chlorophyll a(Chla),the biochemical oxygen demand(BOD),nitrate and phosphate(P<0.05).Meanwhile,the spatial variations in the bottom waters was significantly affected by nitrate,nitrite,and phosphate(P<0.05).Environmental parameters could explain 99.3% and 58.3% of the variations in the surface and bottom layers,respectively.     

链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状

就链格孢属（Alternaria）真菌中产生的9种寄主选择性植物毒性、作用机理及应用研究等方面进行综述和评论,指出寄主选择性毒素作为致病因子,在致病过程中起着十分重要的作用,利用寄主选择性致病毒素在防病治病,抗病育种及杂草防治中有广泛的应用前景。