Page 112 - 《渔业研究》2025年第3期

第 3 期 徐静怡等： 淡水微囊藻毒素污染现状及降解研究进展 369

供科学依据与参考方向。 其中毒性较强的有 MC-LR、MC-RR、MC-YR。

1.2 MCs 结构与其理化特性的关联
1 MCs 的生物合成与结构多样性
MCs 的独特结构特性赋予了其以下三个方面

1.1 MCs 的分子结构及其异构体特征 的性质：1）强毒性且毒性类型丰富。MCs 的毒性
MCs 是由淡水环境中微囊藻属等蓝藻产生的 谱广泛，包括肾毒性、生殖毒性、神经毒性和免疫
具有显著生物活性的一类环状七肽化合物，其基本 毒性等类型，并以肝脏为主要靶器官，表现出显著
骨架结构为环-（D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天 的直接毒性与潜在致癌性 [4-5] 。2）稳定性和抗逆性
冬氨酸-L-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸） 较高。MCs 由于环状结构和间隔双键的存在，耐
[2]
[6]
（图 1） 。其中，Adda 为 3-氨基-9-甲氧基-2, 6, 8- 酸碱、耐高温 ，能够在水体中长期稳定存在，且
三甲基-10-苯基-4, 6-二烯酸，是 MCs 表达生理活 不易通过自然途径降解。3）易于生物累积与传
性的关键基团，其共轭立体结构的变化直接影响 播。这些特性增加了 MCs 在食物链中的传播风
[3]
MCs 的毒性强度。MCs 可形成多达 240 种异构体 ， 险，对水生生态系统和人类健康构成了重大威胁。

(6) D-Glu
(7) Mdha
COOH O
R 2
N (1) D-Ala
HN NH
H 3 C O CH 2 O
O
OCH 3 H 3 C
NH NH
R 1
H H
CH 3 CH 3 N N X (2) X
O Z
(5) Adda
(4) Z O COOH O
(3) D-MeAsp

图 1 MCs 结构通式 [2]
Fig. 1 General formula of MCs structure [2]

1.3 影响 MCs 生成的关键因素 氮对蓝藻产毒的影响高于磷 [15] 。随着工业化社会
MCs 的产生受到物理、化学和生物因素的多 的发展，一些化学因素如金属离子、农药、多环芳
[7]
重影响。其中，温度和光照是主要的物理因素 。 烃（PAHs）和抗生素等也会影响 MCs 的产生 [16] 。
已有研究表明，在 18~35 ℃ 温度范围内，藻类的 这些金属离子和污染物通常以废水的形式排放到河
毒性增强，最适宜的生长和产毒温度为 25 ℃ [8-9] 。 流湖泊，对 MCs 的产生造成影响。除此之外，一
此外，光照强度对 MCs 的产生也有显著影响，在 些生物因子如高等植物和微生物等会与藻类发生相
40 μmol·（m ·s） 的光照条件下，藻细胞的产毒 互作用，其中高等植物普遍以低促高抑的形式影响
2
−1
效率和毒性水平呈正相关；而当光照强度进一步 蓝藻的生长 [17] ；微生物则以其显著的抑制藻类生
增强时，表现为负相关，并能限制温度对藻细胞 长和降解 MCs 效果，被视为未来治理 MCs 污染的
毒性的影响 [10] 。化学因素主要是氮和磷的含量及 重要手段之一。

其他污染物（如金属离子和农药） 。氮磷营养盐
2 MCs 对生物体的危害
通过影响藻类的生长速率、丰度组成而促进其生
长 [11] 。不同浓度、状态的磷对蓝藻吸收营养物质 2.1 MCs 对水生生物的危害
和代谢活动影响有异。磷浓度对蓝藻的最大促进量 MCs 是一种在细胞内合成的毒素，在细胞破
为 0.55 mg·L −1[12] ，而且无机磷较有机磷更易促进 裂后释放并表现出毒性。当水生生物生存的水环境
蓝藻产毒 [13] 。此外，氮磷比对蓝藻产毒也有影响， 中存在 MCs 时，随着藻毒素的消耗或吸收，其会
不同蓝藻种类的最佳氮磷比也有所不同 [14] ，其中 在水生生物的组织中积累，并与磷酸酶蛋白、谷胱