阿特拉津與氯氰菊酯混合對(duì)鯽抗缺氧能力的影響

韓 杰 許人驥

長(zhǎng)期以來，很多研究工作多是針對(duì)單一農(nóng)藥污染物在自然環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及其對(duì)生態(tài)效應(yīng)的影響，但自然界的生物不可避免的暴露于多種農(nóng)藥共存的環(huán)境中，所以，多種農(nóng)藥的混用對(duì)生物所產(chǎn)生的生態(tài)毒理效應(yīng)正在受到人們的關(guān)注[1]。阿特拉津與氯氰菊酯是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常用的農(nóng)藥，由于其使用量大、殘留期長(zhǎng)，農(nóng)田施用后可隨地表徑流、淋溶、沉降等多種途徑進(jìn)入地表水和地下水[2-4]。本試驗(yàn)以鯽為對(duì)象，研究阿特拉津與氯氰菊酯的混合對(duì)鯽抗缺氧能力的影響，為合理使用該類型農(nóng)藥提供一些科學(xué)依據(jù)，對(duì)保護(hù)漁業(yè)生產(chǎn)和漁業(yè)環(huán)境有一定積極意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

阿特拉津(純度80%，可濕性粉劑，山東大成農(nóng)藥股份有限公司生產(chǎn))；氯氰菊酯(5%乳油，拜耳農(nóng)藥生物公司生產(chǎn))。

鯽，購(gòu)于洛陽市洛陽橋市場(chǎng)，體長(zhǎng)5.1～5.6 cm，體重4.5～5.2 g。對(duì)剛購(gòu)回的試驗(yàn)鯽除去死、弱個(gè)體，在充分曝氣的自來水中暫養(yǎng)2 d，其間不投喂飼料。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)楊敏娜等[5]的試驗(yàn)，以我國(guó)污染較嚴(yán)重的長(zhǎng)江泰州段水體中阿特拉津含量64.5 μg/l的10、15、25、40、60、85倍確定各試驗(yàn)組阿特拉津濃度，依次為0.65、0.97、1.61、2.58、3.87、5.48 mg/l； 參考高平等（2007）[6]試驗(yàn)，根據(jù)氯氰菊酯對(duì)鯽96 h半致死濃度(LC50)11.28 μg/l的1/10確定各試驗(yàn)組中氯氰菊酯的質(zhì)量濃度為1.1 μg/l，另設(shè)1個(gè)對(duì)照組，試驗(yàn)共分成7組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放入3尾鯽。對(duì)照組用250 ml三角瓶裝滿經(jīng)充分曝氣的自來水，試驗(yàn)組的三角瓶中分別裝滿含不同濃度的阿特拉津和氯氰菊酯的混合溶液，各三角瓶均用塑料布密封，三角瓶?jī)?nèi)不留氣泡，將三角瓶倒置于盛水的塑料盆中，記錄三角瓶中鯽的全部死亡時(shí)間。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

采用SPSS11.5軟件中的單因子方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象

鯽在密閉缺氧的條件下，試驗(yàn)開始時(shí)表現(xiàn)興奮，在水中快速游動(dòng)，之后游動(dòng)減慢，漸漸失去平衡，魚口和鰓不斷開閉，直至死亡。死亡時(shí)鯽全部飄浮于水體上方，絕大多數(shù)死亡個(gè)體身體彎曲變形，眼睛、鰓和尾鰭處有血滲出。

2.2 阿特拉津與氯氰菊酯混合對(duì)鯽抗缺氧能力的影響（見表 2）

表2 阿特拉津和氯氰菊酯混合對(duì)鯽抗缺氧能力的影響

從表2可見，阿特拉津與氯氰菊酯混合不同程度降低了鯽的抗缺氧能力，且隨混合溶液中阿特拉津濃度的增加，鯽的抗缺氧能力降低更多。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)1、2組鯽的全部死亡時(shí)間分別減少了4.2%（P＞0.05）和 8.6%（P＞0.05）；試驗(yàn) 3、4 組鯽的全部死亡時(shí)間分別降低了 15.3%(P＜0.05)和 21.7%(P＜0.01)；試驗(yàn)組5、6組鯽的全部死亡時(shí)間分別降低了37.5%(P＜0.01)和58.9%(P＜0.01)?？梢?，較低濃度的阿特拉津（0.65、0.97 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對(duì)鯽的抗缺氧能力影響不顯著（P＞0.05）；而較高濃度的阿特拉津（2.58、3.87、5.48 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對(duì)鯽的抗缺氧能力有極顯著的降低作用(P＜0.01)。

3 討論

魚體接觸水體污染物后，其免疫系統(tǒng)的功能會(huì)發(fā)生較敏感的變化。魚體在污染環(huán)境的脅迫下可產(chǎn)生過量的自由基，自由基會(huì)攻擊細(xì)胞膜，最終導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞功能失常，基因突變，蛋白質(zhì)交聯(lián)，造成細(xì)胞死亡。但生物體在活性氧自由基反應(yīng)過程中，可誘導(dǎo)含有過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GSTs)及還原型谷胱甘肽(GSH)等物質(zhì)的防御系統(tǒng)，通過酶促和非酶促反應(yīng)，保護(hù)細(xì)胞免受毒性化學(xué)物質(zhì)攻擊[7-8]。因此，魚類免疫組分及其活性的變化可用來檢測(cè)環(huán)境污染的程度。

氯氰菊酯是人工合成的含苯氧基芐基的擬除蟲菊酯殺蟲劑，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要用于殺滅魚體表甲殼類寄生蟲[3]。靳曉敏（2006）[9]等的研究發(fā)現(xiàn)，高效氯氰菊酯在低濃度、短時(shí)間作用下，可提高鯉魚血清溶菌酶活性，而低濃度、長(zhǎng)時(shí)間或高濃度作用下，鯉魚的血清溶菌酶活性顯著受到抑制。陳家長(zhǎng)等（2007）[10]的試驗(yàn)表明，將鯽連續(xù)暴露在阿特拉津溶液中24 d，低濃度(0.1～1.0 mg/l)范圍內(nèi)，阿特拉津?qū)a肝臟、腎臟和肌肉的過氧化氫酶（CAT）活性均產(chǎn)生了誘導(dǎo)作用；而高濃度 (5.0～10.0 mg/l)范圍內(nèi)則對(duì)這些組織器官CAT活性均產(chǎn)生了抑制作用。Steinberg等（1995）[11]將斑馬魚 (Brachydanio rerio)暴露于5 μg/l的阿特拉津溶液中，研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚對(duì)玻璃缸的背光面具有明顯偏愛性，認(rèn)為低濃度阿特拉津暴露可能會(huì)損壞魚類的感覺器官和神經(jīng)系統(tǒng)。丁輝等(2007)[12]的研究結(jié)果顯示，當(dāng)阿特拉津質(zhì)量濃度大于50 μg/l時(shí)，鯽淋巴細(xì)胞增殖受到明顯抑制，表明其對(duì)鯽存在潛在的免疫毒性。本試驗(yàn)采用密封瓶口的方法，在相同溶氧量條件下，隨鯽對(duì)瓶中氧的消耗，魚體產(chǎn)生的二氧化碳濃度增加，瓶中水體的二氧化碳分壓逐漸升高，pH值逐漸降低。導(dǎo)致鯽加重了缺氧程度，最后造成魚呼吸中樞麻痹而死亡[13]。本試驗(yàn)中較低濃度的阿特拉津（0.65、0.97 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對(duì)鯽抗缺氧能力降低的較少；而較高濃度的阿特拉津（3.87、5.48 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對(duì)鯽的抗缺氧能力有極顯著的降低作用(P＜0.01)。其原因可能是當(dāng)阿特拉津與氯氰菊酯混合后，一方面對(duì)鯽體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)中各種酶的活性的誘導(dǎo)作用加強(qiáng)；但同時(shí)，阿特拉津和氯氰菊酯的混合對(duì)魚體的免疫系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)也產(chǎn)生了更強(qiáng)的毒害作用[8,11]。

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