ニチア・アウストラリス

ニチア・アウストラリス
科学的分類
ドメイン：	真核生物
クレード:	発汗抑制剤
クレード:	ロシア
クレード:	ストラメノパイル
門:	ギリスタ
亜門:	オクロフィチナ
クラス：	珪藻類
注文：	バシラリア目
家族：	バシラリア科
属:	偽ニッチア
種：	P. オーストラリス
二名法名
ニチア・アウストラリス フレンゲリ、1939年

Pseudo-nitzschia australis は、カリフォルニアやアルゼンチン沖などの温帯および亜熱帯の海域に生息する羽状珪藻です。この珪藻は有害微細藻類^{[1]であり、神経毒である}ドモイ酸を産生することで、さまざまな生物に毒性を及ぼします。ペリカン、アシカ、人間など、さまざまな捕食生物で毒性作用が観察されています。これらの捕食動物は、十分な量にさらされると死亡しますが、解毒剤は知られていません。P . australisに関連する潜在的な間接的な死亡率は、近年、P. australisのブルームを含む有毒藻類ブルームの頻度と深刻度が増加し続けているため、人間にとって大きな懸念事項です。 P. australisの大量発生は、河川や小川の流出水に含まれる高濃度の硝酸塩やリン酸塩、および沿岸の湧昇によって起こると考えられており、これらは他の有害な藻類大量発生の原因でもある。 ^[2]

Pseudo-nitzschia australis は、シリカと呼ばれる保護細胞壁層を持つ左右対称の珪藻類である属の一部です。^[3]彼らの体型は、細胞が隣接する細胞と重なり合って鎖を形成するようになっています。細胞は針状で、細胞間の重なりは各細胞の長さの 3 分の 1 から 2 分の 1 の間です。彼らの体長は 68～144 μm、幅は 3～8 μm です。^[2]

Pseudo-nitzschia australisは二分裂により有性生殖と無性生殖の両方が可能である。^[4]有性生殖は配偶子が融合して接合子を形成する補助胞子形成によって起こる。有性生殖はドモイ酸の生産量の増加と相関関係にあることも判明している^[5]この種の個体数増加は季節的であり、湧昇水量と沿岸沖の栄養塩濃度に依存する可能性がある。^[4]

これらの珪藻は沿岸域に生息しており、水深0～170メートルの浅い海域に生息しています。温度範囲は約-1℃～29℃です。^[2]温帯および亜熱帯の海域に生息します。一般的な分布はアメリカ西海岸、オーストラリア、ニュージーランド、北大西洋です。^[6]

有害な藻類ブルームの発生源は数多くある。例えば、沿岸の湧昇により有害な藻類が表層水に運ばれ、表層水の光量が増えることで藻類が光合成を行う。光合成が増加すると藻類の繁殖とドウモイ酸の放出が増加する。^[7]自然現象に加えて、森林伐採や農業などの人間の活動により、近くの流域の栄養分が増加する可能性がある。水中の栄養分レベルが上昇すると、藻類の個体数が過剰に増加する可能性がある。太平洋沿岸とメキシコ湾沖でのブルームは21世紀に頻度が増加しており、科学者は地球規模の気候変動が原因ではないかと推測している。^[8]藻類ブルームは、藻類が毒素を生成して生態系に有害な影響を与える場合に有害であると見なされる。P . australis はドウモイ酸を生成するため、他の生物にとって危険である。^[2]

ドモイ酸は、それを食べた人間に記憶喪失性貝中毒（ASP）を引き起こす可能性がある。ASPは、藻類が大量発生して生態系内の藻類が高濃度に増加した場合にのみ懸念される。貝類は濾過摂食者としての形態のため、毒素が蓄積されやすい。ドモイ酸を含む藻類を濾過摂食すると、組織内にこの毒素が蓄積する可能性がある。この毒は、ムール貝、カキ、ハマグリ、カニなどの生物で検出されている。ASPによる人間の身体症状には、下痢、吐き気、嘔吐、腹部痙攣などがある。神経症状には、頭痛、見当識障害、めまい、短期記憶喪失、昏睡、死亡などがある。^[9]ドモイ酸が蓄積した生物を調理しても、毒性は軽減されない。^[10]

Peudo-nitzschia australius藻類の大量発生は、漁業や地域経済に悪影響を及ぼす可能性があります。記憶喪失性貝毒 (ASP) は人体への大きな脅威であるため、ドモイ酸レベルが危険なレベルに達した場合、人体を守るために漁業は閉鎖する必要があります。^[11]ニュージーランドでは、ドモイ酸レベルが安全基準を超えるほど高いと判断されたため、ある漁業は 4 年間閉鎖しなければなりませんでした。^[12]

カリフォルニア州中央部に位置するモントレー湾では、2015 年春に有毒なP. australis藻類の大発生が発生し、海洋生物の病気や死亡などの有害な生態学的問題を引き起こしました。この藻類の大発生は、異常に長期間続いた海洋温暖化と湧昇によって発生し、 P. australis種の爆発的な増加を許す条件が整えられました。湧昇による利用可能な窒素の増加により、ドウモイ酸の合成が増加しました。この藻類の大発生により、ドウモイ酸が人体への有害な影響のため、カリフォルニアからワシントンにかけての西海岸のマテガイやカニなどの漁業が一時的に閉鎖されました。漁業の閉鎖により、カリフォルニア州知事は連邦災害宣言を要請しました^[11]。この有害な藻類の大発生は、沿岸の多種多様な海洋生物の死亡や発作など、野生生物に及ぼした影響を及ぼしました。^[13]ドウモイ酸はクジラ、イルカ、アシカ、アザラシ、ネズミイルカなどの海洋哺乳類から検出された。^[11]

フランスの大西洋岸で、ニチア属の異常な有毒藻の大量発生が初めて記録されたのは 1995 年でした。ニチア属の藻は 2006 年以降、毎年春と秋にこの海域で観察されていますが、その数は少ないです。2010 年は例外的な年で、大規模な嵐による湧昇と栄養塩の流出が原因で、より大規模な大量発生が見られました。さらに、この年はP. australis種が初めて観察された年でもありました。この大量発生により、沿岸の二枚貝に有毒なドモイ酸が蓄積したため、貝類の採取が禁止されました。^[14]

P. australis は1991 年にワシントン州のマテガイで初めて確認されました。ワシントン州沿岸では 1991 年から 2003 年までドモイ酸のレベルが USDFA の基準を上回っていました。この毒素は記憶喪失性貝中毒 (ASP) を引き起こすため、ドモイ酸監視プログラムが確立されるまで沿岸での貝類の漁業は禁止されていました。1940 年に ASP による死亡事故が発生して以来、ワシントン州ではドモイ酸を蓄積することで知られる海洋生物のドモイ酸レベルを監視する監視プログラムが実施されています。^[15]

ドモイ酸（DA）は神経毒であり、P. australiusを摂取した汚染された水生生物を摂取した人間やその他の捕食者に健忘性貝中毒（ASP）を引き起こすことが知られています。^[16] DAはいくつかの紅藻類種から分離されていますが、主にPseudo-nitzschia属のメンバーによって生成されます。

DA の神経毒性は、グルタミン酸受容体作動薬として分類されているためです。作動薬は細胞機能の増強を引き起こすため、神経信号が存在しなくなるはずの時点を過ぎても信号を延長します。DA の場合、グルタミン酸受容体が活性化されてニューロン内のイオン依存性チャネルが開き、さまざまな神経毒性効果をもたらします。^[17]十分な量であれば、生物は DA 中毒で死亡しますが、致死量未満であれば中枢神経系にさまざまな影響が生じる可能性があります。自然界で DA 中毒になった動物の分析に加えて、動物を対象とした多くの実験研究が行われてきました。実験では、哺乳類が発作、引っ掻き、けいれん、あくび、首を振るなどのさまざまな行動および運動障害を示すことが示されました。解剖の結果、DA に急性および慢性的に曝露した生物は、海馬と大脳辺縁系に沿って脳病変があることがわかりました。さらに、カリフォルニアアシカでは心臓の病変が見つかり、網膜病変は検査された種の一部で見つかったが、すべてではなかった。^[18] DAは急性毒性と慢性毒性の両方を示し、解毒剤は知られていない。^[19]

海洋哺乳類や海鳥はドモイ酸と接触すると神経系への影響や死亡などの悪影響が現れます。^[20]しかし、貝類や魚類などの生物はドモイ酸を摂取して蓄積しても悪影響はありません。^[21]これらの生物は影響を受けませんが、食べる生物に毒性が蓄積する一因となる可能性があります。ドモイ酸は食物連鎖を通じて蓄積し、より高い栄養段階にある海洋生物に悪影響を及ぼします。神経症候群、胃腸症候群、急性網膜障害、運動感覚異常、心臓欠陥、脳の形態変化を引き起こす可能性があります。^[22]