海豚擱淺之謎揭曉 元凶是藍綠菌毒素

人類、貓狗與靈長類等生物，先前研究顯示，較容易發生阿茲海默症等相關病變。美國最新研究則發現，藍綠菌毒素，可能是導致海豚腦部退化、出現類似阿茲海默症的元凶，進而造成海豚擱淺。藍綠菌毒素恐怕也是影響人類大腦的風險因素。

當海豚擱淺時，海洋生物學家和志工會衝上前去救援。不過，並非每一次救援都能及時搶救海豚的生命。而海豚擱淺也留下困擾科學家數十年的謎團：什麼原因驅使這些有智慧的生物擱淺在岸上？

美國佛羅里達州與懷俄明州的醫院、研究機構、實驗室組成的團隊發現，海豚可能因為長期接觸藍綠菌（Cyanobacteria，舊稱藍綠藻或藍藻）產生的有害化合物，使牠們出現與人類相似的阿茲海默症，進而使牠們迷失方向。研究成果已發表在《通訊生物學》（Communications Biology）期刊。

藍綠菌毒素造成腦損傷

針對美國關島居民的研究顯示，經常食用含藍綠菌毒素食物的人，更容易出現與阿茲海默症相同的腦部異常，包括錯誤折疊的「Tau蛋白」和「β-澱粉樣斑塊」。

「β-澱粉樣斑塊」是β-澱粉樣蛋白在腦中過度累積而形成。「Tau蛋白」是神經元中負責穩定微管的蛋白質，正常情況下能幫助神經元維持形狀與運輸。當Tau蛋白發生異常磷酸化或產生β-澱粉樣斑塊，就可能出現類似阿茲海默症或其他神經退化症狀。

「藍綠菌」是在溫暖、營養豐富的水域中茁壯成長的微生物，當水體出現優養化時，就會快速繁殖形成「有害藻華」（HABs）。「有害藻華」會產生對神經細胞具有高毒性的化合物，包括「β-甲胺基-L-丙胺酸」（BMAA），以及與其相關的「2,4-二氨基丁酸」（DABA）和「N-2-(氨乙基)-甘氨酸」（AEG）等。

培養皿中的藍綠菌菌落，微生物學實驗。（123RF）

許多動物實驗證明，長期接觸BMAA物質的動物，大腦會出現類似阿茲海默症腦損傷，或認知能力下降。科學家推測，這些毒素一旦釋放到海洋生態系統中，就會在食物鏈中累積，最終進入海豚等頂級掠食者體內。

為了證實這一推測，研究人員檢視過去20頭擱淺在佛羅里達州印第安河潟湖（Indian River Lagoon）的瓶鼻海豚大腦報告。結果發現，含有大量的BMAA及相關毒素，尤其是2,4-二氨基丁酸。

在藍綠菌大量繁殖高峰期擱淺的海豚體內，2,4-二氨基丁酸含量，比其他時期擱淺的海豚高出2,900倍。這些海豚的大腦呈現與阿茲海默症患者相同的病理特徵，包括β-澱粉樣斑塊和Tau蛋白過度磷酸化。

他們也發現，TDP-43蛋白包涵體（一種與更具侵略性阿茲海默症相關的指標），以及536個基因表現模式與該疾病相符。

藍綠菌大量繁殖恐威脅人體健康

研究團隊表示，海豚身上觀察到的阿茲海默症神經病理學變化，與藻類毒素的自然累積同時發生，為研究這兩事件對大腦的影響，提供了一個獨特機會。

研究人員解釋，隨著氣候異常、農業逕流與汙水排放帶來大量營養物質，延長藍綠菌大量繁殖的時間，這些富含藍綠菌的水，經常從奧基喬比湖沿著聖露西河（St. Lucie River）排入印第安河潟湖。距離潟湖不到200英里的佛州邁阿密戴德郡，是美國阿茲海默症比例最高的縣市。

研究合著者、邁阿密大學米勒醫學院博士戴維．戴維斯（David A. Davis）解釋，「由於海豚被視為海洋環境中曝露於有毒物質的指標物種，人們擔心藍綠菌大量繁殖可能會對人類健康造成影響。」

戴維斯補充，「雖然導致阿茲海默症發病的途徑可能有很多種，但這次研究顯示接觸藍綠菌，似乎越來越被視為一個風險因素。」◇