阿特拉津與氯氰菊酯混合對鯽抗缺氧能力的影響

韓 杰 許人驥

長期以來，很多研究工作多是針對單一農藥污染物在自然環境中的遷移轉化及其對生態效應的影響，但自然界的生物不可避免的暴露于多種農藥共存的環境中，所以，多種農藥的混用對生物所產生的生態毒理效應正在受到人們的關注[1]。阿特拉津與氯氰菊酯是農業生產常用的農藥，由于其使用量大、殘留期長，農田施用后可隨地表徑流、淋溶、沉降等多種途徑進入地表水和地下水[2-4]。本試驗以鯽為對象，研究阿特拉津與氯氰菊酯的混合對鯽抗缺氧能力的影響，為合理使用該類型農藥提供一些科學依據，對保護漁業生產和漁業環境有一定積極意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

阿特拉津(純度80%，可濕性粉劑，山東大成農藥股份有限公司生產)；氯氰菊酯(5%乳油，拜耳農藥生物公司生產)。

鯽，購于洛陽市洛陽橋市場，體長5.1～5.6 cm，體重4.5～5.2 g。對剛購回的試驗鯽除去死、弱個體，在充分曝氣的自來水中暫養2 d，其間不投喂飼料。

1.2 試驗方法

根據楊敏娜等[5]的試驗，以我國污染較嚴重的長江泰州段水體中阿特拉津含量64.5 μg/l的10、15、25、40、60、85倍確定各試驗組阿特拉津濃度，依次為0.65、0.97、1.61、2.58、3.87、5.48 mg/l； 參考高平等（2007）[6]試驗，根據氯氰菊酯對鯽96 h半致死濃度(LC50)11.28 μg/l的1/10確定各試驗組中氯氰菊酯的質量濃度為1.1 μg/l，另設1個對照組，試驗共分成7組，每組設3個重復，每個重復放入3尾鯽。對照組用250 ml三角瓶裝滿經充分曝氣的自來水，試驗組的三角瓶中分別裝滿含不同濃度的阿特拉津和氯氰菊酯的混合溶液，各三角瓶均用塑料布密封，三角瓶內不留氣泡，將三角瓶倒置于盛水的塑料盆中，記錄三角瓶中鯽的全部死亡時間。試驗設計見表1。

表1 試驗設計

1.3 試驗數據分析

采用SPSS11.5軟件中的單因子方差分析進行統計分析，差異顯著性用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 試驗現象

鯽在密閉缺氧的條件下，試驗開始時表現興奮，在水中快速游動，之后游動減慢，漸漸失去平衡，魚口和鰓不斷開閉，直至死亡。死亡時鯽全部飄浮于水體上方，絕大多數死亡個體身體彎曲變形，眼睛、鰓和尾鰭處有血滲出。

2.2 阿特拉津與氯氰菊酯混合對鯽抗缺氧能力的影響（見表 2）

表2 阿特拉津和氯氰菊酯混合對鯽抗缺氧能力的影響

從表2可見，阿特拉津與氯氰菊酯混合不同程度降低了鯽的抗缺氧能力，且隨混合溶液中阿特拉津濃度的增加，鯽的抗缺氧能力降低更多。與對照組相比，試驗1、2組鯽的全部死亡時間分別減少了4.2%（P＞0.05）和 8.6%（P＞0.05）；試驗 3、4 組鯽的全部死亡時間分別降低了 15.3%(P＜0.05)和 21.7%(P＜0.01)；試驗組5、6組鯽的全部死亡時間分別降低了37.5%(P＜0.01)和58.9%(P＜0.01)。可見，較低濃度的阿特拉津（0.65、0.97 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對鯽的抗缺氧能力影響不顯著（P＞0.05）；而較高濃度的阿特拉津（2.58、3.87、5.48 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對鯽的抗缺氧能力有極顯著的降低作用(P＜0.01)。

3 討論

魚體接觸水體污染物后，其免疫系統的功能會發生較敏感的變化。魚體在污染環境的脅迫下可產生過量的自由基，自由基會攻擊細胞膜，最終導致整個細胞功能失常，基因突變，蛋白質交聯，造成細胞死亡。但生物體在活性氧自由基反應過程中，可誘導含有過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉移酶(GSTs)及還原型谷胱甘肽(GSH)等物質的防御系統，通過酶促和非酶促反應，保護細胞免受毒性化學物質攻擊[7-8]。因此，魚類免疫組分及其活性的變化可用來檢測環境污染的程度。

氯氰菊酯是人工合成的含苯氧基芐基的擬除蟲菊酯殺蟲劑，在水產養殖中主要用于殺滅魚體表甲殼類寄生蟲[3]。靳曉敏（2006）[9]等的研究發現，高效氯氰菊酯在低濃度、短時間作用下，可提高鯉魚血清溶菌酶活性，而低濃度、長時間或高濃度作用下，鯉魚的血清溶菌酶活性顯著受到抑制。陳家長等（2007）[10]的試驗表明，將鯽連續暴露在阿特拉津溶液中24 d，低濃度(0.1～1.0 mg/l)范圍內，阿特拉津對鯽肝臟、腎臟和肌肉的過氧化氫酶（CAT）活性均產生了誘導作用；而高濃度 (5.0～10.0 mg/l)范圍內則對這些組織器官CAT活性均產生了抑制作用。Steinberg等（1995）[11]將斑馬魚 (Brachydanio rerio)暴露于5 μg/l的阿特拉津溶液中，研究發現，斑馬魚對玻璃缸的背光面具有明顯偏愛性，認為低濃度阿特拉津暴露可能會損壞魚類的感覺器官和神經系統。丁輝等(2007)[12]的研究結果顯示，當阿特拉津質量濃度大于50 μg/l時，鯽淋巴細胞增殖受到明顯抑制，表明其對鯽存在潛在的免疫毒性。本試驗采用密封瓶口的方法，在相同溶氧量條件下，隨鯽對瓶中氧的消耗，魚體產生的二氧化碳濃度增加，瓶中水體的二氧化碳分壓逐漸升高，pH值逐漸降低。導致鯽加重了缺氧程度，最后造成魚呼吸中樞麻痹而死亡[13]。本試驗中較低濃度的阿特拉津（0.65、0.97 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對鯽抗缺氧能力降低的較少；而較高濃度的阿特拉津（3.87、5.48 mg/l）與氯氰菊酯混合后，對鯽的抗缺氧能力有極顯著的降低作用(P＜0.01)。其原因可能是當阿特拉津與氯氰菊酯混合后，一方面對鯽體內的抗氧化防御系統中各種酶的活性的誘導作用加強；但同時，阿特拉津和氯氰菊酯的混合對魚體的免疫系統、感覺系統和神經系統也產生了更強的毒害作用[8,11]。

[1]賈秀英,李喜梅,楊亞琴,等.Cu、Cr(VI)復合污染對蚯蚓急性毒性效應的研究[J].農業環境科學學報,2005,24(1):31-34.

[2]陳家長,孟順龍,胡庚東,等.阿特拉津對雄性鯽血清雌二醇含量的影響[J].生態學雜志,2007,26(7):1068-1073.

[3]P.K.Mohapalza,S.Palza,P.K.Samantaray,et a1.Effect of the Pyrethroid Insecticide Cypermethrin On Photosynthetic Pigments of the Cvanobaeterium Anabaena doliolum Bhar[J].Polish Journal of Environmental Studies,2003,12(2):207-212.

[4]Hayes T B,Collins A C,et al.Hermaphroditic demasculinized frogs after expose to the herbicide atrazine at low ecologically relevant doses[J].Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2002.99(8):5476-5480.

[5]楊敏娜,周芳,孫成,等.長江江蘇段有毒有機污染物的殘留特征及來源分析[J].環境化學,2006,25(3):375-376.

[6]高平,陳昌福,胡瓊予,等.不同條件下高效氯氰菊酯對鯽的急性毒性研究[J].淡水漁業,2007,37(2):48-52.

[7]宋宏宇,王捷.環境內分泌干擾物與農藥 [J].農藥科學與管理,2001,22(2):23-25.

[8]Mencoboni M,Lerza R,Bogliolo G,et a1.Effect of Atrazine on hemopoietic system[J].In Vivo,1999,6:41-44.

[9]靳曉敏,吳垠,盧剛,等.兩種菊酯類農藥對鯉血清溶菌酶和轉氨酶的影響[J].水產科學,2006(25):383-386.

[10]陳家長,孟順龍,瞿建宏,等.低濃度阿特拉津對鯽谷胱甘肽-s-轉移酶(GSTs)活性的影響[J].生態與農村環境學報,2007,23(1):68-72.

[11]Steinberg C E，Lorenz W R，Spieser O H.Effect of atrazine on swimming behavior of zebrafish,Brachdanio rerio[J].Water Res.,1995,29(3):981-985.

[12]丁輝,伊雄海,陸貽通.兩種內分泌干擾物對鯽淋巴細胞活性與功能的影響[J].環境污染與防治,2007,29(12):881-884.

[13]孟喜成,王青蘭.中藥抗整體動物缺氧作用的研究進展[J].藥學實踐雜志,2008,26(1):7-9.