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当前水体富营养化日益严重并由此引发了世界范围内有毒藻类水华的频发，其对水生态系统和人类健康的危害已成为学术界与公共健康共同关注的热点问题之一。在各种藻类形成的水华中尤以蓝藻属水华最为严重，它们能产生一类环肽类毒素——微囊藻毒素，因其具有多器官毒性和潜在的促癌作用而被广泛研究。微囊藻毒素可在鱼、虾、螺、贝等多种水产品中蓄积并通过饮用水和水产品进入食物链，对人类健康产生严重的潜在威胁。作为一个湖泊众多且富营养化比较严重的国家，蓝藻水华在我国许多湖泊中频繁发生。因此，关于我国富营养化湖泊中的微囊藻毒素累积、分布和季节变化规律等安全性问题急需评估。此外，在室内试验中，虽然关于微囊藻毒素的毒理学研究已经很多，但是关于微囊藻毒素的在血液内的行为研究还不甚明了。为此，本研究关注微囊藻毒素的环境行为和毒性效应，主要分为以下两个方面:
第一部分是对太湖微囊藻毒素的野外调查。本调查主要针对MC-LR、MC-RR和MC-YR这三种常见的MCs形态而展开，进行了包括胞内、胞外毒素含量的季节性变化研究，讨论了环境因子对微囊藻水华的影响机制。观察发现，水华的爆发带有明显的季节性，在研究期间(2009年6月至2010年5月)，在夏季天气较炎热的时候MCs浓度达到高峰。在布设的采样点中，湖湾、背风港等水体流动性小的水域相比于湖心敞水区的MCs毒素含量较高。微囊藻生物量、微囊藻胞内和胞外毒素含量都与水温显著正相关，故推测蓝藻爆发与温度关系密切。与微囊藻生物量显著相关的总氮、总磷等营养盐含量均与胞内、胞外毒素浓度显著相关，可见N、P浓度通过影响生物量而间接地影响MCs的产生。胞内毒素最大值出现在2009年10月，分别为:RR—19.97μg/L，YR——2.04μg/L，LR——10.20μg/L;胞外毒素最大值分别为:RR——0.13μg/L，YR——0.013μg/L，LR——0.12μg/L。太湖溶解态MCs含量虽未超过世界卫生组织(WHO)提供的饮用水安全标准(1μg/LMC-LR)，但总体形势依然严峻，为了减少蓝藻毒素对水生动物和人类的危害，控制太湖微囊藻毒素的污染已成为当务之急。
第二部分是通过平衡透析的方法研究鱼类和哺乳动物血浆及白蛋白与MC-RR和MC-LR结合特征，从蛋白结合率的角度探讨了不同种类动物对微囊藻水华的抗性差异的可能原因。在MC-RR和MC-LR浓度在0-100μg/mL时，受试动物血浆能被外加毒素所饱和并且随着毒素的浓度升高，血浆蛋白结合毒素逐渐到达平台。在毒素浓度为1.25μg/mL时，结合态毒素在哺乳动物和鱼类中分别占50％和20％左右;在100μg/mL时，哺乳动物血浆结合毒素在16～28％，而鱼类中不足5％，鱼类的血浆蛋白结合率显著的低于哺乳动物(p＜0.01)。此外，使用纯化的血浆白蛋白进行MC-RR和MC-LR结合实验发现，哺乳动物的白蛋白结合率要稍高于鱼类，其中人血白蛋白的结合率显著高于其他5种受试动物。较高的结合率，在一定程度上有着缓和急性毒性的效果，但是同时也延长了毒素的代谢半衰期。结合同位素示踪实验的结果来看，鱼类的组织器官对于MCs的亲和性要明显的低于哺乳动物，因此我们认为，作为一个影响毒素在血液行为的重要因素，血浆蛋白结合率较高的哺乳动物对于微囊藻毒素的毒性作用更为敏感。