有關(guān)稀有鮈鯽作為本土模式生物的爭議及辨析

張京佶，殷浩文

上海市檢測中心 生物與安全檢測實(shí)驗(yàn)室，上海 201203

有關(guān)稀有鮈鯽作為本土模式生物的爭議及辨析

張京佶，殷浩文*

上海市檢測中心 生物與安全檢測實(shí)驗(yàn)室，上海 201203

在化學(xué)品環(huán)境管理中，一般采用具有代表性的模式生物作為實(shí)驗(yàn)材料獲取毒性數(shù)據(jù)，進(jìn)而判定化學(xué)品的毒性等級以及評價(jià)其對環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)。迄今為止，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)、美國環(huán)境保護(hù)署(US EPA)、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)已經(jīng)推薦了大量可用于生態(tài)毒理測試的模式生物。以O(shè)ECD為例，41個(gè)生態(tài)毒性測試方法涉及了近90種不同營養(yǎng)級、不同環(huán)境介質(zhì)的模式生物。

我國的化學(xué)品環(huán)境管理起步較晚，在與國際先進(jìn)水平接軌的同時(shí)，也在積極發(fā)展具有中國生態(tài)特征的模式生物。國家環(huán)境保護(hù)部于2010年頒布實(shí)施了《新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理辦法》(第7號(hào)令)，要求新化學(xué)物質(zhì)的“生態(tài)毒理學(xué)特性測試報(bào)告，必須包括在中國境內(nèi)用中國的供試生物按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定完成的測試數(shù)據(jù)”。其中，稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)由于其生物學(xué)背景及其適用性研究已較為完善，被環(huán)保部推薦為首選的本土試驗(yàn)魚種。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 29763—2013化學(xué)品 稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)》的編制和實(shí)施，進(jìn)一步確立了稀有鮈鯽在化學(xué)品環(huán)境管理領(lǐng)域中的應(yīng)用地位，并陸續(xù)在國內(nèi)大部分實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)化學(xué)品測試及科學(xué)研究。隨著稀有鮈鯽應(yīng)用范圍的拓展和應(yīng)用頻次的增加，也陸續(xù)出現(xiàn)了一些爭議和質(zhì)疑。現(xiàn)嘗試對幾個(gè)受到普遍關(guān)注的問題進(jìn)行辨析。

1 稀有鮈鯽因其名字中的“稀有”即代表珍稀動(dòng)物，能不能作為模式生物應(yīng)用？

事實(shí)上，稀有鮈鯽由于其分布不均、野生種群數(shù)量較少，且生活環(huán)境易受人類活動(dòng)影響，因此被列為重點(diǎn)保護(hù)的野生水生動(dòng)物。但由于其在實(shí)驗(yàn)室條件下可實(shí)現(xiàn)常年繁殖，且產(chǎn)卵量大、存活率高、性狀穩(wěn)定；目前中國各實(shí)驗(yàn)室每年繁殖的量基本滿足中國化學(xué)品測試需求，且繁殖量還逐漸遞增。值得一提的是，所有模式生物在被開發(fā)為模式生物前，都是經(jīng)野外采集后，通過實(shí)驗(yàn)室人工控制條件后大規(guī)模繁殖并應(yīng)用的。因此，稀有鮈鯽野生種群相對稀少，對其野生種群的保護(hù)值得重視，但通過實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖后仍然可作為模式生物進(jìn)行合理開發(fā)利用。這兩者非但不矛盾而且還互有裨益，這也符合國際上模式生物的大原則。

2 稀有鮈鯽不代表中國生態(tài)特征，沒有生態(tài)指示意義？

我國地域遼闊，環(huán)境類型完整，就稀有鮈鯽這單一魚種而言，顯然無法覆蓋復(fù)雜、多樣化的我國生態(tài)系統(tǒng)，但是不能覆蓋并不等于不具有代表性。稀有鮈鯽從種屬特性上講，它屬于鯉科淡水魚類，鯉科魚類在我國分布最廣，也是我國江河流域中魚類的代表，因此，稀有鮈鯽在生態(tài)環(huán)境中的指示意義具有代表我國大部分淡水魚的作用。

所謂生態(tài)指示意義，在模式生物研究領(lǐng)域準(zhǔn)確的闡述應(yīng)該是對污染物的敏感性，它不是成為模式生物的首位要素，只是多個(gè)要素中的一個(gè)。研究數(shù)據(jù)表明，稀有鮈鯽對污染物具有相當(dāng)?shù)拿舾行?，且它的原始生境也具有我國自然水體(小水體、漫灘及農(nóng)耕系統(tǒng))的代表性。此外，稀有鮈鯽無論從生活史、繁殖能力、食性、胚胎特性等生物學(xué)特征，還是對溫度、溶解氧及硬度等環(huán)境因子的耐受性，均可與傳統(tǒng)的魚類模式生物媲美。通過一定條件的馴化，可以在中國大部分地域適應(yīng)，作為水生生態(tài)系統(tǒng)中的脊椎動(dòng)物，稀有鮈鯽對環(huán)境污染的響應(yīng)完全可以代表中國淡水魚類的狀況。

3 作為模式生物應(yīng)于用化學(xué)品環(huán)境管理中，稀有鮈鯽對化學(xué)品的敏感性如何？

稀有鮈鯽目前應(yīng)用最多的領(lǐng)域是毒理學(xué)，毒理學(xué)中對模式生物的普遍要求是：重復(fù)性好，敏感性高。有研究表明，稀有鮈鯽在2種常用參比化學(xué)品(重鉻酸鉀和3,4-二氯苯胺)的魚類急性毒性試驗(yàn)中，無論是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還是在實(shí)驗(yàn)室間重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均有著較好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。此外，國內(nèi)對稀有鮈鯽在化學(xué)品毒性中的應(yīng)用也累積了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過與文獻(xiàn)中的國際通用魚種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可知，稀有鮈鯽對受試化學(xué)品的敏感性與其他模式魚種差異不大。

評價(jià)一種模式生物對化學(xué)品是否敏感，很難就其普遍敏感性下結(jié)論。研究無法對就所有化學(xué)品逐一驗(yàn)證，只可先分類后篩選有代表性的物質(zhì)進(jìn)行研究；同時(shí)，任何一種模式生物無法也不可能對所有化學(xué)品都敏感，這是生物的特性決定的，也是化學(xué)品對不同生物產(chǎn)生不同作用機(jī)理導(dǎo)致的。目前國際上驗(yàn)證一種模式生物的敏感性，通常是選擇多類有代表性的化學(xué)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，將結(jié)果與其他同類模式生物比較，得到相對敏感的結(jié)論。原則上太敏感亦或太不敏感都不適宜被選為模式生物。

綜上所述，稀有鮈鯽作為國家標(biāo)準(zhǔn)化的化學(xué)品毒性測試的本土實(shí)驗(yàn)生物在我國已具備了良好的科學(xué)基礎(chǔ)和較多的實(shí)踐。在實(shí)際應(yīng)用中顯示了它符合國際模式生物的基本要求，且由于稀有鮈鯽是我國特有的本土實(shí)驗(yàn)生物，對我國的自主的毒性測試技術(shù)發(fā)展與化學(xué)品環(huán)境安全管理具有特殊的意義。

Is Chinese Rare Minnow a Qualified Model Organism in China?

Zhang Jingji, Yin Haowen*

Bioassay and safety Assessment Laboratory, Shanghai Academy of Public Measurement, Shanghai 201203, China

26 November 2016 accepted 19 January 2017

上海市科委技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)基金(15DZ0504100)

張京佶(1983-)，女，工程師，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)，E-mail：zhangjj@apm.sh.cn;

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: yinhw@apm.sh.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20161126002

2016-11-26 錄用日期：2017-01-19

1673-5897(2017)2-044-02

X171.5

A

殷浩文(1959—)，男，教授級高工，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，在國內(nèi)外發(fā)表余65余萬字的論文，專著4本，制定國家標(biāo)準(zhǔn)十?dāng)?shù)項(xiàng)。

張京佶，殷浩文. 有關(guān)稀有鮈鯽作為本土模式生物的爭議及辨析[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2017, 12(2): 44-45

Zhang J J, Yin H W. Is Chinese rare minnow a qualified model organism in China? [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(2): 44-45 (in Chinese)