Meny
Sentre og laboratorier
Marine algetoksiner og helse

Marine algetoksiner og helse

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd">


Marine algetoksiner og helse

av Tore Aune, Norges veterinærhøgskole, MatInf (mars 2008)

Innledning

Marine algetoksiner omfatter en rekke toksiner, fordelt på flere hovedgrupper. De som er mest aktuelle i dag i næringsmiddelsammenheng i norske skjell, er de paralyserende (PSP) og de diarégivende (DSP) algetoksinene. De senere årene er to nye grupper algetoksiner påvist i Europa, det gjelder det såkalte hukommelsestaptoksinet (ASP) og et toksinkompleks som kalles azaspiracid, som kan gi ”Azaspiracid Poisoning” (AZP). I tillegg forekommer ofte toksiske alger som påvirker marine organismer, hovedsakelig fisk (ichthyotoksiner). Man har f.eks. opplevd episoder med Chrysochromulina spp., Gyrodinium spp. og Prymnesium spp., og i det siste Chattonella spp. (ofte sammen med Heterosigma spp.), som alle har gitt betydelig fiskedød.  Man har ikke holdepunkter for at ichthyotoksinene som påvises i norske farvann representerer en helsefare for mennesker.

Marine algetoksiner i skjell er for tiden gjenstand for meget stor aktivitet internasjonalt. FNs ”Codex Alimentarius Committee for Fish and Fishery Products” (CCFFP) startet sitt arbeide for etablering av standarder for algetoksiner i skjell (bl.a. grenseverdier og analysemetoder) i 2003, ved å anmode FAO/WHO om en ekspertvurdering. Høsten 2004 arrangerte FAO/IOC/WHO en ekspertkonsultasjon (i Oslo), hvor man fremmet forslag til reviderte grenseverdier for algetoksiner i skjell, basert på risikovurderinger, samt vurderinger og anbefalinger av ulike analysemetoder. CCFFP har senere arbeidet videre med saken, og avslutning av dette arbeidet forventes i 2009.

EU Kommisjonen anmodet i 2006 ”European Food Safety Authority” (EFSA) om å vurdere gjeldende grenseverdier innen EU for algetoksiner i skjell, samt å vurdere analysemetodene. Arbeidsgruppen i EFSA har levert sin første ”Opinion”, om okadasyregruppen (DSP-toksinene), i november 2007. De andre toksingruppene blir vurdert i løpet av 2008.

PSP-toksinene
DSP-toksiner
YTX-toksiner
PTX-toksiner
ASP-toksiner
Azaspiracid toksiner og AZP
Litteratur

PSP-TOKSINENE (topp)

Forgiftningen har fått navnet “Paralytic Shellfish Poisoning” (PSP) pga de dominerende symptomene. Fenomenet har vært kjent siden 1700-tallet, mens dets årsak ikke var kjent før i 1920-30 årene, da man fant sammenhengen mellom forgiftninger ved konsum av skjell og lokale opphopninger av alger fra slekten Alexandrium.

Ansvarlige alger:
Idag kjenner man 12 arter innen slektene Alexandrium, Pyrodinium, Gonyaulax og Gymnodinium som produserer PSP-toksiner. I tillegg har man funnet at noen bakterier, noen cyanobakterier (blågrønnalger), samt noen rødalger kan produsere flere av de samme toksinene. Det er slekten Alexandrium som er den dominerende mht PSP-forgiftninger i vårt land. Alexandrium-slekten dukker opp i vannmassene tidlig på våren, og viser store lokale variasjoner, både når det gjelder geografisk fordeling og konsentrasjon i sjøen. Mens man tidligere trodde at PSP-forgiftninger bare forekommer om våren og forsommeren, har episoder her i landet de siste årene demonstrert fare for forgiftninger ved konsum av skjell langt utover høsten. Det var særlig deler av Vestlandet og Trøndelagsfylkene som var hjemsøkt av PSP-toksin produserende Alexandrium-alger i 1990-årene, men i de senere årene har de vært påvist langs hele kysten, og ofte i høyest mengde  i Nord-Norge.

Skjell, og særlig blåskjell, har vært kjent som den viktigste kilden for PSP-forgiftninger. Imidlertid kan PSP-toksiner også påvises i andre organismer som snegler, krabbe, hummer og fisk, f.eks. makrell. Avgiftningen av skjell er avhengig av toksinnivået, men vanligvis tar det kun noen uker fra skjellene har tatt opp toksiske alger til de igjen kan spises. Ved høye toksinnivåer kan avgiftningen ta flere måneder.

Aktuelle toksiner:
Det mest sentrale toksinet i PSP-koplekset har navnet saxitoksin (STX).  I tillegg finnes det en rekke nærbeslektede toksiner, slik at PSP-komplekset idag omfatter over 20 kjente toksiner. Inntil nylig kjente man 18 enkelt-toksiner, og de var delt inn i tre kjemiske grupper, hver med seks toksiner: karbamatene, N-sulfokarbamoyl-toksinene og dekarbamoyl-toksinene. Av disse er den første gruppen, karbamatene, de giftigste og sannsynligvis årsak til de aller fleste forgiftningene. Nest giftigst er dekarbamoyl-gruppen, mens sulfokarbamoyl-toksinene anses som minst toksiske. Under ekstraksjonen kan de minst giftige sulfokarbamoyl-toksinene delvis omdannes til de korresponderende karbamater. Det er uklart i hvilken grad denne omdannelsen skjer i menneskers fordøyelsestraktus. Ved hjelp av kjemisk metode (HPLC) kan mengden PSP-toksin i en skjellprøve kalkuleres ved å multiplisere mengden av hvert av toksinene med en deres relative toksisitet i forhold til STX.  Resultatet oppgis som STX-ekvivalenter.

Virkningsmekanisme:
Saxitoksin (og derivatene) virker gjennom binding med høy affinitet til et bestemt sete på natriumkanalene i eksiterbare cellemembraner. Toksinet blokkerer strømmen av Na-ioner inn i cellene på en doseavhengig måte, uten å påvirke kaliumkanalene. Resultatet av saxitoksineksponering blir undertrykking av musklenes aksjonspotensiale og derved lammelser som kan være av ulik alvorlighetsgrad og varighet. 

Kliniske symptomer:
Symptomer på forgiftning observeres etter ca. 30 minutter. Inkubasjonstiden er avhengig av toksinnivået, og kan være lengre. Siden toksinet blokkerer aksjonspotensialet i nerveceller og skjelett­muskulatur, opptrer symptomene som hemming av nerve- og muskelfunksjoner. De første symptomer er nummenhet i lepper og i munnen pga lokal absorpsjon av PSP-toksiner. Disse følelsene sprer seg til ansiktet og nakken. Ofte oppleves prikkende følelse i fingre og tær, samt hodepine og svimmelhet. Man føler seg slapp og “svevende”, og får utydelig tale. Nedsatt motorisk evne er vanlig, og etter hvert utvikles problemer med respirasjonen, først som trang strupe. Under alvorlige forgiftninger opptrer muskulære lammelser. Dødsfall skyldes lammelse av respirasjonsorganene.

Laveste dødelig dose ligger på ca. 7-16 µg STX/kg kroppsvekt, men det er svært store variasjoner i følsomhet for PSP-toksinene mellom mennesker. Frem til 1970 kjente man ca. 1 600 enkelttilfeller av PSP-forgiftning verden over, og etter den tid er det rapportert ytterligere 900. Dødeligheten er i gjennomsnitt 2-14%. I Norge er det mange år siden PSP har ført til dødsfall.

Behandling:
Man kjenner ingen spesielle motgifter mot PSP-toksinene. Følgelig er klinisk behandling av pasienter rettet mot ventilasjonshjelp eller aktiv tilførsel av oksygen. Dersom pasienten ikke har kastet opp, kan man også tømme magen for toksin, eller tilføre aktivt kull. Normalt har man ingen seneffekter etter en PSP-forgiftning hvor man har overlevd akuttfasen. 

Grenseverdier:
For å unngå forgiftninger av PSP-toksiner i marine næringsmidler har både EU og de fleste andre land satt en grenseverdi på 800 µg STX-ekvivalenter per kg skjellmat. FAO/IOC/WHOs ekspertkonsultasjon (2004) foreslo en lavere grense. Någjeldende grense tilsvarer 4.000 museenheter/kg skjellmat dersom man benytter den biologiske metoden. Er verdiene over dette nivået, er det ikke tillatt å omsette skjellene.  Ved kostholdsråd til publikum når det gjelder konsum av selvplukkede skjell i Norge, ligger advarselsgrensen på halvparten av omsetningsgrensen, nemlig 400 µg STX-ekvivalenter/kg.  Dette fordi toksinnivåene kan variere betydelig innen korte avstander. I Norge har man ved Norges veterinærhøgskole (nasjonalt referanseinstitutt) benyttet kjemisk påvisningsmetode i flere år. Dette er nå akseptert også i EU.

 

DSP-TOKSINER (topp)

Toksiner som gir “Diarrhetic Shellfish Poisoning” (DSP) i skjell er et verdensomspennende fenomen, som har tiltatt i styrke og omfang siden 1970-årene. Hvert år dukker diaréproduserende alger opp i sjømassene langs norskekysten og gir lokale forekomster av giftige skjell. Dette utgjør et stort problem for skjellnæringen, og innebærer en risiko for alvorlig ubehag for personer som plukker sine egne skjell.

Ansvarlige alger:
DSP-toksinene kan produseres av flere forskjellige algearter, men hos oss domineres toksinproduksjonen av slekten Dinophysis, og da særlig artene D. acuta, D. acuminata og D. norvegica. Slekten Dinophysis påvises i vannmassene langs hele norskekysten fra våren til langt på høsten. Konsentrasjonene viser store variasjoner, både geografisk og over tid. Man ser ofte en våroppblomstring i april/mai dominert av D. norvegica og D. acuminata. På denne årstiden medfører vanligvis ikke Dinophysis-slekten større mengder DSP-toksiner i skjellene. Gjennom sommeren varierer giftmengden i skjellene, og ofte får man en forhøyet toksinkonsentrasjon utpå høsten assosiert med forhøyede konsentrasjoner av D. acuta. Dersom man får opphopning av DSP-toksiner i skjell sent på høsten, hender det ofte at skjellene er giftige langt utover vinteren pga langsom utskillelse fra skjellene i denne perioden. 

Aktuelle toksiner:
DSP-komplekset består av flere toksiner. De vanligste toksinene har fått betegnelsen okadasyre (OA) og dinophysistoksiner (DTX 1-3).  DTX-3 er en samlegruppe av OA, DTX-1 eller DTX-2 som er budet til fettsyrer ved esterbindinger.  I magesekken vil disse toksinestrene omdannes til aktive diarétoksiner (OA, DTX-1, DTX-2), og derfor er det viktig at DTX-3 tas med under analysene.  Når man anvender kjemiske metoder, skjer dette ved en enkel hydrolyse, før selve kvantifiseringen. I tillegg til de egentlige diaré-toksinene har man i de senere årene også oppdaget andre algetoksiner som av og til forekommer i DSP-ekstraktene siden de også er fettløselige, som DSP-toksinene. Disse har fått betegnelsen pectenotoksiner (PTXs) og yessotoksiner (YTXs). De to sistnevnte gruppene medvirker til toksisiteten overfor forsøksdyr ved intraperitoneal injeksjon (standard analysemetode), men bidrar ikke til diaré-effekten.  PTX- og YTX-toksinene er nå fjernet fra DSP-komplekset og plassert som egne toksingrupper (EU-Kommisjonen, mars 2002). Uheldigvis er PTX-toksinene fortsatt regulert sammen med DSP-toksinene, siden EU krever musetest, og denne metoden ikke skiller mellom ulike fettløselige toksiner (siden YTX-toksinene og azaspiracidene også er fettløselige, og bidrar til utslagene i musetest, viser dette hvor uegnet musemetoden er til å regulere de ulike toksingruppene). Hadde musemetoden foregått ved oral tilførsel, ville den vært egnet til å vurdere samlet risiko for mennesker, men siden dyrene får skjellekstraktene injisert i bukhulen, er metoden ikke egnet for en blanding av toksiner, siden de har ulike målorganer for toksisk effekt.

 

Virkningsmekanismer:
Okadasyre, DTX-1 og DTX-2 er potente hemmere av proteinfosfatasene PP1 og PP2A (mest PP2A), som er to av de fire viktigste proteinfosfatasene i pattedyrceller. DSP-toksinene forårsaker sannsynligvis diaré ved å stimulere fosforylering av proteiner som kontrollerer natriumsekresjonen hos tarmceller. Alternativt utløses diaré ved økt fosforylering av cytoskjelett-elementer som regulerer permeabiliteten, og derved oppstår passivt tap av væske fra cellene ut i lumen.

Et annet og komplisert aspekt ved okadasyre og DTX-toksiner, er at de er såkalte kreft-promotorer. Det vil si at de forsterker effekten av kreftfremkallende stoffer. Også denne effekten settes i sammenheng med toksinenes hemmende effekt overfor proteinfosfatasene PP1 og PP2A. Foreløpig har man ikke tilstrekkelige kunnskaper til å vurdere eventuelle helsemessige sider ved DSP-toksinenes kreft-promoverende egenskaper.  Forsøk med rotter tyder på at det trengs meget høye doser okadasyre før man kan påvise kreftpromosjon.

Kliniske symptomer:
De dominerende symptomene ved DSP-forgiftninger er diaré, kvalme, oppkast og magesmerter. Symptomene starter mellom 30 minutter og noen få timer etter inntak av giftige skjell, og de varer gjerne i flere dager. Pasientene føler sterkt ubehag mens forgiftningen pågår, men den resulterer ikke i langtidseffekter. Minimumsdose av DTX-1 og okadasyre som gir diaré hos voksne er estimert til henholdsvis 36 og 40 µg/person. Resultater fra dyreforsøk indikerer at DTX-2 er noe mindre toksisk. Det er usikkert hvor toksisk DTX-3 er, siden det avhenger både av graden av avspalting av fettsyrene i mage/tarmtraktus, samt hvilke toksiner som var forestret.

Behandling:
Vanligvis trenger man ikke sykehusinnleggelse ved DSP-forgiftninger, men under en større DSP-episode i Norge i 1984 ble noen mennesker innlagt med symptomer på alvorlig utmattelse og kramper i tillegg til de vanlige DSP-symptomene.

Grenseverdier:
I dag benyttes samme grense som i EU for DSP-toksiner i skjell, regnet som okadasyre-ekvivalenter, på 160 µg per kg skjellmat. FAO/IOC/WHOs ekspertkonsultasjon (2004) foreslo en lavere grense. Det samme gjorde EFSAs eksperter (2007). Kontroll med skjell som omsettes kommersielt er basert på utslag i musetest, etter intraperitoneal injeksjon, og utføres i praksis ved at man registrerer dødstiden hos forsøksdyrene sammenholdt med en titreringskurve med kjente mengder toksin. Det arbeides med å erstatte dyreforsøkene med analytiske kjemiske (LC-MS, HPLC) eller immunologiske metoder. LC-MS har vært benyttet parallelt med de biologiske metodene ved Norges veterinærhøgskole i flere år (og benyttes ved overvåking av Mattilsynets stasjoner som danner grunnlag for kostholdsrådene til publikum). EU aksepterte i prinsippet alternative metoder (mars 2002), men de blir ikke godkjent av EU Kommisjonen før de har gjennomgått internasjonal utprøving og validering.  Det som forsinker denne prosessen er mangel på rene toksinstandarder og referansemateriale.

 

YTX-TOKSINER (topp)

Yessotoksiner har fått navnet etter kamskjellene (Patinopecten yessoensis) hvorfra de først ble oppdaget.  Toksinene er ganske stabile og dekomponeres ikke ved normal varmebehandling før konsum.  De inneholder sulfatgrupper som bidrar til at de absorberes i liten grad fra tarmen.  Derved er de langt mindre giftige ved oralt inntak, sammenlignet med effekten ved injeksjoner i bukhulen på mus siden det primære målorganet ikke er mage/tarm-traktus.  Siden YTX-toksiner helt eller delvis blir med i DSP-ekstrakter har de gitt positive utslag i musetest, selv i situasjoner hvor mengden diarétoksiner har vært lav. Dette har skapt unødvendige problemer i form av omsetningsstopp eller råd om å avstå fra konsum av selvplukkede skjell.  YTXs reguleres nå med egen grenseverdi innen EU (1 mg YTX/kg skjellmat), men det hjelper lite så lenge EU fortsatt krever musetest (musene dør ved nivåer på ca. 0,25-0,6 mg YTX/kg skjellmat). Riktignok heter det at dersom man har mistanke om at skjellprøven inneholder YTX-toksiner, skal man anvende en alternativ musemetode, men dette er helt urealistisk i praksis. Kun ved samtidig bruk av alternativ metode (som LC-MS) kan man fastslå bidraget fra YTX-toksiner i musetest.  Man har ingen rapporter om humane forgiftninger etter inntak av skjell med YTXs. Både FAO/IOC/WHOs ekspertkonsultasjon (2004) og senere ekspertgrupper under EU har foreslått å heve grenseverdien fra 1 mg YTX/kg til 12 mg/kg, men dette er dessverre ikke fulgt opp av EU Kommisjonen. Derved kan man fortsatt oppleve unødvendig omsetningsstopp av skjell.

Ansvarlige alger:
Man har nylig funnet at det er algen Protoceratium reticulatum (tidligere kalt Gonyaulax grindley) som produserer YTXs også her i landet.  Tidligere er dette rapportert fra Japan og New Zealand.  Denne algen tas opp i skjellene som andre alger, og kan føre til høye konsentrasjoner av YTX i særlig blåskjell.  P. reticulatum når gjerne de høyeste konsentrasjoner om våren/sommeren.  Avgiftningstiden er uker/måneder, avhengig av hvor høye toksinmengder som blir akkumulert i skjellene.

Aktuelle toksiner:
Hittil har man identifisert nær hundre ulike yessotoksiner.  I våre farvann finner man i hovedsak yessotoksin (YTX) og noen få analoger i skjell (med LC-MS eller HPLC).  Av de andre, har man hittil kun påvist lave konsentrasjoner.  Kunnskapene om toksisiteten av de ulike YTX-toksinene er mangelfull.  Det er påfallende sprik i dataene om den intraperitoneale (i.p.) toksisiteten av YTX mellom ulike laboratorier. Dataene varierer fra 100 til 750 µg/kg hos mus ved i.p. injeksjon.  Det er viktig å få avklart dette problemet når man skal ekstrapolere data fra dyr til mennesker, som grunnlag for etablering av grenseverdier. Studier ved Norges veterinærhøgskole indikerer at oral giftighet av YTX er minst ti ganger lavere enn ved injeksjon i bukhulen. Dette har fått betydning for forslagene til heving av grenseverdien for YTX-toksinene i skjell.

Virkningsmekanisme:
Man kjenner ikke virkningsmekanismen i detalj.  For YTX, som er studert best, er de mest uttalte effekter begrenset til skader på hjertemuskelen.  Det diskuteres hva som er underliggende årsak.  YTXs hemmer ikke proteinfosfataser, som DSP-toksinene, og gir ikke diaré.

Kliniske symptomer:
I og med at ingen humane forgiftninger med YTX er kjent, har man ingen formening om eventuelle symptomer.

Grenseverdi:
På bakgrunn av de tidligste studiene med oral eksponering av forsøksdyr, hvor man fant betydelig redusert toksisitet sammenlignet med injeksjoner i bukhulen, ble grenseverdien for YTX-toksinene fastsatt til 1 mg YTX-ekvivalenter/kg skjellmat (EU-Kommisjonen 2002). Tidligere var YTXs regulert etter akutt toksisk nivå hos mus ved intraperitoneal injeksjon. FAO/IOC/WHOs ekspertkonsultasjon (2004) foreslo på bakgrunn av nyere studier av oral toksisitet av YTX-toksinene, en betydelig heving av grenseverdien. Det samme er foreslått av senere ekspertgrupper under EU, men EU Kommisjonen opprettholder fortsatt en grense på 1 mg YTX-ekvivalenter/kg skjellmat. Selv om en musemetode fortsatt er eneste EU-godkjente, har EU i prinsippet godtatt alternative metoder under forutsetning av internasjonal validering.  Ved Norges veterinærhøgskole har man med hell anvendt kjemiske metoder (LC-MS og HPLC) parallelt med biologisk testing de senere årene.  
 

PTX-TOKSINER (topp)

Pectenotoxiner ble første gang oppdaget av japanske forskere i 1980-årene.  Det er få rapporter om PTXs i skjell utenfor Japan, hvor de hovedsakelig påvises i kamskjell.  Vinteren 2002 ble et PTX-toksin for første gang påvist i toksiske mengder i norske blåskjell under en kort episode.  Fram til år 2002, var PTXs av EU plassert sammen med diarétoksinene i DSP-komplekset fordi de blir ekstrahert sammen med de egentlige diarétoksinene.  Etter anbefaling av en EU-ekspertgruppe (2001), vedtok EU-Kommisjonen (mars 2002) å ta dem bort fra DSP-komplekset og etablere en egen PTX-gruppe.  EU krever imidlertid fortsatt at PTX-toksinene tas med sammen med DSP-toksinene når man anvender musetesten, som foreløpig er den eneste metoden som godtas av EU, og dermed er man like langt.

Ansvarlige alger:
Pectenotoksinene produseres av alger fra Dinophysis-slekten.  Navnet har de fått fra kamskjellet (Patinopecten yessoensis) siden de ble påvist i denne skjelltypen i Japan.  I algene finner man hovedsakelig PTX-2, mens de andre PTX-toksinene antas å være omdannelseprodukter i skjellene.  Tidligere er det bare påvist spormengder av PTX-toksiner i norske skjell (samarbeide med professor Yasumoto).  Første observasjon av PTX-toksiner over grenseverdien (musedød) var i blåskjell fra Trondheimsfjorden vinteren 2002. Stort sett er nivået av PTX-toksiner lavt i norske skjell.

Aktuelle toksiner
Strukturmessig deles pectenotoksinene i to grupper, den ene med syklisk esterstruktur (såkalte macrolider), mens den andre gruppen betegnes som seco-syrer fordi den sykliske strukturen er åpnet, irreversibelt (og dermed forsvinner deres toksisitet).  Man kjenner i dag en rekke forskjellige PTX-toksiner.  De mest kjente er PTX-1, PTX-2 og PTX-6, samt PTX-2-seco syre (PTX-2-SA).

Virkningsmekanisme:
PTX-1 gir leverskade hos forsøksdyr ved injeksjon av høye doser i bukhulen.  Ifølge japanske forskere er den orale toksisiteten av PTX-1 på samme nivå som ved i.p. injeksjon. Disse resultatene bestrides av forskere fra New Zealand som en rekke ganger har funnet at PTX-toksinene er mye mindre toksiske ved oralt inntak. Forsøk ved Norges veterinærhøgskole støtter resultatene fra New Zealand.  Toksisiteten varierer en del for de ulike PTX-toksinene, men dataene er sparsomme.  I cellulære systemer har man funnet at PTX-2 binder seg til komponenter i cytoskjellettet.  Dette kan forklare hvorfor PTXs kun har en svak diaréeffekt (langt mindre enn DSP-toksinene) i tillegg til de andre effektene.  PTXs er ikke hemmere av proteinfosfataser.

Kliniske symptomer:
Man har ingen rapporterte humane forgiftninger med PTX-toksinene.

Grenseverdier:
En ekspertgruppe under EU foreslo i 2001 en separat grense for PTXs i skjell på 150 µg per kg skjellmat, basert på de tidlige japanske dataene.  EU Kommisjonen (2002) aksepterte at PTXs er en egen toksingruppe, men har bestemt at de foreløpig skal vurderes sammen med DSP-toksinene i musetest (siden de ekstraheres sammen), og at summen av DSP- og PTX-gruppene ikke skal overskride 160 µg okadasyreekvivalenter per kg skjellmat.  Dette er svært upraktisk, og faglig uakseptabelt, siden man ikke kan tildele PTX-toksiner relativ toksisitet i form av OA-ekvivalenter siden de ikke har samme virkningsmekanisme. Situasjonen vil bedre seg så snart de analytiske metodene er validert og innført, samt at grenseverdiene blir revidert. FAO/IOC/WHOs ekspertpanel (2004), og flere ekspertgrupper innen EU har senere foreslått betydelig økning av grenseverdien for PTX-toksinene på grunnlag av deres lave orale toksisitet.   Ved Norges veterinærhøgskole analyseres PTX-toksinene med kjemisk metode (LC-MS) i tillegg til deres eventuell bidrag i musetesten.

 

ASP-TOKSINER (topp)

Dette er et relativt nytt fenomen, som første gang ble rapportert i Canada i 1987. Over ett hundre mennesker som spiste blåskjell ble syke, og noen døde. Endel av de som overlevde fikk varig svekket hukommelse, derav navnet “Amnesic Shellfish Poisoning” (ASP). Vi har ikke erfaring med ASP-forgiftninger her i landet, men toksinet (domoinsyre  og noen analoger) er påvist i lave konsentrasjoner, mest  i kamskjell.

Ansvarlige alger:
Algen som forårsaket ASP-forgiftningen i Canada var kiselalgen (diatoméen) Nitzschia (=Pseudonitzschia) pungens f. multiseries. Senere har man også funnet ASP-toksin i forbindelse med flere andre alger, nemlig Pseudonitzschia pseudodelicatissima og Amphora coffeaformis. Av domoinsyre-produserende alger er det særlig P. pseudodelicatissima som påvises i betydelige mengder i våre kystfarvann. Konsentrasjonene av alger har under visse episoder om sommeren vært oppe i flere millioner celler per liter sjøvann, men kun lave toksinnivåer er hittil registrert, og bare i kamskjell.  I andre land er toksinet funnet i en rekke skjellarter.  Retensjonstiden i ulike skjelltyper varierer.

Aktuelle toksiner:
Etter forgiftningsepisoden i Canada fant man at toksisk agens var dominert av en uvanlig aminosyre ved navn domoinsyre (”domoic acid”, DA). I dag kjenner man er rekke nærbeslektede toksiner som tilhører ASP komplekset, selv om kunnskapene om deres toksikologi er mangelfull.

Virkningsmekanisme:
Domoinsyre virker som en agonist på glutaminsyre-reseptoren i hjernen, og konkurrerer med glutaminsyre som en nevrotransmittor. Studier hittil tyder på at den kan bindes til tre forskjellige reseptorer, og at den kan ha større affinitet til disse reseptorene enn vanlige substrater. Ved binding til reseptorer i sentralnervesystemet induserer domoinsyre depolarisasjon og eksitasjon.

Kliniske symptomer:
Symptomene på ASP hos mennesker omfatter kvalme, oppkast, magekramper og diaré. I løpet av ett døgn opptrer i tillegg minst ett av følgende nevrologiske tegn: Forvirring, nedsatt orienteringsevne eller hukommelsestap, og i verste fall koma og dødsfall.  Man har funnet en klar sammenheng mellom alder og hukommelsestap: 47% av pasientene over 70 år fikk hukommelsestap. Under forgiftningsepisoden i 1987, da 107 personer ble forgiftet ved å spise blåskjell med domoinsyre, fant man mild gastroenteritt ved 1,2 mg/kg kroppsvekt, mens 4,2 mg/kg kroppsvekt resulterte i alvorlige nevrologiske effekter. Nivået av domoinsyre var ca. 90 mg/100 g skjellmat ved denne hittil alvorligste ASP-episoden. Hos forsøksdyr (rotter og mus) fører DA til avvikende adferd ved at de klør/skraper seg på skuldrene med bakbeina (det såkalte “scratching syndrome”).

Behandling:
Hittil er eneste kjente terapi “life support”.

Grenseverdi:
Canadiske myndigheter har satt en grense på 20 mg DA-ekvivalenter/kg skjellmat.  Denne verdien benyttes også i EU og i Norge.  Den offisielle analysemetoden i EU (og Norge) er HPLC. ASP-toksiner kan påvises i dyreforsøk etter samme prosedyre som for PSP-toksinene (siden begge grupper er vamnnløselige), men med mye lengre observasjonstid enn PSP-toksinene (minst 4 timer).  Heldigvis er musetesten ikke tilstrekkelig følsom, og derfor benyttes den ikke lengre. FAO/IOC/WHOs ekspertpanel (2004) støttet nåværende grenseverdi for ASP-toksinene.    

 

AZASPIRACID TOKSINER OG AZP (topp)

Azaspiracid-toksinene (AZAs) er en relativt ny gruppe algetoksiner som ble satt i sammenheng med intoksikasjoner etter konsum av irske skjell for første gang i 1995.  Betegnelsen ”Azaspiracid Poisoning” (AZP) ble foreslått i 1999.  De skjellsortene som primært inneholder AZAs er blåskjell og østers.  Hittil er det bare irske skjell som er assosiert med AZP.

Ansvarlige alger:
Ifølge professor Yasumoto er det primært slekten Protoperidinium som produserer AZAs, og da særlig arten P. crassipes.  Dette er en dinoflagellat som også forekommer i våre kystfarvann og fjorder.  Nyere studier, både i Irland og Norge, har indikert at Protoperidinium ikke er den egentlige produsenten av AZAs. Dette er nå bekreftet av forskere fra Tyskland, selv om navnet på toksinprodusenten (en dinoflagellat) hittil ikke er offentliggjort.  

Aktuelle toksiner:
Det er funnet ca. 30 forskjellige AZAs i skjell hittil.  De tilhører gruppen polyetere, sammen med DSP-toksinene og brevetoksinene (som tilhøreren gruppe nevrotoksiner vi ikke finner i norske skjell).  AZA-toksinene er karakterisert ved en såkalt spiroring som er unik i naturen. De finnes hovedsakelig i skjellenes fordøyelsesorgan (hepatopankreas) som de andre marine algetoksinene. AZA-1, som er hyppigst forekommende av AZA-toksinene, har en intraperitoneal (i.p.) giftighet hos mus (dødelig dose) på ca. 200 µg/kg kroppsvekt. AZA-2 og AZA-3 har i.p. giftighet på ca. 110 og140 µg/kg, henholdsvis, mens tallene for AZA-4 og AZA-5 er henholdsvis 470 og >1.000 µg/kg.  Akutt oral giftighet av AZA-1 overfor mus er anslått å ligge i området 250-600 µg/kg.  Ved langvarig oral eksponering for AZA-1 (40 ganger gjentatt dosering), har japanske forskere funnet effekter på langt lavere nivåer, men dataene er foreløpig usikre pga mangel på rent toksin.

Virkningsmekanisme:
Man kjenner ikke virkningsmekanismen for AZAs i detalj, men i forsøk med mus fører høye doser til vevsskader i tarmen (degenerering av epitelceller og nekrose av lamina propria), leveren og bukspyttkjertelen, samt reduksjon av antall T og B celler. AZAs hemmer ikke proteinfosfataser, og det er grunnen til at de ikke inkluderes i DSP-komplekset, selv om et hovedsymptom er diaré. Det er også indikasjoner på at langvarig eksponering for AZAs kan indusere svulster i lungene hos mus, men her er resultatene ikke entydige.

Kliniske symptomer:
Til sammen er 8 episoder av skjellforgiftning er satt i sammenheng med AZAs i blåskjell, alle høstet i Irland.  De epidemiologiske dataene er imidlertid mangelfulle slik at man ikke har gode eksponeringsdata.  Man kjenner ikke eksakt hvilke toksinnivåer som forårsaket forgiftningene, men de nyeste beregningene indikerer at forgiftningssymptomer opptrer på nivåer mellom 50 og 253 µg AZA-1 ekvivalenter/person. Symptomene er kvalme, oppkast, alvorlig diaré og magekramper, altså svært likt symptomene på DSP.  Symptomene opptrer mellom få timer og ett døgn etter konsum av forgiftede skjell.  Det er ikke rapportert langtidsvirkninger etter AZP.

Behandling:
Sannsynligvis ikke nødvendig.

Grenseverdi:
Etter råd fra en ekspertgruppe (2001) etablerte EU Kommisjonen (mars 2002) en grenseverdi på 160 µg AZA-1 ekvivalenter per kg skjellmat. Grenseverdien var foreslått på et lavere nivå, men pga lav følsomhet i musemetoden valgte man å sette grensen på et nivå som muliggjorde bruken av mus. Dette gav en liten sikkerhetsfaktor, og skyldes delvis at EU krever biologisk metode for påvisning av AZAs. EU godkjenner i prinsippet alternative metoder (som LC-MS) under forutsetning av internasjonal validering og at de kan påvise alle aktuelle toksiner. Ved Norges veterinærhøgskole benyttes LC-MS teknikken parallelt med biologisk metode, og den har betydelig større presisjon og langt bedre følsomhet.

FAO/IOC/WHOs ekspertpanel (2004) foreslo en betydelig lavere grenseverdi for AZAs i skjell, med grunnlag i det samme underlaget som EUs eksperter i 2001. I 2006 kom en irsk revurdering av hvilke nivåer av AZAs som gav utslag hos mennesker under den mest kjente AZP-episoden (Arranmore, 1997). Dataene indikerer at AZAs er mindre toksiske enn tidligere antatt. Det nye materialet blir benyttet av EFSAs eksperter som vil fremme forslag til grenseverdi for AZAs i 2008.

 

LITTERATUR (topp)

Aasen, J., Torgersen, T., and Aune, T., 2003.  Application of an improved method for detection of lipophilic marine algal toxins (OA/DTXs, PTXs, YTXs and AZAs) with LC/MS.  In, Molluscan Shellfish Safety (eds. A. Villalba, B. Reguera, J.L. Romalde, R. Beiras), IOC of UNESCO, pp. 49-55.

Aasen, J., Samdal, I.A., Miles, C.O., Dahl, E., Briggs, L.R., and Aune, T., 2005.  Yessotoxins in Norwegian blue mussels (Mytilus edulis); Uptake from Protoceratium reticulatum, metabolism and depuration.   Toxicon, 45, 265-272.

Aasen, J., Torgersen, T., Dahl, E., Naustvoll, L.-J. and Aune, T., 2006.  Confirmation of azaspiracids in mussels in Norwegian coastal areas, and full profile at one location. In: Molluscan Shellfish Safety. Eds.: K. Henshilwood, B. Deegan, T. McMahon, C. Cusack, S. Keaveney, J. Silke, M. O´Cinneide, D. Lyons and P. Hess. Proceedings of the 5th International Conference on Molluscan Shellfish Safety, Galway, Ireland, June 14th-18th, 2004, pp. 162-169.

Asp, T., Larsen, S. and Aune, T., 2004.  Analysis of PSP toxins in Norwegian mussels by post-column derivatization HPLC method.  Toxicon, 43 (3), 319-327.

Aune, T., Sørby, R., Yasumoto, T., Ramstad, H., and Landsverk, T., 2002.  Comparison of oral and intraperitoneal toxicity of yessotoxin towards mice.  Toxicon, 40, 77-82.

Aune, T., Torgersen, T., Arff, J. and Tangen, K., 2004. Detection of pectenotoxin in Norwegian blue mussels (Mytilus edulis).   Proc. Xth International Conference on Harmful Algae, Florida, USA, 21-25 October, 2002 (Eds. K.A. Steidinger, J.H. Landsberg, C.R. Tomas, G.A. Vargo), pp. 306-308.

Aune, T., Torgersen, T., Aasen, J., Castberg, T., Naustvoll, L.-J. and Woll, A., 2006.  Risk assessment of DSP toxins in brown crabs (Cancer pagurus). In: Molluscan Shellfish Safety. Proceedings of the 5th International Conference on Molluscan Shellfish Safety, Galway, Ireland, June 14th-18th, 2004 ( Eds.: K. Henshilwood, B. Deegan, T. McMahon, C. Cusack, S. Keaveney, J. Silke, M. O´Cinneide, D. Lyons and P. Hess),  pp. 464-468.

Aune T, Larsen, S, Aasen, J.A.B, Rehmann, N., Satake, M., Hess, P., 2007. Relative toxicity of dinophysistoxin-2 (DTX2) compared with okadaic acid, based on acute intraperitoneal toxicity in mice. Toxicon 49, 1-7.

Aune, T.: Risk assessment of marine biotoxins, 2008. In, Seafood and Freshwater Toxins: Pharmacology, Physiology, and Detection”, Second Ed., (L.M.Botana, Ed.), Taylor & Francis, pp 3-20.

COT statement on risk assessment of marine biotoxins of the okadaic acid, pectenotoxin, azaspiracid and yessotoxin groups in support of human health. Available at URL:
http://www.food.gov.uk/science/ouradvisors/toxicity/statements/cotstatements2006/3897

Espenes, A., Aasen, J., Hetland, D., Satake, M., Smith, A., Eraker, N, and Aune, T., 2006.  Toxicity of YTX in mice after repeated oral exposure. In: Molluscan Shellfish Safety. Eds.: K. Henshilwood, B. Deegan, T. McMahon, C. Cusack, S. Keaveney, J. Silke, M. O´Cinneide, D. Lyons and P. Hess. Proceedings of the 5th International Conference on Molluscan Shellfish Safety, Galway, Ireland, June 14th-18th, 2004, pp. 419-423.

EU/SANCO, 2001. Report of the meeting of the working group on toxicology of DSP and AZP 21 to 23rd May 2001, Brussels.

European Commission (2002) COMMISSION DECISION of 15 March 2002 laying down detailed rules for the implementation of Council Directive 91/492/EEC as regards the maximum levels and the methods of analysis of certain marine biotoxins in bivalve molluscs, echinoderms, tunicates and marine gastropods (notified under document number C (2002) 1001) (2002/225/EC) L 75/62 EN Official Journal of the European Communities 16.3.2002.

FAO/IOC/WHO (Food and Agriculture Organization of the United Nations/Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO/ World Health Organization), 2004. Report of the Joint FAO/IOC/WHO Ad hoc Expert Consultation on Biotoxins in Bivalve Molluscs, Oslo, Norway, September 26-30, 2004. Advance Pre-Publication Copy. Available at URL: ftp://ftp.fao.org/es/esn/food/biotoxin_report_en.pdf.

Hess P., Grune B., Anderson D.B., Aune T., Botana L.M., Caricato P., van Egmond H.P., Halder M., Hall S., Lawrence J.F., Moffat C., Poletti R., Richmond J., Rossini G.P., Seamer C. and Serratosa Vilageliu J., 2006. Three Rs Approaches in Marine Biotoxin Testing The Report and Recommendations of a joint ECVAM/DG SANCO Workshop (ECVAM Workshop 55). Altern. Labor. Anim. (ATLA) 34, 193-224.

McNabb, P., Selwood, A.I., Holland, P.T., Aasen, J.,Aune, T., Eaglesham, G., Hess, P., Igarishi, M.,Quilliam, M., Slattery, ., Van de Riet, J., VanEgmond, H., Van den Top, H. & Yasumoto, T., 2005. A Multiresidue LC-MS method for algal toxins in shellfish: validation and inter-laboratorystudies. Journal of AOAC International 88, 761–72.

Munday, R., Aune, T. and Rossini, G.P., 2008. Toxicology of the yessotoxins. In, Seafood and Freshwater Toxins: Pharmacology, Physiology, and Detection”, Second Ed., (L.M.Botana, Ed.), Taylor & Francis, pp. 329-339.

Seafood and Freshwater Toxins, 2008. “Pharmacology, Physiology, and Detection”, Second Ed., (L.M.Botana, Ed.), Taylor & Francis  (941 sider).

Todd, E.C.D., 1993. Domoic acid and amnesic shellfish poisoning - a review. J Food Protection, 56: 69-83.

Torgersen, T., Aasen, J., and Aune, T., 2005. Diarrhetic shellfish poisoning by okadaic acid esters from Brown crabs (Cancer pagurus) in Norway. Toxicon 46[5], 572-578.

Published 9. november 2016 - 8:46 - Updated 23. mai 2017 - 19:32