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基于UPLC-Q-ExactiveMS构建麻痹性贝类毒素的特征指纹溯源技术

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 135-144页

作者：张帆郑关超王潇潇翟毓秀谭志军吴海燕农业部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

麻痹性贝类毒素污染是世界共同关注和重点管控的食品安全问题,其溯源一直是产业监管的难点和技术重点。基于指纹溯源技术理论,采用室内模拟3种产毒藻暴露紫贻贝后风险形成过程,开发基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UP... 详细信息

麻痹性贝类毒素污染是世界共同关注和重点管控的食品安全问题,其溯源一直是产业监管的难点和技术重点。基于指纹溯源技术理论,采用室内模拟3种产毒藻暴露紫贻贝后风险形成过程,开发基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive MS)鉴定麻痹性贝类毒素区域特征的指纹溯源技术。结果表明,采用乙腈/甲醇/丙酮(体积比为1︰1︰1)混合溶液作为提取剂,C8色谱柱联合正离子模式,质荷比(m/z)100~600和Amide色谱柱联合正离子模式,m/z 600~1500作为色谱质谱检测条件下,提取的化合物数量较多且稳定性良好,覆盖了40.4%指纹信息;紫贻贝与产毒藻中的共检出11种毒素成分,且具有高度相关性。N-磺酰胺甲酰基类毒素(如C类)和膝沟藻毒素(GTX类)在暴露期发生了显著的代谢转化;将摄食3种产毒藻后紫贻贝的差异化合物与特征毒素组分进行主成分分析及正交偏最小二乘法判别分析,共筛选出13种复合指纹物质。构建6种特征物质的Fisher判别模型,交叉验证准确率为88.9%,可实现产毒藻种溯源。该研究建立了基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱UPLC-Q-Exactive MS紫贻贝特征指纹溯源技术,初步实现了从污染麻痹性贝类毒素的贝类到肇事藻种的逆向溯源,可应用于贻贝麻痹性贝类毒素风险溯源研究。

关键词：溯源产毒藻麻痹性贝类毒素特征指纹提取方法

两种贻贝对麻痹性贝类毒素蓄积代谢及生理应激的比较研究

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海洋与湖沼 2024年

作者：杨越聪张倩茹郑关超赵辉辉王潇潇谭志军吴海燕农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所上海海洋大学食品学院海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所

贻贝是我国沿海常见的经济贝类，作为监测海洋污染情况的前哨物种对多种贝类毒素均具有较强的蓄积能力，但不同贻贝蓄积能力的种间差异尚不清晰。基于贝类软组织质量比原则，将紫贻贝与厚壳贻贝分别暴露于链状亚历山大藻，研究两种贻贝... 详细信息

贻贝是我国沿海常见的经济贝类，作为监测海洋污染情况的前哨物种对多种贝类毒素均具有较强的蓄积能力，但不同贻贝蓄积能力的种间差异尚不清晰。基于贝类软组织质量比原则，将紫贻贝与厚壳贻贝分别暴露于链状亚历山大藻，研究两种贻贝对麻痹性贝类毒素（paralytic shellfish toxins， PSTs）的蓄积代谢与生理应激差异。结果表明，紫贻贝和厚壳贻贝中PSTs最高蓄积量分别为889.1和358.6 μg STXeq/kg，前者超出后者的2倍。代谢3天后，厚壳贻贝PSTs的清除率为88.8%，而紫贻贝仅为42.5%。皮尔逊相关性分析表明，两种贻贝各组织单日PSTs蓄积量与其产毒藻吸收率呈显著正相关(P0.05)。在生理应激方面，紫贻贝对产毒藻的清滤率与吸收率为厚壳贻贝的两倍。此外，紫贻贝肝胰腺组织的氧化应激与组织损伤更严重，导致其肝胰腺中PSTs向其他组织转移量与清除率均显著低于厚壳贻贝(P<0.05)。综上所述，产毒藻暴露下厚壳贻贝通过改变摄食行为降低PSTs的蓄积量，导致厚壳贻贝中PSTs的安全风险明显低于紫贻贝，研究结果为探究不同双壳贝类对PSTs的蓄积差异机理提供了思路。

关键词：贻贝种间差异蓄积代谢摄食行为生理应激

多种产毒藻混合暴露制备麻痹性贝类毒素基体标准物质原料技术

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渔业科学进展 2024年第5期45卷 213-223页

作者：赵辉辉沙珍霞王潇潇郑关超谭志军吴海燕青岛大学生命科学学院山东青岛266071 农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 青岛大学生命科学学院水生生物技术研究院山东青岛266071 海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)在我国乃至全球引发了严峻的生态和食品安全风险,加强该类毒素的安全监控以确保消费者安全成为全球共识。现有检测技术中,高效液相色谱-串联质谱技术因其高通量、高灵敏度的优势成为国... 详细信息

麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)在我国乃至全球引发了严峻的生态和食品安全风险,加强该类毒素的安全监控以确保消费者安全成为全球共识。现有检测技术中,高效液相色谱-串联质谱技术因其高通量、高灵敏度的优势成为国际优先发展技术,但符合国际限量目标的参考物质获取成为发展中国家开展风险监测的核心难题。基于此,本研究通过比较6株产毒藻的单细胞产毒量、藻密度和毒素组分,筛选出的4株产毒藻所产毒素可以覆盖我国海域的主要PSTs,平均藻细胞密度达4.0×10^(6)~4.0×10^(7) cells/L。通过4株产毒藻单一暴露实验发现,贻贝中的PSTs含量能够满足国际限量目标,最高蓄积转化率可达83.1%,且藻与贝中毒素组成基本一致。此外,其中的链状裸甲藻可在贻贝体内代谢转化形成dcSTX,并在5 d达到29.6%的占比。根据上述规律,确定混合暴露实验时链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)、塔玛亚历山大藻(***)和微小亚历山大藻(***)投喂比例低密度组为1∶1∶1∶4,高密度组为1∶1.6∶2.4∶8,其中,高密度组的dcNEO、dcSTX、NEO等3种毒素的占比高于低密度组。4株产毒藻混合暴露获得含NEO、dcSTX、dcNEO、GTX1、GTX4、GTX2、GTX3、GTX5、dcGTX2、dcGTX3、C1和C2共12种PSTs,总毒性分别为(535.0±5.6)μg STXeq/kg和(2636.0±12.4)μg STXeq/kg的基体标准物质原料。本研究表明,产毒藻混合暴露可以获得稳定可控的12种PSTs毒素组分,为制备可用于产业监管及行业服务的基体标物提供技术支撑。

关键词：贻贝麻痹性贝类毒素产毒藻混合暴露基体标准物质

厚壳贻贝中麻痹性贝毒的蓄积及其对滤食率的影响

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渔业科学进展 2024年第5期45卷 224-233页

作者：杨越聪郑关超赵辉辉张海涛谭志军吴海燕上海海洋大学食品学院上海201306 农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

厚壳贻贝(Mytilus unguiculatus)是中国地理标志产品,具有重要的经济价值和产业地位。随着我国近海有害赤潮灾害的频发,厚壳贻贝中贝类毒素残留风险亟需关注。本研究通过室内暴露方式,评估了不同密度链状亚历山大藻(Alexandrium catenel... 详细信息

厚壳贻贝(Mytilus unguiculatus)是中国地理标志产品,具有重要的经济价值和产业地位。随着我国近海有害赤潮灾害的频发,厚壳贻贝中贝类毒素残留风险亟需关注。本研究通过室内暴露方式,评估了不同密度链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)对厚壳贻贝滤食率的影响及其对麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxins,PSTs)的蓄积代谢规律。结果表明,厚壳贻贝滤食率与产毒藻暴露密度、PSTs含量呈显著负相关(P<0.05),最低降至初始值的30.0%左右。厚壳贻贝对PSTs整体蓄积能力较弱,高密度组肝胰腺与软组织的日平均蓄积速率分别为981.6μg STXeq/kg/d和106.5μg STXeq/kg/d。链状亚历山大藻与厚壳贻贝中N-磺酰氨甲酰基类毒素-2(N-sulfocarbamoylgonyautoxin toxins-2,C1)、N-磺酰氨甲酰基类毒素-3(C2)与膝沟藻毒素5(Gonyautoxin-5,GTX5)3种组分的初始含量最高,贻贝摄食产毒藻后肝胰腺中C2占比显著降低(P<0.05),由74.1%(藻细胞)分别降低至22.6%(高密度组)与17.1%(低密度组);C1占比则由10.6%(藻细胞)上升至54.1%(高密度组)和54.0%(低密度组)。厚壳贻贝的代谢速率最高可达到1860.3μg STXeq/kg/d,显著高于其他双壳贝类。本研究表明,厚壳贻贝滤食率随PSTs产毒藻暴露时间呈下降趋势,且厚壳贻贝对PSTs的快速代谢与低转化、低残留等特点也表明其食用风险低于其他贻贝。本研究为评估厚壳贻贝中PSTs风险形成机理并为科学构建防控技术提供了研究基础。

关键词：厚壳贻贝麻痹性贝毒生物转化滤食率

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河北省近岸贝类中麻痹性贝毒污染特征及风险评估

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渔业科学进展 2024年第4期45卷 195-204页

作者：李晓康吴海燕程玲车瀚钰刘丽娟牟海津谭志军郑关超上海海洋大学食品学院上海201306 农业部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 山东省海洋生态修复重点实验室山东省海洋资源与环境研究院山东烟台264006 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

自2016年河北省发生贻贝中麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxins,PSTs)超标且中毒事件以来,该区域主产贝类中PSTs安全风险受到研究者和管理部门的密切关注。以2022年3—6月在河北省近岸采集的6种主产贝类为研究对象,采用液相色谱质谱... 详细信息

自2016年河北省发生贻贝中麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxins,PSTs)超标且中毒事件以来,该区域主产贝类中PSTs安全风险受到研究者和管理部门的密切关注。以2022年3—6月在河北省近岸采集的6种主产贝类为研究对象,采用液相色谱质谱联用法(LC-MS/MS法)分析了PSTs的残留状况并进行急性暴露评估,以了解河北省近岸贝类中PSTs污染的变化情况及消费风险。整体来看,不同贝类样品中均有PSTs检出,且4月份贝类样品风险最高,但所有样品均未超过安全限量标准;该区域贝类中PSTs主要组分为GTX1&4和GTX2&3,且紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)中含量最高,其次为毛蚶(Scapharca subcrenata);采用最高含量进行急性暴露评估发现,所有贝类样品均处于安全可接受状态。虽然河北近岸贝类中PSTs最高含量呈降低趋势,但仍存在一定残留及安全风险,后续需持续围绕该海域进行长期性调查研究,为我国贝类毒素监管和食用安全提供基础参考数据。

关键词：麻痹性贝毒河北贝类污染特征安全评估

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栉孔扇贝全生长周期营养品质变化与环境因子相关性分析

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水产科学 2024年第3期43卷 341-351页

作者：宋冬茹彭吉星卢龙飞赵新楠姜娓娓吴海燕郑关超郭萌萌谭志军上海海洋大学食品学院上海201306 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部水产品质量安全检测与评价重点试验室山东青岛266071 威海长青海洋科技股份有限公司山东荣成264316

为探究栉孔扇贝的生长性状和营养组分的变化特征及其与养殖海域环境因子的相关性,自2020年10月(6月龄)至2022年4月(24月龄)期间在山东荣成爱伦湾扇贝养殖区3个固定站位(N 37°09'29″,E122°34'46″;N37°10'05″,E122°35'57″;N37°10... 详细信息

为探究栉孔扇贝的生长性状和营养组分的变化特征及其与养殖海域环境因子的相关性,自2020年10月(6月龄)至2022年4月(24月龄)期间在山东荣成爱伦湾扇贝养殖区3个固定站位(N 37°09'29″,E122°34'46″;N37°10'05″,E122°35'57″;N37°10'13″,E122°35'05″)每月采集海水和扇贝样品(2021年10月—2022年4月样品隔月采集1次),2020年10月(6月龄)至2021年4月(12月龄)样品为1龄贝,2021年5月(13月龄)至2022年4月(24月龄)样品为2龄贝,测定不同月龄扇贝生长性状和营养成分含量以及海水环境指标,利用相关性网络分析影响其营养组分累积的相关因子。结果表明:春季和秋季水温适宜,叶绿素a含量高,饵料丰富,溶解氧含量也高于其他季节;春季和秋季为栉孔扇贝快速生长期,1龄贝壳长增长较快,2龄贝(18~24月龄)个体质量和软体质量快速增长,为扇贝育肥的关键期;营养成分中脂肪和蛋白质含量随贝龄增长而增加,存在季节差异,冬春季脂肪含量较高,夏秋季蛋白质含量较高;相关性分析显示,栉孔扇贝营养成分累积和含量波动受贝龄、生长周期以及环境因子多重影响,生长受水温、溶解氧水平和叶绿素a含量影响较大。本试验结果可为扇贝养殖提供参考。

关键词：栉孔扇贝环境因子营养组分贝龄相关性分析

基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱构建麻痹性贝类毒素的特征指纹溯源技术

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海洋与湖沼 2023年

作者：张帆郑关超王潇潇翟毓秀谭志军吴海燕海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所中国海洋大学食品科学与工程学院农业部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所

麻痹性贝类毒素污染是世界共同关注和重点管控的食品安全问题，其溯源一直是产业监管的难点和技术重点。基于指纹溯源技术理论，采用室内模拟3种产毒藻暴露紫贻贝后风险形成过程，开发基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱... 详细信息

麻痹性贝类毒素污染是世界共同关注和重点管控的食品安全问题，其溯源一直是产业监管的难点和技术重点。基于指纹溯源技术理论，采用室内模拟3种产毒藻暴露紫贻贝后风险形成过程，开发基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-Q-Exactive MS）鉴定麻痹性贝类毒素区域特征的指纹溯源技术。结果表明：采用乙腈/甲醇/丙酮（体积比为1:1:1）混合溶液作为提取剂，C8色谱柱联合正离子模式，m/z 100～600和Amide色谱柱联合正离子模式，m/z 600～1 500作为色谱质谱检测条件下，提取的化合物数量较多且稳定性良好，覆盖了40.4%指纹信息；紫贻贝与产毒藻中的共检出11种毒素成分，且具有高度相关性。N-磺酰氨甲酰基类毒素(如C类)和膝沟藻毒素（GTX类）在暴露期发生了显著的代谢转化；将摄食3种产毒藻后紫贻贝的差异化合物与特征毒素组分进行主成分分析及正交偏最小二乘法判别分析，共筛选出13种复合指纹物质。构建6种特征物质的Fisher判别模型，交叉验证准确率为88.9%，可实现产毒藻种溯源。该研究建立了基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱UPLC-Q-Exactive MS紫贻贝特征指纹溯源技术，初步实现了从污染麻痹性贝类毒素的贝类到肇事藻种的逆向溯源，可应用于贻贝麻痹性贝类毒素风险溯源研究。

关键词：溯源产毒藻麻痹性贝类毒素特征指纹提取方法

花生四烯酸调控网络在贻贝麻痹性贝毒代谢中的作用——基于转录组和代谢组联合分析

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海洋学报 2023年第11期45卷 142-152页

作者：张倩茹谭志军郑关超董晨帆杨越聪吴海燕江苏海洋大学食品科学与工程学院江苏连云港222005 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业部水产品质量安全检测与评价重点实验室山东青岛266071 中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室山东青岛266071

紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)是富集麻痹性贝类毒素(Paralytic Shellfish Toxins,PSTs)能力很强的代表性双壳贝类,但研究表明紫贻贝暴露于PSTs也会引起机体炎症反应,其作用机理及对毒素代谢影响尚不清楚。本研究采用转录组学与代... 详细信息

紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)是富集麻痹性贝类毒素(Paralytic Shellfish Toxins,PSTs)能力很强的代表性双壳贝类,但研究表明紫贻贝暴露于PSTs也会引起机体炎症反应,其作用机理及对毒素代谢影响尚不清楚。本研究采用转录组学与代谢组学联合分析技术,比较了产PSTs的链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella)暴发的不同时期,紫贻贝机体的基因表达量与代谢物含量差异,以解析PSTs胁迫下紫贻贝机体的炎症反应机制。结果表明,紫贻贝暴露于PSTs后表达的基因和代谢物均发生显著变化,其中差异表达基因17232个,差异代谢物341个。基于联合分析,差异表达基因与差异代谢物显著富集在花生四烯酸和谷胱甘肽代谢通路中,基因PLA2G2F、ALOX5、TBXAS1以及代谢物ARA、PGH2、TXA2、LTA4、5-HETE对贻贝机体的促炎反应发挥重要作用;而基因GPX4、CYP2J2和代谢物15-HETE、GSH则调节机体炎症的消退。本研究揭示花生四烯酸相关通路在贻贝机体炎症反应过程中具有重要的调控作用,为下一步深度揭示PSTs胁迫下贻贝机体炎症网络化响应机制提供了研究基础。

关键词：麻痹性贝类毒素紫贻贝代谢花生四烯酸炎症

^(13)C示踪技术在利玛原甲藻中腹泻性贝毒合成研究的应用

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海洋与湖沼 2023年第2期54卷 457-464页

作者：张昊宇谭志军郑关超吕颂辉杨越聪吴海燕上海海洋大学食品学院上海201306 农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东青岛266071 暨南大学赤潮与海洋生物学研究中心广东广州510632

选取具有显著产毒差异的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)SHG株与2XS株为研究对象,以2-^(13)C-甘氨酸为示踪原料结合高分辨质谱方法,为腹泻性贝类毒素及其酯化态毒素合成与代谢途径的研究提供新方法和思路。结果表明,两株藻共发现16种腹... 详细信息

选取具有显著产毒差异的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)SHG株与2XS株为研究对象,以2-^(13)C-甘氨酸为示踪原料结合高分辨质谱方法,为腹泻性贝类毒素及其酯化态毒素合成与代谢途径的研究提供新方法和思路。结果表明,两株藻共发现16种腹泻性贝毒及其酯化态毒素成分。对照培养条件下SHG株(大田软海绵酸毒素含量为7.88 pg/cell,鳍藻毒素1含量为4.35 pg/cell)的产毒能力高于2XS株(大田软海绵酸毒素5.70pg/cell),而甘氨酸作为氮源培养条件可显著提高两株藻的产毒总量(P0.05)。腹泻性贝毒被标记后其同位素异构体丰度发生变化,其中酯化态受^(13)C标记的影响程度更高,二级质谱图清晰表示出其碎片离子及脱水峰的标记情况。该方法直观阐明了甘氨酸可作为***标记原料的产毒供体,并使用稳定同位素标记方法首次实现了酯化态的同步标记,有助于腹泻性贝毒生成机制的进一步研究。

关键词：利玛原甲藻腹泻性贝类毒素酯化态 13C同位素示踪四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱