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藍藻毒素

藍藻毒素（英語：Cyanotoxin）是藍藻（又稱藍綠藻）產生的毒素。藍藻幾乎隨處可見，但尤其是在湖泊和海洋中，在高濃度磷的條件下，藍藻會以指數增長，形成藻華。大量繁殖的藍藻會產生藍藻毒素，其濃度可毒害甚至殺死動物和人類。藍藻毒素還可在魚類和貝類等其他動物體內積累，導致中毒，如貝毒。

加利福尼亞州藻華期間被衝到岩石上的由藍藻產生並含有藍藻的綠色浮渣'

目前已知的一些最強大的天然毒物是氰毒素。它們包括強效神經毒素（Neurotoxin）、肝毒素（Hepatotoxicity）、細胞毒素（Cytotoxicity）和內毒素。儘管名稱相似，但它們與氰化物無關。接觸藍藻可導致胃腸道症狀、花粉症或瘙癢性皮疹[1]。暴露於藍藻神經毒素BMAA可能是神經退行性疾病（如肌萎縮性脊髓側索硬化症 (ALS)、帕金森氏病、和阿茲海默症）的環境原因之一。[2]人們還對藍藻毒素等生物神經毒素的軍事潛力產生了興趣，這些毒素 "作為武器化的潛在候選物質已變得越來越重要"。[3]

1878 年，《自然》雜誌首次公開報道了藍綠藻或藍藻可能產生致命影響。喬治-弗朗西斯（George Francis）將他在澳大利亞墨累河河口觀察到的藻華描述為 "像綠色油漆一樣的厚厚浮渣，大約有兩到六英寸厚"。[4]據報道，大多數微藻毒素中毒事件都發生在淡水環境中，而且越來越普遍和廣泛。例如，在美國中西部，數以千計的鴨和鵝因飲用受污染的水而死亡[5]。2010 年，首次有報告稱海洋哺乳動物因攝入藍藻毒素而死亡。

背景

 
五大湖藍藻藻華的衛星圖像.
主條目：藍藻

從生態學角度來看，藍藻是海洋和淡水棲息地中數量最多的光養生物原核生物之一。藍藻的益處和害處都相當重要。藍藻是重要的初級生產者，也是多種次級產物（包括一系列被稱為藍藻毒素的有毒化合物）的重要來源。由於人為富營養化和全球氣候變化的加劇，藍藻在淡水、河口灣和沿海生態系統中大量生長，這引起了人們對有害藻華形成和地表水污染的嚴重關注。

藍藻被認為是最原始的光合原核生物[6]，可能出現於大約 35 億年前的地球上。[7] 它們在自然界中無處不在，在從沙漠到溫泉和冰水的各種生態位中都能生長茂盛。大多數藍藻是多種次生天然產物的重要來源，可用於食品、製藥、化妝品、農業和能源領域。[8] 此外，某些種類的藍藻生長旺盛，並在特定生態系統中以其生物量和生產力形成優勢微生物區系。據報道，在全世界許多富營養化或超富營養化的湖泊、池塘和河流中，由於某些藍藻過度生長而形成藻華，並隨之產生有毒化合物。[9]

據報道，在淡水和海洋生態系統中棲息的藍藻會產生一系列有毒的次級代謝產物，即藍藻毒素。這些有毒化合物對多種水生生物、野生和/或家養動物以及人類的生存極為不利。水生生物（包括植物和動物）以及棲息在有毒藻華豐富的生態系統中的浮游植物和浮游動物都會直接受到不同藍藻毒素的危害。

據推測，藍藻毒素在化學防禦（英語：Chemical defense）機制中發揮着重要作用，使藍藻相對於其他微生物具有生存優勢，或阻止更高營養級的捕食[10][11]。藍藻毒素還可能參與化學信號的傳遞。

參見

參考來源

  1. ^ Stewart I, Webb PM, Schluter PJ, Shaw GR. Recreational and occupational field exposure to freshwater cyanobacteria – a review of anecdotal and case reports, epidemiological studies and the challenges for epidemiologic assessment. Environmental Health. 2006, 5 (1): 6. PMC 1513208  . PMID 16563159. doi:10.1186/1476-069X-5-6  . 
  2. ^ Holtcamp, W. The emerging science of BMAA: do cyanobacteria contribute to neurodegenerative disease?. Environmental Health Perspectives. 2012, 120 (3): a110–a116. PMC 3295368  . PMID 22382274. doi:10.1289/ehp.120-a110. 
  3. ^ Dixit A, Dhaked RK, Alam SI, Singh L. Military potential of biological neurotoxins. Toxin Reviews. 2005, 24 (2): 175–207. S2CID 85651107. doi:10.1081/TXR-200057850. 
  4. ^ Francis G. Poisonous Australian Lake. Nature. 1878, 18 (444): 11–12. Bibcode:1878Natur..18...11F. S2CID 46276288. doi:10.1038/018011d0. 
  5. ^ Anatoxin Neil Edwards, University of Sussex at Brighton. Updated 1 September 1999. Retrieved 19 January 2011.
  6. ^ Bullerjahn, George S.; Post, Anton F. Physiology and molecular biology of aquatic cyanobacteria. Frontiers in Microbiology. 2014, 5: 359. PMC 4099938  . PMID 25076944. doi:10.3389/fmicb.2014.00359  . 
  7. ^ Tomitani, A.; Knoll, A. H.; Cavanaugh, C. M.; Ohno, T. The evolutionary diversification of cyanobacteria: Molecular-phylogenetic and paleontological perspectives. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006, 103 (14): 5442–5447. Bibcode:2006PNAS..103.5442T. PMC 1459374  . PMID 16569695. doi:10.1073/pnas.0600999103  . 
  8. ^ Rastogi, Rajesh P.; Sinha, Rajeshwar P. Biotechnological and industrial significance of cyanobacterial secondary metabolites. Biotechnology Advances. 2009, 27 (4): 521–539. PMID 19393308. doi:10.1016/j.biotechadv.2009.04.009. 
  9. ^ Rastogi, Rajesh P.; Sinha, Rajeshwar P.; Incharoensakdi, Aran. The cyanotoxin-microcystins: Current overview. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2014, 13 (2): 215–249. S2CID 84452003. doi:10.1007/s11157-014-9334-6. 
  10. ^ Jang, Min-Ho; Ha, Kyong; Takamura, Noriko. Reciprocal allelopathic responses between toxic cyanobacteria (Microcystis aeruginosa) and duckweed (Lemna japonica). Toxicon. 2007, 49 (5): 727–733. PMID 17207510. doi:10.1016/j.toxicon.2006.11.017. 
  11. ^ Berry, John P.; Gantar, M.; Perez, M. H.; Berry, G.; Noriega, F. G. Cyanobacterial Toxins as Allelochemicals with Potential Applications as Algaecides, Herbicides and Insecticides. Marine Drugs. 2008, 6 (2): 117–146. PMC 2525484  . PMID 18728763. doi:10.3390/md20080007  . 

外部連結

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