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毒藻;紅潮
疾病代碼: DIS00163
作 者: 郭仁政
中文病名: 毒藻;紅潮
英文病名: Red tide or Harmful Algal Bloom (HAB)
疾病描述: 水中有毒藻類過度繁殖造成其他的水中生物危害,一般稱為「紅潮」係泛指由單細胞浮游藻類過度生長引起一種水生現象,是一個通常用辭,可發生在全球各個國家地區的海洋、近海沿岸、海灣、淡水及湖泊,其造成因素之一與人類活動,氮磷營養原之升高的污染有關,故河川滙入處之河口湖岸等也皆可發生,地球氣候變化水溫升高之聖嬰現象也會影響。科學家較喜歡用的名詞是藻華Algal bloom。
藻華形成時顏色並不都是紅色,依藻相和生長的密度,顏色從無大變化到綠色
、棕色,也可能粉紅色到紫色,有時呈暗濁。魚場之魚群不特定的會報告死亡疫情,藻類生長密度甚高時,對岸邊活動人類也會經由空氣吹散而致身體不適,游泳是安全的但可能會有皮膚、黏膜的刺激。對水生動物之危害報告較一般性,1994在南非發生的赤潮導致數仟噸所有魚種及甲殼類的死亡,1987有研究學者報告座頭鯨等海洋哺乳動物因赤潮而大量死亡,日本瀨戶內海也曾有相似的漁業災情。因此研究人員較常用稱「Harmful algal bloom, HAB.」。
1.病因:單細胞浮游藻類產生藻毒domoic acid傷害,及/或水中廢物增加與缺氧。
a.受到重視的藻華是會產生生物毒素的有毒藻類,最常見的是dinoflagellates (Alexandrium sp亞歷山大藻., Gymnodinium sp裸甲藻., Pyrodinium sp.盾甲藻)。矽藻類之尖刺多列菱形藻Nitzschia pungens forma multiseries, 定鞭藻類之Prymnesium parvum
b.其他種類的赤潮生物有甲藻,矽藻類的角毛藻和藍藻(菌)cyanobacteria (Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis sp., Lyngbya sp., Planktothrix sp.)等。
c.物理傷害:因水中藻類數量密度高,附著鰓絲阻礙呼吸,或刺激傷害鰓絲。
d.藻類繁殖,死亡浮游生物分解腐敗致溶氧消耗而缺氧。
e.藻毒產生:主要在於濾食性貝類之生物蓄積及代謝轉換而增加毒素濃度,造成食用貝類時引致食物中毒。毒素侵襲阻斷細胞膜鈉通道之傳輸,造成細胞功能喪失,可分為麻痺性貝毒PSP、下痢性貝毒DSP、神經性貝毒DSP和失憶性貝毒ASP。麻痺性貝毒(Paralytic shellfish poison, PSP),包括蛤蚌毒素(Saxitoxin, STX)、新蛤蚌毒素(Neosaxitoxin, neoSTX)、膝溝藻毒素(Gonyautoxin, GTX)等衍生物,其成分為複雜的嘌呤類化合物;造成骨骼肌之活性障礙及呼吸抑制致死。下痢性貝毒(Diarrheic shellfish poisoning, DSP),為大分子量的聚合醚類,包括okadaic acid,dinophysis toxins等等。神經性貝毒(Neurotoxic shellfish poisoning, NSP) 亦屬聚合醚類的化合物,以發生在美國佛州的赤潮Karenia brevis 為代表,產之brevetoxins,病人會刺痛、唇麻、喉痛、暈眩、冷熱感覺反常等。失憶性貝毒(Amnesic shellfish poisoning, ASP)為少有的胺基酸類,病患會迷惘、定神、失去方向感。
2.疫情:由於藻類大量孳生,缺氣導致魚群大量的死亡症狀,無其他可以證明存在之病原,並由水體採樣可測得大量浮游生物存在。
3.解剖病變:無明顯之臨床可見病變,鰓絲有時可見藻類附生或出血及血腫之機械傷害。
4.組織病變:二級鰓薄板充出血如粘液增生以外,無其他明顯特異性病變。
診斷方法: 1.水中浮游藻類之檢測,數目計量和定量分析
a.採樣:定性採樣以20μm網目的浮游生物網自水域底層垂直網撈到表層鑑定藻種。若有產生孢子或囊孢則需取底泥標本檢驗。
b.定量採樣以採集瓶或馬達在不同深度抽取樣本,以判定毒藻之分佈。
2.毒素檢驗:.
a.生物檢測:取貝肉切碎後100g加0.1N鹽酸100ml均質絞碎,水浴煮沸5分鐘,冷卻後稀釋至200ML,以3000rpm離心,取上清液1ml(必要時再稀釋)以小白鼠腹腔注射記錄死亡時間。最常發生之麻痺性貝毒PSP之Saxitoxin利用20公克之小白鼠腹腔注射測定之,經實驗得到之小白鼠LD50為8μg/公斤。
b.化學檢測:高效液相層析法HPLC是準確的定量分析檢驗方法,以PSP之STX及GTX檢測為例,樣品之製備如下,取貝肉10g加0.1N HCl 15ml均質絞碎,上清液再加氯仿震盪並以3000 rpm 離心10分鐘後,上清液再加氯仿重複萃取一次。而後取上清液2ml置於離心透析管中,以3000rpm離心20~30分鐘,濾液即可作高效液相層析。其他之DSP樣品之製備也相似,以甲醇,石油醚及氯仿來萃取。
治療方法: 1.小區域漁場(塭)可藉由抽換無藻華污染之正常水改善危害程度。
2.近海箱網可採用「可沉式箱網」調節深度,避開藻華易較嚴重的淺表層海水。
預防控制方法: 1.例行長期的海水或湖水監測預警。
2.減少污染引起之水質優養化。
3.魚塭可以使用硫酸銅殺滅毒藻,或潑以黏土吸附害物質。
相關圖片:
圖片參考來源:http://www.chm.bris.ac.uk/motm/stx/saxi.htm
圖片參考來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Saxitoxin
參考文獻: Lorraine C. Backer, et. Al., Occupational Exposure to Aerosolized Brevetoxins during Florida Red Tide Events: Effects on a Healthy Worker Population Environ Health Perspect. 2005 May; 113(5): 644–649.
Manabu ASAKAWA Accumulation of Paralytic Shellfish Poison (PSP) and Biotransformation of Its Components in Oysters Crassostrea gigas Fed with the Toxic Dinoflagellate Alexandrium tamarense. Journal of the Food Hygienic Society of Japan, Vol. 47 (2006) , No. 1 pp.28-32.
有害微細藻類與貝毒檢驗法, COA Fisheries Series No. 43, ROC. 82年6月, 蘇惠美,周宏農。台灣株塔瑪藻的生物特性,博士論文1989,蘇惠美,。
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