目前有很多文献报道海洋亲脂性藻毒素(MLPs)广泛存在于海洋环境中,例如海水、沉积物、浮游生物、底栖生物、鱼类和哺乳动物,但是 MLPs在整个食物网中的赋存情况的研究相对较少,特别是涉及不同营养级生物中的迁移研究。本研究提供关于海洋食物网中MLPs的通量、动态和归趋的第一手数据,为评估生态、人类健康风险以及为渔业资源管理提供了有力的科学支撑。
近日,我实验室南海海岸带变化与物质迁移创新团队首席科学家、香港城市大学化学系、海洋污染国家重点实验室林群声讲座教授团队研究了典型亲脂性藻毒素在亚热带食物网中不同营养级生物体内的污染状况,揭示了其在亚热带食物网中发生的营养级稀释效应。
MLPs由产毒微藻所产生,其易积累于各类生物体中,并引起食源性疾病。研究人员采集了17种海洋生物物种,包含了软体动物、甲壳类动物和鱼类在内的各种海洋食物网成分(主要获取其肌肉组织),用于分析17种典型的MLPs,包括原多甲藻酸贝类毒素(azaspiracids, AZAs)、裸藻毒素(brevetoxins, BTXs)、米氏裸甲藻贝类毒素(gymnodimine, GYM)、螺环内酯毒素(spirolides, SPXs)、大田软骨酸毒素(okadaic acid, OA)、鳍藻毒素(dinophysistoxins, DTXs)、扇贝毒素(pectenotoxins, PTXs)、虾夷扇贝毒素(yessotoxins, YTXs)和雪卡毒素(ciguatoxins, CTXs)。在17种MLPs中,检测到12种,即AZAs1−3、BTX3、GYM、SPX1、OA、DTXs1−2、PTX2和YTX及其衍生物homoYTX,总MLPs的浓度范围为0.316−20.3ng g-1(湿重, ww)。总MLPs在不同分类群体内的平均浓度大小为:软体动物(8.54 ng g-1 ww)>甲壳类动物(1.38 ng g-1 ww)>鱼类(0.914 ng g-1 ww)。OA、DTXs和homoYTX是所研究生物体内积累的主要MLPs。观察到总MLPs的浓度在该食物网中呈现营养级稀释,营养放大系数为0.109。虽然在所研究生物体内的MLPs并不会对食用受污染海鲜的居民构成健康风险,但是它们对生态系统的产生潜在风险仍应引起关注。
鱼类、甲壳类动物和软体动物体内的总MLPs浓度范围为0.461−1.92 ng g-1 ww、0.316−6.03 ng g-1ww和2.00−20.3 ng g-1 ww 。与底栖动物相比,鱼类对MLPs的生物蓄积能力较弱。本研究中各类生物体内的MLPs浓度都远远低于我国以及欧盟食品安全限量标准,表明该区域的海产品在所采样年份内可安全食用。但是仍需长期且连续的调查以评估海洋环境中MLPs的动态赋存变化,为人类和生态系统健康安全提供数据支持。
图1.鱼类、甲壳类动物和软体动物中MLPs的浓度 食物网的表征,包括食物网的映射和跨物种的能量转移,对于评估生态系统中污染物的生物放大作用至关重要。研究人员进行了碳和氮的稳定同位素分析,尽管结果表明MLPs在该食物网中发生了营养级稀释效应,但MLPs对整个生态系统构成的潜在风险不容忽视。因为MLPs往往储存于内脏组织中,MLPs的蓄积量比肌肉组织中的可高出一个数量级。因此,海洋捕食者所摄入的MLPs总量应高于根据肌肉中MLPs计算所得出的数值;并且成年鱼体内积累的MLPs水平对其或许没有明显的毒理学影响,但可能会对其后代的生理和行为产生毒性作用,例如孵化失败、发育异常和免疫功能障碍。此外,在未来的研究中应该加强对具有在食物网中呈生物放大趋势的CTXs和BTXs的关注。 图2.MLPs在食物网中的营养级稀释 研究成果在环境领域顶级期刊Environmental Science & Technology(中科院SCI一区,影响因子9.028)上发表,题目为“Occurrence and Trophodynamics of Marine Lipophilic Phycotoxins in a Subtropical Marine Food Web ”。创新团队首席科学家林群声讲座教授的博士研究生李静为该文章的第一作者,团队首席科学家林群声讲座教授和团队骨干成员阮悦斐研究助理教授为该文章的通讯作者。 原文链接: