鱼贝类毒素toxins of fish and shellfish
鱼贝类及其他水产动物体所含有的天然有毒物质的总称。亦称鱼贝毒或海洋毒物。包括由水产动物对人畜引起食物中毒的自然毒和通过外部器官刺咬传播的刺咬毒。引起食物中毒的毒素种类, 有鱼类中的河豚毒、雪卡毒和鱼卵毒等; 贝类等的麻痹性贝毒、腹泻性贝毒以及其他水产动物的有毒物质。刺咬毒素则存在于某些鱼类、软体动物、腔肠动物及棘皮动物等。
河豚毒 或称鲀毒,存在于河豚鱼体的剧毒物质。经过提纯的称为河豚毒素, 对白鼠的最低致死量为10微克/1000克。早在1909年日本的田原最初从河豚内脏制得河豚毒素粗品,1950年横尾精制获得结晶,1964年津田、平田和美国的伍德沃德(R.B.Woodward)等同时发表了河豚毒素的分子结构(图1),1972年後藤等人工合成河豚毒品,1950年横尾精制获得结晶,1964年津田、平田和美国的伍德沃德(R.B.Woodward)等同时发表了河豚毒素的分子结构(图1),1972年後藤等人工合成河豚毒素成功。30年代曾进行过河豚毒素用于内外科医药方面的研究。以后在结晶的药理研究中发现其在体内具有阻碍神经组织兴奋传导的作用,因此成为在肌肉生理和药理研究上的有用试剂。河豚鱼类食物中毒的死亡率很高,中毒症状主要是感觉神经和运动神经麻痹,以至最后呼吸循环衰竭而死。毒素在河豚鱼体内含量的有无和多少, 因种类和组织器官的不同而异。中国有毒河豚鱼类有7个科约40余种。体内分布以肝脏和卵巢的毒性最强,其次是皮和肠,肌肉和精巢除少数种类外,大都无毒。河豚毒素除存在于河豚鱼类之外,还存在于少数其他鱼类和非鱼类的水产动物,如某些鰕虎鱼、蝾螈、蛙类和贝类等。研究发现人工养殖的河豚是无毒的,并证实野生河豚毒素来自肠内的褐藻胶分解弧菌。
图1 河豚毒素结构式(C11H17N3O8)
雪卡毒 存在于热带、亚热带珊瑚礁水域某些鱼类的有毒物质。食用这些鱼类会引起一种死亡率并不高的食物中毒,称为雪卡中毒(或西加中毒)。是由加勒比海、中太平洋到西南太平洋热带至亚热带海岛地区常见的食物中毒症。从这些有毒鱼类最初提取的有毒物质称为雪卡毒素(或西卡毒素)。现时知道从各种有毒鱼类中提取的这类毒素并不是单一的物质,有脂溶性和水溶性的,毒性的强弱也不同。其化学结构尚不清楚。提纯精制品脂溶性的雪卡毒素毒性为河豚毒素的20倍,水溶性的提纯物质毒性有的为河豚毒素的50倍以上。一般认为鱼类引起雪卡中毒的毒素来源于有毒藻类, 由食物链进入藻食性鱼类,再转到肉食性鱼类。不同鱼类的毒性不同,同一种鱼类的毒性也因地区、季节,甚至个体而异。一般内脏毒性高于肌肉中国南海诸岛以及广东、台湾等地分布的海鳝科、鲹科、笛鲷科、鲷科、裸颊鲷科、刺尾鱼科、鰕虎鱼科和蛇鲭科中存在一些有毒鱼类。雪卡中毒症状比较复杂, 主要是对温度的感觉异常。如手在热水中感觉是冷的,并有腹泻呕吐、神经过敏、疲劳衰弱、步行困难、头痛、关节痛等,死亡率不高,但恢复期长,可达半年甚至一年以上。
麻痹性贝毒(PSP) 主要存在于双壳贝类的剧毒物质。1962年拉波帕特(H. Rapeport)最初从一种石房蛤中分离出麻痹性贝毒,被命名为石房蛤毒素(STX)。1975年向兹(E.J.Schantz)和伯德纳(J.Bordner)得到这种毒素的结晶,并确定了分子结构式。它的毒性为5500Mu/毫克(Mu为鼠单位,相当于1毫克毒素可能杀死的体重20克白鼠的只数),死亡率高,是一种同河豚毒素近似的神经毒。两者的毒性和中毒症状基本相同。麻痹性贝毒来源于浮游生物中的有毒原膝沟藻(或原鞭毛藻,SPP)。1970~1975年伊万斯(Evans)和清水等直接从膝沟藻分离出膝沟藻毒素(GTX)。它的某些理化性质和毒性大小与石房蛤毒素不完全相同,但它的基本结构相同, 只是分子中某些取代基如图2中的R1、R2、R3、R4不同, 形成一个从1号到6号膝沟藻毒素(GTX1到GTX6)和1号到4号原膝沟藻毒素(PGTX1至PGTX4)的毒素群。加上已知的两种石房蛤毒素(STX)和新石房蛤毒素(Neo STX),使麻痹性贝毒的衍生物达到10种以上。其中以STX和GTX1、GTX3毒性最强, 其他较弱。其中GTX5、GTX6毒性仅为STX的5%左右。麻痹性贝毒主要存在于扇贝、贻贝、蛤子、牡蛎等贝类以及鲍、朝鲜蝾螈和沙蟹中。贝类的中肠腺含量最高, 扇贝的贝柱基本无毒, 但冻藏后的贝柱毒性增加。贝类的毒化多发生在赤潮期间,赤潮过后半月至一月毒性即逐渐减少, 以至消失。不同的贝类和同一贝类在不同地区或水层毒化的程度不一。在没有赤潮的情况下亦有带毒的贝类。
图 2 石房蛤毒素与膝沟藻毒素群的分子结构式
腹泻性贝毒(DSP) 20世纪70年代在日本因食紫贻贝等曾引起腹泻性中毒。引起中毒的毒素有两类化学结构不同的物质, 一类是鳍藻毒素。有1号、2号两种毒素; 另一类是扇贝毒素。有1号, 2号、3号三种毒素; 均为多醚结合的化合物。引起这种中毒的贝类是贻贝、扇贝、蛤蜊等双壳贝类。存在于中肠腺,对烹调加热稳定, 6~7月为毒性的高峰期,9月消失。对人体的最低发病剂量为12鼠单位。
其他鱼贝毒 引起食物中毒的其他水产动物毒素中, 尚有一些已知和未知的毒素。已知的毒素中, 如鱼卵毒中引起腹泻的线鳚卵毒素, 存在于革鲀等食道的沙海葵毒素, 存在于日本东风螺中引起瞳孔放大和呕吐下泻的新骏河湾螺毒素, 存在于鲍中肠腺引起过敏症的嗜焦素和存在于海洋的冷水性螺类唾液腺引起头晕痛和恶心的四胺等。
水产动物刺咬毒 存在于某些鱼类和其他水产动物的刺棘、毒腺、唾液腺、叉棘、刺胞等器官的有毒物质, 通过刺咬动作使对象中毒, 并产生各种不同症状, 严重的可导致死亡。水产动物刺咬毒主要是蛋白质类毒素和有毒的肽类、氨基酸。具有刺咬毒的主要水产动物、中毒症状等见下表。
几种水产动物的刺咬毒
动物种类 | 放毒器官 | 毒质成分 | 中 毒 症 状 |
腔肠动物 | |||
水母类 珊瑚类 海葵类 |
刺胞 刺胞 刺胞 |
蛋白质、 肽 蛋白质 蛋白质、 肽 |
发红、 浮肿、 疼痛、 呕吐、 麻痹、 死亡 疼痛、 皮肤组织坏死 疼痛、 发红、 浮肿、 荨麻疹、 晕眩 |
棘皮动物 | |||
白鬚海胆 | 叉棘 | 蛋白质 | 剧痛、 下肢肌肉松弛、 语言困难、 死亡 |
软体动物 | |||
芋贝属 豹纹蛸 |
毒腺 唾液腺 |
蛋白质、 胺类 河豚毒素 |
剧痛、 呕吐、 运动失调、 呼吸麻痹、 死亡 语言困难、 全身麻痹、 死亡 |
鱼类 | |||
鲀科 䲢科 鲉科 |
刺棘 刺棘 刺棘 |
蛋白质 蛋白质 蛋白质 |
剧痛、 恶心、 腹泻、 呼吸困难 剧痛、 发肿、 麻痹、 呼吸和循环系统异常 剧痛、 全身衰弱、 呼吸困难、 痉挛、 死亡 |