贻贝(Mytilus edulis)对Amphidoma languida产氮杂螺环酸毒素(AZAs)的生物累积与转化研究

本研究针对海洋藻毒素AZA-38/-39在贻贝体内的代谢风险，通过饲喂实验结合LC-HRMS/MS技术，首次揭示其生物累积规律及8种新型衍生物（AZA-80~87）的转化路径。发现毒素虽未超标但存在烹饪诱导脱羧风险，为爱尔兰海域新型AZAs监测提供科学依据。

　　

海洋藻毒素引发的食品安全问题日益严峻，其中氮杂螺环酸毒素(Azaspiracids, AZAs)因其强毒性和广泛分布备受关注。传统认知中，AZAs主要由Azadinium属甲藻产生，但近年发现Amphidoma languida也能分泌独特结构的AZA-38和AZA-39。这两种毒素在爱尔兰海域已有检出，但其在贝类中的代谢规律及潜在风险尚不明确。更棘手的是，现有监管仅针对AZA-1~3，新型毒素可能成为监测盲区。

为破解这一难题，由Marine Institute资助的研究团队开展了一项开创性工作。通过培养Amphidoma languida藻株并投喂贻贝(Mytilus edulis)，结合高分辨质谱技术，系统揭示了AZA-38/-39在贝类组织中的归趋命运。研究发现，尽管毒素总量(75.2 μg kg^-1
)未达欧盟限值(160 μg kg^-1
)，但贻贝通过氧化、羟基化和脱羧等途径将其转化为8种新型衍生物。更值得警惕的是，加热实验证实这些代谢物可能通过烹饪脱羧生成毒性更强的产物。相关成果发表于环境科学权威期刊《Chemosphere》。

研究采用三大关键技术：1) 光生物反应器大规模培养产毒藻株(细胞密度26,000 cells mL^-1
)；2) 建立基于LC-QTOF/MS的毒素定量方法(检测限0.003 μg g^-1
)；3) 运用分子网络技术解析代谢路径。实验样本包括爱尔兰西岸采集的36只贻贝及2020年爱尔兰国家监测项目的野生贝类样品。

【微藻培养与贻贝饲喂】
藻株Z-LF-9C9在改良K培养基中稳定产毒(AZA-39: 15-20 fg cell^-1
)。饲喂实验显示贻贝摄食率(38.1 mL h^-1
)显著低于文献报道，提示高浓度藻液可能抑制滤食行为。

【毒素组织分布】
肝胰腺中AZA-38/-39浓度最高，合计达115.24 μg kg^-1
，但仅占摄入量的19.6%，78.3%的毒素以原始形态存在于水体悬浮颗粒中。

【生物转化机制】
LC-HRMS/MS鉴定出8种代谢物：

• 羟基化产物AZA-80/AZA-84（+16 Da）
• C-22羧基化产物AZA-81/AZA-85（特征性CO₂
  丢失44 Da）
• 脱羧衍生物AZA-83/AZA-87
  分子网络分析显示这些代谢物与母体毒素具有显著质量差异和特征碎片离子。

【烹饪安全风险】
90℃加热10分钟使羧基化代谢物减少，证实烹饪可能引发脱羧反应。这与AZA-1研究中发现的"脱羧增毒"现象呼应，提示需评估这些衍生物的毒性。

【实际监测数据】
2020年爱尔兰西南岸贝类样本中检出AZA-38(0.004 μg g^-1
)和AZA-39(0.011 μg g^-1
)，虽浓度较低但证实环境暴露真实存在。

这项研究首次系统阐明AZA-38/-39在贻贝中的代谢网络，其重要意义体现在三方面：首先，发现5元环结构的AZA-39具有独特脱羧特性，拓展了对AZAs结构-活性的认知；其次，提出的8种新型代谢物为全球AZAs监测提供新靶标；最后，证实爱尔兰海域已存在非Azadinium源AZAs污染，为修订监管政策提供依据。研究者建议将AZA-38/-39纳入常规监测，并呼吁尽快开展其毒性评估。这些发现对防范新型藻毒素引发的食品安全风险具有前瞻性指导价值。