生物分布

毒鱼分布

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在公元前2500年前的中国和埃及，人们就已知道有些鲀形目鱼类（河鲀）有毒，河豚毒素之名，也因河鲀而起。而人们通常所指的河鲀（并非河豚）（puffer fish），为鲀科鱼类，泛指硬骨鱼纲、鲀形目、鲀科的各属鱼类，鲀科鱼类是最常见的含河豚毒素的水产品。中国的鲀科鱼类共有54种，其中东方鲀属22种。根据伍汉霖等调查，中国共有35种河鲀具有不同程度的河鲀毒性，其中，在南海分布的有24种，在中国东海包括台湾沿海分布的有31种，在中国黄海分布的有14种，在中国渤海分布的有10种。少数种类能洄游进入江河，如晕环东方鲀（Takifugu coronoidus）、暗纹东方鲀（Takifugu fasciatus）、弓斑东方鲀（Takifugu ocellatus）、铅点东方鲀（Fugu alboplumbeu）、兔头鲀（Lagocephalus lagocephalus）、横纹东方鲀（Takifuguoblongus）等。这些鱼类年产量约在3-4万吨，占世界河鲀总产量的70%左右。

在河鲀体内发现含河鲀毒素的器官或组织有肝脏、卵巢、皮肤、肠、肌肉、精巢、血液、胆囊和肾等，其中肝脏含河鲀毒素的河鲀有34种，卵巢含河鲀毒素的有32种，皮肤含河鲀毒素的有21种，肠含河鲀毒素的有21种，肌肉含河鲀毒素的有13种，精巢含河鲀毒素的有8种，血液含河鲀毒素的有4种，胆囊含河鲀毒素的有4种，肾含河鲀毒素的有1种。有些种类的河鲀，地理分布不同，其体内毒素分布的部位会也有所不同，如台湾海域的纹腹叉鼻鲀（Arothron hispidus），其肌肉就有毒性了，而在南海海域，肌肉中则没有河鲀毒素分布；又如东海南部的横纹东方鲀（Takifugu oblongus），仅卵巢、肝脏和肠中含河鲀毒素，而在台湾沿海的横纹东方鲀，体内河鲀毒素分布较为广泛，在卵巢、肝脏、肠、胆囊、精巢、肌肉和皮肤中均有分布，不同河鲀的河鲀毒素分布器官或组织中的河鲀毒素量也不同。

河鲀毒鱼DNA随机扫描

经过对浙江沿海8种河鲀的毒性的调查，菊黄东方鲀肝和皮肤有很强的毒性，均达到445鼠单位，而黄鳍东方鲀各部位的毒性均较低。暗纹东方鲀卵巢从III发育到Ⅵ期。卵巢的河鲀毒素含量不断升高，在V期达到最高。然后下降。肝脏的河鲀毒素含量也不断升高，但毒素含量增加不如卵巢明显，在性腺发育各个时期，眼球、心脏、脾脏、胃肠、皮中的河鲀毒素含量没有显著提高。用河鲀毒素单抗检测虫纹东方鲀（Takifugu vermicularis）的卵巢，发现河鲀毒素累积在卵母细胞的细胞核、卵黄囊和卵黄颗粒中，而在凹鼻鲀（Chelonodon patoca）的卵巢，河鲀毒素累积在卵巢的结缔组织和卵母细胞的细胞核中，在虫纹东方鲀、凹鼻鲀和墨斑凹鼻鲀（Chelonodon nigroviridis）的皮肤中，发现河鲀毒素累积在腺体和粘液细胞中。

其他含毒生物

河鲀毒素及类似物不仅存在于各种豚科鱼中，还广泛分布于各种高等、低等生物中，如云斑裸颊虾虎鱼（Yongeichthys criniger）、织纹螺（Nassarius spp.）等。有报道显示，牡蛎吊筏上的纽虫体内含大量的河鲀毒素、4-表河鲀毒素、脱水河鲀毒素及3种未知毒素，最高毒性为14734MU/g。这种纽虫体质量仅为0.2-1.0g，就足以杀死13000只小鼠。纽虫的毒性变化很大，认为纽虫可能通过共生的微生物产生河鲀毒素或前体。而自1964年Mosher等首次在河鲀鱼外的动物蝾螈中发现河鲀毒素以来，人们对蝾螈体内的河鲀毒素及其大量衍生物（1-Hydroxy-5，11-dideoxytetrodotoxin、6-表河鲀毒素）的研究兴趣越来越浓，主要集中在阐述这种低等动物的代谢途径。从粗皮渍螈Taricha granulosa体内分离出河鲀毒素的10,7内酯型，该成分在河鲀毒素合成的第十五步环节中作为前体物质，故研究蝾螈的代谢途径将有助于更好地解释河鲀毒素的起源。从亚历山大藻培养液中检出一定量的河鲀毒素，表明亚历山大藻体内麻痹性毒素和河鲀毒素同时存在。Kodama等认为这种麻痹性贝毒的生产者—亚历山大藻，可能是河鲀毒素的来源。即亚历山大藻也是贝类中河鲀毒素毒性的来源，当亚历山大藻大量繁殖时，贝类体内也积累着高含量的河鲀毒素。

其他含有河鲀毒素的生物有一个共同点，即其体内含有多种能分泌毒素及其类似物的细菌。已从海藻、花纹爱洁蟹（Atergatisfolridus）、多棘槭海星（Astropecten polyacanthus）、圆尾鲎（Carcinoscorpius rotundicauda）、虫纹东方鲀（Fugu vermicularis）和星点东方鲀（Takifugu niphobles）、腹足动物（Niotha clethrate）、纽虫动物中陆续分离到产TTX的细菌，淡水沉积物中也有此类菌、海洋沉积物中分离的链霉菌（Streptomycessp.）能产TTX及其衍生物、海胆（Meoma ventricosa）中分离的致病菌VL21也被证实有产毒能力。产TTX的微生物类群有弧菌属（Vibrio）的溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）和鳗弧菌（Vibrio anguillarum）、假单胞菌属（Pseudomonas）、希瓦氏菌属的腐败希瓦菌（Shewanella putrefaciens）、交替单胞菌（Alteromonas）、芽孢杆菌（Bacillus）、放线菌属的链霉菌（Streptomyces）。

物化性质

性质及结构

河鲀毒素紫外吸收波谱图

河鲀毒素（tetradotoxin，简写为TTX）系小分子量非蛋白质神经毒素，中毒潜伏期短，死亡率高，毒素吸收后迅速作用于末梢神经和中枢神经系统，使神经传导产生障碍，首先感觉神经麻痹，而后运动神经麻痹，严重者脑干麻痹导致呼吸循环衰竭。河鲀的表皮、内脏、血液、睾丸、卵巢、肝、脾、眼球等不同组织中含有河鲀毒素（tetrodotoxin，TTX），它是一种剧毒的非蛋白神经毒素。其分子式为C11H17O8N3，分子量为319，该神经毒素经腹腔注射对小鼠的LD50为8μg/kg。TTX的化学性质稳定，一般烹调手段难以破坏。

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河鲀毒素是一种重要的天然毒素。1909年日本学者田原纯首先从河鲀鱼中发现，并定名Tetrodotoxino 1950年-1957年间，横尾晃、津田藤介等人首先从红鳍东方鲀，紫色东方鲀卵巢中独立地分离到了结晶态的河鲀毒素。其为无臭、易潮解的白色结晶体。该毒素结构的测定由Woodward（哈佛大学）、平田和后藤（名古屋大学）及津田小组（东京大学一三共中央研究所）等分别完成。1964年在京都召开的国际天然产物化学会议上同时报告了TTX的正确结构，是一种分子量不大，但结构很复杂的笼形原酸酯类生物碱，分子中几乎所有的碳原子均有不对称取代。因此它也被称为“自然界最奇特的分子之一”。

河鲀毒素标准品核磁共振谱图

TTX是一种氨基全氢喹唑啉（Aminoperhydroquinazoline）型化合物，为白色结晶，无臭无味，微溶于水，不溶于有机溶剂；对酸作用稳定，对碱极不稳定；没有确定熔点，220℃以上炭化。TTX的结构特征是有1个碳环，1个胍基，6个羟基，在C-5和C-10位有一个半醛糖内酯连接着的分开的环。在胰液酶、唾液淀粉酶、乳化酶、糖转化酶等酶类存在下不分解。只溶于酸性水或醇溶液，在碱水溶液中易分解，在5%氢氧化钾溶液中于90-100℃下可分解成黄色结晶2-氨基-羟甲基-8-羟基-喹唑啉。它是相当特殊的一种有机化合物，分子内的胍基与氮原子是质子化的，正羰酸也离解为阴离子，所以河鲀毒素是以内盐形式存在。在室温下用50g/L的氢氧化钡处理河鲀毒素可得脱水河鲀毒素—由pKa1值为2.5的羧基和pKa2值为10.9的胍基组成的两性离子化合物，其可在水中与一分子的溴完全反应产生河鲀酸。河鲀毒素在酸中也能部分异构化为脱水表河鲀毒素，从而影响对河鲀毒素的提取纯度。所以，河鲀毒素制剂经过长时间放置可降解。至于河鲀酸是否具备毒性尚有争议。因此，在生物代谢过程中，脱水和脱氧过程会降低毒性，而加氧机制能够使毒性增强。

毒素结构式图册参考资料。