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微囊藻毒素的化学性质
人阅读 发布时间：2018-08-01 14:48
微囊藻毒素(Microcystin，MC)是一类具有生物活性的环状七肽化合物，为分布最广泛的肝毒素。主要由淡水藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产生 。具有相当的稳定性。它能够强烈抑制蛋白磷酸酶的活性，还是强烈的肝脏肿瘤促进剂。中国生活饮用水标准限制饮用水中该毒素含量为1μg/L。
MC单环结构分子量在900~1100道尔顿，是水体中最常见的一种蓝绿藻毒素。一般结构为环（D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸）。分子上1位是Ala-右旋-丙氨酸；2，4位上的X和Z分别代表不同的氨基酸；3位上是MeAsp-D-赤-β-甲基天冬氨酸；5位上是（2S，3S，8S，9S）-3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-3甲基-10-苯基-4，6-二烯酸，简称Adda；6位上是Glu-异谷氨酸；7位上是Mdha-N-甲基脱氢丙氨酸或Dha-脱氢丙氨酸。其中，Adda（3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10-苯基-4，6-二烯酸，3-amino-9-methoxy-2，6，8-trim ethyl-10-phenyldeca-4，6-dieno ic acid）是一种特殊的氨基酸，是毒素活性表达所必需基团；R1和R2在不同的微囊藻毒素变体中代表不同的L-氨基酸，并以此为该毒素命名。在已发现的MCs异构体中，最常见且已商业化提取的是MC-LR、MC-YR、MC-RR、MC-LF、MC-LW，L、R、Y、F、W分别代表亮氨酸、精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。
分子结构
MC是一种单环七肽物质，具有明显的肝细胞毒性。由于多肽中两种可变氨基酸组成的不同，具有多种异构体。其中存在最普遍、含量最多的是MC-LR，MC-RR，MC-YR这3种微囊藻毒素（L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸）。国内外研究最多的主要是MC-LR和MC-RR。MC的毒性和其结构相关，Adda是表达MC毒性性的必需基团。研究表明，MC-LR的急性毒性最强，MC-YR次之，MC-RR最弱。
MC单环结构分子量在900~1100道尔顿，是水体中最常见的一种蓝绿藻毒素。一般结构为环（D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸）。分子上1位是Ala-右旋-丙氨酸；2，4位上的X和Z分别代表不同的氨基酸；3位上是MeAsp-D-赤-β-甲基天冬氨酸；5位上是（2S，3S，8S，9S）-3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-3甲基-10-苯基-4，6-二烯酸，简称Adda；6位上是Glu-异谷氨酸；7位上是Mdha-N-甲基脱氢丙氨酸或Dha-脱氢丙氨酸。其中，Adda（3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10-苯基-4，6-二烯酸，3-amino-9-methoxy-2，6，8-trim ethyl-10-phenyldeca-4，6-dieno ic acid）是一种特殊的氨基酸，是毒素活性表达所必需基团；R1和R2在不同的微囊藻毒素变体中代表不同的L-氨基酸，并以此为该毒素命名。在已发现的MCs异构体中，最常见且已商业化提取的是MC-LR、MC-YR、MC-RR、MC-LF、MC-LW，L、R、Y、F、W分别代表亮氨酸、精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。
化学性质
MC具有水溶性和耐热性，加热煮沸都不能将毒素破坏；自来水处理工艺的混凝沉淀、过滤、加氯、氧化、活性炭吸附等也不能将其完全去除。MC易溶于水，甲醇或丙酮，不挥发，抗pH变化。化学性质相当稳定，自然降解过程十分缓慢。MC在去离子水中可保持稳定状态长达27d，在灭菌的河水中可保持稳定12d，而在普通河水中7d以内即会降解，降解速度在原产地河水中最大，在不同产地的河水中次之，在腐殖化的水中最小（Rapala et al.，1994）。此外，纯化的MCs在阳光照射下依然保持其稳定性，但暴露于紫外线时即可被水解或发生化学异构和化学键合反应而失活，其半衰期为10d。当紫外线波长接近其吸收峰周围（即238~254nm）时，MCs可被迅速降解此外由于MC分子结构含有羧基、氨基和酰氨基，所以在不同pH值下，MC有不同的离 子化倾向。
在已报道的MC的80多种异构体中，MC-LR是最为常见的种类，且相关的毒理学研究最多，腹腔注射小白鼠的LD50值一般在50-60μg/kg（体重），因此，MC-LR的毒性可与化学类有机磷神经相当。 国内外的微囊藻毒素检测标准世界卫生组织（WHO）推荐的饮水中的藻毒素标准为1.0 ppb。各国已有饮水中的藻毒素含量标准一般都为微囊藻毒素LR的含量，加拿大健康组织规定饮水中可接受的藻毒素标准为0.5 ppb，澳大利亚学者建议1ppb的含量为安全饮用水的上限。中国微囊藻毒素的标准检测国标
在已报道的MC的80多种异构体中，MC-LR是最为常见的种类，且相关的毒理学研究最多，腹腔注射小白鼠的LD50值一般在50-60μg/kg（体重），因此，MC-LR的毒性可与化学类有机磷神经相当。 国内外的微囊藻毒素检测标准世界卫生组织（WHO）推荐的饮水中的藻毒素标准为1.0 ppb。各国已有饮水中的藻毒素含量标准一般都为微囊藻毒素LR的含量，加拿大健康组织规定饮水中可接受的藻毒素标准为0.5 ppb，澳大利亚学者建议1ppb的含量为安全饮用水的上限。中国微囊藻毒素的标准检测国标
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