β-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA),是一种具有神经毒性的非蛋白质氨基酸,能够损伤运动神经元。在自然环境中,BMAA可以沿食物链迁移放大,被认为参与肌萎缩侧索硬化与帕金森综合症的发病过程。由于大部分浮游蓝细菌(蓝藻)能够产生BMAA,可能会对人类健康构成威胁。本研究以我国蓝藻水华暴发严重的太湖水域为研究对象,对于蓝藻水华暴发湖区进行采样,分别测定水体、水华和水生生物体内游离态和结合态BMAA的含量;同时对于引起太湖水华暴发的主要蓝藻进行实验室产BMAA能力的检测,以确定主要产毒素的蓝藻种类,并依据食物链确定BMAA在水生生物中的的迁移放大途径。本研究定位于全球新型蓝藻水华污染物这一热点问题,期望通过系统的研究调查,阐明太湖水域内蓝藻BMAA毒素的分布与其在水生生物体内的迁移放大,为研究太湖地区BMAA对人类健康风险评价与预警提供重要的科学依据。
β-methylaminoL-alanine;Cyanobacteria;Food webs;Transfer and bioaccumulation;
β -甲氨基-L-丙氨酸(BMAA),是蓝藻普遍产生的一种具有神经毒性的非蛋白质氨基酸。研究已经发现,BMAA 能够通过食物链进入西太平洋关岛生态系统和水生态系统,并沿食物链进行迁移放大,引发人类健康与生态安全风险。目前,我国多个大型淡水湖泊(滇池、太湖、巢湖)已发生严重蓝藻水华污染,因此,在我国开展水环境中BMAA毒素的调研工作迫在眉睫。本研究以我国蓝藻水华暴发严重的太湖水域(贡湖湾)为研究对象,首先改进了环境样品中蓝藻毒素BMAA检测方法。选取Oasis MCX(Waters)固相萃取小柱富集浓缩样品中BMAA毒素,采用2%甲酸水溶液及甲醇依次淋洗,最后用5%氨水洗脱目标物,BMAA回收率达75%以上。通过HPLC-MS/MS检测样品中衍生化后的游离态与蛋白结合态BMAA,样品平均加标回收率也达75%以上。在确立检测方法的基础之上,本研究调查了藻华暴发初期至藻华衰亡期内,湖区水体中蓝藻、软体动物、甲壳动物及鱼体内游离态和结合态BMAA 的含量,确定了主要产BMAA的蓝藻为铜绿微囊藻,并揭示了BMAA 在贡湖湾淡水生态系统中的迁移放大途径,即沿蓝藻→软体动物、虾→杂食性鱼类→肉食性鱼类的食物链进行迁移,并被生物放大。本研究内容可以为研究太湖地区BMAA 对人类健康风险评价与预警提供重要的科学依据。