2013年1月5日 星期六

081004神秘之夜:Puffer fish與Tetrodotoxin



許多人都知道河豚有毒,但是知不知道這些毒素到底是來自於魚體本身所產生的(Endogenous),還是來自於外在食物鏈而來的外因性(Exogenous)魚毒呢?

河豚毒素,英文名為tetrodotoxin(TTX)。TTX是一種廣為人知的神經毒性物質,可從許多種類的puffer dish體內分離出來。ㄧ般而言,河豚之毒,在河豚的卵巢及肝臟之毒性最強,脾臟、腎臟、小腸、皮膚、肌肉和睪丸等器官中亦曾發現過TTX的存在。

TTX 為毒性極強的一種毒素,它會block人體的Sodium channel。從puffer fish分離出的毒素主要為TTX,另外還有許多種其他TTX的analogs混在一起,推測這些物質對於TTX的作用和生化合成途徑有關。此外還有發現 saxitoxin也會出現在一些海水和淡水的puffer fish中。Saxitoxin為一種麻痺性貝毒,它的毒性強度大致與河豚毒相同。有些蛤貝會濾食海洋當中含有這種毒素的藻類,當這些有毒藻類的毒素逐漸 累積便會造成有毒蛤貝類的產生。

除了河魨之外,TTX亦可見於其他生物。在兩棲類的加州蠑螈 (Californianewt,Tarich torosa)、魚類的蝦虎魚(Gobius criniger)、頭足類的藍紋章魚(Octopus maculosus),織紋螺類的 Charonia sauliae、紐形動物類(nemerteans)、藻類(alga)等也相繼地發現到 TTX的存在。TTX廣泛分布在如此各式各樣看起來歧異度高的生物體中,再加上了TTX隨著區域性和季節的不同,在各個生物體內的毒性濃度不ㄧ,使得 TTX究竟源自何處留給人們許多爭議空間。

有一個餵食的實驗可以顯示TTX為Exogenous。Matsui以 人工飼養原本體內並沒有毒性的larvae。然而一旦以含有TTX的食物去餵食後,牠們卻變成有毒的了。接著進行其他一連串的實驗,後來推測這些含有 TTX的生物是由於遭到TTX-producing microorganisms的感染、在體內共生的結果所造成的。之後又有人自這些含有TTX毒素的各種生物體內分離出TTX-producing bacteria,進一步鞏固這項假說。於是越來越多人研究這些tetrodotoxin-producing bacteria的種類、數目和tetrodotoxin的關係。

最近研究顯示,有科學家從中國渤海收集到的puffer fish Fugu rubripes的毒性,看在魚體內這些tetrodotoxin-producing bacteria分布在各個器官的狀況。結果發現約有20~36種細菌可以產生tetrodotoxin(TTX),尤其在我們所熟之毒性較強的卵巢和肝 臟中所發現的細菌數目和的毒性更是高於其他部位。依型態、生理、和生化特色將這些細菌分類,有19種被歸類在桿菌屬(Bacillus spp.),1種被歸類在放線菌(actinomycete)。

我們可以確定的是,這些TTX-producing bacteria 和puffer fish的毒性有很大的關係,然而至今TTX 產生的機制以及細菌產生這些毒素的功用,仍有待進一步研究。


參考資料

鄭森雄,” 魚毒”, 科學月刊雜誌社, 1973年6月42期

Yamamori K, Kono M, Furukawa K, Matsui T. “The toxification of juvenile cultured kusafugu Takifugu niphobles by oral administration of crystalline tetrodotoxin”, Shokuhin Eiseigaku Zasshi. 2004 Apr;45(2):73-5. Japanese.

Zhenlong Wu, Ying Yang, Liping Xie, Guoliang Xie, Jiangchun Hu,Shujin Wang, Rongqing Zhang , “Toxicity and distribution of tetrodotoxin-producing bacteria in puffer fish Fugu rubripes collected from the Bohai Sea of China”, Toxicon 46 (2005) 471–476

Junho Jang, Mari Yotsu-Yamashita,” Distribution of tetrodotoxin, saxitoxin, and their analogs amongtissues of the puffer fish Fugu pardalis”, Toxicon 48 (2006) 980–987

http://blog.tcu.edu.tw/index.php?op=ViewArticle&articleId=1520&blogId=132

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