毒藻横行！佛罗里达大学发现印第安河道或存潜在健康危害

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，佛罗里达大西洋大学近日在官网上发布了一项研究进展。该研究聚焦于佛罗里达的印第安河道（IRL）水域中的有害藻类水华，揭示了这一现象对人类健康的潜在威胁。通过对IRL水样进行测试，研究人员发现在水华期间已知毒素引起的细胞毒性模式，但在水华不存在时细胞毒性可能由新出现的毒素或混合毒素引起。研究还表明微囊藻毒素在水华期间对人类构成威胁，但通过过滤水或防止吸入可以减轻风险。此研究强调了监测和理解水域生态系统中潜在有害物质的重要性，以更好地保护人类和野生动物的健康。为助力全球环境治理、并供我国学者了解最新研究动态信息，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。

图片来源：佛罗里达大西洋大学

最近，佛罗里达州的印第安河道（IRL）遭受了多次浮游植物水华的困扰，引起了佛罗里达大西洋大学（Florida Atlantic University，简称FAU）海湾分部海洋研究所的科研人员的关切。由于季节性气温上升和环境变化，这个长达156英里的河道可能对我们的健康构成潜在威胁。

浮游植物水华会产生一堆小有机分子，其中很多对人类和动物都有害。其中一种名叫铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的植物在南部IRL广泛分布，它产生的藻毒素已经在那里居住的人的鼻拭子中检测到，尽管这也可能是身体在努力清除它们的迹象。

为了揭示与IRL有害藻类水华可能关联的潜在人类健康风险，来自佛罗里达大西洋大学海湾分部海洋研究所的研究人员在过去三年里，在潮湿和干燥季节中，在河道内的20个站点收集了水样。这些样品被提取以浓缩有机分子，并在测试中使用。为了鉴定已知或新出现的毒素的存在，研究人员使用了一系列与肝脏、肾脏和大脑相对应的永生人细胞系来测量细胞毒性。研究中还使用了工程化的人细胞系，这些细胞系表达离子转运体、红细胞以及对蛋白磷酸酶酶活性的影响，因为这些细胞和生物活动已知会受到藻毒素的影响，并对已知毒素显示出独特的活动模式。

样品以较高浓度进行测试，以检测尽可能多的代谢产物，超过50％细胞毒性的样品被认为是活跃的。表现出高毒性的样品随后进行了液相色谱-高分辨质谱分析，以评估样品中存在的代谢产物。

研究结果发表在《毒素》杂志上，表明每种对照毒素在所测定的人类细胞系中引起了一致的细胞毒性模式。在水华期间，由于一种类型的毒素引起的细胞毒性在这种模式中是明显的。在水华不存在的情况下，观察到的细胞毒性反映出要么是一种混合毒素，要么是由未知毒素引起的。

该研究的协调作者Esther Guzmán博士表示：“我们研究的最有趣的观察是，通过使用的细胞系，我们可以追踪已知毒素的模式。” “已知毒素只在水华期间出现。由于在水华不存在的情况下仍然观察到细胞毒性，这表明在这些时候可能存在新出现的毒素或混合毒素。我们的研究结果表明，IRL中可能存在其他对人类健康有害的潜在毒素。”

研究结果显示，河道最北端的站点表现出较低的毒性，而南部站点则出现了细胞毒性水华。在没有水华的情况下，南部IRL的站点在评估时似乎显示出最多的细胞毒性。与此相反，Jensen、Fort Pierce Inlet、Harbor Branch Link Port Canal、Vero Beach Land/Ocean Biogeochemical Observatory以及Vero Beach Barber Bridge站点表现得更为健康，因为这些站点的样品中细胞毒性超过50％的很少，尽管这些站点之间存在显著的统计差异。

这项研究的合著者、FAU Harbor Branch的研究教授Amy Wright博士表示：“在这项研究中，我们试图回答一个关键问题，那就是是否存在与河道有害藻类水华相关但尚未被认知的毒素或其他信号分子。” 她强调：“迄今为止收集的数据显示，这的确是一个现实情况。使用一个用于评估有毒物质存在的检测面板可以更好地监测人类健康影响，特别是来自系统内新出现的毒素。”

研究人员指出，铜绿微囊藻的毒素在水华期间主要对IRL中的人类健康构成威胁，由于主动传输的必要性，毒素需要被摄入或吸入才能对人类构成威胁。

古兹曼说：“通过将水通过活性炭过滤，可以避免摄入。同样，由于黏膜膜能够阻挡毒素，通过吸入引起的效应可以通过咳嗽排除。然而，宠物和野生动物仍可能暴露。”

全文参见：Esther A. Guzmán, Tara A. Peterson, Priscilla L. Winder, Kirstie T. Francis, Malcolm McFarland, Jill C. Roberts, Jennifer Sandle, Amy E. Wright. An Assessment of Potential Threats to Human Health from Algae Blooms in the Indian River Lagoon (USA) 2018–2021: Unique Patterns of Cytotoxicity Associated with Toxins. Toxins, 2023; 15 (11): 664 DOI: 10.3390/toxins15110664

【思考题】学而时习之
Q1: 在有毒藻类水华中，研究发现细胞毒性模式表现出一致性。这种模式可能揭示了何种毒素的存在，对人类健康有何潜在影响？

Q2：除了已知的微囊藻毒素，研究指出在水华不存在时仍存在细胞毒性。这是否意味着有新兴的毒素或混合毒素存在，对这些未知毒素的研究将如何推动我们对水域生态系统的理解？

Q3：研究发现南北部站点在细胞毒性方面存在差异。这一差异是否与该地区的环境、气候或其他因素有关，这对水域管理和保护提出了哪些挑战？

Q4：微囊藻毒素在水华期间对人类健康构成威胁，但只有在摄入或吸入时才具有风险。如何加强监测和管理，以确保水质对当地居民和野生动物的安全不受威胁？

本文仅代表资讯，不代表平台观点。

欢迎转发（请注明来源）。

编译 | Wendy

审核 | Sara

排版 | 绿叶

【本文参考资料】

https://www.fau.edu/newsdesk/articles/lagoon-human-health-study

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240111113109.htm