智利有害藻华与海洋毒素的时空扩展：基于科学、早期预警策略和管理的 30 年国家应对

《Harmful Algae》：Spatio-Temporal Expansion of HABs and Marine Biotoxins in Chile: 30 Years of a Country Response through Science, Early Warning Strategies and Management

　　

•关于与HABs相关的人类死亡和中毒原因的开创性研究。
•支持早期国家HABs监测工作的关键科学发现和历史报告。
•当前基于科学的HABs监测系统及预警策略的成果。
•信息向监管决策过程的整合。

引言

当今有害藻华（HABs）和海洋生物毒素监测所依托的现代科技进展，其根源可追溯至90多年前那些开创性的研究，当时首次开始了针对HABs相关的人类死亡和中毒原因的相关调查（Sommer和Meyer，1935；Sommer等，1937）。此后，在新型有害藻类物种及其生活史鉴定、毒素化学与生物合成、以及离子通道和酶的分子结构与功能——这些正是各类海洋生物毒素所靶向的大分子——方面所取得的关键性进展，有助于阐明其毒性作用的机制。这些进展对于开发符合新监管标准的分析方法以及建立基于证据的监测和管理策略以保护公共健康和经济至关重要（Daneshian等，2013）。

在过去的几十年中，各种研究方法和技术的发展使得跨学科研究成为可能，涉及微藻遗传学、新兴HABs物种和毒素及其对海洋食物链的影响、应对气候变化的生态适应、减缓策略、模型预测，以及用于早期预警当前和新兴有害藻类物种的分子方法。这些进展对于理解有害藻华现象、识别和预测当前及新兴风险，以及支持监测和管理系统并指导其适应新的环境威胁而言是至关重要的且不可替代的（John等，2026；Sanders和Lin，2025；Ríos-Castro等，2023）。

本研究旨在阐述智利HABs综合监测和管理系统的发展历程，并展示该系统如何成功预防了由失忆性毒素和腹泻性毒素引起的中毒事件，同时最大限度减少了麻痹性贝类中毒导致的死亡人数，并且确保了当地消费和海产品出口。本研究记录了那些对智利当前管理、监测和预防策略的开发与实施产生直接影响的本地和国际科学研究。文献的选择基于在实施综合国家管理项目的30年经验。希望本报告能够突显基础科学从跨学科视角解决复杂环境问题的至关重要性（Ugarte等，2022）。

在智利，水产养殖业是该国最重要的产业之一（FAO，2024）。近年来，得益于南部峡湾地区的地理和生态条件，贻贝养殖业日益重要。2025年，共收获软体动物超过47.5万吨，其中贻贝（Mytilus chilensis）达340,549吨（占软体动物总产量的71.5%），占全球产量的22%以上（Henríquez-Antipa等，2026）。2025年，蓝贻贝养殖（Mytilus chilensis）创造了超过16,000个直接与间接就业岗位，自2002年以来产量稳步增长，年增12%——从2000年的23,996吨增至2025年的340,549吨（增幅达1,500%）（表S1）。

超过90%的产量用于出口，价值超过2.9亿美元（Sernapesca，2025）。智利已确立其作为全球领先的贻贝（Mytilus chilensis）生产国和出口国的地位，主要买家为西班牙、俄罗斯、美国、意大利和法国（占69.2%）。智利贻贝养殖业占该国软体动物产量的76.7%。该产业主要集中在湖泊区（41°–43°30′S），尤其是奇洛埃群岛和奇洛埃内海（图1）。这一独特生态系统是鲑鱼和贻贝养殖的主要区域（Seguel和Sfeir，2010；González-Poblete等，2018）。其他物种，如扇贝（Argopecten purpuratus），在北部科金博地区进行出口养殖。超过30,000吨的底栖物种（占全国总量的8.13%），如蛤蜊（Protothaca taca）、locos（Concholepas concholepas）和肋蛤（Aulacomya atra），被收获用于国内消费（Sernapesca，2025）。

受到监管关注的毒素包括引发麻痹性贝类中毒（PSP）的石鱼毒素组、与失忆性贝类中毒（ASP）相关的 domoic 酸，以及亲脂性组，其中包括腹泻性毒素岩藻毒素及其衍生物和阿萨螺旋毒素，以及YTX和扇贝毒素。麻痹性毒素对智利的公共卫生（García等，2004）和南部经济（41°–55°S）造成了严重影响。自2002年以来，HABs造成的经济损失估计超过5,000万美元（Barría等，2022；Díaz等，2019）。自1972年以来，这些影响主要由产毒甲藻Alexandrium catenella引起（Guzmán和Campodónico，1975；Lagos等，2001；Suárez-Isla，2015）。在湖泊区、阿伊森和麦哲伦最南部地区，自1972年以来共报告了37例死亡和576例中毒事件，均与A. catenella水华有关（图3，图4）。最近报告的案例涉及一名3岁男孩，于2022年3月在湖泊区因食用在因存在PST而关闭区域内非法采集的贝类而死亡。

湖泊区发生了多起HABs事件，导致采取预防性关闭措施。在奇洛埃进行的52,000项PST测试（2006–2024年）中，有275项（0.52%）在2002年、2009年和2016年的水华期间超过了每千克800 μg STX当量的法定限值。2016年，奇洛埃历史上最大规模的PSP暴发事件发生（Barría等，2022；Hernández等，2016），首次扩散至湖泊区以北的洛斯里奥斯地区。Quemchi（42°08′S；73°31′W）一个养殖区的毒性达到每千克101,400 μg STX当量的创纪录高水平，该区域完全解毒耗时超过10个月。漫长的预防性关闭（长达211天）导致了经济损失和社会动荡，包括封锁岛屿和扰乱社会服务（Armijo等，2020；Herrera Mansilla，M.，2020）。必须强调，尽管2016年湖泊区暴发的规模和达到的毒性水平，仅记录了33例中毒事件，无死亡病例（图4）。

潜在有毒的Pseudo-nitzschia属羽纹硅藻水华经常发生，并延伸至智利广阔的海滨区域（18°至54°S），包括阿塔卡马、科金博、比奥比奥、湖泊、阿伊森和麦哲伦（Rivera，1985；álvarez等，2009；Suárez-Isla等，2002；Barría等，2022）。在湖泊区，2006年至2024年间，Pseudo-nitzschia硅藻引起的年度HABs均被观察到，并伴随domoic 酸的快速积累和解毒（图5）。尽管每年都有Pseudo-nitzschia水华以及domoic 酸的季节性检出（图6），但过去26年来未发生经确认的人类、海洋哺乳动物或鸟类中毒案例。

由腹泻性毒素引起的首例中毒案例于1981年由Lembeye等（1981）描述。随后，Lembeye等（1993）和Zhao等（1993）确认中毒案例由Dinophysis acuta引起，并证实了岩藻毒素和dinophysistoxin-1的存在（Díaz等，2022）。根据欧洲监管机构的决定，自2015年以来，亲脂性毒素必须使用LC-MS/MS方法在经认证的实验室中进行检测（Bra?a-Magdalena等，2014），如2011年1月10日欧盟委员会法规（EU）第15/2011号所规定（欧盟官方公报，2011）。此前生物测定法报告的众多假阳性结果可以这样解释：YTX经常在贝类中积累，并且对小鼠有毒。自2015年以来，YTX（YTX）是最常被检出的（78%）（图7）（Díaz等，2022；Suárez-Isla等，2018），其次是扇贝毒素-2（PTX2）（20%）。相比之下，腹泻性毒素（岩藻毒素及其衍生物和阿萨螺旋毒素）仅在极少数样本中检出（<1%）。在此背景下，HABs及这些毒素组对这些海洋产品的食品安全构成潜在威胁，可能带来健康、经济、环境和社会影响。

章节摘要
材料与方法
本部分所述方法仅限于NSSP项目下使用的、并经国际监管机构认可的方法（Sernapesca，2026）。麻痹性贝类毒素（PSTs）、domoic 酸（ASTs）和亲脂性毒素（LTs）的所有法定必需分析均在由国家贝类卫生计划（NSSP）提供的活体贝类样本上进行。授权的采样人员根据既定计划采集贝类样本。PSP浓度由……
新综合征的表征
1927年7月，旧金山发生大规模中毒事件，导致多名出现严重麻痹症状的人员死亡。这促使了首次系统性调查。正如90年前所述（Sommer和Meyer，1935），贝类中毒综合征是一种罕见的海产品中毒形式，与过敏反应或常见胃肠道疾病显著不同。这些作者以非凡的洞察力识别出一种新的综合征，其特征为独特的……
智利海岸的红潮。有害和产毒物种的早期识别
智利海岸观察到红潮的历史悠久，但对有毒藻华的确认一直等到第一批产毒微藻物种的分类学描述。关于智利海岸水色变异的报道由查尔斯·达尔文（约1823年）在其著作《小猎犬号航行记》中记录（Darwin，Ch. 1860）"在智利海岸，圣克鲁斯以北几海里处（36°49′S, 73°03′W），小猎犬号有一天穿越了大片浑浊水域……我们观察到……"
监测和控制计划的首次提议
为降低有毒藻华的风险和负面影响，Guzmán和Campodónico（1975）提出了一项渔业区域管理计划，包括贝类养殖场的毒理学监测以及研究和推广项目，两者均将由相关机构适当协调。该计划考虑了加拿大和美国的既往经验，这些经验包含了强大的研究和教育成分。
这些作者提出了具体的……
石鱼毒素、分布与公共卫生影响
智利最值得关注的是由Alexandrium属甲藻产生的石鱼毒素组，其可致人类麻痹并最终死亡（García等，2004；Oyaneder-Terrazas等，2017），对食物链有复杂影响，并影响海洋哺乳动物（Starr等，2017）、鸟类（Ben-Gigirey等，2021）和某些敏感贻贝物种（Twarog等，1972；álvarez等，2019）。
自Guzmán描述Gonyaulax catenella的有毒水华以来……
讨论
本研究旨在描述智利HABs综合监测系统的发展历程，并突出那些预防中毒、最大限度减少麻痹性贝类中毒死亡人数，同时确保海产品在国内消费和出口安全性的策略。然而，在机构协调、现行法律框架以及风险评估与管理方面仍存在若干需要解决的差距——所有这些……
结论与未来方向
本研究的关键结论之一是，虽然NSSP及其关联管理项目有助于减轻HABs对公共健康和经济的冲击，但未能成功减轻对弱势社区的社会经济和文化影响。

动员紧急资金和实施有效预防与缓解措施的必要且紧迫的制度性措施——考虑到对脆弱社区的不平等影响——是对有害藻华进行分类。

未引用的参考文献：大量来自智利的原始研究可在《海洋生物学与海洋学杂志》(RBMO) 1948年，Montagne和Gay，1854年，Mu?os等，2023年，Paredes-Mella等，2021年，Paredes-Mella等，2026年，Pinto-Torres等，2023年，Ray，1972年，Rodríguez等，1985年，Schanz，1969年，Schantz等，1975年，Soto等，2019年，Suárez-Isla和Guzmán-Méndez，1998年，Sunesen等，2021年，Wekell等，2004年找到。另一个有用的多学科开放科学作品存储库。

数据可用性：数据可按请求提供。

作者贡献：CRediT

BS：撰写—初稿，构思，资金获取，调查，项目管理

DC：数据管理，正式分析，调查，方法学，软件，监督，验证，撰写—审阅和编辑

FB：正式分析，调查，方法学，验证，可视化，撰写—审阅和编辑

IR：正式分析，调查，监督，验证，可视化，撰写—审阅和编辑

CRediT作者贡献声明

Benjamín A. Suárez-Isla：撰写—初稿，项目管理，调查，资金获取，构思。

Daniel Carrasco：撰写—审阅与编辑，验证，监督，软件，方法学，调查，正式分析，数据管理。

María Fernanda Barrera：撰写—审阅与编辑，可视化，验证，方法学，调查，正式分析。

Ignacio Rubilar：撰写—审阅与编辑，可视化，验证，监督，调查，

Benjamín A. Suárez-Isla|Daniel Carrasco|María Fernanda Barrera|Ignacio Rubilar