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Mo

30

Mär

2009

Übeltäter entlarvt

Verursacher von Muschelvergiftungen identifiziert

Muscheln essen ist für viele ein Hochgenuss, der auch gefährlich sein kann.

Der Verzehr von Muscheln kann beim Menschen zu Vergiftungen mit Durchfall, Übelkeit, Erbrechen und Lähmungserscheinungen führen.

Die Ursache sind zumeist Nervengifte, die von bestimmten Einzellern, den so genannten „toxischen Algen“ im Meer produziert werden.

Der Dinoflagellat Azadinium spinosum Foto: Urban Tillmann, Alfred-Wegener-Institut

Da Muscheln im Laufe der Zeit große Mengen solcher Kleinstlebewesen aus dem Meerwasser filtrieren, nehmen sie auch deren Gifte auf und reichern diese in ihrem Körper an.

 

Der Ursprung dieses verursachenden Giftes ist nun entdeckt worden.

Wie die Zeitschrift European Journal of Phycology in ihrer neuesten Ausgabe (Vol. 44/1: p. 63-79) berichtet, handelt es sich dabei um eine winzige Algenart,

den Dinoflagellaten Azadinium spinosu.

Gensonden als Spürhunde

Biologen nehmen Wasserproben Foto: Tilman Alpermann, Alfred-Wegener-Institut

Eine Gruppe von Algengiften sind die so genannten Azaspiracide. Vergiftungen mit Azaspiraciden traten erstmalig 1995 in den Niederlanden nach dem Verzehr von Muscheln aus Irland auf.

 

Während das Gift selbst relativ gut untersucht ist, blieb die Frage nach seiner Herkunft trotz intensiver Forschungen unbeantwortet.

Seit 2003 galt nach Untersuchungen irischer Wissenschaftler die bis dahin als völlig harmlos geltende Algenart Protoperidinium crassipes als Quelle des Giftes.

 

Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Ökologische Chemie um den Biologen Dr. Urban Tillmann und den Chemiker Dr. Bernd Krock vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft konnten nun zeigen, dass Protoperidinium, wie andere gefräßige Einzeller und die Muscheln, nur der Träger, aber nicht der Produzent der Giftstoffe ist.

 

Sie isolierten eine kleine, als Azadinium spinosum neu beschriebene Algenart aus der Nordsee und wiesen die Produktion des Algengiftes im Labor nach.

 „Mit unseren Laborkulturen können wir mit Hilfe molekularbiologischer Techniken so genannte Gensonden herstellen“, erklärt Tillmann. „Diese Gensonden weisen die Gift produzierenden Algen in Wasserproben nach und bieten zukünftig ein effektives Frühwarnsystem für Muschelfarmen“, so Tillmann weiter. Neben solchen angewandten Aspekten interessieren die Forscher aber auch ganz grundlegende Fragen: Warum produziert die Alge Azaspiracide und welche ökologische Funktion haben solche Gifte? Um diesen Fragen nachzugehen planen die Forscher schon die nächste Expedition: Ende April geht es mit dem Forschungsschiff Heincke erneut auf die Nordsee.

Cause of mussel poisoning identified

The origin of the neurotoxin azaspiracid has finally been identified after a search for more than a decade. The azaspiracid toxin group  can cause severe poisoning in human consumers of mussels after being enriched in the shellfish tissues. The scientific periodical European Journal of Phycology reports in its current issue (Vol. 44/1: p. 63-79) that a tiny algal species, the dinoflagellate Azadinium spinosum, is responsible. Researchers from the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research in the Helmholtz Association have isolated and described the hitherto unknown organism as a new genus and species of dinoflagellate. They successfully isolated the organism and multiplied it in pure laboratory cultures,  subsequently identifying it as the producer of azaspiracid toxin.

Eating mussels is a special treat for many people, although it is not completely without danger. It has been known for a long time that consumption of mussels and other bivalve shellfish can cause poisoning in humans, with symptoms ranging from  diarrhea, nausea, and vomiting to neurotoxicological effects, including paralysis and even death in extreme cases. Although “shellfish poisoning” can also be caused by pathogenic viruses and bacteria, many cases are due to gastrointestinal toxins and/or neurotoxins produced by certain marine microscopic plankton, the so-called “toxic algae”. Mussels can filter a high amount of these toxic microorganisms from the seawater column, and after ingestion they retain the toxins and accumulate them in their edible flesh.

 
Azaspiracids comprise one group of these microalgal toxins The first known azaspiracid poisonings occurred in the Netherlands in 1995 after consumption of mussels from Ireland. While the toxin itself has been quite well investigated, the question of the origin remained inconclusive until now despite intensive research. According to published investigations by Irish researchers, the dinoflagellate species Protoperidinium crassipes (previously regarded as harmless) has been blamed as  the origin of the toxins since 2003.  Researchers from the Working Group on Ecological Chemistry, particularly the biologist Dr. Urban Tillmann and the chemist Dr. Bernd Krock from the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research were able to show that Protoperidinium is only the vector and not the producer of the toxins, just like other voracious protozoa and mussels. They isolated a small alga from the North Sea off the Scottish east coast and described it as a new dinoflagellate species Azadinium spinosum while providing evidence of its azaspiracid production in the laboratory.

 

 “We are able to produce so-called gene probes from our laboratory cultures with the help of molecular techniques”, explains Tillmann. “These gene probes prove the existence of the toxin-producing algae in seawater samples and they offer an effective future early warning system for mussel farms”, Tillmann continues. Apart from these applied aspects, the researchers are interested in quite fundamental questions: why does the alga produce these azaspiracid toxins and what are their ecological functions? The researchers have already planned the next expedition in order to further pursue these questions - they will head out into the North Sea with RV Heincke at the end of April 2009.

 

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