特刊“有害蓝细菌与蓝细菌毒素的前瞻性研究”编者摘要

《Toxins》:Editorial Summary for the Special Issue “Prospective Studies on Harmful Cyanobacteria and Cyanotoxins”

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Toxins 4.0

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   近几十年来,各类水体中有害藻华(HABs)的问题已在全球范围内得到广泛认可。蓝细菌无处不在,包括在极端气候中,其代谢产物即蓝藻毒素对健康构成了重大风险。尽管有害藻华(HABs)受到了极大关注,但仍存在许多知识空白。本特刊旨在展示关于淡水蓝藻毒素地理分布、其在生态系统中的作用以

  
近几十年来,各类水体中有害藻华(HABs)的问题已在全球范围内得到广泛认可。蓝细菌无处不在,包括在极端气候中,其代谢产物即蓝藻毒素对健康构成了重大风险。尽管有害藻华(HABs)受到了极大关注,但仍存在许多知识空白。
本特刊旨在展示关于淡水蓝藻毒素地理分布、其在生态系统中的作用以及减轻 HABs 影响方法的新研究发现。
已发表的文章展示了在各种环境中检测和分析蓝藻毒素的研究发现,使用综合方法(如理化、感官和分子方法)来检测蓝藻毒素及其生产者。
本特刊展示了关于蓝藻毒素分布的研究,始于对研究较少地区水体中蓝藻毒素检测的报道,包括饮用水体监测的结果。Gabyshev 等人(贡献 1)研究了一种位于连续冻土区的浅层富营养湖泊水体和冰层中具有产毒性的Microcystis的存在情况。研究发现含有微囊藻毒素和mcy基因的Microcystis细胞全年存在于水柱中,不仅在无冰期,而且在冰下和厚冰层内也存在。Kezlya 等人(贡献 2)专注于俄罗斯莫斯科自然和人工水生环境中蓝细菌的多样性和毒性潜力。从收集的样本中共分离出 20 株蓝细菌,分别是Anabaena、Aphanizomenon、Argonema、Dolichospermum、Microcystis和Woronichinia的代表。其中,在两个产微囊藻毒素的Microcystis aeruginosa菌株中记录的 MC-LR 比例最高(高达 28%)。
蓝细菌在浮游生物群落中的季节性分布对处理水资源的可用性也有严重影响。Piontek 等人(贡献 3)总结了波兰西部生活用水供应的以往数据。揭示了由Aphanizomenon gracile主导的 HABs 的发生,最大微囊藻毒素浓度甚至超过 50 mkg/L。水体样本的毒性特征通过使用扁虫Dugesia tigrine进行的生物测定得以揭示。
许多已发表的论文报道了使用杀藻剂、生态系统和实验方法缓解技术的信息。Kuzikova 等人(贡献 4)专注于一种从芬兰湾水样中分离出的拮抗真菌Penicillium sp. 菌株,该菌株对蓝细菌表现出杀藻活性(98–100%),并且能够降解微囊藻毒素 -LR。评估了形成的蓝藻毒素转化/分解产物。使用Daphnia magna作为生物指示剂,证实了毒性较低的中间体的形成。结论是子囊菌真菌不仅可用于蓝藻 HABs 控制,还可用于水体解毒。Kurbatova 等人(贡献 5)研究了源自大型植物代谢物的杀藻剂的影响,即没食子酸、十四烷酸、庚酸和辛酸混合物。研究中建立了两种类型的微宇宙:简单型(由微藻、蓝细菌和浮游动物组成)和复杂型(微藻、蓝细菌、浮游动物和食浮游动物鱼类)。研究发现,大型植物代谢物的杀藻特性因生态系统类型而异。
在藻华期间,记录到不同结构形式微囊藻毒素的可变浓度,它们在溶解相和颗粒相之间分配,影响水样品的毒性。Pearce 等人(贡献 6)使用从 Chowan 河收集的六个浮游植物样本进行的孵育实验,评估了活跃生长和生物质降解期间的微囊藻毒素动态。微囊藻毒素以指数速率从细胞中释放,但细胞外溶解性毒素在水中持续存在超过 100 天。细胞内和溶解部分的同系物组成在阶段之间和随时间变化,改变了暴露途径(例如,饮用水污染或通过食物链污染)。这项研究为监测策略提供了有用信息,并有助于评估藻华期间微囊藻毒素暴露的风险。
在有害藻华期间,包括微囊藻毒素在内的蓝细菌毒素释放到水中,对公共卫生构成威胁。Rife 等人(贡献 7)评估了在有害藻华相关流行病学研究中使用自我报告症状数据的有效性。在该研究中,使用统计方法比较了活跃藻华期间和无藻华时的症状报告。
毒性评估使用了来自热带和亚热带水体的测试物种。Zamora-Barrios 等人(贡献 8)评估了粗提蓝细菌提取物对三种常见本地物种(Daphnia laevis、Ceriodaphnia dubia 和Simocephalus vetulus)的影响。结果基于急性和慢性生物测定,与常见测试生物 Daphnia magna 的耐受性进行了比较。这项研究表明,非模式物种Simocephalus vetulus对粗提蓝细菌提取物高度敏感,使其在热带生态系统的毒性评估中充满希望。该研究证明了将非模式物种纳入生态毒性评估用于当地环境监测的价值。
因此,本特刊系列出版物涵盖了有毒藻华在不同地区以及自然和实验系统中的影响,提高了科学界和参与决策者的意识,以保护自然多样性和人类使用的天然水的高品质。
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