不同藥物對刺參死亡率的影響

摘要：采用靜水試驗(yàn)法，在水溫14℃～15℃的條件下，用重金屬類藥物硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）和消毒劑類藥物生石灰（CaO）、過氧化氫（H2O2）對刺參（Apostichopus japonicus Selenka）幼體進(jìn)行了單一急性毒性試驗(yàn)。結(jié)果表明：Cu2+對刺參幼體的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L;Zn2+的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L;生石灰的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為74.369mg/L、71.269mg/L和69.213mg/L;過氧化氫的LC50分別為15.930mg/L、15.178mg/L和14.749mg/L。試驗(yàn)表明，重金屬類物質(zhì)的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消毒劑物。因此，養(yǎng)殖中要盡量避免重金屬的污染;生石灰不宜在刺參養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用，但由于其價格便宜，可以用作刺參空池的清池消毒處理;雙氧水（過氧化氫，H2O2）可用作消毒劑和增氧劑，不能超過安全濃度。

關(guān)鍵詞：刺參（Apostichopus japonicus Selenka）;毒性;致死濃度;死亡率

中圖分類號：S948文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

刺參（Apostichopus japonicus Selenka）屬于棘皮動物門（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），楣手目（Asipdochirotida），刺參科（Stichopidae），仿刺參屬（Apostichopus）。刺參是海參中價值最高的一種，既是一種營養(yǎng)豐富的高端保健食材，也是一種能夠延緩衰老、抑制腫瘤、滋陰壯陽的名貴藥材，有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價值。刺參呈圓筒狀，體長20cm～40cm，前端中央口部環(huán)生20個楣?fàn)畹挠|手，背部生4～6行大小排列不規(guī)則圓錐形肉刺，腹部生有3行密集的管足，體色呈現(xiàn)黃褐、黑褐、綠褐、純白或灰白等。刺參屬狹鹽性生物（適應(yīng)鹽度2.8%～3.1%，pH7.8～8.2），適宜生活在水質(zhì)清澈、波流平穩(wěn)、富有底棲硅藻的巖礁底或大型藻類叢生的沙底，水溫高于20℃會出現(xiàn)“夏眠”、低于3℃會出現(xiàn)“冬眠”的習(xí)性，但不得高于30℃和低于0℃。卵生，雌雄異體，體外受精，2年達(dá)性成熟。參苗生長到商品規(guī)格在自然海域一般需3年，人工養(yǎng)殖1～2年。刺參如遇強(qiáng)烈刺激或遇水溫、水質(zhì)突變等，會將內(nèi)臟從肛門全部排出，條件適宜情況下臟器和損傷體段均可再生為一個完整的個體[1]。

近年來隨著人民生活水平的提高，飲食習(xí)慣也在逐漸優(yōu)化，刺參的需求量大幅增加，刺參養(yǎng)殖的市場前景廣闊，發(fā)展?jié)摿薮?。因海洋水體污染、養(yǎng)殖中藥物濫用、過度投喂等，造成致病菌和病毒等大量繁殖，引發(fā)海參各種疾病泛濫甚至爆發(fā)性死亡，刺參養(yǎng)殖企業(yè)和個人經(jīng)濟(jì)損失慘重，嚴(yán)重限制了刺參養(yǎng)殖行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。因此研究解決刺參養(yǎng)殖中的病害問題是該行業(yè)的關(guān)鍵所在，迫在眉睫;也是水產(chǎn)科研人員重要的課題方向，刻不容緩;更是應(yīng)對迫切社會需求和市場需求的有效路徑，意義重大[2]。從養(yǎng)殖發(fā)展來看，從業(yè)人員理念有所進(jìn)步，能夠通過優(yōu)化養(yǎng)殖環(huán)境、選育健康苗種等途徑提高刺參的免疫力和抵抗力，但因缺乏經(jīng)驗(yàn)、急于求成，養(yǎng)殖中還是會使用大量化學(xué)藥物消殺各種病原微生物來防治病害。缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論指導(dǎo)盲目的亂施濫用，對刺參本身也有不容忽視的毒害作用，輕則影響生長，重則導(dǎo)致死亡。因藥物種類選擇錯誤、濃度劑量投放不慎重的亂施濫用而造成養(yǎng)殖刺參的中毒死亡的現(xiàn)象在實(shí)際生產(chǎn)中屢見不鮮[3]，因此非常有必要開展各種藥物不同濃度對刺參進(jìn)行毒性試驗(yàn)研究。

文章選擇具有代表性的重金屬類藥物硫硫酸銅（CuSO4·5H2O）和硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）、消毒劑類藥物生石灰（CaO）和過氧化氫（H2O2）做刺參幼體的急性毒性試驗(yàn)，研究其不同濃度范圍和不同時間段對刺參幼體成活率的影響，通過數(shù)據(jù)分析確定其安全濃度。在大面積使用新藥物前可采用此方法進(jìn)行小水體試驗(yàn)，舉一反三，從而科學(xué)地指導(dǎo)在生產(chǎn)中的藥物應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)動物

試驗(yàn)所用的刺參幼體來源于河北唐山市樂亭縣姜各莊鎮(zhèn)某家海參育苗場，刺參幼體伸展體長為2.5cm～3.0cm，確保所選個體健康有活力。試驗(yàn)前期在80L的塑料大桶中（水溫14℃～15℃）暫養(yǎng)5d后分組試驗(yàn)。暫養(yǎng)期和試驗(yàn)期，均不投喂任何飼料，且每天早晚各換水一次。

1.1.2 試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用海水為育苗場日常使用的海水，經(jīng)沉淀、砂濾、曝氣及鍋爐升溫等處理，鹽度為29-30，海水pH值為7.8～8.2，水溫14℃～15℃。

1.1.3 試驗(yàn)容器

試驗(yàn)所用容器為塑料整理箱，體積為18L，為減少試驗(yàn)容器對消毒劑的吸附，試驗(yàn)前用對應(yīng)藥物濃度的溶液注入容器至少12hrs之后開始試驗(yàn)，以達(dá)到浸泡試驗(yàn)容器的目的。

1.1.4 試驗(yàn)藥物

試驗(yàn)用藥物名稱、含量及生產(chǎn)廠商：

硫酸銅（CuSO4·5H2O），銅（Cu）含量≥25%，上海浩業(yè)化工有限公司生產(chǎn);硫酸鋅（ZnSO4·7H2O），鋅（Zn）含量≥20%，富陽市宏利化工廠生產(chǎn);生石灰（CaO），有效鈣含量≥90%，淄博海諾化工有限公司生產(chǎn);雙氧水（過氧化氫H2O2含量2.5%～3.5%），上海金鹿化工有限公司生產(chǎn)。

試驗(yàn)時用蒸餾水將各試驗(yàn)藥物配成一定質(zhì)量濃度的儲備液，現(xiàn)用現(xiàn)稀釋配制。

1.2 預(yù)試驗(yàn)

采用靜水式急性毒性試驗(yàn)[4]，鹽度為29～30，pH值為7.8-8.2，水溫14℃～15℃，試驗(yàn)期間不充氣，不投餌。對每種藥物都進(jìn)行多次預(yù)備試驗(yàn)后，確定96hrs后全活度上限和全致死濃度下限，再根據(jù)日常養(yǎng)殖生產(chǎn)中防治魚病所使用的藥物劑量和說明書指導(dǎo)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大或者縮小設(shè)置梯度，以18L的塑料整理箱為試驗(yàn)容器，觀察刺參的存活情況，最終確定用于正式試驗(yàn)的藥物濃度范圍。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

結(jié)合預(yù)試驗(yàn)結(jié)果和藥劑指導(dǎo)綜合分析，確定本次試驗(yàn)藥物濃度范圍分別為：硫酸銅0.07mg/L～1.12mg/L（濃度梯度倍數(shù)：2）;硫酸鋅1.80mg/L～9.11mg/L（濃度梯度倍數(shù)：1.5）;生石灰10.00mg/L～160.00mg/L（濃度梯度倍數(shù)：2）;過氧化氫2.00mg/L～32.00mg/L（濃度梯度倍數(shù)：2）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)分組

每種藥物分5個等比濃度梯度（藥物濃度梯度見表1）。試驗(yàn)前先將藥品配成儲備液，再按比例投入整理箱中稀釋成所需濃度。用軟網(wǎng)將刺參從暫養(yǎng)桶中撈出，向每個整理箱隨機(jī)投放10只暫養(yǎng)后個體健壯、處于饑餓狀態(tài)下的刺參，每個濃度設(shè)定2個平行組，同時設(shè)定一個空白對照，投放刺參順序按藥物濃度從低到高[5]。

1.3.2 試驗(yàn)觀察和記錄

試驗(yàn)開始后前8hrs連續(xù)觀察記錄試驗(yàn)刺參的活動情況和死亡情況，而后分別在24hrs、48hrs和96hrs記錄各箱中刺參的死亡情況。判斷刺參死亡的標(biāo)準(zhǔn)[6]是當(dāng)刺參沉落到箱底后用玻璃棒對其進(jìn)行刺激翻轉(zhuǎn)如無任何收縮反應(yīng)和移動即判斷刺參死亡。同時觀察刺參中毒癥狀表現(xiàn)，有無吐腸、腫嘴、疣足是否受損、外表有無變色、身體是否蜷曲等現(xiàn)象[7]。試驗(yàn)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)刺參死亡立即撈出，以防敗壞水質(zhì)。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，用直線內(nèi)插法求出24hrs、48hrs和96hrs的半致死濃度LC50[8]。

半致死濃度計(jì)算公式：

LC50=C1+（C2-C1）·（50%-P1）/（P2-P1）

式中：C1、C2—死亡率近50%的低端和高端藥液濃度; P1、P2—死亡率近50%的低端和高端死亡率。

若對照組出現(xiàn)死亡時，各濃度組的死亡百分率以下式進(jìn)行校正：P=（P-C）/（1-C），其中P為觀察死亡百分?jǐn)?shù)，C為對照組死亡百分?jǐn)?shù)，P為校正后的死亡百分?jǐn)?shù)[9]。采用常規(guī)方法SC=96hrsLC50×0.1計(jì)算安全質(zhì)量濃度[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 中毒癥狀

刺參在藥物的刺激下經(jīng)常吐出內(nèi)臟，口部腫脹，疣足往往受損，體色變黑變暗或者變白，身體蜷曲等。在高濃度組刺參很快表現(xiàn)出中毒現(xiàn)象，而在低濃度組隨著試驗(yàn)時間的延長表現(xiàn)出中毒現(xiàn)象的個體逐漸加多。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

觀察記錄了不同濃度硫酸銅、硫酸鋅、生石灰、雙氧水對刺參幼體的急性毒性試驗(yàn)的研究結(jié)果，統(tǒng)計(jì)死亡個體，計(jì)算死亡率（見表2）。

2.2.1 硫酸銅對刺參幼體急性毒性試驗(yàn)

經(jīng)過硫酸銅急性毒性試驗(yàn)，得到了硫酸銅對刺參幼的影響。結(jié)果顯示，在24hrs內(nèi)，Cu2+濃度<0.28mg/L時，各試驗(yàn)組的幼參并未出現(xiàn)死亡;當(dāng)Cu2+濃度≥0.28mg/L時，幼參死亡率增大，觀察發(fā)現(xiàn)，此時未死亡個體的活力也明顯下降，吸附力減弱，個別出現(xiàn)排臟、化皮現(xiàn)象，在48hrs內(nèi)幼參全部死亡。低濃度組的幼參隨著暴露時間的延長，死亡率也增大。不同暴露時間下Cu2+濃度對數(shù)與幼參死亡概率單位的關(guān)系呈直線回歸，根據(jù)回歸方程求出的Cu2+對幼參24h、48h和96h的LC50分別為0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L（見表3）。

2.2.2 硫酸鋅對刺參幼體急性毒性試驗(yàn)

Zn2+對幼參的毒性作用較為平緩持久，試驗(yàn)中Zn2+濃度≥4.05mg/L的各組在24hrs內(nèi)均可使幼參出現(xiàn)不同程度的死亡，其它各低濃度組隨著暴露時間的延長，幼參也陸續(xù)死亡。1.80mg/L濃度組至96hrs時才導(dǎo)致幼參死亡，雖然死亡率為36.7%，但觀發(fā)現(xiàn)該濃度組存活的個體也大多活動能力微弱、反應(yīng)遲緩，表明Zn2+對幼參具有持續(xù)的毒性效應(yīng)。其24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L（見表3）。

2.2.3 生石灰對刺參幼體急性毒性試驗(yàn)

刺參幼體放入160mg/L生石灰中就立即出現(xiàn)搖頭，部分幼體出現(xiàn)排臟現(xiàn)象，1hrs后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒觸動均不伸展活動，死亡個體部褪色變?yōu)槿榘咨?在80mg/L的藥液中，刺參幼體剛放入后立即出現(xiàn)搖頭現(xiàn)象，但沒有發(fā)現(xiàn)排臟現(xiàn)象，2hrs后發(fā)現(xiàn)有死亡現(xiàn)象，24hrs后死亡率達(dá)到56.7%，此后再無死亡現(xiàn)象;而在10mg/L以下，未發(fā)現(xiàn)刺參幼體有不良反應(yīng)。所有死亡個體在24hrs后出現(xiàn)明顯化皮現(xiàn)象（見表3）。

2.2.4 雙氧水對刺參幼體急性毒性試驗(yàn)

刺參幼體放入16mg/L雙氧水中就立即出現(xiàn)搖頭，20mins后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒觸動均不伸展活動;在8mg/L的藥液中，刺參幼體剛放入后立即出現(xiàn)搖頭現(xiàn)象，但沒有發(fā)現(xiàn)排臟現(xiàn)象，2hrs后發(fā)現(xiàn)有死亡現(xiàn)象，48hrs后死亡率達(dá)到36.7%，此后再無死亡現(xiàn)象：而在4mg/L以下，未發(fā)現(xiàn)刺參幼體有不良反應(yīng)。死亡個體均體色變白并有部分出現(xiàn)化皮現(xiàn)象（見表3）。

3 討論

3.1 銅、鋅對刺參的毒性

沿海地區(qū)因工業(yè)污水和生活廢水的排入造成的海洋污染以及近海養(yǎng)殖藥物的亂施濫用，對刺參養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p害，特別是重金屬超標(biāo)導(dǎo)致的刺參中毒死亡情形愈發(fā)多見。因此，搞清重金屬對刺參的毒性作用是非常必要的。文章僅研究分析了Cu2+、Zn2+兩種重金屬對刺參幼參的單一毒性效應(yīng)，但在天然海水或養(yǎng)殖水體中往往多種重金屬離子并存，它們之間的聯(lián)合毒性既可能是相加作用也可能是抗作用[11]，多種重金屬對刺參的聯(lián)合毒性作用有待于進(jìn)一步研究。試驗(yàn)表明以Cu2+、Zn2+為代表的重金屬類物質(zhì)的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消毒劑物質(zhì)，因此養(yǎng)殖中要盡量避免重金屬的污染。

3.2 生石灰對刺參的毒性5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

目前對于刺參養(yǎng)殖普遍多發(fā)的病害研究更多的側(cè)重于病學(xué)原理分析和病害防治的藥物藥效分析，而在消毒劑的選用和耐藥性方面研究較為少見，只能參照其他水產(chǎn)養(yǎng)殖品種選用消毒劑，往往在劑量濃度上得不到很好的把控。與本次試驗(yàn)的結(jié)果相比較，生石灰推薦的常用劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對刺參的安全濃度，且生石灰對水質(zhì)pH值影響很大，因此建議不宜在狹鹽性生物刺參養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用，但由于其價格便宜，可以用作刺參空池的清池消毒處理[12]。

3.3 雙氧水對刺參的影響

在刺參養(yǎng)殖中，雙氧水不僅可作為消毒劑，還被用作為增氧劑。在夏季持續(xù)悶熱或者雷雨的天氣，氣壓較低海水難以溶解大量氧氣，在此情況下使用，用量為每畝50mg/L～100kg[13]，如果使用過量，超過安全濃度甚至半致死濃度則會造成刺參的體色變白，嚴(yán)重會吐內(nèi)臟和化皮。

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Effects of different drugs on the mortality of Apostichopus japonicus Selenka

Abstract：Using the stillwater test method， under the water temperature of 14℃ ～ 15℃，A single acute toxicity test was carried out on young Apostichopus japonicus Selenka using copper sulfate （CuSO4·5H2O）， zinc sulfate （ZnSO4·7H2O） and disinfectant CaO and H2O2.The results showed that the LC50 of Cu2+ to the juvenile of Apostichopus japonicus Selenka 24hrs， 48hrs and 96hrs were 0.591mg/L， 0.350mg/L and 0.232mg/L respectively.The LC50 of Zn2+24hrs， 48hrs and 96hrs were 5.657mg/L， 4.538mg/L and 2.284mg/L， respectively.The LC50 of 24hrs， 48hrs and 96hrs of quicklime were 74.369mg/L， 71.269mg/L and 69.213mg/L， respectively.Peroxide was 15.930mg/L， 15.178mg/L and 14.749mg/L， respectively.Experiments show that the toxicity of heavy metals is far greater than that of disinfectants.Therefore， aquaculture to avoid heavy metal pollution;Quicklime is not suitable to be used in the cultivation of Apostichopus japonicus Selenka， but because of its low price， it can be used to clean and disinfect the empty pond of Apostichopus japonicus Selenka.Hydrogen peroxide （peroxide， H2O2） can be used as a disinfectant and oxygenator at concentrations not exceeding safe levels.

Keywords：Apostichopus japonicus Selenka; Toxicity; Lethal concentration; mortality rate

文章編號：16742419（2022）03001005

作者簡介：高亞峰（1989.7- ），男，河北省張北縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局工程師。主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)推廣和農(nóng)產(chǎn)品檢測。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9