nghiên cứu thành phần, cấu trúc, độc tính tuyến nọc độc của ba loài ốc cối conus striatus, conus textile conus vexillum tại vùng biển nam trung bộ việt nam

Đề tài “Nghiên cứu thành phần, cấu trúc, độc tính tuyến nọc độc của ba loài ốc cối Conus striatus, Conus textile Conus vexillum tại vùng biển Nam Trung Bộ Việt Nam ” sẽ giúp chúng ta hiể

dẫn, giúp đỡ quý báu của nhiều cá nhân và tập thể Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến:

Các thầy cô trong Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, Đại học Nha Trang đã truyền dạy và trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong thời gian học tập

TS Đặng Thúy Bình và TS Nguyễn Văn Duy đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Cử nhân Nguyễn Thanh Sơn, cán bộ tổ nghiên cứu và thầy Nguyễn Ái Thưởng, Viện vaccine Nha Trang đã hết lòng chỉ bảo và giúp đỡ tôi phân tích sắc

ký và thử nghiệm độc tố ốc cối trên chuột

Các thầy cô trong hội đồng xét duyệt đồ án đã cho tôi những đóng góp quý báu để hoàn chỉnh đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè, những người

đã cổ vũ, động viên tiếp thêm nghị lực để tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Trong quá trình thực hiện đồ án, do bản thân tôi còn thiếu kinh nghiệm thực

tế nên không tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ thầy cô

và các bạn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 7 năm 2011 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Lương Hiếu Hòa

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 3

1.1.1 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và sinh thái môi trường đảo Cù Lao Chàm và ven bờ Quảng Nam 3

1.1.2 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và sinh thái môi trường vịnh Vân Phong 4

1.1.3 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, sinh thái và môi trường đảo Lý Sơn và ven bờ Quảng Ngãi 6

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ỐC CỐI 6

1.2.1 Hệ thống phân loại ốc cối 6

1.2.2 Đặc điểm hình thái của ốc cối 7

1.2.3 Đặc điểm sinh thái và phân bố 8

1.2.4 Đặc điểm sinh sản 9

1.2.5 Chế độ ăn và phương thức săn mồi 10

1.3 TUYẾN NỌC ĐỘC VÀ ĐỘC TỐ ỐC CỐI 13

1.3.1 Cấu tạo các bộ phận của tuyến nọc độc 13

1.3.2 Tổng quan về độc tố ốc cối 19

1.3.2.1 Phân loại độc tố ốc 24

1.3.2.2 Tác dụng của độc tố ốc cối 27

1.3.2.2.1 Tác dụng ức chế kênh canxi 29

1.3.2.2.2 Tác dụng điều hòa kênh natri 30

1.3.2.2.3 Tác dụng ức chế kênh kali 30

1.3.2.2.4 Tác dụng đối kháng với thụ thể acetylcholine nicotinic (nAChR) 31 1.3.2.2.5 Tác dụng ức chế chất vận chuyển norepinephrine 31

1.3.2.2.6 Tác dụng đối kháng α1-adrenoceptor (thụ thể nhận adrenalin) 32

1.3.2.2.7 Tác dụng đối kháng thụ thể NMDA 32

1.3.2.2.8 Tác dụng điều hòa thụ thể vasopressin (hocmon bài niệu) 32

1.3.2.2.9 Tác dụng đối kháng thụ thể neurotensin 32

1.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 34

1.4.1 Conus striatus (Linné, 1758) 34

1.4.2 Conus textile (Linné, 1758) 35

1.4.3 Conus vexillum (Gmelin, 1791) 37

1.5 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DI TRUYỀN ỐC CỐI, DI TRUYỀN ĐỘC TỐ ỐC CỐI VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỐC CỐI TRONG NƯỚC 38

1.5.1 Nghiên cứu về di truyền ốc cối 38

1.5.2 Nghiên cứu về di truyền độc tố ốc cối 41

1.5.3 Tình hình nghiên cứu ốc cối trong nước 44

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP THU MẪU 46

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47

2.2.1 Nghiên cứu hình thái 49

2.2.2.Giải phẫu tách tuyến nọc độc 49

2.2.3 Khảo sát mối tương quan các thông số hình thái tuyến nọc độc 50

2.2.4 Tách chiết và tinh chế độc tố ốc thô 50

2.2.4.1 Tách chiết độc tố thô 50

2.2.4.2 Tinh sạch bằng sắc ký lọc gel 51

2.2.4.2.1 Giới thiệu về phương pháp sắc ký 51

2.2.4.2.2 Tinh sạch bằng sắc ký lọc gel 51

2.2.4.3 Xác định các phân đoạn peptide bằng HPLC 53

2.2.4.3.1 Giới thiệu về phương pháp và thiết bị HPLC 53

2.2.4.3.2 Tiến hành sắc ký 54

2.2.4.4 Thử nghiệm độc tố trên chuột 55

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 GIẢI PHẪU TUYẾN ĐỘC 56

3.1.1 Conus striatus 56

3.1.2 Conus textile 59

3.1.3 Conus vexillum 62

3.2 KHẢO SÁT MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THÔNG SỐ HÌNH THÁI VÀ TUYẾN ĐỘC 67

3.3 CẤU TRÚC RĂNG KITIN 70

3.3.1 Conus striatus 71

3.3.2 Conus textile 72

3.3.3 Conus vexillum 73

3.4 TÁCH CHIẾT ĐỘC TỐ THÔ 76

3.5 THỬ ĐỘC TÍNH TRÊN CHUỘT VÀ XÁC ĐỊNH CÁC PHÂN ĐOẠN PEPTIDE BẰNG HPLC 77

3.5.1 Thử độc tính mẫu độc tố thô Conus striatus 77

3.5.2 Chuẩn bị mẫu quét phổ UV-Vis và tinh sạch protein 78

3.5.3 Chạy sắc ký lọc gel 78

3.5.4 Phân tích bằng HPLC 79

CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Một số loài ốc cối ở Việt Nam 7

Hình 1.2: Ốc cối Conus textile 8

Hình 1.3: Vòng đời của ốc cối 9

Hình 1.4: Phương thức săn mồi dạng móc câu 11

Hình 1.5: Conus purpurascens săn mồi dạng móc câu 11

Hình 1.6: Phương thức săn mồi dạng lưới 12

Hình 1.7: Conus geographus săn mồi dạng lưới 12

Hình 1.8: Cấu tạo tuyến nọc độc của ốc cối 14

Hình 1.9: Cấu trúc điển hình răng kitin của ốc cối 16

Hình 1.10: Hình thái răng kitin của một số loài ốc cối 18

Hình 1.11: Sơ đồ độc tố ốc cối gồm các superfamily, kiểu liên kết disufide và các đích dược tính 22

Hình 1.12: Quá trình phân cắt tạo peptide trưởng thành của MVIIA 23

Hình 1.13: Hình thái Conus striatus 34

Hình 1.14: Conus striatus săn mồi 35

Hình 1.15: Bản bồ vùng phân bố của Conus striatus 35

Hình 1.16: Hình thái Conus textile 36

Hình 1.17: Conus textile săn mồi 36

Hình 1.18: Bản đồ vùng phân bố của Conus textile 37

Hình 1.19: Hình thái Conus vexillum 37

Hình 1.20: Conus vexillum săn mồi 38

Hình 1.21: Bản đồ vùng phân bố của Conus vexillum 38

Hình 2.1: Bản đồ các khu vực thu mẫu ốc cối ở vùng biển Nam Trung Bộ 46

Hình 2.2: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 48

Hình 2.3: Cấu tạo bên ngoài của ốc cối và các thông số hình thái 49

Hình 3.1: Hình dáng bên ngoài của Conus striatus 56

Hình 3.2: Cấu tạo tuyến độc của Conus striatus 57

Hình 3.3: Túi răng (dải răng) kitin của Conus striatus 57

Hình 3.4: Hình dáng bên ngoài của Conus textile 59

Hình 3.5: Cấu tạo tuyến độc của Conus textile 60

Hình 3.6: Túi răng kitin của Conus textile 60

Hình 3.7: Hình dáng bên ngoài của Conus vexillum 63

Hình 3.8: Cấu tạo tuyến độc của Conus vexillum 63

Hình 3.9: Cấu tạo tuyến độc ba loài ốc cối 65

Hình 3.10: Mối tương quan giữa các thông số hình thái và tuyến độc của Conus striatus 67

Hình 3.11: Mối tương quan giữa các thông số hình thái và tuyến độc của Conus textile 68

Hình 3.12: Mối tương quan giữa các thông số hình thái và tuyến độc của Conus vexillum 69

Hình 3.13: Cấu trúc răng kitin của Conus spp 71

Hình 3.14: Cấu trúc răng kitin của Conus striatus 72

Hình 3.15: Cấu trúc răng kitin của Conus textile 73

Hình 3.16: Cấu trúc răng kitin của Conus vexillum 74

Hình 3.17: Thử nghiệm độc tố Conus striatus trên chuột 77

Hình 3.18: Chuột tử vong sau khi tiêm độc tố Conus striatus thô vào ổ bụng 78

Hình 3.19: Mẫu thô hai peak hấp thụ ở bước sóng OD215nm = 3.561 và OD265nm = 2.941 78

Hình 3.20: Kết quả chạy sắc ký lọc gel của Conus striatus (Biểu đồ thu ngắn) 79

Hình 3.21: Kết quả chạy sắc ký lọc gel của Conus striatus (Biểu đồ hoàn chỉnh) 79

Hình 3.22: Phổ sắc ký đồ của Conus striatus thô chưa tách chiết protein 81

Hình 3.23: Phổ sắc ký đồ độc tố Conus striatus đã tách chiết protein tube 4, 6 và 7 (sắc đồ hoàn chỉnh và sắc đồ tại vị trí thời gian lưu 3-7 phút) 81

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Sự phân chia các loài ốc cối dựa trên cấu trúc răng kitin 19 Bảng 1.2: Các superfamily của conotoxin 26 Bảng 1.3: Các peptide độc tố với những liệu pháp tiềm năng 28

Bảng 3.1: Khối lượng (KL) và chiều dài (Cd) các bộ phận tuyến độc của Conus striatus Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=20 cá thể) 58 Bảng 3.2: Khối lượng (KL) và chiều dài (Cd) các bộ phận tuyến độc của Conus textile

Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=20 cá thể) 61

Bảng 3.3: Khối lượng (KL) và Chiều dài (Cd) các bộ phận tuyến độc của Conus vexillum Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=20 cá thể) 64 Bảng 3.4: Khối lượng và chiều dài vỏ, tuyến độc, túi độc, túi răng kitin của ba loài C striatus, C vexillum, C textile Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=20 cá thể) 66

Bảng 3.5: Khối lượng (KL) thân, chiều dài (Cd) vỏ, chiều dài túi răng, chiều dài răng

và chiều dài các ngạnh của Conus striatus Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=5 cá

thể) 72 Bảng 3.6: Khối lượng (KL), chiều dài (Cd) vỏ, chiều dài túi răng, chiều dài răng và

chiều dài các ngạnh của Conus textile Giá trị trung bình±độ lệch chuẩn (n=5 cá thể)

73

Bảng 3.7: Khối lượng (KL), chiều dài (Cd) vỏ, chiều dài túi răng, chiều dài răng,

chiều dài ngạnh và chiều dài lưỡi răng của Conus vexillum Giá trị trung bình±độ lệch

chuẩn (n=5 cá thể) 74 Bảng 3.8: Khối lượng (KL), chiều dài (Cd) vỏ, Cd túi răng và Cd răng kitin của 3 loài

ốc cối Trung bình(TB)±Độ lệch chuẩn(SD), n=5 cá thể 75 Bảng 3.9: Khối lượng độc tố ốc thô/cá thể tách chiết được của ba loài ốc cối 76

Bảng 3.10: Kết quả thử độc tính của loài Conus striatus trên chuột theo dõi 24h 77

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

ACN Aceton Nitrile

CO1 Cytochrome oxydase 1

ESTs Express sequence tags

HPLC High Performance Liquid Chromatography

ITS2 Internal transcribed spacer 2

mtDNA Mitochondrial DNA

nAChR nicotinic acetylcholine receptor

NET Norepinephrine transporter

Ở nước ta, ốc là một trong những nguồn lợi hải sản có mức độ phong phú về thành phần loài, có giá trị thực phẩm và kinh tế cao Song những năm gần đây, tình trạng khai thác vô tội vạ cộng với sự ô nhiễm môi trường đang làm cho nguồn lợi ốc

có chiều hướng suy giảm nghiêm trọng Nhiều loài ốc có giá trị cao có nguy cơ tuyệt chủng, đặc biệt là ốc cối Theo công ước Quốc tế về buôn bán động vật bị đe dọa (CITES), ốc cối cần được đưa vào danh mục được pháp luật bảo vệ

Ốc cối là loại động vật thân mềm, có nọc độc, sống chủ yếu sống ở các vùng biển nhiệt đới trong những rạn san hô Chúng được biết đến là những loài có giá trị kinh

tế cao nhờ màu sắc và hoa văn đẹp mắt Vỏ ốc cối được khai thác để làm đồ trang sức, mỹ nghệ, đồ lưu niệm được nhiều người ưa chuộng Chính điều này sẽ làm tăng mối đe dọa cho các loài ốc cối nếu con người tiếp tục khai thác quá mức mà không có biện pháp bảo vệ

Bên cạnh giá trị kinh tế, các loài ốc cối còn được biết đến như là một loại thuốc

để chữa các cơn đau mạn tính, ung thư và nhiều bệnh khác nhờ độc tố chết người ẩn sau lớp vỏ đẹp Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang bào chế thuốc chữa trị cho các bệnh thần kinh, ung thư, thuốc giảm đau Thuốc tổng hợp bào chế từ độc tố ốc cối

có tác dụng giảm đau gấp hàng nghìn lần morphine mà không gây nghiện

khoa học chỉ mới chiết xuất và phân tích được khoảng 100 độc tố từ nguồn tiềm

năng chứa tới 70.000 độc tố ốc cối Do đó, các nghiên cứu sâu hơn về ốc cối và độc

tố ốc cối là rất cần thiết và vẫn đang tiếp tục tiến hành

Chính những giá trị to lớn cùng với những vấn đề đáng lo ngại trên, chúng tôi sử

dụng ốc cối làm đối tượng nghiên cứu chính Đề tài “Nghiên cứu thành phần, cấu trúc, độc tính tuyến nọc độc của ba loài ốc cối Conus striatus, Conus textile Conus vexillum tại vùng biển Nam Trung Bộ Việt Nam ” sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về vai

trò của ốc cối mà cụ thể là độc tố ốc cối trong y dược Trên cơ sở đó đề ra các biện pháp quản lý, bảo vệ và khai thác hợp lý góp phần bảo tồn nguồn lợi ốc cối ở Việt Nam đồng thời định hướng cho các nghiên cứu độc tố chuyên sâu

Mục tiêu của đề tài

 Giải phẫu tách tuyến độc của ba loài ốc cối, khảo sát mối quan hệ giữa các thành phần tuyến độc và cấu trúc răng kitin với chế độ ăn của ba loài ốc cối đại diện cho ba phương thức dinh dưỡng khác nhau

 Tách chiết và tinh chế độc tố ốc thô, định hướng cho các nghiên cứu sâu hơn về xác định cấu trúc, trình tự, chức năng của các peptide độc tố có hoạt tính sinh học ứng dụng trong y dược

 Thử nghiệm độc tính trên chuột đối với loài có độc tính cao trên cơ sở đó khuyến cáo người dân có biện pháp phòng tránh

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1.1 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và sinh thái môi trường đảo Cù Lao Chàm và ven bờ Quảng Nam

Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô Nhiệt độ trung bình năm 20-21oC Lượng mưa trung bình 2000-2500mm, nhưng phấn bố không đều theo thời gian và không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng, mưa tập trung vào các tháng 9 - 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa hải đảo nên nhiệt độ nước biển cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí Nhiệt độ nước biển dao động trong khoảng ừ 22,5 – 30,5o C Nhiệt độ nước biển cao nhất thường xảy ra vào tháng 7 – 8 hàng năm Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau tương ứng với thời kỳ rét và khô, lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ nước giảm thấp vào tháng 1 đến tháng 3 hàng năm Lượng mưa cao nhất thường xảy ra vào tháng 9 – tháng 10

Cù Lao Chàm là một cụm đảo xã đảo Tân Hiệp, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, nằm cách bờ biển Cửa Đại 15 km Cù Lao Chàm bao gồm 8 đảo: Hòn Lao, Hòn Dài, Hòn Mồ, Hòn Khô mẹ, Hòn Khô con, Hòn Lá, Hòn Tai, Hòn Ông Đây còn là một địa điểm du lịch có khí hậu quanh năm mát mẻ, hệ động thực vật phong phú, đặc biệt là nguồn hải sản và nguồn tài nguyên yến sào Các rạn san hô ở khu vực biển Cù Lao Chàm cũng được các nhà khoa học đánh giá cao và đưa vào danh sách bảo vệ Tháng 10 năm 2003, Khu Bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm được thành lập để giữ gìn sinh vật hoang dã trên đảo, là 1 trong 15 khu bảo tồn biển của Việt Nam vào thời điểm 2007 Do địa thế các đảo chụm lại với nhau tạo thành vịnh kín, đồng thời cũng là bức tường bảo vệ các rạn san hô, nhờ thế mà nơi đây tạo thành hệ sinh thái, nó còn là nơi trú ngụ của nhiều loài ốc như ốc đụn, ốc cối

Phân bố hệ sinh thái ở Cù Lao Chàm:

Các rạn san hô phân bố chủ yếu ở phía Tây và Tây Nam đảo Hòn Lao và xung quanh các đảo nhỏ với tổng diện tích khoảng 165 ha Các rạn san hô này phát triển

tốt với các loài ưu thế thuộc các chi Acropora, Montipora và Goniopora

Vùng phía Bắc và phía Đông đảo chính Cù Lao Chàm, chủ yếu là rạn đá dốc đứng, các nguồn lợi sinh vật khó tồn tại và phát triển ở khu vực này

Vùng phía Nam của Cù lao Chàm, xen kẽ giữa các rạn san hô là các bãi cát và thảm cỏ biển phát triển như ở bãi Bắc, bãi Ông, bãi Chồng, bãi Bìm, bãi Hương và bãi Nôm Diện tích các bãi cát và thảm cỏ biển được ước tính lên đến 75 ha Hải sâm cũng có thể phân bố ở khu vực này

1.1.2 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và sinh thái môi trường vịnh Vân Phong

Vịnh Vân Phong nằm cách xa Nha Trang về phía Bắc 60km theo đường bộ Vịnh Vân Phong nằm giới hạn trong khoảng 109o10’ - 109o26’ kinh độ Đông và 12o29’ -

12o48’ vĩ độ Bắc Đây là một vịnh lớn, sâu và tương đối kín của Việt Nam Tổng diện tích của vịnh khoảng 46.000 ha trong đó diện tích mặt nước khoảng 41.000 ha, diện tích các đảo khoảng 5.000 ha (bao gồm đảo Hòn Lớn, Hòn Bịp, Hòn Mỹ Giang, Hòn Hèo và các đảo nhỏ khác ở Bắc và Tây Bắc Hòn Lớn) Phần diện tích

có độ sâu nhỏ hơn 10m là 16.750 ha chiếm hơn 36 %, còn lại 64% diện tích của vịnh có độ sâu từ 10m – 40m

Vịnh Vân Phong bao gồm 3 vùng nhỏ: vịnh Vân Phong phía ngoài; vũng Bến Gỏi ở phía bắc và vũng Cổ Cò - Lạch Cửa Bé ở phía đông bắc Địa hình đáy vũng Bến Gỏi không phức tạp lắm, chỉ những nơi có san hô thì nền đáy mới có sự gồ ghề, lồi lõm Độ sâu lớn nhất trong khu vực đạt 18 m, sự phân bố các đường đẳng sâu theo một khoảng cách tương đối đồng đều, song song với nhau và song song với đường bờ

Địa hình đáy phần vịnh Vân Phong hoàn toàn khác với địa hình đáy vũng Bến Gỏi Đáy vịnh tương đối bằng phẳng tạo thành một máng lớn, lòng máng thoi, nghiêng dần về phía cửa vịnh, sự phân bố các đường đẳng sâu có dạng ngoằn nghèo, uốn lượn và phân không không đều Vũng Cổ Cò - Lạch Cửa Bé tạo ra do sự

có mặt của đảo Hòn Lớn và bán đảo Hòn Gốm Địa hình đáy ở đây rất đơn giản: độ sâu tăng từ hai bờ lạch ra giữa dòng Mặt cắt ngang hình chữ V với độ sâu lớn vì ở đây là một thung lũng hẹp và sâu

Vịnh Vân Phong nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Nam Trung

Bộ với hai mùa gió chính thịnh hành trong năm (gió mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam) và chịu ảnh hưởng mạnh bởi chế độ gió địa phương (gió Tu Bông khô lạnh, gió tây khô nóng và cả gió đất biển) Nhiệt độ nước biển dao động trong khoảng từ 23,8 – 30,6oC Nhiệt độ nước biển cao nhất thường xảy ra vào tháng 5 – 9 hàng năm, bao gồm hai đỉnh tháng 5-6 và đỉnh tháng 9, trong đó đỉnh tháng 5-6 thường là cực trị chính Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau tương ứng với thời

kỳ rét và khô, lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ nước giảm thấp vào tháng 1 đến tháng 3 hàng năm, nhiệt độ thấp nhất ghi nhận được vào tháng 1 năm 2006 là 23,6oC

Lượng mưa cao nhất thường xảy ra vào tháng 10 – 11 Ngoài ra lượng mưa còn

có một đỉnh phụ thứ hai xảy ra vào tháng 5 – 6 hàng năm được gọi là mưa tiểu mãn Điểm đặc biệt cần chú ý là đôi khi tuy được là mưa tiểu mãn nhưng lượng mưa vào thời này đôi khi vượt quá lượng mưa vào tháng 10 – 11 hàng năm

Do sông suối ngắn, hàm lượng vật lơ lửng ở vịnh Vân Phong thường thấp, chúng dao động trong khoảng 0,2 – 1,2mg/l, đặc biệt cực trị hàm lượng vật lơ lửng cao (1,9mg/l) xảy ra vào tháng 12 năm 2006

Rạn san hô trong vịnh Vân Phong có diện tích tổng cộng 1.398ha, phân bố chủ yếu ở:

- Vịnh Bến Gỏi có diện tích 584,3ha, phân bố chủ yếu ở Hòn Bịp, Hòn Ó, Hòn Dút, Cùm Meo, Rạn Trào, Rạn Tướng, ven bờ Tây Bắc vịnh Vân Phong cũng với hàng lọat bãi cạn ngầm kích thước nhỏ tồn tại trong khu vực

- Bờ Đông vịnh Vân Phong diện tích 476,6ha phân bố ở Đông Bán đảo Hòn Gôm, Lạch Cổ Cò, Hòn Tre và một số đảo nhỏ phía Bắc Hòn Lớn

- Ở ven bờ Tây Nam vịnh Vân Phong diện tích 337,1ha phân bố ở Mũi

Dù, Hòn Khói, Mỹ Giang, Bãi Cỏ, và một vài bãi cạn ngầm nằm cách ly với bờ không xa

1.1.3 Đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, sinh thái và môi trường đảo Lý Sơn và ven bờ Quảng Ngãi

Vùng biển Quảng Ngãi có một đảo lớn là Lý Sơn (cù lao Ré) và một đảo nhỏ là đảo Bé Ven bờ quanh đảo có nhiều rạn đá, san hô bao bọc đã hình thành hệ sinh thái biển khá đặc sắc và nguồn lợi thủy sản phong phú, có thể khai thác, bảo tồn

nhiều loài đặc sản biển có giá trị

Vùng biển Quảng Ngãi chịu ảnh hưởng chung của chế độ khí tượng, thủy văn vùng biển khu vực từ Quảng Nam tới Khánh Hòa Chế độ gió mùa Đông Bắc xảy ra

từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, do ảnh hưởng của địa hình nên gió mùa Đông Bắc

bị lệch hướng trở thành Bắc và Tây Bắc Từ cuối tháng 3 đến giữa tháng 6, hướng gió thịnh hành từ Đông đến Đông Nam Giai đoạn từ cuối tháng 6 đến tháng 9, gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh, hướng gió thịnh hành Tây hoặc Tây Nam Tốc độ gió trung bình từ 2,5 - 4m/s, mạnh nhất có thể đạt tới 24 - 26m/s Thời kỳ chuyển tiếp giữa hai mùa, hướng gió chuyển dịch cùng với cường độ giảm dần

Nước biển Quảng Ngãi mang đặc trưng của vùng nước biển sâu, màu mặt nước xanh thẳm, độ trong suốt lớn, biển thoáng, hoàn lưu nước trao đổi trực tiếp với biển Đông Nhiệt độ nước biển biến động lớn nhất xảy ra ở lớp nước mặt và giảm dần đến độ sâu 200m Nhiệt độ tầng nước mặt đạt giá trị cao nhất vào tháng 5, trung bình 28oC - 29,8oC; thấp nhất vào tháng 1, trung bình 22oC - 24,7oC

Độ mặn nước biển khá cao, có sự thay đổi theo mùa, nhưng biên độ dao động độ mặn giữa mùa khô và mùa mưa không lớn và độ mặn đều lớn hơn 32‰ Mùa gió Tây Nam, độ mặn tầng mặt ven bờ trung bình 32 - 33‰, ngoài khơi là 33,5 - 34,5‰; mùa gió Đông Bắc, nước biển có độ mặn cao khoảng 33,8 - 34‰

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ỐC CỐI

1.2.1 Hệ thống phân loại ốc cối

Họ ốc cối là một trong những họ có số lượng loài lớn trong ngành động vật thân mềm Cho đến nay, trên thế giới đã xác định được khoảng 700 loài, trong đó chủ

yếu thuộc giống Conus

1.2.2 Đặc điểm hình thái của ốc cối

Ốc cối (Conus spp.) là loài động vật thân mềm thuộc lớp chân bụng, ăn thịt và có

nọc độc Trên thế giới đã xác định được khoảng 700 loài (Cunha và cs, 2005) Ở nước ta ghi nhận có hơn 76 loài (Hylleberg và Kilburm, 2003) Những loài này đều

có đặc điểm chung là có màu sắc sặc sỡ với những hoa văn rất đa dạng (hình 1.1)

Vỏ hình chóp thuôn dài, to, dày, bằng đá vôi, chắc, nặng, xoắn theo chiều kim đồng

hồ Đầu có một xúc tu (râu), toàn thân liền trong vỏ bao bọc bởi một lớp nhầy Loài

ốc cối rất phổ biến Conus textile, hình ảnh minh họa cho ốc cối được trình bày ở

hình 1.2

Hình 1.1: Một số loài ốc cối ở Việt Nam

Hình 1.2: Ốc cối Conus textile

( http://grimwade.biochem.unimelb.edu.au/cone )

1.2.3 Đặc điểm sinh thái và phân bố

Hầu hết các loài ốc cối sống ở vùng biển nhiệt đới, vùng biển ấm, trong hoặc gần các rạn san hô, một số loài cận nhiệt đới được tìm thấy chủ yếu tại vùng dưới triều ở

độ sâu từ 10-30m và dưới các tảng đá ở vùng triều nông (Stewart và Gilly, 2005) Chúng có thể ẩn mình trong cát hoặc dưới các tảng đá, sỏi (Rockel và cs, 1995) Một số loài có thể sống ở các rừng ngập mặn, hoặc sống ở vùng nước sâu đến 400m (Rockel và cs, 1995) Ốc cối thường sống đơn độc, tuy nhiên ở một số khu vực đặc biệt vẫn có thể tìm thấy chúng với một số lượng lớn do môi trường sống thích hợp Giống ốc cối thường phân bố ở vùng vĩ độ giữa 40o Bắc và 40o Nam, chủ yếu ở các vùng biển: Ấn độ - Thái Bình Dương, Panamic, Caribbean, Peru, Patagonic, Tây và Nam Phi và Địa Trung Hải Một số loài có thể phân bố ở vĩ độ trên 40o như

ở Nam Phi, Nam Australia, Nam Nhật Bản và biển Địa Trung Hải Nhìn chung, ốc cối xuất hiện ở hầu hết các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhưng đa dạng loài chủ yếu tập trung ở vung biển Ấn Độ Dương đến Tây Thái Bình Dương Chúng đạt đến mật độ tối đa là 40 cá thể/m2, nhưng thường có số lượng ít phong phú (Kohn và

cs, 2001)

Tại Việt Nam, ốc cối phân bố chủ yếu ở các vùng ven biển thuộc khu vực Nam Trung Bộ từ Đà Nẵng đến Kiên Giang và quanh các hải đảo (như Trường Sa, Hoàng

Sa, Côn Đảo) với khoảng 76 loài (Hylleberg và Kilburm, 2003)

1.2.4 Đặc điểm sinh sản

Sinh sản của ốc cối vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi, nhưng hầu hết các loài này đều có sự phân chia giới tính và thụ tinh trong Trứng được đẻ một lần trong năm (Kohn, 1961) Mỗi trứng được bao bọc bởi nhiều nang trứng, mỗi nang trứng lại chứa rất nhiều trứng khác nhau (hình 1.3) Ấu trùng và con non của ốc cối thường có hai hình thức chính: Dạng ấu trùng Veliger (ấu trùng bơi lội tự do), và dạng con non Veliconcha (có hình dáng gần giống cá thể trưởng thành) Thời kì đầu của quá trình phát triển thường bị hạn chế, bởi số lượng ấu trùng bị hao hụt rất nhiều Do đó, trong quá trình ương nuôi ốc cối thường gặp nhiều khó khăn Thời kì

ấu trùng sống ngoài khơi thường kéo dài khoảng từ 1 đến 50 ngày Vòng đời của ốc

cối kéo dài khoảng 10 – 15 năm trong tự nhiên, cũng như trong điều kiện nuôi nhốt

Hình 1.3: Vòng đời của ốc cối (Rockel và cs, 1995)

1.2.5 Chế độ ăn và phương thức săn mồi

Ốc cối là động vật ăn thịt (canivorous), chúng ăn mồi sống Thức ăn chính của chúng là các loài cá nhỏ (piscivorous), giun biển (vermivorous), nhuyễn thể (molluscivorous), và ngay cả các loài ốc cối khác (Terlau và Olivera, 2004; Olivera, 2002) Chúng có một cơ quan bắt mồi chuyên biệt là dải răng kitin (túi răng kitin) Răng kitin của ốc cối hõm sâu và có gai, giống như những cây lao thu nhỏ Ốc cối chỉ sử dụng răng kitin một lần, một khi răng kitin nào được sử dụng để tiêm nọc độc vào con mồi, nó sẽ được loại bỏ và ốc cối phải tái tạo lại răng mới

Khi ốc cối nhận ra đối tượng, vòi của chúng sẽ kéo dài ra, nhờ một lực co cơ những mũi tên từ ống vòi được phóng rất nhanh kèm theo một lượng lớn độc tố được phóng thích và làm tê liệt nhanh chóng con mồi Sự tấn công này chỉ xảy ra trong khoảng một phần nghìn giây Chất độc sẽ làm tê liệt con mồi và gây tử vong cho đối tượng trong thời gian rất ngắn Độc tố ốc cối chứa đựng hàng trăm các hợp chất khác nhau và thể hiện sự khác biệt giữa các loài khác nhau Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng, độc tố ốc cối cũng thay đổi tùy theo khẩu phần ăn, tùy theo mùa, và tùy theo từng vùng địa lí khác nhau (http://www.environment.gov.au/biodiversity/trade-

Loài ăn cá (piscivorous)

Ốc cối ăn các loài cá nhỏ được gọi là piscivorous Đối với loài ăn cá chúng có hai phương thức săn mồi: săn mồi dạng móc câu (hook and line hunting) và săn mồi dạng lưới (net hunting) Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy nọc độc ở loài này gây ra hai trạng thái tê liệt cho con mồi: tê liệt cứng (shock cứng) và tê liệt mềm Tê liệt cứng là khi tất cả các cơ đều co thắt lại cùng một lúc khiến con mồi trở nên cứng đờ trong khi tê liệt mềm các cơ không bị co thắt lại, con mồi trở nên mềm

nhũn

+ Săn mồi dạng móc câu (hình 1.4): ốc cối phóng răng kitin có móc gai để giữ chặt đồng thời tiêm chất độc vào con mồi, sử dụng vòi hút giống như cần câu cá, chúng sử dụng ống siphon-cơ quan như mũi để tìm kiếm con mồi xung quanh vùng

nước Nếu phát hiện mồi chúng sẽ mở rộng vòi (vòi có thể mở rộng gấp đôi chiều dài cơ thể) trong vòi có lao móc chứa nọc độc sẽ bắn vào cơ thể con mồi Nọc độc

từ lao móc là hỗn hợp của nhiều chất độc khác nhau sẽ xâm nhập vào cơ thể và làm

tê liệt con mồi, ban đầu con mồi sẽ co giật mạnh vài giây sau đó bất động và cứng

đờ Răng kitin có các gai móc buộc chặt con mồi vào vòi của nó, con mồi nhanh chóng được cuốn vào miệng để ốc có thể ăn Các loài ốc săn mồi theo cách này cần con mồi trở nên cứng đờ để có thể dễ dàng nuốt chúng Ví dụ minh họa cho loài ốc

ăn cá Conus purpurascens săn mồi dạng móc câu được mô tả ở hình 1.5

Hình 1.4: Phương thức săn mồi dạng móc câu

Hình 1.5: Conus purpurascens săn mồi dạng móc câu

+ Săn mồi dạng lưới (hình 1.6) : một hoặc nhiều con mồi bị bắt giữ thông qua vòi được mở rộng như lưới sau đó chất độc được tiêm vào chúng thông qua các gai móc

để làm tê liệt con mồi Một số loài có vòi hút ở ngoài giống như ngón tay làm con mồi nhầm tưởng là hải quỳ Phần miệng mở rộng trông giống như một cái bát san

hô hoặc nơi trú ẩn trên rạn san hô Ở các loài săn mồi theo cách này độc tố của chúng gây ra dạng tê liệt mềm, quá trính tiêu hóa con mồi sẽ kéo dài từ vài giờ đến vài ngày Chúng sẽ thải ra xương cá, răng kitin và có thể cát sỏi bị nuốt vào Ví dụ

minh họa ở loài Conus geographus săn mồi dạng lưới được mô tả ở hình 1.7

Hình 1.6: Phương thức săn mồi dạng lưới

Hình 1.7: Conus geographus săn mồi dạng lưới

Loài ăn nhuyễn thể (molluscivorous)

Ốc cối ăn các loài nhuyễn thể khác được goị là molluscivorous Chúng ăn vô số các động vật thân mềm biển khác bao gồm các loài ốc mitres, trochus, ốc tiền (cowries), olive shells, turbo snails, conch snails và một số loài ốc cối khác Sau khi phóng răng kitin đâm vào mục tiêu, con mồi được đưa cẩn thận vào miệng (miệng

có thể đưa vào trong vỏ qua khe hở của vỏ) để bắt đầu tiêu hóa con mồi Những loài

ốc cối có thể giết và nuốt những con mồi lớn hơn chúng Đã có tài liệu ghi nhận ốc cối có thể nuốt những con mồi bằng nửa trọng lượng của chúng (Journal Molluscan Studies 73/2/123)

Loài ăn giun biển (vermivorous)

Ốc cối ăn các loài giun biển được gọi là vermivorous, đây là nhóm lớn nhất trong

giống Conus, săn chủ yếu giun biển/giun nhiều tơ, chúng sử dụng hệ thống phân

phối độc tố tương tự như ốc ăn cá và nhuyễn thể Khi con mồi bị tiêm nọc độc và tê liệt, ốc cối sẽ nhanh chóng tiêu hóa chúng Hầu hết các loài ăn giun biển thường không gây độc cho con người do tính chất vốn có của nguồn thức ăn Răng kitin của các loài này thường dài 0.5-4mm (trong khi loài ăn cá là 5-12mm) (Bingham và cs, 2010)

1.3 TUYẾN NỌC ĐỘC VÀ ĐỘC TỐ ỐC CỐI

1.3.1 Cấu tạo các bộ phận của tuyến nọc độc

Đặc tính của ốc là loài di chuyển chậm nên dễ bị các loài động vật ăn thịt khác tấn công Do đó, muốn tồn tại và phát triển cơ thể chúng phải có cấu tạo đặc biệt để thích nghi với điều kiện môi trường Cơ quan đó chính là tuyến độc Tuyến độc tiết

ra nọc độc giúp chúng bắt những con mồi xa dễ dàng bằng cách tấn công làm tê liệt con mồi, mặt khác tuyến độc còn là vũ khí giúp chúng tự vệ cũng như tiêu diệt kẻ thù

Marshall và cs (2002) nghiên cứu về sự sản sinh độc tố và các yếu tố liên quan

đến giải phẫu của Conus californicus Nghiên cứu đã mô tả cấu trúc mô học của ống

dẫn độc và túi răng kitin đồng thời cho biết chức năng của các bộ phận trong tuyến

nọc độc của C californicus Kết quả cho thấy phần đầu ống dẫn độc là một lớp biểu

mô phức tạp chuyên biệt cho hoạt động vận chuyển chất độc, phần ống dẫn độc ngoại biên bao gồm một loạt các biểu mô khác nhau và các tế bào dạng hạt, các hạt này còn được tìm thấy trong khoang của ống dẫn độc Phần ống dẫn giữa khoang của ống dẫn độc và hầu rất hẹp và được cấu tạo bằng một loại tế bào đặc biệt không

rõ chức năng Các hạt cũng được tìm thấy trong khoang của từng răng kitin và trong túi răng

Tuyến nọc độc của ốc cối gồm các bộ phận : túi nọc độc, ống dẫn độc, vòi hút, túi răng kitin (hình 1.8)

Hình 1.8: Cấu tạo tuyến nọc độc của ốc cối

+ Túi nọc độc: hình lưỡi liềm, màu trắng sữa, nằm vuông góc với trục của cơ

thể, lõm về phía đỉnh vỏ, lồi ra về phía ngược lại Túi nọc độc là cơ quan lớn nhất

trong tuyến nọc độc, có chức năng tiết ra độc tố, đồng thời tạo ra áp lực khi bơm

độc tố vào con mồi

+ Ống dẫn độc: là đường dẫn chính trong tuyến nọc độc, có vai trò dẫn chất độc từ

túi nọc độc đi tới răng kitin để tiêm vào con mồi, có màu vàng nhạt, trong cơ thể ốc nó cuộn thành bó nằm trong phần lõm của túi nọc độc nằm ở mặt phải và phía sau của hầu

+ Vòi hút: là phần cuối cùng của tuyến nọc độc, rỗng phía trong, hình chóp cụt,

lớn hơn ở phần nối với hầu, nhỏ hơn đối với phần còn lại, có khả năng thay đổi kích

Ống dẫn độc

Túi độc Túi răng kitin

Vòi hút

thước và độ đàn hồi rất tốt Khi tấn công con mồi, vòi hút sẽ phình to lên hút con mồi vào bên trong đưa đến nhánh ngắn của túi răng kitin và răng kitin được phóng vào, tiếp đến chất độc sẽ được bơm đầy làm tê liệt con mồi Cấu trúc mô học của vòi hút là lớp tế bào cơ vân, chính cấu trúc này giải thích cho khả năng đàn hồi và sức chứa đựng lớn

+ Túi răng kitin (dải răng kitin): chứa các răng kitin Dải răng này bao gồm hai

nhánh như hai cánh tay Nhánh dài có màu đỏ ở phần nối với ống dẫn và vàng nhạt

ở phần còn lại, nhánh còn lại trong suốt Phía cuối túi răng kitin này có tế bào odontoblast (tế bào tạo răng) có vai trò tạo ra các răng kitin Các răng kitin ban đầu mềm sau đó trở nên cứng khi chúng di chuyển từ nhánh dài đến nhánh ngắn, quá trình đi tới nhánh ngắn răng kitin đi song song dọc theo túi

Răng kitin của Conus spp giống như kim tiêm trong suốt, khi tiêm vào cơ thể

con mồi răng kitin sẽ được giữ lại trong cơ thể, răng này có vai trò trực tiếp đưa chất độc vào cơ thể con mồi Trên răng có các ngạnh để giữ răng kitin lại trong con mồi Tùy từng loài sẽ có kích thước răng kitin khác nhau Có những loài răng là những kim tiêm rất nhỏ yếu, có loài răng kitin lại rất cứng và chắc Các ngạnh của kim tiêm giống như các ngạnh của lưỡi câu Tất cả răng kitin các loài ốc cối có ngạnh đầu, một số có ngạnh thứ hai, ngoài ra còn tìm thấy một số rất ít loài có ngạnh thứ ba Lưỡi răng kitin có vai trò cắt và mở rộng diện tích tiếp xúc khi phóng kim tiêm vào con mồi Đường răng cưa là một dãy răng nhỏ chạy dọc phía trong thân răng kitin từ ngạnh đầu xuống gần giữa răng kitin Các răng nhỏ này có kích thước lớn dần từ đỉnh đến giữa thân răng kitin Hầu hết tất cả các loài có một hàng răng nhỏ, chỉ một số ít có hai hàng, một số loài không có đường răng cưa này (Franklin và cs, 2007)

Tùy thuộc vào loại con mồi mà phương thức tấn công bằng răng kitin cũng khác nhau, loài ăn cá chỉ dùng một răng để bắt con mồi, trong khi đó, loài ăn nhuyễn thể tiếp tục tiêm độc tố vào con mồi sau khi tấn công Quan sát cho thấy loài ăn nhuyễn thể có thể dùng đến nửa túi răng kitin để bắt một con mồi (Terlau và Olivera, 2004) Răng kitin chỉ được sử dụng một lần để tiêm vào con mồi sau đó chúng sẽ bị loại,

các loài ốc cối sẽ tiếp tục tạo ra các răng kitin mới nhờ các tế bào tạo răng odontoblast Cấu trúc răng kitin điển hình của ốc cối được trình bày ở hình 1.9

Hình 1.9: Cấu trúc điển hình răng kitin của ốc cối (Franklin và cs, 2007)

Cùng với hính thái, màu sắc, vân trên vỏ, răng kitin đóng vai trò quan trọng trong định danh loài và phân biệt các loài cận giống Những nghiên cứu trước đây cho thấy sự đa dạng đáng kể trong cấu trúc và hình thái răng kitin

Kohn và cs (1972) nghiên cứu răng kitin của Conus imperialis bằng kính hiển vi

điện tử đã làm sáng tỏ cấu trúc và mối liên hệ giữa các bộ phận : đỉnh, các ngạnh, lưỡi cắt, đường răng cưa, nếp gấp bên ngoài, trục thân và đáy Nhóm tác giả cũng

đề xuất các vai trò chức năng của các bộ phận này trong việc bắt mồi

Marsh (1977) nghiên cứu giải phẫu dải răng kitin của 1 loài ăn cá (Conus striatus), 1 loài ăn nhuyễn thể (Conus marmoreus) và 2 loài ăn giun biển (Conus flavidus và Conus lividus) Kết quả giải phẫu túi răng kitin của 4 loài đều có 2

Gai trước

Gai thứ 3

Gai thứ 2

Lưỡi Thân răng

Cựa đáy

nhánh Nhánh ngắn thông với ống tiêu hóa, nhánh dài cong lên bên phải của ống tiêu hóa Các răng ở nhánh ngắn với đầu răng hướng theo trục của nó, hướng về phía mở của túi răng trong khi các răng ở nhánh dài các đầu của chúng hướng vô định hoặc về phía ngoại biên Phía cuối của túi răng có các tế bào odontoblasts chịu

trách nhiệm cho việc tạo răng Quan sát răng kitin của 2 loài Conus lividus và Conus striatus dưới kính hiển vi điện tử cho thấy ở C lividus chiều dài 1 răng là

1.4mm, mỗi răng có thân hình trụ mang 1 ngạnh đơn và 1 lưỡi ngắn ở đầu và 1 cựa

đáy nhỏ Ở C striatus chiều dài 1 răng là 7mm có 1 ngạnh và 1 lưỡi và ngạnh gắn

với nhau với các đầu uốn cong

James (1980) nghiên cứu cấu trúc răng kitin của 22 loài ốc cối ở vùng biển Ấn Độ-Thái Bình Dương cho thấy 3 nhóm riêng biệt dựa trên phương thức săn mồi: 6 loài ăn cá, 3 loài ăn nhuyễn thể và 13 loài ăn giun biển Răng kitin của các loài ăn

cá gồm 2 loại cơ bản: loại thứ nhất 2 ngạnh với đầu gai uốn cong, không có cựa đáy; loại thứ hai có 2 ngạnh sắp xếp ở phía trước, phần lưỡi có cấu trúc răng cưa gần hết chiều dài của nó, không có cựa đáy Loài ăn nhuyễn thể răng kitin có 2 ngạnh phía trước, có đường răng cưa, một số loài có cựa đáy Răng kitin của loài ăn giun biển cho thấy sự biến dị loài cao hơn loài ăn cá và nhuyễn thể, đặc trưng bởi 2 ngạnh ở trước, vùng răng cưa gần đỉnh, lưỡi kim ở vị trí cựa đáy

Nishi và Kohn (1999) sử dụng các đặc điểm định tính và định lượng dựa trên cấu trúc răng kitin để xếp 11 loài ốc cối thu ở vùng biển Ấn Độ- Thái Bình Dương thành 3 nhóm riêng biệt: sự hiện diện hay vắng mặt của 1 hoặc 2 ngạnh và lưỡi, đường răng cưa liên tục hay gián đoạn, tỉ lệ của ngạnh đầu, ngạnh hai, lưỡi, đường răng cưa, chiều rộng thân và chiều rộng đáy với chiều dài răng, tỉ lệ giữa chiều dài răng và chiều dài thân

Franklin và cs (2007) nghiên cứu hình thái răng kitin của 22 loài ốc cối ở các vùng ven biển Ấn Độ (hình 1.10), trong đó có 8 loài lần đầu tiên được mô tả Kết quả cho thấy sự khác biệt trong cấu trúc răng kitin ở các loài này và phân loại các loài nghiên cứu làm ba nhóm: Nhóm A gồm các loài ăn cá (có 3 ngạnh với các đầu gai uốn cong, không có đường răng cưa, eo, lưỡi kim, cựa đáy) Nhóm B ăn nhuyễn

thể (1 ngạnh và 1 lưỡi hoặc lưỡi thay bằng ngạnh thứ 2, đường răng cưa dài kết thúc

ở chỗ lồi lên của lưỡi kim, có hoặc không có eo, không có cựa đáy) Nhóm C ăn giun biển (1 ngạnh và 1 lưỡi, có đường răng cưa, có cựa đáy, có eo răng)

Sự phân chia các loài dựa trên cấu trúc răng kitin được trình bày ở bảng 1.1 Nghiên cứu còn cho thấy cấu trúc răng kitin chuyên biệt cho từng loại con mồi và rất có giá trị trong việc phân loại các loài ốc cối khi chưa biết rõ các đặc điểm khác Bằng việc kết hợp cả hai phương pháp nghiên cứu từ kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử nhóm nghiên cứu cho kết quả mô tả đáng tin cậy hơn so với những nghiên cứu chỉ dùng một phương pháp như trước đây Đồng thời làm rõ một

số lỗi nhỏ ở những tài liệu trước của 6 loài C amadis, C betulinus, C inscriptus, C monile, C leopardus và C tessulatus

Hình 1.10: Hình thái răng kitin của một số loài ốc cối A Conus achatinus B, C: C striatus D: C lentiginosus E :C.amadis F: C araneosus G: C biliosus H : C caracteristicus I: C inscriptus J: C loroisii K: C monile L: C terebra M:

C textile N: C virgo

Bảng 1.1: Sự phân chia các loài ốc cối dựa trên cấu trúc răng kitin

(Franklin và cs, 2007)

Ba ngạnh; ngạnh 3 với đầu gai uốn

cong; không có đường răng cưa, eo

răng, lưỡi kim, cựa đáy

A Conus achatinus và Conus striatus

cá

1 ngạnh và 1 lưỡi hoặc lưỡi được

thay thế bằng ngạnh thứ 2; đường

răng cưa kéo dài đến chỗ nhô lên

của lưỡi kim; có hoặc không có eo;

không có cựa đáy

B C amadis, C araneosus và

C textile

Nhuyễn thể

1 ngạnh và 1 lưỡi hoặc lưỡi được

vùng biển Australia) Theo thống kê có khoảng một phần tư trường hợp người bị tử

vong khi bị ngộ độc do C geographus, nhưng thực tế thì rất ít gặp chúng trong tự

nhiên (Fegan và Andresen, 1997) Cho đến nay ghi nhận có khoảng 36 trường hợp

bị ngộ độc do loài trên trong các báo cáo y học (Olivera, 2002) Triệu chứng khi bị ngộ độc còn tùy thuộc vào từng loài ốc cối, có thể bị những vết thương rất nặng, hay tê liệt lan rộng, đến tê liệt hoàn toàn cơ thể (McIntosh và Jones, 2001) Hầu hết các loài ăn giun biển hay nhuyễn thể thì đều vô hại với con người Nhìn chung, các loài ăn cá thì đều gây tử vong cho động vật có xương sống (Kohn và cs, 1960)

Trong tự nhiên, các loài ốc cối thường không hung dữ, chúng thường chỉ tấn công với mục đích tự vệ Các vụ tai nạn chủ yếu xảy ra khi vùng da cơ thể bị tổn thương khi tiếp xúc với ốc cối, hoặc do dùng tay không có vật bảo hộ để bắt ốc cối

Ốc cối săn mồi bằng hệ thống nọc độc phát triển cao, có thể làm tê liệt con mồi trong vài giây đảm bảo cho việc bắt mồi và tránh bị các con cá lớn giành mất mồi Mỗi loài ốc cối sản sinh ra một loại độc tố riêng Độc tố đó tùy thuộc vào loài ốc săn mồi là cá, nhuyễn thể hay giun biển (Lewis, 2009) Độc tố không chỉ là vũ khí săn mồi mà còn được sử dụng để tự bảo vệ, cạnh tranh và cho những hoạt động sinh học khác (Olivera, 1997)

Độc tố của những loài ốc cối là hỗn hợp của nhiều peptide ngắn giàu liên kết disulfide và gốc cystein có hoạt tính gây độc thần kinh còn gọi là conotoxin Sự phân bố các gốc cystein tạo nên các peptide đặc trưng cho từng loài và hoạt tính sinh học của chúng cũng khác nhau Các peptide độc tố ốc cối có chiều dài ngắn hơn so với các loài có nọc độc khác ví dụ rắn hổ mang 68-80 acid amin, ốc ăn cá 13-15 acid amin Mỗi loài ốc chứa một loại độc tố riêng, mỗi loại độc tố lại là một hỗn hợp các peptide độc rất phức tạp, có cấu trúc và tính dược lý đặc trưng Mỗi loài ốc cối có các tương tác sinh học khác nhau, do đó sự phân hóa của độc tố là điều tất nhiên Ốc cối phân bố rộng rãi ở vùng biển nhiệt đới, mạng lưới phức tạp của các tương tác sinh học trong khu hệ sinh vật biển đa dạng như vậy tạo cơ hội cho mỗi loài ốc cối tích lũy thành phần độc tố đặc trưng, khác biệt với các loài khác trong quá trình tiến hóa của chúng (Olivera, 2002)

Tập tính ăn của các loài ốc sẽ dẫn đến sự khác nhau trong thành phần của conotoxin, điều này giải thích cho sự đa dạng của các peptide độc tố Hầu hết conotoxin ở các loài ốc ăn cá có sự đa dạng hơn các loài ăn giun và nhuyễn thể (Olivera, 1985)

Các peptide độc tố ốc cối được chia thành hai nhóm lớn: nhóm giàu liên kết disulfide và nhóm không giàu liên kết này (hình 1.11) Ở các conotoxin giàu liên kết disufide các nhóm cys được tìm thấy với tần suất lớn, phần lớn các nhóm cys được phân tách bởi 0-6 amino acid Ở nhiều conotoxin nhiều cặp góc cys ở cạnh nhau đã

được tìm thấy Sự sắp xếp các nhóm chức cys trong trình tự gốc giới hạn ở một vài kiểu Nhìn chung, mỗi kiểu liên quan đến những liên kết disulfide đặc trưng và các kiểu liên kết cys lại đặc trưng cho các superfamily mã hóa cho peptide đó Trong nhiều trường hợp có thể là chỉ thị cho các mục đích dược lý của các conopeptide (Terlau và Olivera, 2004)

Các conopeptide thường có khối lượng nhỏ, phần lớn conotoxin giàu liên kết disufide có chiều dài khoảng 10-30 amino acid, trong khi chiều dài đoạn polypeptide từ các độc tố khác thường khoảng 40-80 amino acid Mặc dù kích thước nhỏ nhưng sự đa dạng trình tự giữa các loài là rất đáng kể (Olivera và cs, 1999) Một đặc tính khác của conopeptide là sự hiện diện của các amino acid bổ sung sau dịch mã với tần suất lớn ở một vài họ connopeptide (Craig và cs, 1999) Chúng bao gồm một số amino acid phổ biến (hydroxyproline, O-glycosylated Ser hay Thr) hoặc một số loài khác ít phổ biến [6-Br-Trp (Jimenez và cs, 1997), γ-carboxy-Glu (McIntosh và cs, 1984), D-amino acids (Jimenez và cs, 1996), sulfated-Tyr (Loughnan và cs, 1998)] Tuy nhiên, tất cả các conopeptide đều được dịch mã thông qua cơ chế ribosome, và mRNA mã hóa cho từng đoạn peptide có thể được xác định trong tuyến độc

Hình 1.11: Sơ đồ độc tố ốc cối gồm các superfamily, kiểu liên kết disufide và các đích dược tính đã được biết đến Các peptide độc tố ốc cối chia làm 2 nhóm: các conotoxin giàu liên kết disulfide và nhóm không giàu liên kết này Ở đây chỉ trình bày các superfamily của các peptide giàu liên kết disulfide Danh pháp sử dụng theo McIntosh và cs (1999) và Olivera (2002)

Các conotoxin ban đầu là các tiền peptide với ba vùng trình tự: vùng trình tự tín hiệu (vùng “pre”) tại vị trí NH2 cuối của khung đọc mở(khoảng 20-25 acid amin) tiếp theo là vùng chuyên biệt (vùng “pro”) ở vị trí COOH- cuối của khung đọc mở (thường 30-40 acid amin) và vùng độc tố trưởng thành luôn hiện diện một bản sao duy nhất (từ 8->40 acid amin, phần lớn từ 12-30 acid amin), đây là vùng có chức năng hoạt tính sinh học của độc tố ốc cối sau khi qua quá trình xử lý Trình tự tín hiệu được bảo tồn ở mức độ cao trong khi vùng độc tố trưởng thành lại cho thấy tỉ

lệ biến đổi cao còn tỉ lệ biến đổi ở vùng “pro” thì ở mức bình thường Sự phân cắt protein của tiền conopeptide để tạo ra các độc tố chức năng cuối cùng là một bước bắt buộc trong sự trưởng thành của các peptide ốc cối Cơ chế biến đổi sau dịch mã của conopeptide cũng đã được nghiên cứu, các loài ốc cối có enzyme biến đổi sau dịch mã trong tuyến nọc độc của chúng, enzyme này có một tín hiệu nhận biết trong vùng “pro” Sự hiện diện của tín hiệu như vậy trong một tiền peptide lựa chọn

enzyme sau dịch mã và chỉ thị enzyme này biến đổi các nhóm amino acid chuyên biệt trong vùng độc tố trưởng thành Như vậy, vùng “pro” của tiền conopeptide quy định vị trí liên kết cho các enzyme biến đổi sau dịch mã Một ví dụ minh họa cho quá trình biến đổi sau dịch mã của ω-conotoxin MVIIA được trình bày ở hình 1.12 (Bingham và cs, 2010)

Hình 1.12: Quá trình phân cắt tạo peptide trưởng thành của MVIIA conotoxin MVIIA ban đầu gắn liền với một trình tự tín hiệu và một vùng pre- pro Các độc tố trưởng thành được tách ra từ các thành phần ban đầu bằng sự phân cắt protein bởi 2 emzymes: Tex31 và carboxypeptidase Để trở thành có hoạt tính sinh học, các độc tố trưởng thành phải trải qua một quá trình chế biến thông qua biến đổi sau dịch mã với 2 ezymes bổ sung: protein disulfide isomerase và peptidyl-glycine-α-amidating monooxygenase để hình thành cầu nối disufide thích hợp và amin hóa C cuối cùng Kết quả là một peptide MVIIA đầy đủ chức năng)

(ω-Vùng pre-pro và độc tố trưởng thành của MVIIA Vị trí cắt Xử lý để tạo thành C cuối có nhóm amin

Trình tự tín hiệu (vùng pre) Vùng pro Vùng độc tố trưởng thành

Phân cắt protein vùng độc tố trưởng thành với 2 enzyme Tex31 và carboxypeptidase

Biến đổi sau dịch mã với 2 enzyme protein dissulfide isomerase và peptidylglycine α- amidating monooxygenase

Peptide trưởng thành được gập lại

1.3.2.1 Phân loại độc tố ốc

Độc tố ốc cối được phân ra thành 6 superfamily (A-, M-, O-, P-, S-, và T) dựa trên khung cystein của chúng, sự tương đồng của trình tự pre-pro của gen, kiểu cuộn

và tác dụng sinh lý (Olivera và cs, 2006) Các độc tố trong một superfamily có thể

có các đích tác dụng khác nhau như ức chế hoặc kìm hãm đối với một kênh ion hoặc receptor gắn với protein G đặc trưng (Becker và Terlau, 2008) Chúng được biết có hoạt tính antinoceptive, chống động kinh, bảo vệ tim, bảo vệ thần kinh, do

đó chúng trở nên các công cụ hữu ích trong nghiên cứu ung thư và rối loạn tâm lý (Bingham và cs, 2010) Các superfamily và mục tiêu tác dụng được trình bày ở

bảng 1.2

Superfamily A gồm 4 họ độc tố: α-, αA-, κA- và ρ-conotoxin Trong đó α-, và

αA-conotoxin là các nAChR đối kháng, κA- conotoxin tấn công vào các kênh K+trong khi ρ-conotoxin tấn công vào các a1B adrenoceptor α-conotoxin ngăn cản các thụ thể acetylcholine nicotinic (nAChR) Các α-conotoxin có chứa từ 12 đến 25 acid amin và có 4 cystein, tạo nên hai liên kết disulfide α-conotoxin SII có chứa 6 cystein và 3 liên kết disulfide Việc ức chế các thụ thể này cho thấy có liên quan trúc tiếp đến việc học, antinoception, nghiện nicotin, và rối loạn thần kinh thuộc bệnh Parkinson và Alzheimer

Superfamily M nhỏ hơn, có hai họ là µ- và ψ-conotoxin Psi (ψ)-conotoxin tấn

công vào kênh nAChR, trong khi mu (µ)-conotoxin làm nghẽn kênh natri phụ thuộc điện thế (voltage) Nav trong các tế bào dễ bị kích thích như cơ, tim, mô cơ xương và

mô thần kinh Với kích thước trung bình, 22 acid amin, µ-conotoxin có 6 cystein và

3 liên kết disulfide

Superfamily O là lớn nhất và có 5 họ: µO-, δ-, ω-, κ- và γ-conotoxin Cả hai họ

µO- và δ-conotoxin tấn công kênh Nav ( khác vùng với µ-conotoxin) trong khi các

họ khác tương ứng tấn công các kênh Ca2+, kênh K+ và kênh Pacemaker conotoxin có chứa khoảng 30 acid amin và có bản chất kỵ nước mạnh

δ-Superfamily P chỉ chứa một họ gây chứng co cứng cơ Các độc tố này gây chứng

liệt cơ (spastic paralysis) nhưng phân tử của chúng vẫn chưa xác định được Một ví

dụ của conotoxin gây liệt cơ là Tx9a, là một peptide chứa acid glutamic gamma

carboxy được tìm thấy trong độc tố của loài ốc ăn nhuyễn thể là Conus textile Sự

biến đổi sau khi phiên dịch mã (post-translational modifications, PTMs) trong các conotoxin là phổ biến và thay đổi, đặc điểm này làm làm tăng tính đa dạng sinh học

và khả năng tấn công mục tiêu

Superfamily S cũng chỉ có một họ, tách ra từ Conus geographus, cũng chưa được

biết rõ Họ σ-conotoxin có peptide khá lớn, 41 acid amin, chứa 8 cystein và 4 liên kết disulfide Họ này có đặc điểm hóa học rất khác so với các họ đã nói trên Chúng

là antagonist của thụ thể 5HT3, có đáp ứng kích thích kéo theo trong neuron khi serotonin liên kết (5-hydroxytryptamine)

Cuối cùng là superfamily T bao gồm hai họ là τ- và χ-conotoxin Các peptide

thuộc các họ này có 4 cystein và hai liên kết disulfide τ-conotoxin ức chế kênh Ca2+ pre-synap trong khi χ-conotoxin ức chế NET (chất vận chuyển Norepinephrine) Các lớp nhỏ hơn của các conopeptide không được xếp vào các superfamily nói trên Chúng hoặc là chỉ chứa một liên kết disulfide hoặc có bản chất tuyến tính không chứa cystein

Bảng 1.2: Các superfamily của conotoxin (Bingham và cs, 2010) Super-

K+

α-Iml ρ-TIA αA-PIVA κA-SIVA

K+

Μ-GIIIA Ψ-PIIIE κM-RIIIK

µO-MrVIA δ-TxVIA ω-MVIIA κ-PVIIA γ-PnVIIA

τ-TxIX χ-MrIA

Glutamate(NMDA)

RF amide Neurotensin

Pr1 CNF-Sr2 Contulakin

C parius

C spurius

C geographus

1.3.2.2 Tác dụng của độc tố ốc cối

Các conotoxin là các propeptide chúng được enzym endoprotease phân cắt để tạo thành các peptide độc cuối cùng Các peptide này có kích thước nhỏ, tương đối dễ tổng hợp, cấu trúc ổn định, tác dụng vào các mục tiêu chuyên biệt làm cho chúng trở thành các đầu dò (probe) lý tưởng trong dược học Đa số các độc tố ốc đều có liên quan đến sự giảm đau đớn và được dùng trong trị liệu giảm đau

Tín hiệu thần kinh từ tủy sống đưa lên não cần có sự vận chuyển các ion canxi qua lại màng tế bào tiền synap qua các kênh canxi Kênh canxi có nhiều loại: L, T,

P, R, Q, … Đặc biệt kênh canxi loại N có nhiều ở các mô cơ thần kinh đóng vai trò quan trọng trong sự nhạy cảm với các cơn đau Kênh canxi này bao gồm 5 tiểu đơn

vị, trong đó, tiểu đơn vị α2-δ có ái lực mạnh với các độc tố, ví dụ ω-conotoxin MVIIA Độc tố ω-conotoxin MVIIA đi vào cơ thể sẽ liên kết với tiểu đơn vị α2-δ, làm thay đổi cấu hình của tiểu đơn vị này, dẫn tới kìm hãm sự vận chuyển ion canxi qua màng tế bào, sự truyền tín hiệu của các nơron thần kinh bị khóa Khả năng ngăn chặn này rất chính xác, làm cho tín hiệu đau đớn không tới não được mà thần kinh vẫn làm việc bình thường (Becker và Terlau, 2008; Olivera và cs, 1987; Hillyard và

cs, 1992) Do vậy, các độc tố ốc cối được sử dụng trong điều trị các cơn đau mạn tính, các bệnh thần kinh như Parkinson, bệnh thuộc hệ thần kinh tự động, ung thư, tim mạch và nhiều bệnh khác

Cho đến nay, có 6 peptide độc tố ốc cối đã được thử nghiệm lâm sàng, trong đó,

Prialt (tên thường gọi là Ziconitide), ω-conotoxin MVIIA từ Conus magus, đã được

cấp phép sử dụng trong điều trị các cơn đau bởi Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) vào tháng 12 năm 2004 Ngoài ra, 2 độc tố khác cũng đang được thử nghiệm cận lâm sàng (bảng 1.3) Một loại peptide khác, cũng hoạt động

theo cơ chế như trên, là ω-conotoxin GVIA từ Conus geographus cũng được ứng

dụng rộng rãi trong khoa học thần kinh, với khoảng hơn 2000 nghiên cứu trên giấy

tờ, cũng như trong nghiên cứu dược lý học (Terlau và Olivera, 2004)

Bảng 1.3: Các peptide độc tố với những liệu pháp tiềm năng

(Olivera và cs, 2006)

Đích tác dụng Peptide độc

ω-MVIIA (Prialt;

Zicontide)

Điều trị các cơn đau

Elan (Neurex)

Được cấp phép bởi Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ

Kênh canxi loại

N (Cav 2.2)

ω-CVID (AM336)

Điều trị các cơn đau

Amrad Thử nghiệm pha I

neurotensin

Contulakin-G (CGX-1160)

Điều trị các cơn đau

Cognetix Thử nghiệm pha I

Kênh vận

chuyển

norepinephrine

χ-MrIA (derivative) (Xen-2174)

Điều trị các cơn đau

Xenome Thử nghiệm pha I

nicotinic

α-Vc1.1 (ACV-1)

Điều trị các cơn đau

Metabolic Thử nghiệm pha I

(CGX-Điều trị các cơn đau, động kinh

Cognetix Thử nghiệm pha I

(CGX-1002)

Điều trị các cơn đau

Cognetix Thử nghiệm cận lâm

sàng

1.3.2.2.1 Tác dụng ức chế kênh canxi

Các ω-conotoxin được tiết ra từ các loài ốc cối ăn cá và nó nằm trong số các độc

tố mạnh nhất đối với cá Tính chọn lọc của chúng đối với các subtype (type phụ) của kênh canxi trong dây thần kinh cung cấp một công cụ duy nhất cho việc định danh và xác định vai trò sinh lý của các kênh canxi thần kinh khác nhau Dòng ion

Ca2+ đi vào các đầu cuối (terminals) thần kinh thông qua các kênh ion canxi, khởi đầu cho quá trình giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh để truyền tín hiệu cho các dây thần kinh và các cơ khác Hiện nay người ta đã phát hiện ra các kênh nhạy cảm với điện thế được xếp thành sáu nhóm theo các tính chất điện sinh lý và tính chất dược học, được ký hiệu là L-, N-, P-, Q-, T-, và R- (type) Các kênh canxi loại

N (N- type) đóng vai trò dẫn truyền cảm giác đau bằng cách kiểm soát quá trình giải phóng chất dẫn truyền thần kinh tại các synap cột sống (spinal synape)

Do tính đa dạng của các kênh và vai trò chồng chéo lên nhau (overlap) của sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, các chất ức chế chọn lọc các subtype là cần thiết để xác đinh vai trò của chúng trong các quá trình sinh lý bình thường

Các kênh canxi loại N đóng một vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền cảm giác đau bằng cách kiểm soát sự giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh tại các synap cột sống và do đó đóng vai trò như người giữ cửa cho các đáp ứng với các kích hoạt đường truyền cảm giác Cũng như thuốc phiện (opiate), ω-conotoxin cũng

có tác dụng vào kênh natri loại N để giảm đau Các liều lượng dưới nanomole của ω-conotoxin có tác dụng giảm đau trong chuột trong 24h (Malmberg, 1995 ; Smith

và cs, 2002) Sự ức chế dòng ion Ca2+ của synap trước (pre-synap) qua các kênh canxi đóng mở bằng điện thế (voltage-gate calcium channels, VGCCs) do ω-conotoxin dẫn đến dập tắt sự giải phóng các acetylcholine (ACh) và ngăn cản sự dẫn truyền điện thế Khi sử dụng đồng thời ω-conotoxin và α-conotoxin, người ta nhận thấy α-conotoxin đồng thời ức ngăn cản thụ thể ACh của synap sau Như vậy độc tố ốc khi tiêm vào con mồi sẽ tấn công một loạt các kênh ion làm ức chế các liên kết cơ thần kinh và làm bất động các neuron vận động

Họ ω-conotoxin cho đến nay đã được tìm thấy 19 loại peptide trong các loài ốc

ăn cá Chúng còn được gọi là các peptide lắc (shaker-peptide) do tác dụng run (tremor) được quan sát ở chuột khi tiêm vào sọ chuột Hiện nay ω-conotoxin là một trong các peptide độc được ứng dụng nhiều nhất trong sinh học thần kinh Loại ω-conotoxin MVIIA đã được thương mại hóa dưới tên Ziconotide dùng để điều trị đau thay cho morphine

1.3.2.2.2 Tác dụng điều hòa kênh natri

Loại peptide kỵ nước TxVIA tách chiết từ ốc Conus textile là loại δ-conotoxin

đầu tiên được phân lập do tác dụng độc tính lạ thường của nó khi tiêm vào ốc và tôm hùm (Hillyard và cs, 1989) Tác dụng của nó là làm chậm sự bất hoạt kênh natri VGSC của neuron trong các loài nhuyễn thể δ-conotoxin EvIA có tác dụng chọn lọc đối với các kênh Nav 1.2, 1.3 và 1.6 và điều này làm cho nó có tác dụng với các neuron của động vật có vú ( Barbier và cs, 2004)

1.3.2.2.3 Tác dụng ức chế kênh kali

Các κ-conotoxin

Không giống như các chất ức chế kênh K+ chiết ra từ hải quỳ (sea anemones) hay

bọ cạp, ốc cối có vẻ tiết ra ít độc tố liên quan đến mục tiêu sinh lý này κ-PVIIA

tương tác với lỗ (pore) của kênh K+ tại ví trí dẫn đến sự nhạy cảm về điện thế và sự phụ thuộc về trạng thái tại nơi mà nó ngăn cản

Các κA- và κM-conotoxin

Lớp thứ hai của nhóm các chất block kênh K+ là κA-conotoxin tách chiết đầu tiên

từ Conus striatus, thuộc các loại ốc ăn cá κA-SIVA có khối lượng phân tử 4083 Da

(Bingham và cs, 1996) Các dạng ngắn hơn của κA-conotoxin cũng đã được phân lập κ-M conotoxin cũng được phân lập từ các loài ốc ăn cá Dạng sau này có cấu trúc tương tự µ-conotoxin và có tương tác bên trong lỗ của kênh κ-BtX là loại

peptide mới được tách ra từ Conus betulinus cũng có tác dụng lên kênh K+ (Fan và

nó trở thành một chất thay thế cho thuốc giãn cơ có phân tử nhỏ giống cura (curaremimetic muscle relaxants) thường dụng trong quá trình giải phẫu nhưng có thời gian hồi phục chậm hơn

1.3.2.2.5 Tác dụng ức chế chất vận chuyển norepinephrine

Các χ-conotoxin

Các chất vận chuyển norepinephrine (NET) đóng vai trò chủ yếu trong việc làm giảm mức độ giải phóng norepinephrine χ-conotoxin đầu tiên được tách chiết từ

Conus marmoreus là các chất ức chế có tính đặc hiệu cao, không cạnh tranh của

norepinephrine sinh ra khả năng giảm đau trong chuột

1.3.2.2.6 Tác dụng đối kháng α1-adrenoceptor (thụ thể nhận adrenalin)

Các ρ-conotoxin

TIA là một loại ρ-conotoxin có tác dụng chọn lọc lên các thụ thể nhận adrenalin

α1A, α1B và α1D của động vật có vú, trong đó ức chế không cạnh tranh với α1B nhưng

ức chế cạnh tranh với α1A và α1D (Sharp và cs, 2003)

1.3.2.2.7 Tác dụng đối kháng thụ thể NMDA

Các conantokin

Các conantokin ức chế đặc hiệu thụ thể nhận N-methyl-D-aspartate (NMDA) Conantokin ức chế cạnh tranh sự hoạt hóa bằng glutamate, đặc biệt tại subtype NR2B nhưng cũng hoạt hóa thụ thể NMDA chứa tiểu đơn vị NR2A (Ragnarsson và

cs, 2006) Các loại conantokin G và T cũng có hoạt tính giảm dau trong các mô hình đau loại tổn thương mô, tổn thương và viêm thần kinh trong chuột Conantokin cũng có khả năng điều trị động kinh và cung cấp công cụ để đo sự thay đổi NR2B trong não khi quan sát vỏ não của người bệnh Alzeimer (Ragnarsson và cs, 2002)

1.3.2.2.8 Tác dụng điều hòa thụ thể vasopressin (hocmon bài niệu)

Các conopressin

Các conopressin liên quan đến oxytoxin và vasopressin cho đến nay đã tìm được

4 loại là G-, T-, R- và L Oxytoxin và vasopressin tác động tại các thụ thể tương ứng

để điều hòa cânn bằng nước, huyến áp và sự co cơ trơn của tử cung Vai trò của các conopressin trong quá trình bắt mồi của ốc cối còn chưa rõ ràng Áp dụng dược học của nhóm độc tố này, bên cạnh khả năng điều trị các rối loạn tim mạch và sinh non,

có thể liên quan đến hệ thần kinh trung ương qua việc ảnh hưởng đến tâm trạng đã được quan sát trên động vật

1.3.2.2.9 Tác dụng đối kháng thụ thể neurotensin

Contulakin-G

Loại peptide này có khả năng giảm đau trong một giải rộng khi nghiên cứu trên các mô hình giảm đau của động vật Điều đáng chú ý là contulakin-G có khả năng yếu hơn 100 lần so với neurotensin đối với thụ thể neurotensin I, nhưng lại có khả năng làm giảm đau nhiều hơn khoảng 100 lần Do khả năng của nó có thể giảm đau