麻痹性贝毒(Paralytic shellfish toxins,PST)是一组以石房蛤毒素(Saxitoxin,STX)为基本结构的神经毒素,其毒性强、分布广、衍生物多,在海洋藻毒素中由此引起的人死亡率最高(15%)。贝类能够滤食PST产毒藻积累高浓度的毒素,并作为毒素携带者沿食物链向高营养级生物传递,直接影响海洋生态系统贝类捕食者及人类消费者的健康,潜在威胁贝类海洋养殖经济的可持续发展。近年来,在扇贝、贻贝、牡蛎、蛤仔等多种贝类体内发现一类C-11位含羟基的PST毒素新型衍生物(M-toxins),是PST常见组分在贝类体内的代谢产物。根据PST的构-效关系,推测M-toxins的毒性较低,其可能是PST在贝类体内脱毒过程的中间产物或终产物。因此,提高对这类新型代谢物的转化途径、毒性、稳定性等方面的认识,对于理解贝类的脱毒机制具有重要意义。
本研究以室内染毒紫贻贝样品及野外染毒贻贝样品为原材料,采用Bio-Gel P-2树脂层析柱分离纯化M-toxins;将分离纯化得到的M-toxins组分置于不同温度(-20℃、4℃、20℃)与pH(3、4、5)条件下,应用LC-MS/MS进行连续半年的监测,分析M-toxins的稳定性及不同组分间转化规律。研究首次证实了M2→M4→M6和NEO→M10的化学转化途径,并进一步证实了M1→M3→M5的化学转化途径,且转化速率随温度和pH升高而增加。M1、M2、M4和M10的稳定性对实验设置的温度梯度(-20℃、4℃、20℃)更敏感,其中M1最为敏感,M4和M10最不敏感。-20℃条件下M1比其他M-toxins更稳定,20℃条件下M4、M10比其他M-toxins更稳定,M2相对最不稳定。总体来看,pH与温度越低,M-toxins越稳定。与PST常见组分相比,M-toxins的稳定性较差,这可能有利于贝类通过PST转化为M-toxins实现快速解毒。本研究结果对于进一步探讨M-toxins毒性及其转化规律,深入理解PST在贝类体内的脱毒机制具有重要意义。
麻痹性贝毒新型代谢物的化学转化途径及其在不同温度和pH条件下的稳定性
Conversion pathway and stability of new metabolites of paralytic shellfish toxins under different temperature and pH conditions
论文引用:Yijia Che, Ling Ding, Jiangbing Qiu, Ying Ji, Aifeng Li*. Conversion and stability of new metabolites of paralytic shellfish toxins under different temperature and pH conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020, 68(5), 1427-1435.doi: 10.1021/acs.jafc.9b07063.