太湖贡湖湾水源地蓝藻水华污染研究：微囊藻毒素的生物毒性

微囊藻毒素为肝毒素， 对动物毒性作用的主要靶器官为肝脏， 能导致肝脏组织出血或坏死， 引发肝炎并促发肝癌(Dawson， 1998)。 微囊藻毒素生物毒性作用极强， 纯MC-LR 的毒性与眼镜蛇的毒性相当， 小白鼠腹腔注射的MC 急性LD50 为25 ～12 550 μg/g BW， 平均为50 μg/g BW (de Figueiredo 等， 2004)。 微囊藻毒素的生物毒性作用广泛， 能对大部分动植物产生不同的毒害(Carmichael， 1996)。微囊藻毒素能在食物链中累积， 并通过食物链对人类健康构成潜在威胁(Magalhaes 等， 2003； de Figueiredo 等， 2004)。

近年来淡水湖泊或水库中蓝藻水华频繁发生， 蓝藻水华暴发后， 大量微囊藻漂浮于水体表面， 引起藻类细胞非正常凋亡和破解， 水体中蓝藻毒素含量急剧上升， 释放到水体中的微囊藻毒素和球藻毒素的含量可分别高达1 800 μg/L 和300 μg/L(Jones 和Orr， 1994)。 人工应急处理蓝藻水华收集的蓝藻堆肥在腐烂过程中也释放大量的蓝藻毒素， 通过各种途径进入水体、 土壤环境中。 蓝藻暴发季节正是各种农作物茂盛生长发育的阶段， 淡水湖泊是农作物灌溉用水的主要供给源。 在太湖流域， 水稻是夏季种植的主要粮食作物， 面临微囊藻毒素污染水体浇灌的威胁。微囊藻毒素对水稻种子萌发的影响能一定程度体现微囊藻毒素对高等植物的生物毒性效应。 水稻种子萌发和发育的形态学指标和生理指标可指示微囊藻毒素对高等植物生物毒性的强弱。

梨形环棱螺是太湖底栖软体动物的优势种， 占据水生生态系统食物链的重要地位， 以水体中悬浮的或基质表面附着的藻类为食， 在有毒蓝藻水华水体中容易摄取和累积微囊藻毒素。 太湖梨形环棱螺广泛被人类食用， 又是底栖动物食性鱼类(如鲤鱼、 青鱼等) 的饵料， 也常被鸟类食用， 通过食物链传递有可能对全球生态系统构成潜在威胁。 因此MC 对软体动物的生物毒性也是微囊藻毒素生物毒性效应研究的重要内容之一。(www.xing528.com)

历史上在淡水水体中发生的与蓝藻水华毒素相关的人类健康事件确切地证实微囊藻毒素通过不同途径影响着人类的健康。 最近的研究发现， 不仅肝脏是MC 的重要靶器官， 动物性腺也大量积累MC， 并能将其从母体传递到后代(Zhang 等，2009)。 哺乳动物心脏也受到MC 的毒性作用， 被认为是1996 年巴西血渗析事件中病人大量死亡的重要原因(Qiu 等， 2009)。 巴西Carurau 渗析中心死亡患者肝脏和血清中平均MC 含量分别为0.743 (0.167 ～1.573) μg/g DW、 0.022 μg/g DW(Azevedo 等， 2002； Carmichael 等， 2001)， ELISA 和LC-MS 测得血清中平均MC含量分别为0.19 μg/g DW 和0.21 μg/g DW (Hilborn 等， 2005)。 太湖梅梁湾大型围格实验中喂养的鳙主要以有毒蓝藻为食， 其肝脏和血液中MC 含量的年平均值为0.374 (0 ～2.83) μg/g DW 和0.052 (0 ～0.238) μg/g DW (Chen 等， 2006)。 鳙鱼肝脏和血清中的MC 含量和巴西Carurau 渗析中心死亡患者肝脏和血清中MC 的含量十分接近， 鳙鱼的生存不仅没有受到影响， 生长反而更迅速(鳙鱼的体重从4月的均重264.0 g 增长到10 月的2 811.0 g， 体重增加了10.6 倍)， 但是这种浓度的MC 却能致人类于非命。 因此， 蓝藻水华暴发后水体中的蓝藻毒素的生物毒性效应与人类健康息息相关。

太湖贡湖湾水源地蓝藻水华产生的微囊藻毒素对水体生态环境和人类健康构成的潜在威胁可以通过水华蓝藻的粗提液对各种生物的毒性效应进行研究。