鉻、鋅、鎘對黃顙魚“全雄1號”的急性毒性及安全評價(jià)

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(1.福建省淡水水產(chǎn)研究所，福建 福州 350002； 2.福建農(nóng)林大學(xué)，福建 福州 350002)

黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)屬鲇形目，鲿科，黃顙魚屬，俗稱黃骨魚、嘎牙子，是常見的底棲雜食性魚類，廣泛分布于我國大部分地區(qū)的江河湖泊中[1]。其肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，具有滋補(bǔ)作用和藥用價(jià)值，廣受消費(fèi)者青睞。黃顙魚“全雄1號”是以超雄黃顙魚為父本、黃顙魚為母本進(jìn)行雜交產(chǎn)生的F1代，具有雄性率高、生長快、規(guī)格整齊、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)，比普通黃顙魚增產(chǎn)約35%，為黃顙魚名、特、優(yōu)品種[2-3]。目前，對黃顙魚的養(yǎng)殖[4]、病害[5-6]、繁育[7]、基因[8-9]等方面的研究已經(jīng)很多，然而在重金屬毒性試驗(yàn)方面，除了楊帆等研究了鎘、銅和汞對瓦氏黃顙魚的急性毒性[10]外，尚未見針對全雄黃顙魚的研究資料，研究重金屬對黃顙魚的毒害作用將對養(yǎng)殖管理以及養(yǎng)殖環(huán)境安全和產(chǎn)品質(zhì)量安全評估具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)魚

取自福建省淡水水產(chǎn)研究所榕橋中試基地，為人工繁育的2～3月齡黃顙魚“全雄1號”，規(guī)格均勻，平均體重為(3.70±0.74)g，平均體長為(7.45±1.15)cm，經(jīng)過抽樣檢查為無寄生蟲等病害，并于試驗(yàn)前在試驗(yàn)容器中暫養(yǎng)24 h。

1.1.2 試驗(yàn)藥物

重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)、氯化鎘(CdCl2)均為國產(chǎn)分析純(購自國藥控股天津有限公司)，試劑用蒸餾水配制成母液，再根據(jù)重金屬離子濃度要求稀釋至所需濃度，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.1.3 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)在福建省淡水水產(chǎn)研究所榕橋中試基地養(yǎng)殖車間內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)期間不投喂，不充氣，不換水。試驗(yàn)器材采用新購買的容積為5 L的塑料桶，每個(gè)桶盛3 L水體，試驗(yàn)用水為黃顙魚苗種培育使用的山溪水，并經(jīng)過紗布過濾，且于玻璃鋼養(yǎng)殖池中沉淀24 h。試驗(yàn)期間水溫(28.0±1.5)℃，溶氧為5.2～5.8 mg·L-1，pH 6.5～7.0。

1.2 方法

先進(jìn)行24 h 預(yù)試驗(yàn)，以分別確定各重金屬使黃顙魚苗種全部成活的最高濃度和全部致死的最低濃度。然后在該濃度范圍內(nèi)，按等比數(shù)列間距各設(shè)定5個(gè)質(zhì)量濃度組，[Cr6+]的濃度梯度為15、30、60、120、240 mg·L-1，[Zn2+]的濃度梯度為2.5、5、10、15、20 mg·L-1，[Cd2+]的濃度梯度為0.5、1、2、4、8 mg·L-1，每組10尾魚，設(shè)1個(gè)對照組。試驗(yàn)開始后前3 h 連續(xù)觀察，之后每6 h觀察檢查1次，記錄黃顙魚苗種的活動(dòng)情況、中毒癥狀和死亡情況等，并及時(shí)撈出死亡個(gè)體。

1.3 半致死濃度和安全濃度的計(jì)算方法

采用Karber氏法[11]計(jì)算半致死濃度(LC50)，計(jì)算公式： lgLC50= Xm-i(∑P-0.5)。式中，Xm為最大劑量的對數(shù)；i為相鄰組濃度對數(shù)差；P為各濃度組死亡率 ，∑p為各濃度組死亡率之和。

安全質(zhì)量濃度SC計(jì)算公式： SC=96h LC50× f[12]。鎘為易吸收，難降解，生物半衰期可長達(dá)10年的物質(zhì)，f取值0.01[13-15]，鉻和鋅為相對較易分解的化學(xué)物質(zhì)，f取值0.1[15-17]。

2 結(jié)果

根據(jù)各個(gè)試驗(yàn)組的試驗(yàn)魚死亡情況統(tǒng)計(jì)3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的影響，得出 24 h、48 h、72 h、96 h死亡率和半致死質(zhì)量濃度(LC50)及安全質(zhì)量濃度(SC )，結(jié)果見表 1。

表1 3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的半致死質(zhì)量濃度和安全質(zhì)量濃度

由表1可見，3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的SC大小依次為：[Cr6+]>[Zn2+]>[Cd2+]；且其24 h、48 h、72 h、96 h的LC50的大小也均依次為：[Cr6+]>[Zn2+]>[Cd2+]?？梢?，3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種具有明顯的毒性，其毒性大小依次為：[Cd2+]>[Zn2+]>[Cr6+]。

3 討論

魚類急性毒性試驗(yàn)中，有毒物質(zhì)對魚類的毒性作用可根據(jù)96 h LC50值分為劇毒、高毒、中毒和低毒4個(gè)級別，96 h LC50值范圍分別為：< 0.1 mg·L-1，0.1～1.0 mg·L-1，1.0～10.0 mg·L-1，> 10.0 mg.L-1[18]。我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鉻≤0.1 mg·L-1、鋅≤0.1 mg·L-1、鎘≤0.005 mg.L-1[19]。

3.1 鉻對黃顙魚“全雄1號”的毒性強(qiáng)度及安全評價(jià)

鉻在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面使用較少，但在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多，易引起環(huán)境污染。鉻對生物的主要影響是高濃度的[Cr6+]進(jìn)入細(xì)胞后，會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的抗氧化劑(谷胱甘肽、甘氨酸等)還原為[Cr3+]，且在其過程中會(huì)產(chǎn)生自由基和活性氧，[Cr3+]與血漿中血紅蛋白結(jié)合影響其攜氧功能，而自由基和活性氧會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中DNA鏈斷裂損傷[20-22]。本試驗(yàn)結(jié)果[Cr6+]96 h LC50=34.46 mg·L-1，由此可知，[Cr6+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為低毒物質(zhì)；[Cr6+]SC= 3.446 mg·L-1，高于麥穗魚(Pseudorasboraparva)[23]和鳑鲏魚(Rhodeussinensis)[24]，低于黃鱔(Monopterusalbus)[25]和黃金鯽(Carassiusauratus)[26]，且遠(yuǎn)高于我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Cr6+]的耐受性較麥穗魚和鳑鲏魚強(qiáng)，較黃鱔和黃金鯽弱，但在鉻含量超標(biāo)的水域中可正常存活。

3.2 鋅對黃顙魚“全雄1號”的毒性強(qiáng)度及安全評價(jià)

鋅是重金屬鹽類殺蟲藥，水中的鋅離子與蟲細(xì)胞的蛋白質(zhì)結(jié)合成蛋白鹽，使其沉淀；鋅是魚類的必需微量元素，然而過多的鋅會(huì)導(dǎo)致魚類的畸變和癌變，并最終通過食物鏈影響人類健康[27]。試驗(yàn)中[Zn2+]96 h LC50=2.75 mg·L-1，可知，[Zn2+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為中毒物質(zhì)；[Zn2+]SC=0.275 mg·L-1，低于史氏鱘(Acipenserschrenckii)[28]、錦鯉(Cyprinuscarpio)[17]和黃金鯽[26]，但高于我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Zn2+]的耐受性較史氏鱘、錦鯉和黃金鯽要低，但也能在鋅含量超標(biāo)的水域中正常的存活和生長。

3.3 鎘對黃顙魚“全雄1號”的毒性強(qiáng)度及安全評價(jià)

鎘是毒性較強(qiáng)的重金屬污染物之一，其主要危害是其可以與水生動(dòng)物鰓的分泌物結(jié)合而影響呼吸[29]，或蓄積在肝臟和腎臟產(chǎn)生細(xì)胞免疫抑制和體液免疫抑制[30]，且易吸收，難降解，生物半衰期可長達(dá)10年。楊帆等[10]在(12±10)℃條件下對瓦氏黃顙魚的研究顯示，[CdCl2]24 h LC50=84.752 0 mg·L-1，[CdCl2]48 h LC50=59.135 7 mg·L-1，[CdCl2]96 h LC50=22.594 4 mg·L-1，轉(zhuǎn)化為金屬離子為[Cd2+]24 h LC50=51.870 1 mg·L-1，[Cd2+]48 h LC50=36.192 3 mg·L-1，[Cd2+]96 h LC50=13.828 3 mg·L-1，均遠(yuǎn)高于本試驗(yàn)結(jié)果，這可能與試驗(yàn)個(gè)體大小、試驗(yàn)溫度等有關(guān)。吳祥慶等[13]對不同溫度下鎘對倒刺鈀(Spinibarbusdenticulatus)的急性毒性試驗(yàn)研究也表明，溫度不同，鎘的同一時(shí)長LC50和SC也不同，(12±1)℃條件下LC50和SC均高于(25±1)℃條件下的同一時(shí)長LC50和SC。試驗(yàn)中[Cd2+]96 h LC50=1.15 mg·L-1，可知，[Cd2+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為中毒物質(zhì)；[Cd2+]SC= 0.012 mg·L-1，低于史氏鱘[28]和倒刺鲃[13]，但明顯高于我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Cd2+]的耐受性較史氏鱘和倒刺鲃低，但仍可在[Cd2+]含量超標(biāo)的水域中生存生長。

[1]劉煒，周國勤，茆健強(qiáng).黃顙魚繁殖生物學(xué)及苗種培育研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(8)：220-222.

[2]田華，陳延奎，陳麗慧，等.黃顙魚“全雄1號”魚苗池塘培育技術(shù)研究[J].科學(xué)養(yǎng)魚，2013，(3)：10-12.

[3]劉開鳳.全雄黃顙魚池塘養(yǎng)成技術(shù)[J].漁業(yè)致富指南，2015，(12)：46-48.

[4]王悅榮.黃顙魚池塘養(yǎng)殖試驗(yàn)示范[J].水產(chǎn)漁業(yè)，2016，9(33)：38-40.

[5]方偉，但學(xué)明，李言偉.黃顙魚“裂頭病”的病原分離與鑒定[J].科學(xué)養(yǎng)魚，2016，(8)：61-62.

[6]唐玉華.黃顙魚常見疾病防治措施[J].廣西水產(chǎn)科技，2016，(2)：7-10.

[7]朱陳平，藍(lán)嘉.黃顙魚人工繁育技術(shù)[J].河北漁業(yè)，2016，(6)：58，70.

[8]王平平，盧建國，王樂，等.快速高效miRNA分析流程在黃顙魚中的應(yīng)用[J].水產(chǎn)學(xué)雜志，2016，29(5)：27-31.

[9]王樂，盧建國，王平平，等.黃顙魚cGnRH基因的篩選鑒定及生物信息學(xué)分析[J].水產(chǎn)學(xué)雜志，2016，29(4)：1-5.

[10]楊帆，鄒容.3種重金屬對瓦氏黃顙魚的急性毒性試驗(yàn)[J].水產(chǎn)科學(xué)，2008，27(7)：368-369.

[11]楊治國，楊東輝，葉新太.八種藥物對瓦氏黃顙魚種的急性毒性[J].中國水產(chǎn)，2002，34(5)：59-61.

[12]周永欣，章宗涉.水生生物與環(huán)境保護(hù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1983.

[13]吳祥慶，黎小正，楊妹麗，等.不同溫度下鎘對倒刺鈀的急性毒性試驗(yàn)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，40(18)：115-116.

[14]李玉環(huán)，林洪.鎘對海灣扇貝的急性毒性研究[J].海洋水產(chǎn)研究，2006，27(6)：80-83.

[15]楊艷，黎廣釗，何斌源.Cd2+和 Cr6+對馬氏珠母貝的急性毒性效應(yīng)[J].廣西水產(chǎn)科技，2010，(2)：24-27.

[16]王建國，陸宏達(dá).硫酸鋅對4種水生動(dòng)物的急性毒性作用[J].淡水漁業(yè)，2009，39(6)：28-33.

[17]賀詩水，王洪凱.鋅離子對錦鯉的急性毒性及安全濃度評價(jià)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，(7)：147-148.

[18]林愛薇，管文帥，方展強(qiáng).汞·鉻和鎳對唐魚的急性毒性及安全濃度評價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(2)：627-629.

[19]國家環(huán)境保護(hù)局.GB11607—1989漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1990.

[20]Loumbourdis N S，Kostaropoulos I，Theodoropoulou B，et a1.Heavy metal accumulation and metallothionein concentration in the frogRanaridibundaafter exposure to chromium or a mixture of chromium and cadmium[J].Environmental Pollution，2007，145(3)：787-792.

[21]朱志良，莊志雄，黃鈺，等.鉻化合物對人體外淋巴細(xì)胞DNA損傷研究[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2002，9(4)：339-340.

[22]Xie Y，Zhuang Z X.Chromium (VI)-induced production of reactive oxygen species，change of plasma membrane potential and dissipation of mitochondria membrane potential inChinesehamsterlung cell cultures[J]．Biomedical and Environmental Science，2001，14(3)：199-206．

[23]張海艷，李霞，駱美蓉.苯酚和鉻對麥穗魚的急性毒性及苯酚麥穗魚的遺傳毒性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，(12 )：5389-5391.

[24]陳萬光，周芬娜，鄧平平，等.3種常用藥物對高體螃皺幼魚的急性毒性研究[J].水產(chǎn)科學(xué)，2010，29(9)：543-545．

[25]陳細(xì)香，謝嘉華，盧昌義，等.汞和鉻對黃鱔的怠性毒性研究[J].水利漁業(yè)，2008，28(2)：103-104.

[26]程民杰，黃亞冬，孫學(xué)亮，等.銅、鋅、鉻金屬離子對黃金鯽的急性毒性研究[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，21(4)：1-4.

[27]高曉莉.銅、鋅對鯉魚抗氧化酶影響的研究[J].水利漁業(yè)，2004，(4)：22-23.

[28]羅欽，李正鴻，饒秋華，等.四種重金屬離子對史氏鱘稚魚的急性毒性[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2014，33(6)：28-32.

[29]于炎湖.警惕飼料中的鎘的污染與危害[J].中國飼料，2001，(5)：21-23.

[30]謝黎虹，許梓榮.重金屬鎘對動(dòng)物及人類的毒性研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，15(6)：376-381.