ФИКОТОКСИНЫ

lab-leonardo.com поставляет тест-системы, разработанные в качестве эффективной и удобной альтернативы методу биотестирования, для быстрого и высокочувствительного определения фикотоксинов в моллюсках, фитопланктоне, рыбе, морской и пресной воде, а также в экстрактах из водорослей.

Фикотоксины – это общее название ядовитых веществ, вырабатываемых одноклеточными водорослями, а также цианобактериями. Иногда их называют альготоксинами. Среди этих ядов есть алкалоиды, пептиды, аминокислоты и представители других классов веществ. Зачастую фикотоксины являются не отдельными веществами, а смесями нескольких близких по строению и свойствам соединений.

Как и многие другие яды биологического происхождения, обычно фикотоксины не опасны для организмов, синтезирующих их. Предполагается, что они служат «химическим оружием», с помощью которого микроводоросли и цианобактерии уничтожают конкурентов. В пользу этой гипотезы говорит и тот факт, что некоторые микроводоросли выделяют фикотоксины только в присутствии определенных организмов, например, бактерий.

Входя в состав планктона и бентоса, микроводоросли и цианобактерии служат пищей для многих водных организмов, в том числе, для моллюсков и рыбы, в организмах которых накапливаются эти вещества. Ими, в свою очередь, питаются морские животные, птицы и человек, что приводит к отравлениям, иногда массовым. Крупные ракообразные, например, крабы, а также хищные рыбы и брюхоногие моллюски, поедая контаминированных двустворчатых моллюсков, также способны накапливать яды.

Водоросли и цианобактерии в норме присутствуют в большинстве водоемов и являются необходимой составляющей водных экосистем. При достаточном количестве питательных веществ эти организмы активно размножаются, что приводит к цветению воды. В зависимости от водоросли, это явление выглядит по-разному: как зеленая, красная («красные приливы»), желто-коричневая взвесь, причем иногда может казаться, что сама вода изменила цвет или же как окрашенная пленка, пена или скопления нитей на поверхности воды. Иногда вода приобретает необычный запах.

Цветение воды может приводить к значительным экологическим и экономическим последствиям. Прежде всего это резкие изменения в экосистемах (гибель других организмов), а также вред для рыбоводства и рыболовецких промыслов. Вода, содержащая фикотоксины, непригодна для питья, поскольку большинство из них не разрушается при нагревании. Кроме того, водоемы с цветущей водой непригодны для отдыха и другого использования. Не все эти последствия вызваны именно фикотоксинами. В некоторых случаях размножение водорослей, не выделяющих этих веществ, создает благоприятные условия для бактерий. В результате в воде снижается содержание кислорода, что приводит к гибели рыбы и других организмов.

Цветение воды и отравления фикотоксинами знакомы людям с древних времен. В настоящее время этим явлениям уделяют повышенное внимание, поскольку антропогенное загрязнение водоемов зачастую создает благоприятные условия для роста некоторых микроводорослей и цианобактерий. Удобрения и сточные воды содержат соединения фосфора, которые служат этим организмам питательными веществами. При их избытке водоросли начинают активно размножаться, вызывая цветение воды. Другая причина цветения – изменения климата.

Пожалуй, самыми известными примерами цветения воды являются «красные приливы». Это явление могут вызывать разные организмы, как выделяющие токсины, так и неопасные. «Красные приливы» наблюдали у берегов Камчатки, Канады, США, Мексики и других стран. Согласно некоторым источникам, «красные приливы» - нередкое явление в Китае.

Фикотоксины – очень сильные яды. Они действуют на организм в малых концентрациях. К примеру, ЛД50 13-десметил спиролида C для мышей составляет 6,9 мкг/кг массы тела. Эти яды обладают весьма разнообразными эффектами. Выделяют пять наиболее распространенных типов отравления фикотоксинами, или, как их называют чаще, отравлений моллюсками:

• Паралитическое (PSP), вызываемое сакситоксином. Именно он в 1973 году вызвал отравление у 12 человек в Петропавловске-Камчатском и массовую гибель белобрюхих тюлений на мысе Кап-Блан (Африка) в 1997 году.
• Амнетическое (ASP), к которому приводит домоевая кислота, поражающая нейроны. В 1987 году в Канаде на острове Принца Эдуарда около ста человек отравились этим токсином, употребив в пищу моллюсков. Позднее выяснилось, что именно домоевая кислота вызвала некоторые случаи массовой гибели птиц и морских животных.
• Диаретическое (DSP), причиной которого является окадаиковая (окадаевая) кислота. Это отравление несложно спутать с пищевой токсикоинфекцией или пищевым отравлением иного происхождения. Организмы, вырабатывающие окадаиковую кислоту, распространены в Средиземноморье, Японском море, у берегов США и Канады.
• Нейротоксическое (NSP), обусловленное бреветоксинами, для которого характерно слюнотечение, сильный насморк, двоение в глазах, затруднение речи и вялый паралич мышц. Вырабатывающие их организмы встречаются в водах у побережья Флориды, в Мексиканском заливе.
• Отравление азаспирацидами, симптомы которого похожи на диаретическое отравление, однако к ним добавляется медленно прогрессирующий паралич. Первые случаи такого отравления были зафиксированы в 1995 году в Нидерландах. Оно было вызвано мидиями, собранными у побережья Ирландии.

Помимо этих типов отравления фикотоксинами существуют и другие. К примеру, оватоксины, выделяемые динофлагеллятами Ostreopsis ovata, вызывают риниты, боль в горле и дерматиты, причем для такого отравления достаточно находиться на берегу моря во время цветения этой микроводоросли, как произошло в 2005 году на Тирренском побережье в Италии. Большая доза оватоксинов, несомненно, приведет к смерти. Микроцистины, вырабатываемые цианобактериями, вызывают отравление, похожее на пищевые токсикоинфекции, однако эти вещества обладают гепатотоксичностью. Вероятнее всего, людям известны еще не все фикотоксины.

Для большинства фикотоксинов невозможно установить допустимую суточную дозу, поскольку их хроническое действие недостаточно хорошо исследовано. 

Мониторинг фитопланктона позволяет определить, какие организмы входят в его состав и, соответственно, содержание каких фикотоксинов необходимо контролировать и нужно ли это делать. Для анализа фикотоксинов часто применяются хроматографические методы, например, жидкостная хроматография с масс-спектрометрией.

Механизм действия многих фикотоксинов обусловлен взаимодействием этих веществ с определенными рецепторами. Поэтому для их определения можно использовать рецепторный метод анализа. Еще одной альтернативой хроматографических методов является ИФА, основанный на связывании фикотоксинов с антителами к ним. Однако в настоящее время эти методы разработаны не для всех фикотоксинов.