微囊藻属

色球藻目色球藻科下一属

微囊藻属，色球藻目的 1属，又名多胞藻属。群体为球形、长圆形，形状不规则网状或窗格状，微观或肉眼可见。

分类

微囊藻属（Microcystis）是蓝藻门（Cyanophyta）、色球藻纲（Chroococcophyceae）、色球藻目（Chroococcales）、色球藻科（Chrococcaceae）的一属。又名多胞藻属。

形态特征

群体为球形、长圆形，形状不规则网状或窗格状，微观或肉眼可见。群体具无色、柔软而有溶解性的胶被。细胞球形或长圆形，多数排列紧密；细胞淡蓝绿色或橄榄绿色，往往有气泡（假空胞）。

生活习性

自由漂浮于水中，或附着于水中的各种基质上。多数生活于各种淡水中，罕生于海水或盐水中，在某些种的大量繁殖时，往往在水面形成一种绿色的粉末状团块，称做水华。

种属分布

有25种，中国有18种。其中有不少种是世界性分布的种类。

危害

该属很多种形成蓝藻水华，其中有一些种，例如铜锈微囊藻的毒株，含有微囊藻毒，它是由10个氨基酸组成的多肽，致死的最低剂量是每千克体重0.5毫克。不少动物吞食后中毒。

微囊藻毒素(Cicrocystins , MCs)是藻毒素中最常见的类型之一。微囊藻毒素具有显著的肝脏毒性, 并且由多种不同藻类产生。微囊藻毒素是一组单环七肽物质, 其中有两种可变氨基酸, 到目前为止, 根据甲基化、羟基化、表异构化程度以及可变氨基酸的不同, 已经发现了80 种不同的微囊藻毒素的亚型。以可变氨基酸为亮氨酸(L)和精氨酸(R)的MC-LR 为最常见、毒性最强而且被广泛研究, 两个可变氨基酸均为精氨酸(R)的MC-RR 毒性次之, 存在也很广泛。由于其肝脏、肾脏等器官毒性以及强促癌性, 微囊藻毒素已被认为是严重威胁野生动植物以及人类健康的环境污染物并得到广泛关注.

1 微囊藻毒素对植物及其它藻类的危害

MCs 是一种生态生长调节素, 可促使蓝藻获得竞争优势.高浓度MCs 通过对水生植物产生化感作用与氧化胁迫而影响水生植物种类的多样性;MCs 还可通过参与浮游植物种间的相互作用与种群调节改变浮游植物的群落结构.如,MC-LR 可以改变芦苇幼苗的微观结构, 并致使植株根部出现异常 .又如, MC-LR 以一种浓度依赖性方式, 抑制除自身以外的所有蓝藻的生长.MC-LR 可在很多位点活动, 并通过能量约束干扰灰色念珠藻(Nostoc muscorum )、地木耳(Nostoc commune )、筒形鱼腥藻(Anabaena doliolum )和大型筒孢藻(Cyl inderospermum majus )等的固氮作用、呼吸作用及光合作用 .将与根瘤菌共生的蚕豆幼苗暴露在铜绿微囊藻抽提物中, 发现其影响蚕豆的生理和生物活性, 降低蚕豆的光合活性, 根瘤数和氮同化性.

2 微囊藻毒素对动物的影响

长期暴露于MCs 的鱼类、虾蟹等水生动物也会受MCs 危害.例如,MC-RR、MC-LR 和MC-YR 可在维多利亚湖罗非鱼(Oreochromis niloticus )的不同器官(肠道、肌肉和肝脏)中富集 .分别以两种藻类(蓝藻为可产毒的水华鱼腥藻, 绿藻为月牙藻)饲养淡水贝类, 就会发现, 喂食水华鱼腥藻的贻贝体内乙酰胆碱酯酶和脂质过氧化酶活性均比用月牙藻饲养的贻贝高, 即造成能量消耗和氧化应激性.

研究还发现MCs 主要以结合蛋白形式在牙汉鱼(Odontesthes bonariensis )的肝脏和肠等组织中快速累积, 随后虽可通过这些组织被消化, 但也会使这些组织受到损伤.Lance 等以阿氏浮丝藻(Planktothrix agardhii )产生的去甲基化MCs (dmMC-LR 、dmMC-RR)和MC-YR 处理椎实螺体(Lymnaeidae), 则其腹足、精子和卵母细胞中出现MCs 富集, 并导致其消化腺和肾受损.另外,MCs 还会对雄性兔子的生殖系统产生毒性损伤 .总之,MCs 不仅以肝脏和肾脏为靶器官, 还会向心脏和其他器官如神经和脑部、呼吸系统、睾丸和附睾等发动攻击, 破坏它们的结构或功能.

3 微囊藻毒素对人类的危害

国内外相关研究一致表明,MCs 可破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡, 改变多种酶活性, 引起肝脏病变, 具有强烈促肝癌作用.接触和饮用受污染水体、食用受污染食物、口服受污染蓝藻类保健品、尤其是食用富集MCs 的水生动物等, 均可对人类健康带来威胁 .如曾饮用澳大利亚新南威尔士Malpas 水库之水的高肝损伤率、我国厦门市同安地区、江苏海门市、东南沿海地区的高肝癌死亡率、巴西Carurau 肾透析事件等均与MCs 污染相关 .无论是纯的MCs 、浓缩物还是其稀释水样都能给人外周血淋巴细胞DNA 带来不同程度的伤害, 且剂量越大, 损伤越重.Chen 等以巢湖35 个专业渔民为对象, 研究了慢性MCs 暴露对其健康的影响.结果发现, 渔民血清中均存在MCs , 且其在血清中的含量与主要肝功能指标呈正相关.此外, 研究还发现, 烹饪会加剧鲤鱼肌肉中的MCs 对食用者的危害.

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