河豚，俗稱"氣泡魚"、"吹肚魚"、"河鲀魚"，古時(shí)稱"肺魚"。一般泛指鲀形目中二齒鲀科、叁齒鲀科、四齒鲀科以及箱鲀科所屬的魚類。
河豚為暖溫帶及熱帶近海底層魚類，棲息于海洋的中、下層，有少數(shù)種類進(jìn)入淡水江河中，當(dāng)遇到外敵，腹腔氣囊則迅速膨脹，使整個(gè)身體呈球狀浮上水面，同時(shí)皮膚上的小刺豎起，借以自衛(wèi)。
河豚的肉鮮嫩美味，帶有肉刺的魚皮，膠質(zhì)濃厚，食之黏口，味覺美感遠(yuǎn)勝于魚翅、海參，因此被譽(yù)為“長江三鮮”之首。曾有“吃了河豚，百味不鮮”以及“拼死吃河豚”之說，中國沿海某些地區(qū)有吃河豚魚的習(xí)慣，日本人把河豚魚視為珍饈佳肴。對于河豚魚缺乏烹調(diào)經(jīng)驗(yàn)的人，卻萬萬吃不得，吃河豚中毒死亡者，在國內(nèi)外屢見不鮮，就是食用河豚經(jīng)驗(yàn)比較豐富的日本人，據(jù)說每年中毒死亡者也有幾百人之多。
河豚大都含有河豚毒素，毒素集中于卵巢、肝臟、腎臟、血液、眼睛、魚鰓及皮膚中。河豚毒素比較穩(wěn)定，用鹽腌、日曬、一般加熱燒煮等方法都不易消除。1990年我國出臺的《水產(chǎn)品衛(wèi)生管理辦法》明文規(guī)定：河豚魚有劇毒，不得流入市場。
河豚毒素的毒性是劇毒品氰化鈉的1250倍，1克河豚毒素能使500人喪命，是迄今為止自然界中發(fā)現(xiàn)毒性最強(qiáng)的非蛋白質(zhì)之一。
河豚毒素（TTX）的化學(xué)研究始于1909年，1964年以后由Woodward測定了其結(jié)構(gòu)，1972年Kishi等采用了化學(xué)方法合成了河豚毒素。河豚毒素的分子式為C11H17N3O8，分子量為319.27，分子主要由3個(gè)氮原子組成它們與氫氧原子形成特殊的結(jié)構(gòu)。有專家將其稱為“自然界最奇特的分子之一”，也是世界上最致命的毒藥之一。
河豚毒素（TTX）粗制品為棕黃色粉末，純品為無色晶體，呈針狀或菱形，無臭無味，易吸濕潮解，不溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑，微溶于水，極易溶于稀酸水溶液。TTX在溶液中存在TTX、半縮醛型TTX、內(nèi)酯型TTX動態(tài)平衡三種結(jié)構(gòu)。TTX理化性質(zhì)比較穩(wěn)定，在中性和酸性條件下對熱穩(wěn)定，240℃開始碳化，但300℃以上也不分解。在堿性水溶液中易分解，在5%氫氧化鉀溶液中于80~100℃可分解為黃色結(jié)晶2-氨基-6-羥甲基-8-羥基-喹唑啉。
河豚毒素并非河豚所特有，在蠑螈、蟾蜍、多棘槭海星、云斑裸頰蝦虎魚、花紋愛潔蟹、圓尾鱟體內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了河豚毒素。
那么河豚毒素是怎樣產(chǎn)生的呢？對于TTX的起源一直存在爭議，目前主要有內(nèi)因說和外因說兩種。Matsumura等用受精法從河豚魚卵母細(xì)胞發(fā)育的胚胎中發(fā)現(xiàn)河豚毒素的毒性隨胚胎發(fā)育不斷增高，提出TTX是河豚魚胚胎的產(chǎn)物，但沒有更多的證據(jù)證實(shí)這種說法。外因說即所謂的食物鏈假說和微生物起源假說。Yuji Nagashima等通過研究證明河豚魚和河豚肝臟毒素的累積是不同的，它們的不同并不在于河豚毒素的分泌能力，而在于它的吸收能力。河豚毒素的體外積累實(shí)驗(yàn)支持了外因說這一觀點(diǎn)。值得一提的是，目前為止研究人員并沒有在河豚魚體內(nèi)找到可分泌毒素的腺體和導(dǎo)管，但已從海洋細(xì)菌的發(fā)酵產(chǎn)物中檢測得到河豚毒素及其類似物。Tamao Noguchi等認(rèn)為河豚毒素來源于攝食。研究人員認(rèn)為食物鏈?zhǔn)呛与喽舅氐闹饕e累途徑。為了證明它的起源，研究了幾種耐河豚毒素的生物體，從中分離出幾種腸道細(xì)菌，并證明某些腸道細(xì)菌確實(shí)能產(chǎn)生河豚毒素，從而推斷海洋中河豚毒素的最初生產(chǎn)者是這些海洋細(xì)菌。
1982年美國植物學(xué)家韋德.戴維斯發(fā)現(xiàn)，海地巫毒教中的回魂大師在藥物中使用含有從河豚提取的毒素粉末，整個(gè)過程中毒者大腦能夠完全保持清醒，如果能夠挺過24小時(shí)，他們就會很快恢復(fù)正常，且不會出現(xiàn)并發(fā)癥。使人們相信他們有使人“死而后生”的能力，即所謂的“還魂術(shù)”。其實(shí)這是由于河豚毒素的特殊結(jié)構(gòu)造成的，河豚毒素可以像塞子一樣，凝固在神經(jīng)軸突的鈉離子通道入口處，阻礙鈉離子透過細(xì)胞膜傳導(dǎo)神經(jīng)沖動，從而關(guān)閉神經(jīng)系統(tǒng)。由于河豚毒素不能越過大腦中血液細(xì)胞的屏障，因此受害者就會處于大腦清醒的無助狀態(tài)之中。
TTX是典型的鈉離子通道阻斷劑，它能選擇性與肌肉、神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的鈉離子通道受體結(jié)合，阻斷電壓依賴性鈉離子通道，從而阻滯動物電位，抑制神經(jīng)肌肉間興奮傳導(dǎo)，導(dǎo)致與之相關(guān)的生理機(jī)能障礙，主要造成肌肉和神經(jīng)的麻痹。
河豚毒素有著特殊結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理，引起人們的廣泛關(guān)注。神經(jīng)生物學(xué)家證實(shí)微量毒液就有治療作用。河豚毒素也可作為局部麻醉藥，其局部麻醉作用比一般麻藥強(qiáng)。國外已有將河豚毒素與普通麻藥配伍作為局部麻醉藥的專利出售。河豚毒素對癌痛的鎮(zhèn)痛也有效。研究人員發(fā)現(xiàn)癌癥病人24h持續(xù)杜冷丁治療收效甚微，而注射河豚毒素，每天2次，連續(xù)3天疼痛便緩解。河豚毒素不僅可以有效緩解晚期癌癥引起的劇烈痛楚，還可治療頑固性哮喘等。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，河豚毒素是一種戒毒良藥。在注射微量河豚毒素后，所有各種“戒毒綜合征”在30分鐘后全部消失。連續(xù)注射5天后可完全戒除毒癮的，且沒有副作用。1998年加拿大國際韋克斯技術(shù)公司利用河豚毒素成功研制成一種名叫tetrodin的戒毒新藥。利用河豚毒素來戒除毒癮，實(shí)現(xiàn)“以毒攻毒”。
河豚毒素市場需求量極大，但極難獲取，導(dǎo)致價(jià)格昂貴。據(jù)報(bào)道純度99%的河豚毒素每克售價(jià)高達(dá)20萬美元，甚至還有上升趨勢。目前河豚毒素的提取方法有乙酸提取、樹脂提取和甲醇提取等，但由于資源限制，并且大量捕殺河豚會破壞河豚資源，導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞，所以人們不得不另辟蹊徑。根據(jù)河豚毒素的微生物起源，分離出產(chǎn)生河豚毒素的微生物類群，通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生河豚毒素。產(chǎn)生河豚毒素的微生物類群有弧菌屬的溶藻弧菌和鰻弧菌，假單胞菌屬，希瓦氏菌屬的腐敗希瓦菌，交替單胞菌，芽孢桿菌屬，鏈霉菌屬。其中產(chǎn)毒較高的主要是溶藻弧菌和河豚毒素互生單胞菌。但微生物產(chǎn)生河豚毒素低僅為納克級別，目前仍不清楚其產(chǎn)生機(jī)制，如何提高產(chǎn)量及純化有待科學(xué)家進(jìn)一步探索。
