بخشی از مقاله
سيانوباكترها (جلبكهاي سبز - آبي) جزء پروكاريوتها محسوب ميشوند. اين فيتوپلانكتونها معمولاً در آبهاي شيرين و لب شور يافت ميشوند و از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه رشتهاي و كلني تقسيم ميشوند.
سيانوباكترها در هنگام بلوم (شكوفايي)، سمومي را توليد ميكنند كه سلامت آب آشاميدني را به مخاطره مياندازند و اثرات مضري بر روي موجودات زنده دارند. اين سموم عبارتند از: ميكروسيستينها، نودولارينها، ساكسي توكسينها، آناتوكسين a، آناتوكسين S(a) و Cylindrospermopsin. اين سموم از نظر ساختماني متفاوتند و محدودة عصبي را شامل ميشود. وجود سيانوباكترها و سموم آنها در مخازن آبي مورد استفاده براي آشاميدن به علت عدم مديريت صحيح منابع و مخازن آبي است.
روشهاي تيمار آبي كه در اين پروژه مورد بحث قرار گرفتهاند عبارتند از: كلرزني، فيلتراسيون سريع يا كند، به ويژه استفاده از ازن و غيره، از موثرترين روشها در از بين بردن سيانوباكترها هستند.
مقدمه
بعضي از جلبكهاي سبز - آبي سمومي توليد ميكنند كه وجود اين سموم و افزايش آنها در آب آشاميدني باعث ايجاد اثرات حاد و مزمن ميگردد و ممكن است حيات موجودات زندة آبزي و ديگر موجوداتي را كه از اين آب آلوده استفاده ميكنند، تهديد كنند.
فعاليتهاي انساني مانند ورود فاضلابهاي شهري، صنعتي و كشاورزي كه حاوي عناصر غذايي فراواني هستند باعث شكوفايي اين جلبكها ميگردد و در نتيجه اكسيژن آب كاهش مييابد و آب رنگ و بوي نامطبوع پيدا ميكند و سبب افزايش مرگ و مير موجودات زنده و يا افزايش بيماريهاي حاد و مزمن ميشود. مديريت صحيح منابع آبي ميتواند از لوم اين جلبكها جلوگيري كند.
با ارزيابي اين سموم در منابع آبي و تعيين مقادير آنها و اتخاذ روشهاي مناسب براي مبارزه و كنترل آنها ميتوان ميزان آلودگي منابع آبي و تعيين مقادير آنها و اتخاذ روشهاي مناسب براي مبارزه و كنترل آنها ميتوان ميزان آلودگي منابع آبي به سموم سيانوباكترها را تا حد قابل ملاحظهاي كاهش داد و سلامت و بقاء موجودات زنده را تضمين كرد.
پژوهشها و مطالعات فراواني در زمينة روشهاي كنترل اين سموم صورت گرفه است و اين روشها تا حد قابل ملاحظهاي در كاهش سموم سيانوباكترها مؤثر واقع شدهاند. اين روشها عبارتند از كنترل يا مبارزة بيولوژيك و يا افزودن مواد شيميايي به منابع آب.
البته سيانوباكترها در بعضي از نقاط دنيا به علت اينكه شرايط مناسبي فراهماست تجمع زيستي پيدا كردهاند.
فصل اول
انواع سيانوباكترها (جلبكهاي سبز - ويژگيهاي بيولوژيكي، ظاهري و بلومهاي سمي آنها)
جلبكهاي سبز - آبي داراي 150 جنس و 2000 گونه هستند كه در حال حاضر كمتر از 40 گونة سمي تشخيص داده شدهاند. جلبكهاي سبز - آبي با بيش از 3 ميليون سال قدمت از قديميترين موجودات بوده كه سالانه با بلوم خود سبب مرگ و مير بسياري از آبزيان و احشام ميگردند.
1-1- تاريخچه
سيانوفيتها يا جلبكهاي سبز - آبي در واقع همان سيانوباكترها هستند كه تا سال 1978 اين ميكروارگانيسمها جزء جلبكها محسوب ميشدند تا اينكه در سال 1978 دانشمندي به نام Stanier و همكارانش بررسي علمي بسيار منطقي روي اين ميكروارگانيسمها انجام دادند و ثابت نمودند كه سيانوفيتها نه تنها فاقد هسته و غشاء هسته ميباشند، بلكه از نظر ضريب رسوبگذاري ميتوكندري SRNA شانزده ميباشند كه شباهت بسيار زياد بين آنها و باكتريهاست.
1-2- ويژگيهاي ساختاري و بيولوژيكي سيانوباكترها
سيانوباكترها فاقد هستة مشخص، مژك و تاژك بوده و گروه اصلي پروكاريوتها را تشكيل ميدهند. از نظر ساختماني حاوي ديوارة سلولي هستند، كه در باكتريهاي گرم منفي وجود دارد. با اين تفاوت كه در بسياري از آنها لاية پكتيني و سلولزي نيز موجود است. سيانوباكترها داراي رنگدانههاي مخصوص بيلوپروتئينها (فيكواريترين C)، زانتين، كلروفيل a و كاروتين. معمولاً كلروفيل c و b در سيانوباكترها وجود ندارند. جلبكهاي سبز - آبي علاوه بر كلروفيل a داراي رنگ خاص آبي به نام فيكوسيانين ميباشند. رنگ قرمز فيكواريترين هم در برخي گونهها ديده ميشود. تقريباً در تمامي
گونهها اطراف سلول را يك غشاء ژلهاي فرا گرفته است كه از بخش غشاء سلولي و يا از سلول مستقيماً ترشح ميشود. واكوئل در سيانوباكترها از انواع هوايي و يا غذايي هستند كه واكوئلهاي هوايي موجب شناوري سيانوباكترها در سطح آب و بهبود فتوسنتز ميگردند. معمولاً ذرات رنگي (كروموبلاست) بر روي تيلاكوئيد قرار دارند. سنتروبلاستها در مركز سلول قرار دارند و برخلاف كروموبلاستها ناحية بيرنگ محسوب ميشوند. طيف رنگ و رنگدانهها در سيانوباكترها با توجه به نوع گونه متفاوت است. معمولاً، هيدراتهاي كربن در سيانوباكترها وجود دارند كه به آميلوپكتين معروفند. برخي از چربيها و پروتئينهاي ديگر نيز در سيانوباكترها ديده ميشوند.
جلبكهاي سبز - آبي براساس نوع و نسبت رنگدانهها ممكن است به رنگهاي چمني، سياه، قرمز، قهوهاي، زرد و يا بنفش ديده شوند و با وجودي كه سيانوباكترها فاقد هرگونه مژك يا تاژكاند، ولي نوعي حركت ويژه در گونههاي رشتهاي ديده ميشود كه هنوز مكانيسم دقيق آن روشن نشده است. در حقيقت گونههاي رشتهاي يك حركت بطني خزنده دارند و گونههاي تك سلولي و تشكيل
دهندة كلني فاقد تحرك هستند. برخي از گونههاي جلبكهاي سبز - آبي (در گونههاي رشتهاي) تا حدي بزرگ ميشوند كه با چشم غيرمسلح قابل ديد هستند. در جلبكهاي رشتهاي مواد ژلهاي به شكل لوله بوده و سلولها در امتداد يكديگر از طريق پلاسموديوم به يكديگر متصلاند. شناسايي مواد ژلهاي به ويژه زماني كه بيرنگ هستند از طريق ميكروسكوپ مشكل است. رديفهاي سلولي در گونههاي نخي شكل را تريكوم گويند.
تكثير جلبكهاي سبز - آبي از طريق غيرجنسي (پاره شدن غلاف ژلاتيني و دو نيم شدن سلولها) صورت ميگيرد، يعني تكثي در قسمت داخلي ديوارة سلولي انجام ميشود ولي بخش خارجي بدون تقسيم باقي ميماند به طوري كه يك تراكم بالاي سلولي رسيده و تشكيل كلني ميدهند.
تشكيل اسپور: نانويستها سلولهاي بسيار كوچكي هستند كه با سرعت از طريق تقسيم سلول مادر و پيدرپي تشكيل ميشوند. اين سلولها تا حد طبيعي رشد مييابند بنابراين اسپورهاي داخلي از طريق تقسيم متوالي يك سلول بزرگ مادر حاصل ميشوند. ولي اسپورهاي خارجي در بخش سلولهاي انتهايي تشكيل ميشوند در تكثير جلبكهاي رشتهاي جدا شدن رشتههاي كوچك از رشتة اصلي را هورموژني و جدا شدن سلولها را پلانوكوكون گويند.
هرويستهاي سلولهاي فاقد مواد فتوسنتزي بيرنگ يا زردرنگ هستند و اغلب داراي ديوارة ضخيم سلولي بوده كه در گونههاي رشتهاي در دورة‌رشد در بين سلولها در انتهاي رشته ظاهر ميشوند.
جلبكهاي سبز - آبي از قديميترين جانداران فوتواتوتروف به شمار ميروند كه معمولاً در درياها، آبهاي لب شور و شيرين به صورت پلانكتوني و بنتيك زندگي نموده و ميتوانند دامنة وسيعي از شوري و تغييرات درجه حرارت را تحمل نمايند. البته بيشتر جلبكهاي سبز - آبي ساكن آبهاي شيرين ميباشند و اين جلبكها فيتوپلانكتونهاي غالب تابستاني هستند.
سيانوفيتها در صنايع مختلف از جمله آرايشي، دارويي، غذاي دام، طيور، ماهيها، ماكيان و نيز غذاي انسان مصرف دارند. البته اين ميكروارگانيسمها به دليل داشتن ژلاتين زياد براي تغذيه چندان مناسب نيستند ولي بعضي از انواع آن، مثل نوستوك (Nostoc) به علت داشتن پروتئين و چربي زياد مصرف ميگردد.
1-3- شكوفايي (Bloom)
بلومهاي سمي سيانوباكترها در ابتدا از طريق گزارشات موجود پيرامون مرگ و مير آبزيان مورد توجه قرار گرفت. اولين مدرك از اين نوع گزارشات در سال 1878 در استراليا مشاهده شده است (1878، Francis).
سيانوباكترها معمولاً در مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري يافت ميشوند و معمولاً در تمام طول سال حضور دارند. اخيراً با استفاده از دستگاههاي مدرن اغلب ميتوان ايجاد بلومهاي سمي با فركانس زياد را حتي قبل از اينكه مسموميتي اتفاق بيفتد، گزارش و پيشبيني نمود.
در زمان بلوم سيانوباكترها، بر روي سطح آب به صورت غلاف موسيلاژي درآمده (به دليل داشتن واكوئلهاي گازي) و اكسيژن محلول را كاهش ميدهند. توليد توكسين (سم) توسط اين جلبكها زندگي آبزيان و ساير مصرفكنندگان را به مخاطره مياندازند.
در تمامي دنيا سم كبد (هپاتوتوكسيك حاوي ميكروسيستين) ناشي از بلومهاي سيانوباكترهاي آب شيرين نسبت به بلومهاي نوروتوكسينها فراوانتر است.
بلومهاي سم كبد تا به حال تقريباً از تمامي نقاط دنيا گزارش شده است ولي تودههاي سيانوباكترها عامل نوروتوكسين در بعضي كشورها مثل شمال آمريكا و اروپا و استراليا گزارش شده است.
جنسهاي ميكروسيستيس و عمدتاً Mycrocystis aeruginosa در سراسر جهان بارها باعث شكوفايي و توليد سموم كبدي شده است.
گونههاي M.viridis، M.botrys توليداتي مانند ميكروسيستينها را ايجاد ميكنند. توجه شود كه در قسمت 2، 2 ميكروسيسيتين يك ژن غيرنيتروژني است كه اغلب در شرايط كم غذايي غالب است (مخصوصاً در محلي كه توليد آمونياك چشمگير است). جنسهاي آنابنا كه عامل توليد ميكروسيستين است از كانادا، دانمارك، فنلاند، فرانسه و نروژ گزارش شدهاند. مطالعات اخير در مصر حاكي از آن است كه 25% گونههاي آنابنا و نوستوك در مزارع برنج و پيكرههاي آبي شامل ميكروسيستين ميباشد.
Planktothrix agardhii و Planktothrix rubescen عمدتاً توليدكنندة ميكروسيستين در نيمكرة شمالي هستند و به عنوان گونههاي غالب باعث شكوفايي در چين، آلمان و سوئد شناسايي شدهاند. در درياچههاي سوئيس گونة Oscillatoria limosa (در رسوبات و صخرهها) توليدكنندة عامل ميكروسيستين است. عليرغم وقوع گستردة شكوفايي سيانوباكتر در استراليا، شكوفايي توسط Planktothrix نادر است. اين مسئله ناشي از دماي بالا و افزايش گلآلودگي است.
در ابتدا Anabaena flos-aquae به عنوان توليدكنندة نوروتوكسين و آناتوكسين a در كانادا معرفي شد. بعدها گونههاي ناشناختهاي از جنسهاي Oscillatoria، Aphanizomenon، Cylindrospermum در اسكاتلند و ايرلند معرفي شدند. هومو آناتوكسين a تنها در گونة Anabaena flos-aquae در آمريكا و اسكاتلند و گونة Anabaena Lemermannii در دانمارك ديده شده است.
شكوفايي Aphanizomenon flos-aquae در آمريكا، براي مدت زمان طولاني تنها توليدكنندة بزرگ ساكسي توكسين در ميان سيانوباكترها قلمداد ميشد. اخيراً ساكسي توكسين در رودخانههاي استراليا توسط Anabaena circinalis يافت شده است. در آمريكاي شمالي گونة Lynbya wollei
(كفزي آب شيرين) و در برزيل گونة Cylindrospermopsi raciborskii به عنوان توليدكنندة ساكسي توكسين معرفي شدهاند.
براساس مشاهدات به طور معمول در درياچههاي غني شده جلبكهاي سبز - آبي از گونههاي غالب جلبك به شمار ميروند. اين جلبكها قادرند نيتروژن را به طور مستقيم از اتمسفر جذب كنند، بنابراين براي كنترل غني شدن اين درياچهها در درجة اول ميبايد غلظت فسفر به عنوان يك عامل محدودكننده تحت كنترل قرار گيرد. پس فسفر مهمترين عنصر محدودكنندة سيانوباكترها است. به منظور محاسبة مقدار فسفر و نيتروژن مورد نياز براي رشد سيانوباكترها كه براي فرمول فتوسنتز آنها مفيد خواهد بود.
+H18 + 20H122 + 2-4HPO + -3NO16 + 2CO 106
(فرمول 1-1) 2O138 + P6N 110O 263H 106C
با استفاده از تجزية استوكيومتري ساده نسبت وزني نيتروژن به فسفر در اين جلبكها برابر خواهد بود با
براساس تخمين به منظور توليد مقدار مشخصي از جلبك مصرف نيتروژن 7 برابر فسفر است. توضيح ديگر اينكه اگر نسبت در آب بيشتر از 20 واحد باشد در اين حالت فسفر به عنوان عامل
محدودكننده عمل ميكند. نسبتهاي برابر 5 يا كمتر از 5 واحد بيانگر ايجاد محدوديت از سوي نيتروژن است. سوير اظهار داشت كه غلظتهاي بالاتر از 015/0 ميليگرم بر ليتر فسفر و 3/0 ميليگرم بر ليتر نيتروژن به منظور رشد و جوانهزني جلبكها كافي است. اين نتايج، با نتايج تحقيقاتي كه در سالهاي اخير انجام گرفته همسويي دارد، به طوري كه امروزه بيان ميشود كه غلظت 01/0 ميليگرم بر ليتر فسفر در آب قابل قبول، در حالي كه غلظت 02/0 ميليگرم بر ليتر و بالاتر از آن بسيار زياد و غيرقابل قبول است.
نكتة مهمي كه بايستي به آن توجه داشت اين است كه انسان هميشه در به وجود آمدن اين تودههاي سمي از طريق آلودگي ناشي از پديدة غذايي دخالت ندارند. مثلاً بلومهاي غليظ از سيانوباكترهاي سمي از مخازن دست نخورده يا تقريباً مدرن اغلب ميتوان ايجاد بلومهاي سمي با فركانس زياد را حتي، قبل از اينكه مسموميتي اتفاق بيفتد گزارش و پيشبيني نمود.
1-4- مهمترين راستههاي جلبكهاي سبز - آبي
مهمترين راستههاي جلبكهاي سبز - آبي عبارتند از:
1) Chroococcales تكثير اغلب از طريق تقسيم سادة سلولي
2) Pleurocapsales تكثير از طريق آندوسيتوز
3) (Dermocarpales) Chamae siphonales تكثير از طريق آندوسيتوز و اگزوسيتوز
4) Stigonematales و Nostocales رشتهاي منشعب و غيرمنشعب، برخي از جنسها همراه با هتروسيست.
1-5- تقسيمبندي سيانوباكترها از لحاظ شكل ظاهري
سيانوباكترها به دو گروه رشتهاي و كلني تقسيم ميشوند. انواع رشتهاي به دو گروه سيانوباكترهاي داراي هتروسيست و فاقد هتروسيست تقسيم ميشوند. از گروه سيانوباكترهاي رشتهاي بدون هتروسيست ميتوان گونههاي Lyngbya، Sprulina و Oscillatoria را نام برد. از گروه سيانوباكترهاي رشتهاي داراي هتروسيست ميتوان به گونههاي Anabaenopsis، Anabae na (از مهمترين سيانوباكترهاي رشتهاي هتروسيستدار)، Aphanizomenon و Nostoc اشاره كرد. از مهمترين جلبكهاي سبز - آبي كلني گونههاي مربوط به جنسهاي Microcysris و Merismopodia است.
1-5-1- سيانوباكترهاي رشتهاي
Oscillatoria: از مشخصات عمدة گونههاي اسيلاتوريا، فقدان غلاف ژلاتيني، حركات و نوسانات ويژه در آب است. اسيلاتوريا در آب دريا، آبهاي لب شور و شيرين و خاكهاي مرطوب يا روي صخرهها يافت ميشوند. گونهاي از آن به نام rubescens Oscillatoria به صورت پلانكتونيك بوده و در اوقات معيني از سال متراكم و به آب رنگ قرمز ميدهند.
Sprulina: اگرچه اسپيرولينا تك سلولي است، اما نخ مانند و اغلب به صورت تودههاي گروهي همراه با اسيلاتوريا يافت ميشوند. گونههاي آن براساس اندازه و شكل حلقهها از هم متمايز ميگردند. حركات اين نوع سيانوفيتها را به راحتي ميتوان در زير ميكروسكوپ ملاحظه نمود.
Lyngbya: اينگونه مشابه Oscillatoria است، اما رشتهها در يك غلاف محكم از جنس موسيلاژ قرار گرفتهاند. معمولاً غلافها در سلولهاي انتهايي قابل رؤيت است. Lyngbya نسبت به Oscillatoria حركت كمتري دارد. تكثير در Oscillatoria و yngbya به وسيلة سلولهاي جديد كه باعث دراز شدن رشتهها ميشود رخ ميدهد و وقتي يك قسمت از رشته ميشكند رشتهاي جديد شكل ميگيرد كه قطعة كوچك را هورموژينوم مينامند.
Anabaena: اين جنس داراي گونههاي زياد است كه برخي تك سلولي و برخي رشتهاي بوده كه توسط غلاف موسيلاژي احاطه شدهاند. برخي گونهها كاملاً پلانكتونيك بوده و برخي ديگر در آبهاي كم عمق يا روي زمينهاي مرطوب به صورت توأم با انواع جلبكهاي ديگر يافت ميشوند.
Anabaena Spp يكي از گونههاي سمي است كه به دليل توليد نوعي مادة سمي موجب مرگ و مير جانوران ميگردد.
Anabaenopsis: اين جنس بسيار شبيه به جنس Ana baena و داراي تريكومهاي نسبتاً كوتاه و متشكل از 20-8 سلول است كه با هم ايجاد حلقه مينمايند.
1-5-2- سيانوباكترهاي كلني
Merosmopodia: اين جنس و همچنين جنس Microcystis مربوط به راستة Chroococcales هستند. سلولهاي اين جنس داراي آرايش مرتب ميباشند. شناسايي گونهها براساس شكل، رنگ سلول و واكوئلها است.
Microcystis: شامل صدها سلول كروي است كه همگي درون يك غلاف موسيلاژي قرار گرفتهاند. به علت وجود واكوئلهاي گازي، در زير ميكروسكوپ به رنگ سياه ديده ميشود.
فصل دوم
طبقهبندي سموم سيانوباكتريايي
2-1- طبقهبندي سموم سيانوباكتريايي براساس مكانيسم عمل
مكانيسم عمل سموم سيانوباكترهايي كه تا به حال شناخته شدهاند بسيار متنوع است و شامل: هپاتوتوكسين (hepatotoxin)، نوروتوكسين (neurotoxin)، درماتوتوكسين (dermatotoxin) و سموم مهاركنندة سنتز عمومي ميباشند.
2-1-1- نوروتوكسينها
اين سموم از نوع عصبي بوده و روي سيستم عصبي و دستگاه تنفسي تأثير ميگذارد. از عوارض آن، لرزش عضلات، فلج شدن اعضاء، اختلال در دستگاه تنفس، ترشح زياد بزاق، سرگيجه، تشنج و نهايتاً مرگ است. نوروتوكسينها بيشتر از آمريكاي شمالي، اروپا و استراليا گزارش شده است. در موش آزمايشگاهي، مرگ بر اثر توقف سريع تنفس روي ميدهد. سه گروه از نوروتوكسينها تاكنون شناسايي شدهاند كه عبارتند از:
1- آناتوكسين a و هوموآناتوكسين a، كه اثراتي شبيه استيل كولين را داراست.
2- آناتوكسين (S)a، كه يك آنتيكولين استراز است.
3- ساكسي توكسين، كه به عنوان يك سم فلجكنندة آبزيان اقتصادي صدفدار (PSP) شناخته شده است اين سم كانالهاي سديم در سلولهاي عصبي را مسدود ميكند.
نوروتوكسينها جزء سموم آلكالوئيدي هستند و معمولاً داراي وزن مولكولي كمتر از 1000 هستند. سموم آلكالوئيد غير سولفاته در سيانوباكترهاي آب شيرين همگي جزء نوروتوكسينها محسوب ميشوند، در حالي كه آلكالوئيد سولفاته ناشي از Cylindrospermopsin، تجزية پروتئين را در كبد متوقف ميسازد.
2-1-2- هپاتوتوكسينها
هپاتوتوكسين سم كبدي بوده و معمولاً توسط جنسهاي Anabaena، Microcystis و Oscillatoria توليد ميشود. از عوارض آن، آسيب شديد كبدي، استفراغ، اسهال، اختلالات تنفسي و غيره است. از مهمترين سموم هپاتوتوكسين، ميكروسيستين است.
2-1-3- درماتوتوكسينها
اين سموم ليپوپلي ساكاريدي (LPS) است. بيشتر سيانوباكترها اين سموم را توليد ميكنند و از عوارض آن تورم و التهاب پوست است.
2-2- انواع سيانوتوكسينها
سيانوتوكسينها شامل ميكروسيستين، نودولارين، آناتوكسين a، آناتوكسين (S)a و ساكسيتوكسين است.
2-2-1- نودولارين
نودولارين در گونة Spumigena Nodularia در مناطق طبيعي نظير درياي بالتيك و آبهاي شور، مصبها و درياچههاي ساحلي استراليا و نيوزيلند يافت شده است. با اين وجود بهترين محل شناخته شدة بلوم Nodularia spumigena در سال 1878، درياچة الكساندرينا استراليا است كه تنها شوري كمي بيش از حد معمول آب رودخانه دارد. مجموعة نمونهبرداريها به مدت چندين سال وجود نودولارين را به عنوان تركيب غالب در درياي بالتيك نشان ميدهد.
2-2-2- ساكسي توكسينها
سيانوباكترهاي ساكسي توكسين، پراكنش متنوعي را در سراسر جهان دارا است. كمبود آمار ساكسيتوكسينها احتمالاً به علت محدوديت يافتن آنها در برخي كشورهاست. Anabaena circinalis عامل ساكسيتوكسين در رودخانههاي استراليا است. در آمريكاي شمالي در گونة Aphanizomenon flos-aquae در گونة Cylindrospermopsis raciborskii عمدتاً نوروتوكسين و مقدار كمتري ساكسيتوكسين شناسايي شده است. در آمريكاي شمالي Aphanizomenon flos-aquae تنها گونهاي است كه باعث شكوفايي ميگردد از گونة Lyngbya wollei در آلباماي آمريكا توليدات دي كربوميل ساكسي توكسين و دي كربوميل گوآنوتوكسين 2 و 3 و 6 شناسايي شده است. گروهي از نوروتوكسينهاي آلكالوئيدي كربامات (استرمشتق از اسيد كرباميك) هستند كه غيرسولفاته (ساكسي توكسين STX)، يا به طور منفرد سولفاته (gonyautoxins – GTX) و يا دو بار سولفاته شدهاند (C- توكسين). منشأ ساكسي توكسين، در آبزيان اقتصادي صدفدار بر اثر تجمع دينوفلاژلههاي دريازي است كه باعث مرگ در انسانها ميشود. ساكسيتوكسينها در سيانوباكترهاي Anabaena circinalis، Aphanizomenon flos-aquae، Cylindrospermopsis raciborskii و Lyngbya wollei يافت شده است.
در آمريكاي شمالي نژادهاي Aphanizomenon flos-aquae (NH-1, NH-5) حاوي بيشترين مقدار نئوساكسي توكسين و كمترين ميزان ساكسي توكسين ميباشند. گونة Anabaena circinalis (از استراليا) عمدتاً شامل توكسينهاي 2C و 1C به همراه مقادير كمي از گوانوتوكسينهاي 2 و 3 ميباشند. سيانوباكتر آب شيرين Lyngbya wollei شش آنالوگ ساكسي توكسين توليد مينمايند. گونة برزيلي Cylindros[permopsis raciborskii عمدتاً داراي نئوساكسي توكسين و مقدار كمي ساكسي توكسين است.
براثر شكوفايي Trichodesmium در جزاير ويرجين نوعي نوروتوكسين گزارش شده است كه گرچه آناتوكسين a و يا آناتوكسين (S)a نميباشد ولي خصوصيات آنها را دارا است.
2-2-3- آناتوكسين a و هوموآناتوكسين a
اين تركيب سمي يك آلكالوئيد با وزن ملكولي 165 و آمين نوع دوم 2-acety-9azabicyclo(4-2-1)non-2-ene است.
آناتوكسين a در گونههاي Anabaena flos-aquae، Cylindrospermum Sp.، Aphanizomenon flos-aquae، Anabaena planktonica، Aphanizomenon sp.Oscillatoria sp.، Microcystis sp. توليد ميشود.
هوموآناتوكسين با وزن ملكولي (MW = 179) از گونة Oscillatoria formosa (Phormidium formosum) استخراج شده است كه داراي يك گروه پروپيونيل در 2C به جاي گروه استيل ميباشد. LD50 (دوزي كه در آن 50% اثر آن باعث مرگ 50% نمونهها ميگردد) در آناتوكسين a معادل 250-200 ميكروگرم بر كيلوگرم وزن بدن است.
2-2-4- آناتوكسين a (S)
تنها استرفسفات از N- هيدروكسي گوانين حلقوي با وزن ملكولي (MW=225) است. كه از گونة Anabaena flos-aquae (NRC 525-17) و شكوفايي گونة Anabaena Lemmermanii به دست آمده است. LD50 آناتوكسين (S)a در موش معادل 20 ميكروگرم بر كيلوگرم است. تغييرات ساختماني آناتوكسين (S)a هنوز شناسايي نشده است.
2-2-5- Cylindrospermopsin
اين سم معمولاً در پيكرههاي آبي نواحي گرمسيري و نيمه گرمسيري يا مناطق خشك توليد ميشود و يك آلكالوئيد سولفاته است كه تجزية پروتئين را در كبد متوقف ميسازد.
2-1- ساختار آناتوكسين a و آناتوكسين (S)a
2-2- ساختار ساكسي توكسين
2-3- ساختار Cylindrospermopsin
2-2-6- ميكروسيستين
ميكروسيستين يكي از مهمترين سموم سيانوباكترها است. در حاليكه بسياري از گونههاي توليدكنندة توأم با چندين ميكروسيستين هستند، معمولاً يك يا دو نوع آنها در گونههاي خاصي غالباند. تنوع كيفيت ميكروسيستين مكرراً در اغلب گونههاي آنابنا و همچنين ميكروسيستينها مشاهده شده است به طور معمول، برخي گونهها مثل Planktothrix، Anabaena و Microcystis داراي انواع ميكروسيستين هستند.
در آلمان نمونههايي از Planktothrix كه ميكروسيستين توليد مينمايند در گونههاي Planktothrix rubescens و Planktothrix agardhii ديده ميشود.
