重金屬對黃鱔的毒性效應(yīng)

○徐 晶 趙 偉 文玲梅

（咸寧市農(nóng)業(yè)科學院 湖北咸寧 437100）

本文概述了目前重金屬對黃鱔毒性效應(yīng)的研究進展，旨在為重金屬對黃鱔的毒理作用研究以及黃鱔綠色健康養(yǎng)殖提供參考依據(jù)。

1 重金屬對黃鱔的急性毒性作用

迄今為止，重金屬對魚類的急性毒性作用研究較多，且結(jié)果因不同種類重金屬、魚類以及不同生長階段等而存在差異，幾種常見的重金屬對魚類的毒性作用的強弱為 Hg＞Cu＞Cd＞Pb＞Cr。目前，有關(guān)重金屬對黃鱔的急性毒性已有報道，且隨著重金屬離子濃度和處理時間的增加，黃鱔的中毒癥狀越明顯。據(jù)報道，若用15.00mg/L硫酸銅處理3.5g左右的黃鱔魚種時，30分鐘后黃鱔出現(xiàn)狂游、擊壁等行為，45分鐘后表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀，身體強烈抽搐、扭曲變形，4小時后開始死亡。研究者們對黃鱔進行Hg和Cr的急性毒性試驗，結(jié)果表明Hg對黃鱔的毒性遠大于Cr，表1顯示了幾種重金屬對黃鱔的半致死濃度及其安全濃度。

表1 重金屬對黃鱔的半致死濃度（LC50）及安全濃度

2 重金屬對黃鱔的毒性效應(yīng)

2.1 重金屬對黃鱔生長發(fā)育的影響

魚類的微量營養(yǎng)素中包括一些重金屬微量元素，其在機體內(nèi)含量較少，多以金屬酶的形式參與生理活動，在魚類的生長發(fā)育中起到了至關(guān)重要的作用。一旦缺少則會引起各種代謝疾病，若是魚體內(nèi)重金屬含量超標，同樣會對機體產(chǎn)生毒害作用，并影響其生長發(fā)育。若黃鱔暴露在重金屬Cd下28天，黃鱔的平均體重和肥滿度將隨著Cd濃度的增加而顯著降低，表明水體中一定濃度的Cd能夠抑制黃鱔的生長。有研究表明飼料中Cu的水平會影響黃鱔的生長，即隨著飼料Cu水平的升高，黃鱔的增重率和特定生長率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，表明黃鱔攝入的Cu不足或過量均影響其生長性能。此外，重金屬離子被魚體組織吸收后，可與帶負電的核酸結(jié)合而引起核酸裂解，使正在進行細胞分裂的細胞染色體被阻斷而產(chǎn)生微核以及核異常，如一定濃度的重金屬鎘和銅均能增加黃鱔外周血紅細胞的微核率和畸變率。因此，黃鱔染色體穩(wěn)定性的測定在一定程度上也可預(yù)測其養(yǎng)殖環(huán)境的重金屬污染情況。

2.2 重金屬對黃鱔耗氧率的影響

許多研究表明，重金屬脅迫可以使魚類鰓功能受損，呼吸運動發(fā)生障礙，隨著重金屬離子濃度的增加，魚類呼吸頻率和耗氧量均逐漸升高。黃鱔的鰓、口咽腔、皮膚等均具備呼吸功能，但其鰓嚴重退化，主要通過口咽腔等輔助呼吸器官毛細血管的呼吸作用來獲取氧氣。而當黃鱔發(fā)生重金屬Cu中毒后，其吻端將探出水面呼吸，且鰓腔內(nèi)伴有血塊，其輔助器官的呼吸功能受到損傷。其中鰓腔內(nèi)有血塊可能是由Cu改變甚至破壞毛細血管壁生物膜的通透性、完整性，導致血細胞滲出毛細血管而造成。此外有研究表明，低濃度的Cd使黃鱔呼吸強度增加，吸入大量氧氣以維持機體平衡，此時耗氧率增加。而高濃度的Cd對黃鱔的毒性作用加強，使其呼吸功能受損，耗氧率下降，即黃鱔的耗氧率隨Cd濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。綜上所述，盡管鰓高度退化，黃鱔的呼吸功能也受到重金屬的影響。

2.3 重金屬對黃鱔組織結(jié)構(gòu)和功能的影響

重金屬離子可通過魚類鰓呼吸、消化道吸收和體表吸附等途徑進入魚體，一部分經(jīng)自身解毒可排出體外，而另一部分隨著血液循環(huán)到達各組織器官并富集，影響各組織細胞的結(jié)構(gòu)和功能。重金屬元素因性質(zhì)不同，因此在魚類組織器官中的富集情況也存在差異，而Cu在黃鱔組織中富集的情況分別是肝臟＞鰓＞骨骼＞皮膚＞肌肉，而Pb和Cd在鰓中濃度較大，其次為肝臟。

目前，有關(guān)重金屬對黃鱔組織結(jié)構(gòu)的影響主要涉及到肝臟、腎臟、脾臟以及腸道等，如飼料中Cu含量過高會使黃鱔肝臟和腸道組織結(jié)構(gòu)受損，肝細胞內(nèi)的線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)破碎凋亡，且有大量脂滴沉積，腸絨毛披膜受損，腸絨毛杯狀細胞數(shù)量增加。而黃鱔的頭腎和脾組織隨著Hg、Cr重金屬離子濃度的增加，均出現(xiàn)黑色素巨噬細胞中心逐漸增大增多，最后減少，且淋巴組織逐漸松散，排列稀疏混亂，淋巴細胞界限逐漸不清晰，紅血細胞被大量破壞，血竇擴張等現(xiàn)象，且Hg對黃鱔頭腎組織結(jié)構(gòu)的毒性作用比Cr強。當黃鱔長期生存在Cd濃度較高的水體中時，其肝臟會嚴重受損，肝組織細胞核聚縮，脂肪變性，且肝臟脂質(zhì)過氧化程度加劇。

一般情況下，魚體血清中轉(zhuǎn)氨酶的含量較少，而當肝臟等組織器官發(fā)生病變時轉(zhuǎn)氨酶會釋放進入血液，血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）的活性也可作為反映魚類肝臟受損程度的生化指標。有研究顯示黃鱔血清中GPT和GOT的活性隨著水體中Pb和Cd濃度的增加而增加，表明Pb和Cd對黃鱔肝臟產(chǎn)生一定的毒性作用。高銅飼料也會使黃鱔血清中GPT的活性顯著增加，對其肝細胞造成損傷。重金屬會使魚類發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，在體內(nèi)形成活性氧及自由基，造成細胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，細胞膜的完整性被破壞后，細胞的功能受到影響，而體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）等可清除過多的活性氧及自由基，緩解細胞損傷程度，這在某種程度上能解釋高銅飼料增加了黃鱔血清中Cu-ZnSOD的活性，可引起黃鱔的氧化應(yīng)激反應(yīng)。然而，重金屬對黃鱔各組織生理功能的影響以及作用機制還需進一步研究。

3 展望

黃鱔屬于雜食性底棲魚類，直接與養(yǎng)殖水體的沉積物進行接觸，重金屬的毒性通過生物富集可對魚體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。而目前有關(guān)重金屬對黃鱔的影響研究主要集中在組織蓄積、急性毒性試驗以及安全濃度等方面，重金屬對黃鱔的毒害作用機理尚未明確。因此，今后應(yīng)系統(tǒng)研究重金屬對黃鱔的毒害作用機制，探討多種重金屬對黃鱔的聯(lián)合毒性效應(yīng)，以及重金屬引起黃鱔氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生的信號調(diào)控機制等。此外，可將重金屬對黃鱔的毒性研究與水質(zhì)監(jiān)測及在線預(yù)警相結(jié)合，為漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測及黃鱔綠色健康養(yǎng)殖提供科學參考。