微囊藻毒素(Microcystin,MC)是一類具有生物活性的環(huán)狀七肽化合物,為分布最廣泛的肝毒素。主要由淡水藻類銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)產生。具有相當的穩(wěn)定性。它能夠強烈抑制蛋白磷酸酶的活性,還是強烈的肝臟腫瘤促進劑。
對蝦養(yǎng)殖過程中出現的白便現象,大多數人認為是是對蝦腸炎的表現,用了一堆的腸炎藥物或者抗生素之類抑制弧菌之類的腸胃炎細菌,這里我們要指出,微囊藻毒素是對蝦白便的致病源之一!
肝胰臟具有解毒、消化、免疫調節(jié)等功能,是對蝦體內最大最重要的內臟器官,對蝦大多數疾病都和肝胰臟有關。肝胰臟的組織和細胞遭受以上原因的侵害發(fā)生病變,就會引起解毒功能下降,引發(fā)消化液分泌失常,直接導致消化液中消化酶特別是蛋白酶成分結構和功能異常,而異常的蛋白酶會導致腸道內蛋白質消化分解異常,于是蛋白質不會徹底地被分解為最終產物氨基酸,就被分解為中間產物——眎或者是胨。這種成分存留在腸道中短時間內得不到進一步分解,受理化因素影響,就很快變性或變質,形成粘性聚合物,產生發(fā)臭的異味。這種聚合物含刺激腸粘膜的有毒成分,會引起腸粘膜脫落、增生、腸道發(fā)紅等,這種聚合物難溶于水,密度比水小,或者說比重輕。如果排出體外的蝦便中占的比例過大,就會懸浮水中或漂浮于水面,這種聚合物在腸道內一般呈淺棕色,排出體外經水解氧化發(fā)生顏色反應后呈現乳白色,我們稱之為“白便”。
“白便”的主要成分為肝臟排出的病變組織、粘液和毒液,腸道脫落的粘膜以及一些正常的糞便成分,并非對蝦糞便,也不是腸粘膜等腸道組織。真正的糞便是沉底灰黑色的。
而所表現的“腸炎”癥狀也是基于肝胰臟病變后的表現。由此可見“白便”不屬腸炎而屬于肝炎。
肝臟是MC主要的靶器官,肝胰腺受損后會導致后續(xù)養(yǎng)殖品種的其他并發(fā)癥。
控制微囊藻毒素是養(yǎng)殖過程中出現肝胰腺疾病后的一個比較重要的步驟。
生物方法是一種清潔環(huán)保的處理方法,利用生物降解轉化微囊藻毒素已經成為去除微囊藻毒素的主要途徑之一。微囊藻毒素降解的主要突破點在微囊藻毒素分子結構中不穩(wěn)定基團ADDA,這個基團上的雙鍵容易被一些微生物降解而將毒性去除。自1994年Jone等首次從水體中提取出藻毒素的降解菌后,關于藻毒素高效菌種和降解機理的研究就成為國內外專家的研究熱點。Park等從富營養(yǎng)化水體中提取出10支菌株,通過培養(yǎng)和降解試驗后發(fā)現,其中1株革蘭氏陰性厭氧菌對MC-LR和MC-RR有著良好的去除效果,3d降解率分別為5.4%和10.2%。Cousins等的研究表明,MC-LR的ADDA側鏈的共軛雙鍵是生物降解的攻擊靶位,正是由于這個結構的變化才導致MC-LR毒性的降低或喪失。研究證實金魚藻(Ceratophyllum dermesum)能夠吸收水中的MC-LR。
物理化學方法也可以達到相同效果,毒素作為有機物,他的碳鏈和硫鏈可以用強氧化劑的方式打斷。例如氯系消毒劑,碘系消毒劑,臭氧,電解,超聲波,紫外線。
O3作為一種強氧化劑被廣泛應用于飲用水處理中,它可以通過與有機物分子結構中雙鍵迅速發(fā)生氧化反應生成羰基化合物。微囊藻毒素結構中的AD-DA上的雙鍵與臭氧作用,被氧化打開而使其毒性消失。Rositano等研究發(fā)現,O3對微囊藻毒素有較好的去除效果,其破壞作用強于Cl2等其它化學氧化劑,在與水接觸5 min、水中殘余O3質量濃度為0.5mg·L-1的條件下,微囊藻毒素的去除率可達100%。最重要的是O3直接作用于雙鍵上,而不會引起藻細胞的裂解。