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(chǎn)生。具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。它能夠強(qiáng)烈抑制蛋白磷酸酶的活性,還是強(qiáng)烈的肝臟腫瘤促進(jìn)劑。
對(duì)蝦養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的白便現(xiàn)象,大多數(shù)人認(rèn)為是是對(duì)蝦腸炎的表現(xiàn),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(xì)菌,這里我們要指出,微囊藻毒素是對(duì)蝦白便的致病源之一!
肝胰臟具有解毒、消化、免疫調(diào)節(jié)等功能,是對(duì)蝦體內(nèi)最大最重要的內(nèi)臟器官,對(duì)蝦大多數(shù)疾病都和肝胰臟有關(guān)。肝胰臟的組織和細(xì)胞遭受以上原因的侵害發(fā)生病變,就會(huì)引起解毒功能下降,引發(fā)消化液分泌失常,直接導(dǎo)致消化液中消化酶特別是蛋白酶成分結(jié)構(gòu)和功能異常,而異常的蛋白酶會(huì)導(dǎo)致腸道內(nèi)蛋白質(zhì)消化分解異常,于是蛋白質(zhì)不會(huì)徹底地被分解為最終產(chǎn)物氨基酸,就被分解為中間產(chǎn)物——眎或者是胨。這種成分存留在腸道中短時(shí)間內(nèi)得不到進(jìn)一步分解,受理化因素影響,就很快變性或變質(zhì),形成粘性聚合物,產(chǎn)生發(fā)臭的異味。這種聚合物含刺激腸粘膜的有毒成分,會(huì)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(huì)懸浮水中或漂浮于水面,這種聚合物在腸道內(nèi)一般呈淺棕色,排出體外經(jīng)水解氧化發(fā)生顏色反應(yīng)后呈現(xiàn)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(duì)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(xiàn)的“腸炎”癥狀也是基于肝胰臟病變后的表現(xiàn)。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(huì)導(dǎo)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(xiàn)肝胰腺疾病后的一個(gè)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(zhuǎn)化微囊藻毒素已經(jīng)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(diǎn)在微囊藻毒素分子結(jié)構(gòu)中不穩(wěn)定基團(tuán)ADDA,這個(gè)基團(tuán)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(guān)于藻毒素高效菌種和降解機(jī)理的研究就成為國內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)。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(yàn)后發(fā)現(xiàn),其中1株革蘭氏陰性厭氧菌對(duì)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(cè)鏈的共軛雙鍵是生物降解的攻擊靶位,正是由于這個(gè)結(jié)構(gòu)的變化才導(dǎo)致MC-LR毒性的降低或喪失。研究證實(shí)金魚藻(Ceratophyllum dermesum)能夠吸收水中的MC-LR。
物理化學(xué)方法也可以達(dá)到相同效果,毒素作為有機(jī)物,他的碳鏈和硫鏈可以用強(qiáng)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(qiáng)氧化劑被廣泛應(yīng)用于飲用水處理中,它可以通過與有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中雙鍵迅速發(fā)生氧化反應(yīng)生成羰基化合物。微囊藻毒素結(jié)構(gòu)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(xiàn),O3對(duì)微囊藻毒素有較好的去除效果,其破壞作用強(qiáng)于Cl2等其它化學(xué)氧化劑,在與水接觸5 min、水中殘余O3質(zhì)量濃度為0.5mg·L-1的條件下,微囊藻毒素的去除率可達(dá)100%。最重要的是O3直接作用于雙鍵上,而不會(huì)引起藻細(xì)胞的裂解。