關(guān)于2種漁藥對(duì)吉富羅非魚幼魚急性毒性的探索
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作者：鄭曉敏
隨著養(yǎng)殖密度的提高和水域環(huán)境的不斷惡化，魚體致病的幾率顯著增加，易被細(xì)菌、病毒、寄生蟲侵襲而大量死亡，部分消毒、殺菌、滅蟲的藥物因此而被廣泛使用。水體中使用消毒劑可能會(huì)導(dǎo)致水生生物產(chǎn)生急性毒性效應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間接觸可能致癌，經(jīng)常使用的消毒劑如二氧化氯（SC為0.51-3.24 mg/L）、次氯酸鈉（SC為1.23 mg/L）能造成氧化應(yīng)激、遺傳毒性(geno-toxicity)及生理指標(biāo)的影響。二溴海因（1，3-dibro- mo -5,5 -dimethylhydantoin，DBDMH)和聚維酮碘( povidone-iodine，PVP-I)是具有高效性、廣譜性、長(zhǎng)效性、高適性、低殘性的環(huán)保廣譜消毒殺菌藥劑，在防治水產(chǎn)動(dòng)物爛腮、腐皮等細(xì)菌性、病毒性疾病有很好的效果，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用，被認(rèn)為是最具有前景的消毒殺菌劑。國(guó)內(nèi)外關(guān)于二溴海因和聚維酮碘的研究主要集中在對(duì)藻類、細(xì)菌、魚蝦蟹類的急性毒性試驗(yàn)，且普遍認(rèn)為其毒性較小可以安全使用。但周全耀也初步證實(shí)水產(chǎn)用消毒劑二溴海因能夠?qū)α_非魚的肝胰臟造成損傷。在對(duì)養(yǎng)殖過程的管控和對(duì)養(yǎng)殖戶的調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，廣東、廣西地區(qū)對(duì)于二溴海因和聚維酮碘的使用量較多，而這2個(gè)地區(qū)又是羅非魚的主產(chǎn)區(qū)。到底這2種化學(xué)投入品是否能造成羅非魚的急性毒性，需要進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
吉富羅非魚(GIFr strain Nile tilapia，Oreochromisniloticus)是由國(guó)際水生生物資源管理中心(ICLARM)通過4個(gè)非洲尼羅羅非魚品系和4個(gè)亞洲尼羅羅非魚品系經(jīng)混合選育獲得的優(yōu)良品系，具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、抗病力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本研究旨在關(guān)注水產(chǎn)養(yǎng)殖中的化學(xué)投入品，并在靜態(tài)條件下獲得二溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚24 h、48 h、72 h、96 h的/C50值，探究其對(duì)吉富羅非魚的急性毒性效應(yīng)，為養(yǎng)殖過程中消毒劑的安全管控提供毒理學(xué)數(shù)據(jù)，但對(duì)致毒機(jī)理還需系統(tǒng)研究。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用吉富羅非魚均來(lái)自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心宜興養(yǎng)殖基地。轉(zhuǎn)入室內(nèi)養(yǎng)殖箱中馴養(yǎng)1個(gè)月，為保證試驗(yàn)的代表性和同一性，從中選取健康、體表完整的個(gè)體作為試驗(yàn)對(duì)象。規(guī)格為：平均體長(zhǎng)(10.12+0.83) cm，平均體重(17.14+1.77)g。馴養(yǎng)期間每天8:00按體重3%定量投喂1次。馴養(yǎng)最后一周沒有出現(xiàn)死魚現(xiàn)象。試驗(yàn)期間光暗比為12 h:12 h，試驗(yàn)用水為經(jīng)24 h自然曝氣的自來(lái)水，水溫(21.8+0.8)℃，pH值6.3 -8.1，溶氧4.4-6.7 mg/L，試驗(yàn)用水符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( GB 11607-89)。
該研究使用的l0%_溴海因、l0%聚維酮碘均購(gòu)自無(wú)錫中水漁業(yè)科技有限公司，其消毒溶液在試驗(yàn)時(shí)現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 預(yù)試驗(yàn)
試驗(yàn)采用靜水生物法進(jìn)行，試驗(yàn)期間不充氣。在50 cmx60 cmxl00 cm的養(yǎng)殖箱中，盛水50 L。二溴海因設(shè)置0、0.05、0.5、5 mg/L 4個(gè)濃度組，發(fā)現(xiàn)5 mg/L濃度組約8h全死，然后按照倍數(shù)法設(shè)置3個(gè)(1.25、2.50、5.00 mg/L)試驗(yàn)濃度組。聚維酮碘設(shè)置0、5、10、15 mg/L 4個(gè)濃度組，發(fā)現(xiàn)15 mg/L濃度組約8h全死。由預(yù)處理結(jié)果可知，吉富羅非魚幼魚對(duì)于不同濃度聚維酮碘較敏感，根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]按照等差法設(shè)置3個(gè)試驗(yàn)濃度組( 7.0、9.5、12.0 mg/L)。每個(gè)濃度組放人5尾魚，24 h換水一次，試驗(yàn)開始2h后連續(xù)觀察并記錄死亡魚尾數(shù)，得出試驗(yàn)魚24 h的最低全死濃度和96 h最高未死亡濃度。
1.2.2 急性毒性試驗(yàn)
根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，按等濃度對(duì)數(shù)間距設(shè)置染毒濃度梯度，并設(shè)空白組。試驗(yàn)中二溴海因?qū)涣_非魚的染毒濃度分別為：0、2.82、3.16、3.55、3.98、4.47 mg/L。聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚的染毒濃度分別為：0、7.07、8.13、9.33、10.72、12.30 mg/L。2種消毒劑每組（含對(duì)照）隨機(jī)放入吉富羅非魚幼魚10尾，設(shè)置3組平行，試驗(yàn)溶液體積50 L。試驗(yàn)開始前24 h停止喂食，試驗(yàn)期間不喂食，試驗(yàn)開始后每24 h更換1次試液。連續(xù)觀察記錄吉富羅非魚幼魚的活動(dòng)情況，及時(shí)捕撈死亡個(gè)體，并分別記錄24、48、72和96 h后魚體死亡數(shù)，計(jì)算3個(gè)平行缸平均死亡率。魚體中毒死亡標(biāo)準(zhǔn)是呼吸停止并對(duì)外界刺激無(wú)反應(yīng)，即中毒后魚體鰓蓋完全停止活動(dòng)且對(duì)外物（玻璃棒、鑷子等）刺激30 s內(nèi)沒有觸激反應(yīng)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
死亡率/%=死亡魚（含重復(fù)）/受試魚總數(shù)（含重復(fù)）×100%
按照記錄試驗(yàn)魚的死亡數(shù)量計(jì)算死亡率。按照直線內(nèi)插法采用Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以藥物質(zhì)量濃度為x軸，試驗(yàn)魚死亡率為y軸，計(jì)算出24h、48 h、72 h、96 h的半致死濃度。
安全質(zhì)量濃度(SC)采用常規(guī)方法計(jì)算獲得：SC=96 h /Cox0.l。
2 結(jié)果與分析
2.1 二溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚的急性毒性作用
二溴海因?qū)涣_非魚幼魚的急性毒性試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，對(duì)照組的魚在試驗(yàn)過程中，活動(dòng)正常，無(wú)死亡。2.82 mg/L濃度組，與對(duì)照組沒有明顯差異。3.16 mg/L濃度組，幾乎沒有中毒反應(yīng)，僅96 h死亡率為l0%，個(gè)別魚體浮于水面，體色變淺，游動(dòng)遲緩。3.55 mg/L濃度組，魚在剛進(jìn)入試驗(yàn)溶液中較活躍，四周游走，但后期出現(xiàn)微弱的中毒癥狀，72 h開始死魚，96 h死亡率達(dá)30%。3.98 mg/L濃度組，3h魚開始出現(xiàn)中毒癥狀，30 h開始死魚．96 h死亡率為50%；4.47mg/L濃度組，2h魚開始出現(xiàn)中毒癥狀，魚群散游，行動(dòng)緩慢，反應(yīng)比較遲鈍，8h開始死亡，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)中毒程度加深，72 h死亡率為l00%。
聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚幼魚的急性毒性試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，對(duì)照組的魚在試驗(yàn)過程中，活動(dòng)正常，無(wú)死亡。7.07 mg/L濃度組，與對(duì)照組沒有明顯差異。8.13 mg/L濃度組，4h魚有中毒癥狀，游動(dòng)遲緩，呼吸異常，8h開始死魚，96 h死亡率為80%。9.33 mg/L濃度組，3h魚有中毒癥狀，行動(dòng)緩慢，呼吸異常，4h開始死魚，96 h死亡率為l00%。10.72 mg/L濃度組，2h魚有中毒癥狀，出現(xiàn)浮頭及反應(yīng)遲鈍等現(xiàn)象，4h開始死魚，72 h死亡率為l00%。12.30 mg/L濃度組，魚中毒癥狀明顯，魚體上下竄動(dòng)，th后，集群浮頭，反應(yīng)緩慢，2h左右開始死魚，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)中毒程度加深，相繼死亡，48 h死亡率為l00%。
隨著時(shí)間的延長(zhǎng)各試驗(yàn)濃度組的魚死亡率均呈增加趨勢(shì)，而同一時(shí)間下，高濃度組的死亡率明顯高于低濃度組。由此可知，受試藥物對(duì)吉富羅非魚的毒性作用均隨藥物暴露時(shí)間的延長(zhǎng)和暴露濃度的增大而增強(qiáng)。
2.2 三溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚幼魚半致死質(zhì)量濃度及安全質(zhì)量濃度
受試藥物對(duì)吉富羅非魚的24、48、72、96 h半致死質(zhì)量濃度和安全質(zhì)量濃度見表3、4。由表3、4可知，吉富羅非魚對(duì)二溴海因、聚維酮碘的安全質(zhì)量濃度分別為0.38、0.79 mg/L，吉富羅非魚對(duì)這兩種消毒劑的敏感性為：二溴海因>聚維酮碘。對(duì)2種藥物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立死亡率一受試藥物質(zhì)量濃度回歸方程，均顯示出較好的擬合度（相關(guān)系數(shù)范圍在Q．86-0.98之間）。
3 討論
3.1 二溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚的急性毒性級(jí)別判定
該研究中使用的2種消毒劑24 h到96 h半致死質(zhì)量濃度依次降低，說(shuō)明這2種消毒劑對(duì)魚的毒性隨藥物暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。以96 h半致死質(zhì)量濃度為評(píng)判對(duì)象，按照農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可知二溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚均屬于高毒物質(zhì)。
3.2 2種消毒劑敏感度評(píng)價(jià)
二溴海因?qū)涣_非魚幼魚的24、48、72、96 h半致死質(zhì)量濃度分別為4.39、4.37、3.98、3.80 mg/L，安全質(zhì)量濃度為0.38 mg/L，與其對(duì)梭魚（Liza haem ato -cheila）安全質(zhì)量濃度濃度0.55 mg/L相近，而二溴海因?qū)τ谄渌~類的安全質(zhì)量濃度范圍在0.55-14.1mg/L之間I131，均高于該試驗(yàn)中的安全質(zhì)量濃度。聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚幼魚的24、48、72、96 h半致死質(zhì)量濃度分別為9.71、9.31、8.43、7.95 mg/L，安全質(zhì)量濃度為0.80 mg/L，而其對(duì)于其他魚類的安全質(zhì)量濃度范圍在2.14-90 mg/L之間，均高于該試驗(yàn)中的安全質(zhì)量濃度。以上結(jié)果表明吉富羅非魚對(duì)代表性消毒劑的敏感性較其他魚類強(qiáng)。
3.3 二溴海因和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚安全性評(píng)價(jià)
該試驗(yàn)獲得的二溴海因安全質(zhì)量濃度(0.38 mg/L)在其生產(chǎn)上常規(guī)施藥劑量范圍內(nèi)(0.3-0.4 g/m3)，聚維酮碘安全質(zhì)量濃度( 0.80 mg/L)遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)指導(dǎo)用量4.5-7.5 mg/m3(以有效碘計(jì))[1 6l。因此，在吉富羅非魚幼魚病害防治中，以上2種消毒劑均可安全使用。然而，該試驗(yàn)中二溴海因安全質(zhì)量濃度與周全耀等的研究不同（安全質(zhì)量濃度1.83 mg/L），可能由于魚規(guī)格、水質(zhì)指標(biāo)（水溫、溶氧、pH值、堿度和硬度）、藥物純度不同所致。該試驗(yàn)中二溴海因、聚維酮碘安全質(zhì)量濃度分別與二溴海因?qū)θ毡军S姑魚（Nibeajaponica）安全質(zhì)量濃度0.79 mg/L、聚維酮碘對(duì)斜帶石斑魚（Epinepheluscoioides）安全質(zhì)量濃度14.27mg/L不同，可能是由于不同品種的魚對(duì)2種消毒劑耐受性不同所致。因此，應(yīng)根據(jù)不同情況合理使用這類消毒劑。
國(guó)內(nèi)常用消毒劑類似高錳酸鉀等都會(huì)對(duì)受試魚類的組織學(xué)、遺傳毒性（如通過彗星實(shí)驗(yàn)判定DNA損傷）、抗氧化應(yīng)激酶活（過氧化氫酶CAT、超氧化物歧化酶SOD等）造成影響。Lopez-Galindo C等報(bào)道消毒劑中的次氯酸鈉造成鰨腮上皮細(xì)胞增生，杯狀細(xì)胞數(shù)量和體積增大，甚至引起炎癥反應(yīng)，且在二氧化氯共同作用下，鯉血漿DNA發(fā)生拖尾現(xiàn)象，產(chǎn)生DNA損傷。在羅非魚生產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)如魚苗浸泡、常規(guī)消毒及春季疾病預(yù)防等，都會(huì)使用到含溴消毒劑或碘制劑，這些鹵素帶來(lái)的殘留可能對(duì)機(jī)體有害，至于二溴海因和聚維酮碘長(zhǎng)期暴露對(duì)羅非魚是否產(chǎn)生毒害及其分子生物學(xué)機(jī)制還值得進(jìn)一步研究。
4摘要：在水溫(21.8±0.8)℃，pH值6.3-8.1，溶氧4.4-6.7 mg/L的實(shí)驗(yàn)條件下，采用靜水暴露法，研究了二溴海岡和聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚幼魚的急性毒性。結(jié)果顯示，二溴海因?qū)涣_非魚24 h、48 h、72 h、96 h半致死質(zhì)量濃度分別為4.39、4.37、3.98、3.80 mg/L，安全質(zhì)量濃度為0.38 mg/L；聚維酮碘對(duì)吉富羅非魚24 h、48 h、72 h、96 h半致死質(zhì)量濃度分別為9.71 .9.31、8.43、7.95 mg/L，安全質(zhì)量濃度為0.80 mg/L。2種漁藥對(duì)吉富羅非魚均屬于高毒物質(zhì)，且吉富羅非魚對(duì)這2種漁藥敏感性順序?yàn)椋憾搴Ｒ?#62;聚維酮碘。結(jié)果表明二溴海因和聚維酮碘在實(shí)際水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的使用量較安全。
