2007-06-05

何謂「河豚毒」及「麻痺性貝毒」

河豚毒(tetrodotoxin)是漁貝類感染含有河豚毒的桿狀細菌,臺灣河豚種類繁多,帶毒者多在內臟,特別是肝臟與卵巢有強毒。除了河魨,臺灣產玉螺與織紋類,特別是細紋玉螺也常具有強猛的河魨毒。

麻痺性貝毒,部分為紅藻毒素所造成;紅藻在海域增生時會使海洋呈紅色而稱之為紅潮。麻痺性貝毒為一種天然毒素,大多僅在貝類或螃蟹體內發現,因為它們會攝食有毒藻類。

第三種為熱帶海魚毒(ciguatera toxin),主要存在於熱帶或亞熱帶珊瑚礁魚類,目前懷疑熱帶海魚毒起源於有毒藻類,經食物鏈而蓄積在珊瑚礁魚類。



魚毒


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細菌性中毒,所引起食物中毒乃由於魚體之物質含有多量之組胺酸(Histidine)。此等組胺酸會由於細菌之分解,或魚肉中脫羧(Decarboxylase)之作用而生成多量組織胺(Histamine)及其類似物質,它們是引起過敏反應的物質。魚肉在外觀上雖無腐敗之象徵,但實際上已發生變化。食用此等魚類即發生過敏性狀之中毒。大約在食後30分鐘至1小時內發病。臉部及上半身會出現紅疹、激烈頭痛、噁心,有時會嘔吐、下痢。極似過敏性之病狀,在醫療上係以抗過敏性的(Antiallergic)藥劑治療之。許多種底棲性魚類如赤(鯛科)等因魚體中組胺酸含量少,不易產生多量之組織胺,故少有此類中毒現象。普通我們只要食用新鮮的魚類,即可避免此類中毒。因新鮮的魚肉細菌極少,組胺酸不會被分解成組織胺。
海洋生物毒(Marinebiotoxin),此類之中毒乃由於魚貝類本身所含有之毒物而來。

魚毒從其來源可分為二類:

內因性(Endogenous)魚毒:毒素為水棲生物生存上必須之物質。其中包括攻擊敵人之毒及其他生理上需要之物質。此類毒物對於水棲生物本身並無不良之作用。例如存在於某些真河豚(Tetraodontidae)及兩棲類蠑螈(Salamandridae)中之毒素。

外因性(Exogenous)魚毒:是由食物鏈而來之毒素或稱外因性(Exogenous)魚毒。生物本身並不需要此種毒素,係因生物攝取水中之物質、餌料,而直接、間接的蓄積於體內。此毒素對含毒者自身可能有害,但並不足以立即致死。可是捕食此類毒魚毒貝者即發生中毒現象。例如因食蛤貝、牡蠣、沙蟹類引起之「麻痺性貝毒」(Paralytic shellfish poisons或稱Saxitoxin)及因食某種熱帶海魚而引起之熱帶海魚毒(Ciguatera poisons)。

河豚毒(Tetradotoxin)
通常稱為河豚之魚,包括有Triodontidae,Ostraciidae,Tetraodontidae及Diodontidae等四科。其中有毒者僅為Tetradontidae(真河豚科)。

河豚之毒性經過詳細調查後,發現有下列之特徵:

1. 卵巢及肝臟之毒性最強,腸及皮亦含有相當量之毒。肌肉及睪丸有時有毒,但一般說來其毒性甚低。

2. 在產卵期之毒性最高。

在同一時期、同一場所所捕獲同種之河豚,有的無毒,有的卻含有猛毒。即個體差相當大。

James Cook 船長(1772-1775)在其環遊世界航程中記載誤嘗河豚後之反應為:「四肢極端無力,如把手腳從冰雪中拿出加以火烤。失去所有的感覺,分辨不出輕重之物,感覺一盆水和一片羽毛一樣重。嘔吐及流汗後,大為舒適。」實際上中了河豚毒後,30分鐘內,口唇開始感覺麻痺,末稍神經受到侵害,血壓降低,隨之中樞神經即遭侵襲而引起呼吸困難,以致死亡。但如中毒後24小時幸而未死,則大體恢復正常。

1910年日本學者Y.Tahara首先命名河豚毒為Tetradotoxin,並推定其實驗式為C16H31NO16。直至1950,A.Yokoo分離出結晶狀毒物後,其研究方大為進展。1963年數個不同研究小組同時提出河豚毒之分子式為C11H17O8N3。是低分子量之物質中具有最高之毒性的物質,對小鼠(Mouse)腹腔內注射,最低致死量為10μg/kg(每公斤鼠體重注射劑量),毒力為氰化鉀(KCN)之4倍。

關於河豚毒之研究實際上費了許多科學家數十年之功夫。起先大家皆認為河豚毒僅存於河豚中,直至1964年Mosher從加州蠑螈(Californianewt,Tarich torosa形似蜥蜴之兩棲類)分離出河豚毒後,方知此毒亦存在於兩棲類。在1930年,Twitty首先發現加州蠑螈含有毒素,並命名為蠑螈毒(Tarichatoxin)。到1960年,Mosher方舉行大規模的研究,從蠑螈之卵巢分離得其結晶,經各種化學分析及藥理實驗後,發現蠑螈毒實際上卻為河豚毒。例如河豚毒對於其它生物雖有劇毒,但即使以多量河豚毒注射河豚時,河豚不但無任何異常,反似更有精神。在比較蠑螈毒與河豚毒是否是同一物時,即曾將蠑螈毒注射入河豚,而將河豚毒注射蠑螈,結果二者皆無無任何異常現象。蠑螈毒素之分佈以卵巢、肌肉及血液中為最高,而肝臟、內臟及精巢較低。

除河豚與蠑螈外,最近橋本等(1971)亦發現蝦虎科(Gobiidae)中之一種Gobius criniger含有類似河豚毒之毒素。此種魚大多產於熱帶、亞熱帶之內灣、或河口之淺沙處,最長約為15公分。到目前為止,這種魚毒尚未被完全分離。但是其粗抽出物之化學性質極似河豚毒,以其注射小鼠時,小鼠之中毒徵狀與中河豚毒者相同,這種蝦虎科魚之毒素極可能亦係河豚毒。

澳洲沿岸之淺灘,在夏天常可見一種10公分左右之小章魚(Octopus maculosus),普通此種章魚帶有褐色或黃褐色之帶狀,並有環狀之青色斑紋。如刺激此章魚,其青黑色之斑紋會像孔雀開屏般發出虹彩。因有這種美麗的色彩,所以常有人喜撥弄此種章魚。雖然此章魚不會攻擊人,但不小心被咬時,會發生與中河豚毒一樣的現象。被咬後5至10分鐘,發生麻痺,而後臉部及頭部感覺麻木,言語發生障礙,吞嚥困難,而至全身麻痺死亡。最快的例子有在90分鐘即死亡者。此種毒素,其學名經命名Maculotoxin。Freeman為等探討此毒之藥理學性質後,發現此毒與Tetrodoxin極為類似,特別是以小鼠實驗時,用量與致死時間之曲線與河豚毒極為一致,很可能即同樣為河豚毒。為何河豚毒會分佈在這許多不同種的生物體內,為一頗饒趣味之問題。

為何河豚帶有毒素,自古以來即有許多推測。河豚在產卵期,其毒量增加,有人猜想此毒素可能與荷爾蒙之分泌有關。亦有許多學者認為河豚與蠑螈係用此毒素作為防禦工具。但此僅止於推論,並無實際之證據。至於河豚是由其本身生合成(Biosynthesis)毒素,或由食物而來,亦有種種臆測。至少有10種以上的生物被懷疑是河豚毒之先驅物(Precursor),但確實之証據一個也沒有。同樣的,到目前為止也沒有任何證據支持體內合成說。含有河豚毒生物之逐漸發現,對於此毒素之存在意義及其來源之研究,可能極有幫助。

麻痺性貝毒(Paralytic shellfish poison, saxitoxin)

在美國及加拿大太平洋沿岸、南非、阿拉斯加之南部、日本等地常有食蛤(Alaska butterclam, saxidomus gigateus)、牡蠣(Oyster)、蛤貝(Mussel)、海盤車(Star fish)、沙蟹(Sancrab)等貝類而中毒者。其中尤以食蛤貝(Mytilucalifornianus)所發生的中毒為最多。當食毒貝30分鐘後,即有症狀發生,首先嘴唇及指頭覺刺痛,然後逐激麻痺癱瘓,依毒量之不同,致死時間為3~20小時,如24小時幸而未死,則能恢復正常。此種貝類之消化管及中腸腺(Mid gut gland)等內臟所含之毒性最強,但貝柱(Shell ligament)及外套膜等肌肉幾乎無毒。而且其毒性因季節而不同,自古以來即有人懷疑此種貝類之毒係因食有毒餌料而來。

Sommer(1937)等詳細的調查加州蛤貝(California musseles)毒性強弱與環境之關係(特別是該海域中浮游生物之發生狀況)後,認為此種貝類之毒性乃因攝食雙鞭毛藻(Dinoflagellate)類中之Gonyaulax catenella而得來。其根據為:

1. 在有毒貝類之消化管內發現此種雙鞭毛藻。

2. 在夏天雙鞭毛藻細胞數增至最多時會發生紅潮(Red tides),而紅潮時貝類毒性恰為最高。

3. 將無毒的貝類飼養育在含有多量雙鞭毛藻之水域後即變有毒,而有毒之貝類讓其絕食後,其毒性即減少。

其後,Schantz等(1961)從加州蛤中純粹分離出此種貝毒(Saxitoxin)之鹽酸鹽,其分子式為C10H17N7O4.2HCl。對小鼠之最小致死量為10μg/kg,其毒性大致與河豚毒相同。為證明貝毒確實由雙鞭毛藻而來,Schantz等在發生紅潮時,大量收集雙鞭毛藻。從雙鞭毛藻中果然分離出同樣之貝毒(Saxitoxin),直接證明蛤、牡蠣等之毒確實因攝取雙鞭毛藻而來。

熱帶海魚毒(Ciguatoxin)

在熱帶、亞熱帶海域,常有因食用海魚而中毒者,這種中毒常被稱做Ciguatera。雖然此病最初係在加勒比海發現,最近之研究卻發現其常出現於太平洋。河豚毒普通只發生在單一科之魚種──河豚,雖然蠑螈、蝦虎等生物亦有河豚毒,但究屬少見。只有吃雙鞭毛藻之水棲動物,如蛤(Clams)及蛤貝(Mussels)才會有貝毒。但是熱帶海魚毒(Ciguatera)卻發現在從太平洋至加勒比海之許多不同種類之魚中,例如鯛科、鱸科、金梭魚科、鏒科等魚。實際上我們所稱之熱帶海魚毒包含有數種毒,關於其症狀之記載亦不相同。但其同特徵為手足麻痺、關節酸痛、對溫度感覺異常,及其他胃腸與神經之症狀,其毒素皆為脂溶性。最近Scheuer等將其毒素分離,而命名為Ciguatoxin。其實驗式為C35H65NO8。

Bonner(1963-1969)等詳細地調查了中部太平洋區域,如Wake, Line, Midway等島嶼後發現許多種魚有毒,而毒魚之分布與珊瑚礁之分布極為一致,但魚個體間毒性之差異極大。同一種魚在某島上有毒,但在鄰接之島上常無毒,即地域性之差亦相當大。在某些珊瑚礁生存之魚,有本來無毒,後來變成有毒者,也有本來有毒,後來毒性減少者。由於以上種種事實,很久以來即有人認為此毒係由餌料而來。被認為有毒之餌料包括有:有毒植物之果、原生動物、浮游生物、海藻、珊瑚、海膽、海參、海盤車、水母、毒蟹等。幾乎所有在珊瑚礁上之物皆被懷疑。此中某些生物確然有毒,但與魚中分離出來之毒素卻並不相同。

Randall(1958)等從生態學之研究,推測熱帶海魚毒係由某種藍藻經食物鏈(Food chain)而進入魚體。其理由為:

1. 毒魚並不吃浮游生物。

2. 草食魚亦被毒化。

3. 肉食魚中年齡大者毒性較強。

4. 當珊瑚礁有新的表面(New surface或Denuded surface)出現時,魚即開始毒化。而新面形成時,最先生成者即為藍藻。新的珊瑚面會由下述狀況產生:大型之沈船,空罐或其他海中廢棄物,異常之降雨而使珊瑚礁死亡等皆能造成新的珊瑚面,根據以上的研究,Randall等即推定藍藻係熱帶海魚毒之起源,此藍藻經草食魚而進入肉食魚。

由於Randall之假說,有許多人調查有毒海域之藍藻,有人建造帶有新面之水泥板臺(Concreteblock)而研究其中之藻類,但至今尚無肯定之結論。

最近,夏威夷大學與東京大學等發現一種粗皮鯛科(Ctenochaetus striatus)之草食魚,可能係此食物鏈之中間物。因其消化管內容物有類似熱帶海魚毒之物質。其中除藍藻外,尚有珊瑚破片。故這些研究小組認為除藍藻外,珊瑚上之細菌類可能與毒素之來源亦有關係。

魚毒之預防

到目前為止,尚無特別的化學方法可用以檢查魚毒。所以大家皆用生物檢定法(Bioassay method),尤以利用小鼠之檢定法(Mouse assay)最為常用,因小鼠價廉且易於得到。普通係以腹腔注射,而測出毒量與致死時間之關係。

在美國,食河豚中毒,並非一嚴重之問題,因美國人極少食用河豚。河豚之中毒事件主要發生在日本及太平洋沿岸國家,尤以日本人食用河豚最多。但在日本因河豚而中毒之例已比十九世紀大為降低。此原因為公眾之教育成功及治療之進步。如日本之地方政府規定只有特別登記之餐館及持有執照之廚師方可處理河豚。廚師必須具有能力判別何種河豚有毒,何種季節可食,及如何處理有毒之內臟。自此法律實施後,領有執照之餐館中幾無中毒事例發生,僅在無照小販及魚攤中發現中毒。如上所述,河豚毒為一種內因性魚毒,只要加強教導漁民及魚販判別河豚種別,勿輕易販賣不識之河豚,即能控制河豚毒之發生。

為防止食用貝類而引起之中毒事件,美國漁獵局(U.S. Fish & Wildlife Service)、食品及藥物管理局(Food & Drug Administration)及公眾衛生處(Public Health Service)訂有法規(1958)防止中毒事例。例如規定每100克新鮮及冷凍貝類不可含有相當於80μg以上之麻痺貝毒。罐頭食品之許可標準為200μg,因貝毒會因加熱而破壞70%左右。當發現貝類之毒量超過標準,即禁止捕撈該等貝類,並在產貝海灘設置警戒標誌,以廣播、報紙警告公眾及遊客。此等警告須持續至該等貝類毒量降至標準以下。各地之水產及衛生機構需定期的檢驗貝類及注意可疑紅潮之發生,以防止中毒。

熱帶毒魚之中毒防止,是最困難之一種。因為毒素可能係從食物而來,所以何種魚,何種地點捕獲者有毒至難判斷。最安全之法,自然是在食用前,檢查每一條魚。然而但實際上一一檢定魚類幾乎是不可能的事。折衷辦法是特別注意有記錄之毒魚產地,詳細檢查該地產魚。有一天,當我們詳細了解熱帶海魚毒之來源及其經由途徑時,將可正確判斷何種魚在何地方有毒。

在臺灣,雖然偶有傳聞因食魚中毒,但是否確因魚毒而來?中了何種魚毒?多缺科學性的探討。如何教育民眾(特別是漁民)迅速的報告可疑的中毒現象,如何加強衛生及水產機構之分析與研究皆為當務之急。

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