棘冠海星受TCBS成分之影響及其棘刺之溶血及細胞毒殺性探討

學生姓名: 歐倩妤
指導教授: 黃登福
學  號: 10432060
學期: 104上
摘  要: 棘冠海星 (Acanthaster planci; crown-of-thorns sea star; COTS) 近年來於印度洋及太平洋海域發生數量爆發現象,食物鏈導致珊瑚蟲及其組織大量消失,造成珊瑚礁生態危害。以傳統方法─人工採集至岸上將其乾燥死亡或設置物理屏障使 COTS 移動受限,兩者皆須大量成本投資、低效率且具有危險副作用。本報告探討以注射方式 (injecting method),以 thiosulfate-citrate-bile-sucrose agar (TCBS) 培養基所含物質注射至 COTS 中,其中以蛋白腖及牛膽汁有較佳抑制效果,分別注射 10 g/l 及 8 g/l 之劑量可達 100% 致死率。
COTS 棘刺對人類具危害性,本報告探討增強棘刺中萃取粗毒 (A. planci spine venom; ASV) 毒性之影響因素,並應用於人類黑色素瘤細胞 (human melanoma; A375.S2)。實驗結果於 pH 7.0~7.4 具有 80% 溶血活性,以溫度 80℃ 培養使溶血活性下降,而以 Ca2+ 處理則溶血活性上升,Cu2+ 處理會導致溶血活性下降。乙二胺四乙酸 (ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA) 為金屬螯合劑,可螯合重金屬如 Cu2+,故溶血活性提升。膽固醇、蛋白酶 trypsin 及 -chymotrypsin 與糖苷水解酶 cellulase 皆對 ASV 具降低溶血活性,可作為藥物治療之參考。而以 ASV 處理 A375.S2 發現其細胞存活率隨處理時間而隨之降低,且形態改變。培養環境若超過 60℃ 則對 ASV 造成破壞,100℃ 時毒性完全被破壞,pH 值於 2.0 及 12.0 下皆會破壞其毒性。Cu2+ 濃度探討中,其濃度越高則細胞存活率越高。抗氧化劑 N-乙醯半胱胺酸 (N-acetylcysteine; NAC) 會降低 ASV 毒性,後續研究可探討機制並評估 ASV 生物活性之成分能否具有海洋藥物或療法開發之潛力。