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国内外麻痹性贝类毒素风险预警及管控措施的比对分析

田娟娟 韩刚 刘海棠 刘欢

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国内外麻痹性贝类毒素风险预警及管控措施的比对分析

    作者简介: 田娟娟(1991-), 女, 河南商丘人, 在读硕士, 主要研究方向为水产品质量与安全, E-mail:tianj_qh1213@163.com;
    通讯作者: 刘欢, liuh@cafs.ac.cn
  • 基金项目: 中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金项目"典型贝类养殖区PSP预警监测技术研究" 2017HY-YJ0204

  • 中图分类号: X174

Comparison of risk warning and control measures of paralytic shellfish toxin at home and abroad

    Corresponding author: Huan LIU, liuh@cafs.ac.cn
  • CLC number: X174

  • 摘要: 麻痹性贝类毒素是一类神经肌肉麻痹剂,对人体的作用机理主要是阻断细胞钠离子通道,造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。为保护消费者生命安全,加强我国对PSP的管理控制措施,笔者收集了爱尔兰、澳大利亚、加拿大、欧盟、美国以及英格兰、北爱尔兰、威尔士等发达国家和地区对PSP的风险预警及管理控制措施,比对分析了我国与国外发达地区在风险预警、监测频率、检测方法以及管理控制措施等方面存在的差异,并针对我国在PSP管理控制方面的不足提出了合理的建议,以期为我国行业主管部门建立PSP风险预警系统,进一步完善我国贝类养殖区有毒有害物质监控规划、科学监管贝类养殖生产区提供参考建议。
  • 表 1  国内外主要国家或地区麻痹性贝类毒素(PSP)的管理措施的比较

    Table 1.  Comparison of management measures of paralytic shellfish toxins (PSP) in main countries o rregions at home and abroad

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-20
  • 录用日期:  2017-11-16
  • 刊出日期:  2019-06-20

国内外麻痹性贝类毒素风险预警及管控措施的比对分析

    作者简介:田娟娟(1991-), 女, 河南商丘人, 在读硕士, 主要研究方向为水产品质量与安全, E-mail:tianj_qh1213@163.com
    通讯作者: 刘欢, liuh@cafs.ac.cn
  • 1. 上海海洋大学 水产与生命学院, 上海 201306
  • 2. 中国水产科学研究院, 北京 100141
  • 3. 农业部水产品质量安全控制重点实验室, 北京 100141
基金项目:  中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金项目"典型贝类养殖区PSP预警监测技术研究" 2017HY-YJ0204

摘要: 麻痹性贝类毒素是一类神经肌肉麻痹剂,对人体的作用机理主要是阻断细胞钠离子通道,造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。为保护消费者生命安全,加强我国对PSP的管理控制措施,笔者收集了爱尔兰、澳大利亚、加拿大、欧盟、美国以及英格兰、北爱尔兰、威尔士等发达国家和地区对PSP的风险预警及管理控制措施,比对分析了我国与国外发达地区在风险预警、监测频率、检测方法以及管理控制措施等方面存在的差异,并针对我国在PSP管理控制方面的不足提出了合理的建议,以期为我国行业主管部门建立PSP风险预警系统,进一步完善我国贝类养殖区有毒有害物质监控规划、科学监管贝类养殖生产区提供参考建议。

English Abstract

  • 海洋毒素种类繁多,贝类毒素是危害较大者之一,历来为国际社会高度关注。截止到目前,已经发现有8大类贝类毒素,不仅包括传统称呼上的麻痹性贝毒(PSP,paralytic shellfish poisoning)、腹泻性贝毒(DSP, dirraretic shellfish poisoning)、神经性贝毒(NSP, neurotoxic shellfish poisoning)等,而且包括近年来发现的氮杂螺环酸毒素(azaspiracid,AZA)等,其中PSP是分布最广、毒性最强、危害最大的一类毒素[1-2]。PSP是由石房蛤素(Saxitoxin,STX)及衍生物组成的,是一类烷基氢化嘌呤化合物,类似于具有2个胍基的嘌呤核,为非结晶、水溶性、高极性、不挥发的小分子物质,酸性条件下稳定,碱性条件下发生氧化,毒性消失,毒素遇热稳定,不被人的消化酶所破坏[3]。对人体的作用机理主要是阻断细胞钠离子通道,造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。贝类摄入此毒素对本身无害,因毒素在贝类体内呈结合状态。当人摄入后,毒素会迅速释放并呈现毒陛作用,潜伏期数分钟至数小时,症状包括四肢肌肉麻痹、头痛恶心、流涎发烧、皮疹等,严重的会导致呼吸停止。PSP中毒致死率很高,对人体的中毒量为600~5000 Mu,致死量为3000~30000 Mu[4]

    据悉,PSP是我国海洋赤潮毒素中最常见的毒素之一,约占藻毒素引起中毒事件的87%,全球每年因PSP而引发的中毒事件约为2000起,死亡率高达15%[5]。我国相继发生多起因麻痹性贝类毒素超标而导致的食品安全事故,如香港虾夷扇贝中毒、福建贻贝中毒及秦皇岛贻贝中毒事故等。其中,秦皇岛贻贝中毒事故发生在欧盟对我国贝类产品有条件通关后,不仅直接导致两人死亡和部分区域不安,更是严重打击了我国贝类产业因复关而恢复的信心。虽然有贝类毒素预警技术文献报道[6-8],但是目前我国尚未建立起一套行之有效的贝类毒素监控与预警体系,针对贝类毒素的监控技术与方法主要集中在产品上,具有一定滞后性,不能满足当下人们对水产品质量安全的需求[9]。鉴于此,文章收集了欧洲发达国家和地区关于PSP及其产毒藻的质量安全监测资料,重点比对分析了预警体系中监测对象、监测项目、监测频率以及管理控制措施等内容,找出我国现行的PSP监测方案与国外发达国家之间存在的差异,提出完善和改进建议,以期为行业主管部门建立PSP预警系统、进一步完善PSP管理控制措施、科学监管贝类养殖生产区提供参考建议。

    • 目前爱尔兰已建立了一整套完整的贝毒监测、检验与风险预警体系。在最新修订的爱尔兰贝类监测计划中(2016版)详细描述了浮游植物和贝类样品的监测频率、分析方法、限量标准以及控制措施等。对于水体中浮游植物的监测主要为亚历山大藻,当监测水样中亚历山大藻>200/L时,需对贝类样品进行分析,如果样品中PSP含量>LOQ(limit of quantity,LOQ),则该生产区关闭,并且每周对贝类样品进行分析直到PSP含量<LOQ,如果样品中PSP含量<LOQ,继续监测水体中浮游植物;当监测水样中亚历山大藻<200/L时,则继续监测水样。浮游植物分析的水样必须根据爱尔兰海洋研究所(Marine Institute,MI)规定的程序和批准并同意的地点收集,采样频率为1次/周。一个周期内(4周)至少采样3次,如果采样频率低于3次,那么该生产区将被划分为封闭状态。希望重新开放的封闭区,必须在其预期一周重新开始收获之前连续发送2周的浮游植物样本。贝类样品采样频率基于对最新毒素信息的评估和季节性的变化而变化,通常生产区贝类采样频率为1次/周(两次采样时间间隔不得超过12 d),1次/2周(两次采样时间间隔不得超过19 d)或1次/月(两次采样时间间隔不得超过38 d),监测的对象主要是双壳软体动物、刺皮动物以及海洋腹足动物。采用高效液相色谱(HPLC)法或AOAC(2005/06)法对贝类样品中PSP的含量进行分析,限量标准为80 μg/100 g。浮游植物监测结果和贝类样品监测结果会公示在MI“贝类安全数据”网页上[10]

    • 澳大利亚对PSP的预警和管理也相对完善,对PSP的预警和管理有各自专门的计划。在PSP的监测预警方面,主要依据“海洋毒素监测和管理计划(Marine Biotoxin Monitoring and Management plan,MBMMP)”;MBMMP计划详细描述了贝类产品和水样的监测频率、水样中监测藻的种类,藻类的预警的浓度。MBMMP中要求,贝类产品的监测频率为1次/月,对于养殖区水样监测频率为2次/月,水样中监测的藻类主要为亚历山大藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻,藻类预警浓度分为两个界限,100/L和200/L;当水体中藻类浓度介于100~200/L时,藻类分析实验室立即通知食品卫生安全单位,需再采集水样及贝类样品进行分析;当藻类浓度超过200/L时,用试剂盒对贝类样品进行快速抽查,如果检测到阳性样品送到实验室进行定量分析,并且关闭相应的收获区[11]

      管理控制方面有澳大利亚贝类质量保证计划(Australian Shellfish Quality Assurance Program,ASQAP)。贝类质量保证计划中对水样、贝类样品的监测以及监测频率按照MBMMP中规定的进行[12]。针对贝类污染后,澳大利亚也制定了相应的措施:(1)启动贝类污染突发事件的取样和分析程序;(2)封闭贝类收货区域(3)防止已被污染的贝类的运输;(4)对已出售的产品进行召回[13]。另外,联邦和各州政府对贝类养殖水和养殖环境等也有自己的严格管理计划,例如昆士兰贝类水质保证监测计划、维多利亚州贝类质量保证计划等[14]

    • 加拿大食品检验安全局(Canadian Food Inspection Agency,CFIA)是加拿大最大的科学监管机构,该机构主要是来保护加拿大的食品供应安全以及对植物和动物资源进行研究、监测,对风险和产品进行评估。2011加拿大发布了检测贻贝、蛤、牡蛎、扇贝中PSP国际公认的新方法“液相色谱柱后氧化法”,取代了自20世纪50年代以来使用的传统小鼠生物测定(MBA)方法,并且此方法灵敏度高,相对于小鼠生物法成本降低了50%[15-16]。2017年2月份CFIA刚刚公布了指导性文件《标准和手册》,其中规定双壳贝类的可食部分的PSP最大限量不能超过80 μg/100 g[17]。CFIA对贻贝样品中PSP的监测频率1次/周或2次/周,采集的样品送到CFIA实验室进行分析[18]

      对于PSP的预警和管控,加拿大重点在于管控措施方面。为保护消费者安全,CFIA至少每3 a对贝类养殖区进行一次全面评估,CFIA还建立了监测生物毒素水平和控制有毒贝类收获的计划。对于海洋毒素的区域管理,每个区必须制定一个计划,以充分监测海洋生物毒素。可根据毒素水平上升的速度增加采样频率,以确保及时关闭超标区域,当生产区或养殖区毒素水平超过80 μg/100 g水平时应该关闭该区域。如果抽样表明毒素水平迅速上升,虽然它们没有超过标准,并且在合理的时间框架内不能分析下一个计划样品以确保消费者安全,关闭该区域。另外,如果抽样显示毒素水平的峰值接近标准,但尚未超过标准,而且该地区的历史信息表明,该水平将对消费者安全构成重大威胁,也关闭该区域[19]

    • 为进一步确保划型区域内贝类产品的质量安全,欧洲等国也建立了贝类质量安全监测计划。欧盟的(EC)854/2004中规定,活的双壳软体动物中毒素分析的抽样品频率在允许收获期间通常为1次/周。关于浮游植物的监测,样本要有代表性,并提供有毒物种存在的信息,如果检测到可能导致毒素积累的毒性种群的任何变化,要增加软体动物的抽样频率。如果主管当局由于软体动物中存在浮游生物或毒素过多而关闭生产,则必须至少连续两次监测结果低于卫生标准,两次监测结果时间间隔至少为48 h,该地区可以重新开放。除对生产区进行监测外,还建立了控制系统(包括实验室测试、加工的各个阶段等),该系统保障生物毒素和污染物的水平不超过安全限度,不会对人体健康构成危害[20]。双壳贝类软体动物必须符合卫生标准(EC)853/2004号中的规定,即贝类产品PSP总量不得超过80 μg/100 g(全身或任何部位的单独测量)。贝类产品中PSP的检测方法为小鼠生物法,同时也可选用HPLC/LC/MS法,不同的分析方法偏差时,以小鼠生物法为准[21]

    • 美国PSP的管理控制计划“美国贝类卫生计划(National Shellfish Sanitation Program,NSSP)”已上升到法律层面,NSSP是由美国食品药品监督管理局(FDA)和“州际贝类卫生委员会”(ISSC)所认可的联邦、州合作计划,NSSP进行了多次修订,制定了双壳贝类卫生计划、风险评估和管理等一系列措施,已成为美国贝类食品安全控制的法律法规[22-24]。对于生物毒素的监测,美国的NSSP要求监测具有连续性,监控地点应选择具有可持续性、相对固定,且有标记清楚的检测地点图表,监控指标较多,其中包括贝类毒素,监测对象为贝类产品和水质,监控频率为一个月1或2次[25]

      关于海洋生物毒素的控制NSSP第四章有着详细的规定。在生物毒素周期性发生频率高或容易积累贝类毒素的地区,在收货期间,应收集水样或具有代表性的贝类样品。测定水样中是否形成毒素有机体和贝类样品中是否含有毒素。当生产区或养殖区PSP毒素水平超过80 μg/100 g时:(1)启动紧急贝类采样和测定程序;(2)关闭生产区或养殖区和禁运贝类;(3)产品召回;(4)协调当局和联邦机构采取控制行动,禁止在毗邻州、贝类行业和当地卫生机构传播有害藻类和毒素发生的消息。关闭状态将一直有效,直到管理局有数据显示毒素生长区内贝类的含量低于关闭该地区的水平[26]

    • 食品标准局(Food Standards Agency,FSA)作为一个英国政府部门。FSA代表着英格兰,威尔士和北爱尔兰在欧盟的食品安全和标准问题[27]。FSA重点在于对PSP的预警,监测对象较多包括贻贝、扇贝、牡蛎、鸟蛤等贝类产品,贝类样品和水样监测频率频繁,贝类样品监测频次为1次/月,水样监测频率2~3次/周,水样中监测的浮游植物主要为亚历山大藻,并且制定了较其他国家更为严格的藻类预警浓度,英格兰和威尔士为0个细胞/L,北爱尔兰为40个细胞/L。采用高效液相色谱法(HPLC)对产品中的PSP进行检测,检测限量为80 μg/100 g,如果该生产区超过该预警浓度或者贝类组织中PSP的含量超过80 μg/100 g,将会按照第853/2004号条例的规定关闭该生产区[28-29]

    • 我国对PSP的研究和管理主要集中在检测方法上,检测方法主要有现场快速检测法和实验室检测法两种。目前实验室检测方法主要以小鼠生物法、液相色谱(HPLC)和液相色谱-串联质谱法(LC-MS)为主,现场快速检测包括酶联免疫吸附法(ELISA)、胶体金免疫层析法、生物传感器法等,现场快速检测方便快速,特别适用于大批量贝类毒素样品的快速筛查。国家食品药品监督管理局将小鼠生物法、液相色谱(HPLC)、液相色谱-串联质谱法(LC-MS)和酶联免疫吸附法(ELISA)作为现行的国标方法[30]

      在PSP预警系统的建立和监控管理尚处于起步阶段,没有专门的管理部门,只有农业部和国家海洋局下发了一些有关贝类毒素的监测的规范性文件,2007年农业部下达了《2007年贝类产品中有毒有害物质残留监控计划》,在该计划中提到了对麻痹性贝类毒素(PSP)进行监测,监测频率只是为每季度1次[31]。2011年农业部结合我国海水双壳贝类(下称“海水贝类”)生产实际情况,并借鉴国际贝类卫生监控规范,制定了《2011年海水贝类生产区域划型工作要求》该要求对贝类样品监测频率稍有增加,贝类产品卫生监测应在本年度4月至11月完成,每季度至少监测1次,海域环境受到突发性污染或发生赤潮时应提高监测频率和抽样数量[32]。针对浮游植物的监测,国家海洋局建立的赤潮灾害应急预案中提到了对浮游植物亚历山大藻进行监测,当亚历山大藻细胞浓度为103~104/L时,关闭该区域,但是没有说明监测频率[33]

      虽然我国目前对PSP的预警和管理尚处于初级阶段,但是我国一些沿海地区对PSP的预警和管控相对完善。例如辽宁省大连市獐子岛地区,从2012年起,根据欧盟《适用于人类消费的动物源性产品官方控制组织的特定规定》等法规要求,大连市海洋与渔业局委托国家海洋环境监测中心对獐子岛的捕捞海域、产品进行监测。贝类样品每周监测一次,监测合格后予以捕捞和销售,并每月对有毒浮游生物进行进行监测,监测频率为3次/月。同时,大连市海洋与渔业局还建立了海域关闭和开放的机制,一旦海域和产品的监测出现异常时,将通知獐子岛关闭捕捞海域,直至检测合格后才能进行解禁和捕捞[34]

    • 为保证贝类产品的质量安全,针对贝类毒素的管理发达国家均有专门的管理机构和较为严格的贝类生产管理条例或计划,用法律程序来保证被污染的贝类不会被消费。从表 1中也可以看出,与爱尔兰、澳大利亚、加拿大、美国、欧盟等发达国家或地区相比,我国在PSP管理方面的存在严重不足,既没有明确的管理部门,又缺乏相应的法律条文。对于仅有的农业部下发的“有毒有害物质残留监控计划”和“海水贝类生产区域划型工作要求”又缺乏细化措施,实用性不强,并且农业部下发的这些文件属于规范性文件,缺少法律约束力。

      表 1  国内外主要国家或地区麻痹性贝类毒素(PSP)的管理措施的比较

      Table 1.  Comparison of management measures of paralytic shellfish toxins (PSP) in main countries o rregions at home and abroad

    • 对于PSP的预警管理,渔业发达的国家和地区均有专门的机构制定的较为严格的贝类养殖区生产规范或贝类监测计划,建立了一整套完整的贝毒监测、检验与风险预警体系。爱尔兰、澳大利亚等国对于水体中浮游植物监测和贝类样品监测都有比较严格的监测程序,浮游植物有严格的预警浓度,PSP超标后又有严格的管理措施。而我国既没有详细规范的监测程序及藻类预警浓度,也没有针对PSP超标的具体管理措施。在藻类预警浓度方面,仅仅是国家海洋局建立的有关赤潮灾害预警方案中提到了藻类预警浓度,并且预警浓度也比较高,达不到真正的预警效果。

    • 虽然我国贝类生产区域划型借鉴国际贝类卫生监控规范,一些沿海地区监测频率也较频繁,但是总的来说,我国的监测频率与发达国家或地区每周1次或2~3次的监测频率相比,还有相当大的差距。除监测频率低外,我国的监测地点连续性不强,监测数据少、连续性差,获得的数据不能得到很好的利用。此外,在监测对象方面,与爱尔兰、欧盟等相比,我国在PSP监测对象方面也比较单一,监测对象仅为双壳贝类。

    • 被美国公职分析化学家协会(AOAC)标准化为贝类毒素半定性分析的方法-小鼠生物法[35],目前仍被许多国家应用,也是我国质检机构认可的方法。随着研究的不断深入,人们发现MBA法灵敏度不高,准确度差,且小鼠的养殖与选育需要耗费极大的成本和时间,不能完全满足PSP安全控制的需要,因此各国也建立检测PSP的新方法[36]。爱尔兰、欧盟、北爱尔兰等地区建立了高效液相色谱法(HPLC)、加拿大建立了灵敏度高成本低的液相色谱柱后氧化法、欧明和我国还建立了LC-MS法、ELISA等方法,但每一种监测方法均存在一定的缺陷,至今还未找到一种方法完全代替MBA。

    • 法律法规是管理的基础,我国在贝类质量安全管理方面还缺少相应的法律法规,建议有关部门进一步完善贝类划型、养殖管理、质量监控等环节的法律和法规,严格执行,并监管到位。另外,建议加大相关科研投入和支持力度,比如设立PSP研究的专项基金项目,专门的监管机构等,对PSP的预警机制、全新的监测预警方法、符合我国国情的管理措施进行研究,建立起符合我国国情的一整套完整的贝毒监测、检验与风险预警体系。

    • 低频次的监测导致得到的监控数据连续性差,不能得到有效的分析和利用。因此,建议将浮游生物和贝类的监测频率增至每月1次,监测对象扩大至贝类、藻类、水样。在高发季节采集和测定贝类、藻类、水样,当检测到高剂量的毒素时,适当增加监测频率。此举将有利于数据的积累和统计分析,对我国贝类风险预警体系的建立有重要意义。

    • 目前对于PSP的多组分定量检测方法已有报道,但对于没有标准品的已知和未知毒素仍无法进行定性及定量,并且LC-MS检测方法对仪器设备和检测人员操作水平要求较高。建议进一步加强便捷、高效及低廉的定性定量分析方法方法的研究,如深入研究免疫学检测技术,尤其是ELISA和受体结合测试法,克服毒素之间的交叉反应,研制方便、灵敏度高的免疫试剂盒;完善PSP检测技术的小型便携和在线测试,实现精确检测分析现场样品。

    • 首先,监管部门可以借鉴国外发达国家的风险预警体系,加强对PSP的监测与监管,建立完善的预警和管理体系,"建立浮游植物的预警浓度"、"对养殖生产区PSP安全性评价方法"等,通过开放或关闭养殖区实现对PSP的有效监管; 其次,发挥媒体的宣传作用,在PSP高发季节,应及时通过媒体告知消费者,提高消费者的防范意识。建立完整的风险预警体系及管理控制措施,可以更好的保证消费者的生命安全。

参考文献 (36)

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