一种来自秘鲁的新亚历山大藻（Alexandrium ostenfeldii）菌株：首次发现13-去甲基螺内酯C（13-desmethyl spirolide C）成分，以及独特的麻痹性贝类毒素谱型

《Marine Pollution Bulletin》：A new Alexandrium ostenfeldii strain from Peru: First report of 13-desmethyl spirolide C, and a unique paralytic shellfish toxin profile

秘鲁帕卡萨湾首次分离Alexandrium ostenfeldii新菌株，通过形态学与分子（LSU rDNA）鉴定确认，LC-MS发现异常神经毒素谱并首次鉴定13-去甲基螺旋内酯C，提示需深化该物种毒理学及生态研究以保障沿海养殖安全。

　　在南美洲的太平洋沿岸，特别是秘鲁和智利，Alexandrium 属的某些种类被广泛报道，这些种类在有害藻华（HABs）中频繁出现，并对环境和人类健康构成潜在威胁。近年来，随着对这些藻类及其毒素的研究不断深入，科学家们发现这些微藻不仅能够产生影响贝类养殖的麻痹性贝类毒素（PST），还能够产生其他类型的毒素，如环状酰胺（cyclic imines）和脂溶性毒素。这些毒素的存在对渔业、水产养殖以及沿海生态系统产生了深远的影响。

秘鲁的Paracas湾是一个重要的扇贝养殖区域，主要养殖的物种是Argopecten purpuratus，这是秘鲁最具经济价值的双壳类贝类之一。自20世纪70年代以来，秘鲁国家渔业健康组织（SANIPES）一直在执行监测计划，以跟踪有害藻类的分布情况。然而，尽管已有大量关于Alexandrium ostenfeldii在秘鲁沿海地区出现的记录，特别是在El Callao和Chucuito地区，但关于Paracas湾地区Alexandrium ostenfeldii的毒素学研究仍然较为有限。因此，本研究的目的是首次描述从Paracas湾分离出的Alexandrium cf. ostenfeldii菌株，从分类学、分子生物学和毒素学的角度进行全面分析。

Alexandrium ostenfeldii 是一种广泛分布于全球多个海域的有害藻类，其分类学地位在历史上经历了多次变化。最初，它被鉴定为Gonyaulax peruviana，后来被重新分类为Protogonyaulax peruviana，最终被命名为Alexandrium ostenfeldii。在2014年，基于rDNA的系统发育分析，Kremp等人指出，不同地理区域的Alexandrium ostenfeldii和A. peruvianum菌株形成了一个单系群，包含六个不同的分支。自此，A. peruvianum被认为与A. ostenfeldii是同种异名。这一分类学上的变化反映了科学家们对Alexandrium属中不同种类之间关系的不断认识。

在毒素学方面，Alexandrium ostenfeldii能够产生多种麻痹性贝类毒素（PST），包括结构相似的神经毒素。这些毒素主要分为六类，其中一类是N-磺酰基卡巴吗酰毒素（如B1、B2和C1–C4），另一类是脱卡巴吗酰毒素（如dcGTX1–4、dcNEO和dcSTX），第三类是卡巴吗酰毒素（如GTX1–4、NEO和STX）。此外，还有脱氧卡巴吗酰毒素（如doSTX、doGTX2–3）和羟基苯甲酰毒素（如GC1–GC6）等。除了这些毒素，Alexandrium ostenfeldii还能够产生环状酰胺类毒素，如Spirolides（SPX）和Gymnodimines。这些毒素对人类和动物健康具有潜在危害，特别是在高浓度情况下，可能导致严重的神经中毒症状。

本研究中，从Paracas湾分离出的Alexandrium ostenfeldii菌株（编号IMP-BG-507）在形态学分析中被鉴定为该种，随后通过基于LSU rDNA D1/D2区域的系统发育分析进一步确认了其分类地位。结果显示，该菌株与秘鲁El Callao和智利巴塔哥尼亚地区分离的Alexandrium ostenfeldii菌株属于同一个亚群，表明这些菌株在遗传上具有一定的相似性，但可能在毒素组成上存在差异。通过对该菌株的LC-MS和LC-HRMS分析，研究人员发现其毒素谱具有独特性，主要由dcSTX、dcGTX3和dcGTX2组成，随后是doSTX、doGTX2和doGTX3。此外，该菌株还检测到了13-去甲基Spirolide C，这是首次在南美洲太平洋沿岸的A. ostenfeldii菌株中发现这一毒素。

这一发现具有重要的科学意义。首先，它表明Alexandrium ostenfeldii在不同地理区域可能具有不同的毒素组成，这可能与其所处的环境条件、营养来源以及共生微生物有关。其次，它强调了在南美洲太平洋沿岸，特别是秘鲁沿海地区，需要对Alexandrium ostenfeldii的不同菌株和种群进行更深入的研究，以更好地了解其生态行为和毒素产生机制。此外，这一发现还可能对渔业管理和公共卫生政策产生影响，特别是在监测和评估贝类毒素风险方面，需要建立更完善的检测体系和预警机制。

在Paracas湾的藻华事件中，Alexandrium ostenfeldii的出现不仅对当地的扇贝养殖业构成了威胁，还可能导致严重的经济损失。由于扇贝是秘鲁沿海地区的重要经济资源，其毒素污染可能直接影响到贝类产品的市场价值和消费者安全。因此，研究该菌株的毒素组成和分布模式对于制定有效的管理措施和预防策略具有重要意义。此外，该菌株还可能对其他海洋生物产生影响，如鱼类、甲壳类和软体动物，从而对整个海洋生态系统造成连锁反应。

在本研究中，研究人员通过分析Paracas湾2018年秋季的藻华事件，发现Alexandrium ostenfeldii在该地区的出现与特定的环境条件密切相关。例如，水温、盐度、营养盐浓度以及洋流变化等因素可能影响该菌株的生长和繁殖。通过监测每周的浮游植物分布情况，研究人员发现该菌株在3月至5月期间出现了明显的爆发，细胞密度在5月5日达到峰值，约为12,000个细胞/升。这一数据表明，Alexandrium ostenfeldii在Paracas湾的生长具有一定的季节性，可能与当地的气候条件和水文特征有关。

在生态学方面，Alexandrium ostenfeldii的出现可能对沿海地区的生物多样性产生影响。由于该菌株能够产生多种毒素，其生长可能会导致其他浮游植物种群的减少，从而影响整个浮游植物群落的结构和功能。此外，该菌株的毒素可能对海洋动物产生毒性作用，特别是在高浓度情况下，可能导致大规模死亡事件。例如，在Paracas湾的藻华事件中，Alexandrium ostenfeldii的出现可能与某些贝类种群的毒素污染有关，从而对当地渔业和水产养殖业造成影响。

在公共卫生方面，Alexandrium ostenfeldii的毒素可能对人类健康构成威胁。由于这些毒素可以通过食物链传递，特别是通过食用受污染的贝类，可能导致麻痹性贝类中毒（PSP）的发生。PSP是一种由摄入含有麻痹性毒素的贝类引起的神经中毒综合征，可能导致从轻微的口唇麻木到严重的呼吸麻痹等症状。因此，监测和评估贝类毒素污染情况对于保障食品安全和公共卫生安全具有重要意义。

在经济和社会层面，Alexandrium ostenfeldii的毒素污染可能导致严重的经济损失。例如，在秘鲁，PSP的记录最早可以追溯到2002年，当时Antinori等人在Paracas湾的扇贝样本中检测到了超过监管限值的毒素，这表明该地区的贝类养殖业已经面临一定的风险。因此，需要加强该地区的监测工作，及时发现和处理潜在的毒素污染问题，以减少对渔业经济和公共健康的负面影响。

在国际研究合作方面，本研究得到了来自秘鲁和智利的科学家们的共同努力。通过分析Alexandrium ostenfeldii的分类学、分子生物学和毒素学特征，研究人员不仅加深了对该菌株的理解，还为全球范围内的有害藻类研究提供了新的数据和见解。此外，该研究还强调了跨学科合作的重要性，特别是在应对复杂的生态和健康问题时，需要结合生物学、化学、环境科学和公共卫生等多个领域的知识。

综上所述，Alexandrium ostenfeldii在南美洲太平洋沿岸的出现不仅对当地的生态系统和渔业经济构成了挑战，还对人类健康和食品安全带来了潜在风险。因此，需要加强对该菌株的研究，特别是在毒素组成、分布模式和生态行为方面，以更好地理解和应对这一有害藻类带来的影响。同时，还需要建立更完善的监测体系和管理措施，以保障沿海地区的生态安全和经济可持续发展。