Cu、Cd、Cr對秋浦花鱖胚胎急性毒性效應(yīng)研究

許二學(xué)

（池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)系，安徽 池州 247000）

Cu、Cd、Cr對秋浦花鱖胚胎急性毒性效應(yīng)研究

許二學(xué)

（池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)系，安徽 池州 247000）

在水溫20～23℃、pH值6～7、溶解氧6.0～8.0mg/L的條件下，采用半靜水式生物毒性實(shí)驗(yàn)法研究不同濃度的Cu、Cd和Cr對秋浦花鱖胚胎的急性毒性效應(yīng)，旨在為池州地區(qū)特有品種秋浦花鱖的生態(tài)健康養(yǎng)殖和資源保護(hù)提供一些有價值的參考。研究結(jié)果表明Cu、Cd、Cr對秋浦花鱖胚胎24h和48h的LC50分別為：0.33mg/L、0.26mg/L，0.13mg/L、0.10mg/L，153mg/L、124mg/L；SC分別為0.05mg/L、0.02mg/L、24mg/L；毒性強(qiáng)度Cd＞Cu＞Cr。

Cu；Cd；Cr；秋浦花鱖胚胎；急性毒性

秋浦花鱖是安徽池州特有的一個地方品種，肉嫩味美，著名徽菜“臭鱖魚”就是以秋浦花鱖為原料烹制而成。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水體污染日趨嚴(yán)重，研究表明，魚類胚胎、仔魚和早期幼魚生活階段是對毒物危害相對比較敏感的時期[1]，Cu、Cd、Cr等重金屬對鳙魚[2]、金魚[3]、草魚[4]等魚類胚胎的毒性研究已有報(bào)道，但對鱖魚胚胎的毒性研究尚不多見。本試驗(yàn)以秋浦花鱖胚胎作為試驗(yàn)材料，用硫酸銅、氯化鎘、重鉻酸鉀三種重金屬化合物對秋浦花鱖的胚胎階段進(jìn)行急性毒性實(shí)驗(yàn)，求出Cu、Cd、Cr三種重金屬對秋浦花鱖胚胎的半數(shù)致死濃度（LC50）和安全濃度（SC），從而為池州漁業(yè)的生態(tài)健康生產(chǎn)以及可持續(xù)發(fā)展提供一些有意義的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 胚胎來源 本試驗(yàn)所用魚胚胎選用的是安徽池州當(dāng)?shù)赜写硇缘那锲只Z胚胎，以發(fā)育至原腸中期的受精卵作為試驗(yàn)對象。

1.1.2 試驗(yàn)用重金屬化合物 試驗(yàn)所用重金屬化合物主要是硫酸銅（CuSO4）、氯化鎘（CdCl2）和重鉻酸鉀（K2Cr2O7），均為分析純。試驗(yàn)時三種重金屬化合物先用蒸餾水配制成高濃度溶液，然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求稀釋成所需濃度，要求現(xiàn)配現(xiàn)用。

實(shí)驗(yàn)所用的水采用的是經(jīng)3天曝曬后的自來水，水溫控制在20～23℃之間，水體pH值調(diào)節(jié)為6～7之間，溶解氧保持在6.0～8.0mg/L之間。

1.2 方法

采用半靜水式生物毒性實(shí)驗(yàn)法，以500 mL燒杯作為試驗(yàn)容器，每個燒杯均放置20粒魚胚胎。每種重金屬化合物均設(shè)置為5個不同濃度的平行組以及一個不加任何重金屬的空白對照組。

試驗(yàn)時間為2d，在試驗(yàn)期間每6h更換1次試驗(yàn)液，當(dāng)胚胎出膜后則停止更換。胚胎期間注意觀察受精卵的孵化情況，將已死亡的胚胎剔除掉（以胚胎發(fā)白不透明或胚胎內(nèi)容物聚集成一個白色的小點(diǎn)作為胚胎死亡的判斷依據(jù)[3]）。記錄胚胎死亡、初孵仔魚的畸形和死亡情況，分時記錄（前24h每6h記錄一次）數(shù)據(jù)。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

采用Karber法求出三種重金屬對秋浦花鱖胚胎的半數(shù)致死濃度（LC50）：

求出三種重金屬對秋浦花鱖胚胎孵化的安全濃度（SC）：

采用單因子方差分析對三種重金屬的魚胚胎毒性進(jìn)行差異性分析；

求出三種重金屬對秋浦花鱖胚胎毒性的濃度對數(shù)-胚胎死亡率線性回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種重金屬對秋浦花鱖胚胎的急性毒性效應(yīng)

2.1.1 硫酸銅對秋浦花鱖胚胎的急性毒性效應(yīng)

表1 硫酸銅對秋浦花鱖胚胎急性毒性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（%）

從表1中可以看出在Cu離子影響下，秋浦花鱖胚胎死亡率、初孵仔魚畸形率和死亡率隨著試驗(yàn)濃度的遞增均呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢，而胚胎孵化率則隨濃度升高而急劇下降，這與吳鼎勛等[5]報(bào)道的Cu對黃姑魚胚胎、Jezierska等[6]報(bào)道的Cu對鯉魚胚胎的毒性表現(xiàn)一致；對比對照組，其對胚胎發(fā)育的遲滯作用也比較明顯，這與黃辨非等[3]報(bào)道的Cu對金魚胚胎發(fā)育的影響、葉素蘭等[2]報(bào)道的Cu對鳙胚胎發(fā)育遲緩作用的結(jié)果相一致。

對表1中的胚胎死亡數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果表明不同試驗(yàn)濃度對胚胎發(fā)育的影響不同：F檢驗(yàn)表明不同濃度的Cu離子對秋浦花鱖胚胎的平均死亡率差異極顯著（P＜0.01），進(jìn)一步q檢驗(yàn)得出各濃度組間存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）。

表2 硫酸銅對秋浦花鱖胚胎急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性回歸分析

對表1中胚胎死亡數(shù)據(jù)的線性回歸分析得出硫酸銅的不同濃度組對秋浦花鱖胚胎的毒性在24h毒性試驗(yàn)中表現(xiàn)為差異極顯著 （P＜0.01），在48h毒性試驗(yàn)中表現(xiàn)為差異顯著（P＜0.05），說明不同濃度Cu離子對胚胎的毒性效應(yīng)程度不一樣，隨著試驗(yàn)濃度的增加、染毒時間的延長，對胚胎的毒性也越來越大，線性變化顯著，存在較為典型的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

2.1.2 氯化鎘對秋浦花鱖胚胎的急性毒性效應(yīng)

表3 氯化鎘對秋浦花鱖胚胎急性毒性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（%）

從表3中可以看出Cd離子對秋浦花鱖胚胎死亡率、仔魚畸形率和仔魚死亡率的影響也是隨著試驗(yàn)濃度的遞增呈現(xiàn)出一種逐步上升的趨勢，而胚胎孵化率則隨濃度升高而急劇下降，這與胡蓉等[7]報(bào)道的Cd對鯽魚胚胎、陳國柱等[8]報(bào)道的Cd對唐魚胚胎的毒性表現(xiàn)一致；胚胎發(fā)育遲滯作用也較Cu離子明顯。

對表3中的胚胎死亡數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果也表明不同試驗(yàn)濃度對胚胎發(fā)育的影響不同：F檢驗(yàn)顯示不同濃度的Cd離子對秋浦花鱖胚胎的平均死亡率差異極顯著（P＜0.01），進(jìn)一步q檢驗(yàn)表明各濃度組間存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）。

表4 氯化鎘對秋浦花鱖胚胎急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性回歸分析

對表3中胚胎死亡數(shù)據(jù)的線性回歸分析表明，氯化鎘的不同濃度組對秋浦花鱖胚胎在24h和48h毒性試驗(yàn)中其毒性效應(yīng)程度均表現(xiàn)出差異顯著（P＜0.05），說明各濃度組對胚胎的毒性程度不同，線性變化明顯，存在典型的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

2.1.3 重鉻酸鉀對秋浦花鱖胚胎的急性毒性效應(yīng)

表5 重鉻酸鉀對秋浦花鱖胚胎的急性毒性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（%）

從表5中同樣可以看出Cr離子對秋浦花鱖胚胎死亡率、仔魚畸形率和仔魚死亡率的影響隨著濃度增加也均呈逐步上升的趨勢，而胚胎孵化率則隨著濃度升高而下降。但對胚胎發(fā)育的遲滯作用整體上要比Cu和Cd弱，在低濃度時基本沒有影響，只在較高濃度才出現(xiàn)，這與葉素蘭等[2]報(bào)道的Cr對鳙胚胎、藺玉華等[9]報(bào)道的Cr對鯉、草魚胚胎的發(fā)育遲緩作用表現(xiàn)基本一致。同時，相比Cu、Cd來說其對秋浦花鱖胚胎產(chǎn)生毒性作用程度的濃度變化幅度要相對較大。

對表5中的胚胎死亡數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果同樣表明不同試驗(yàn)濃度對胚胎發(fā)育的影響不同：F檢驗(yàn)顯示不同濃度的Cr離子對秋浦花鱖魚胚胎的平均死亡率差異極顯著（P＜0.01），進(jìn)一步q檢驗(yàn)表明各濃度組間存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）。

表6 重鉻酸鉀對秋浦花鱖胚胎急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性回歸分析

對表5的胚胎死亡數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析得出，重鉻酸鉀的不同濃度組在24h和48h的毒性試驗(yàn)中對秋浦花鱖魚胚胎的毒性均表現(xiàn)為差異極顯著（P＜0.01），說明不同濃度對胚胎的毒性效應(yīng)程度差異極大，線性變化非常明顯，有極其典型的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

2.2 三種重金屬化合物對秋浦花鱖胚胎的半數(shù)致死濃度、安全濃度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表7 三種重金屬化合物對秋浦花鱖胚胎的半數(shù)致死濃度和安全濃度 mg/L

Cd是一種公認(rèn)的具有顯著而強(qiáng)烈生物毒性的重金屬，被美國毒物管理委員會（ATSDR）列為第6位能夠危及到人體健康的有毒物質(zhì)。本試驗(yàn)中氯化鎘對秋浦花鱖胚胎 24h、48h的 LC50分別只有0.13mg/L、0.10mg/L，安全濃度僅為0.02mg/L（我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為≤0.005 mg/L）。在濃度僅為0.1mg/L時胚胎即出現(xiàn)死亡，0.4mg/L時24h內(nèi)、0.8mg/L時12h內(nèi)胚胎均全部死亡。可見Cd對秋浦花鱖胚胎的毒性很強(qiáng)，能使胚胎在短時間內(nèi)發(fā)生中毒，也說明秋浦花鱖胚胎對Cd的耐受性很低。

Cu是動物在生長發(fā)育過程中必不可少的一種微量元素。本試驗(yàn)中硫酸銅對秋浦花鱖胚胎的24h、48h的LC50分別為0.33mg/L、0.26mg/L，安全濃度為0.05mg/L（我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為≤0.01 mg/L）。試驗(yàn)濃度為0.2mg/L時胚胎開始出現(xiàn)死亡，0.8mg/L時24h內(nèi)、1.6mg/L時18h內(nèi)胚胎均全部死亡。相對于Cd來說，Cu的危害性也較大，本試驗(yàn)中僅次于Cd。

Cr同樣是動物在其生命活動過程中所必需的一種微量元素。本試驗(yàn)中，重鉻酸鉀對秋浦花鱖胚胎24h、48h的LC50分別為153mg/L、124mg/L， 安全濃度為24mg/L，遠(yuǎn)高于我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求（≤0.1 mg/L）。只有當(dāng)試驗(yàn)濃度達(dá)到123mg/L時胚胎才出現(xiàn)死亡，全部死亡的濃度要達(dá)到392mg/L，可見，Cr對秋浦花鱖胚胎的毒性要遠(yuǎn)小于Cd和Cu。

3 結(jié)論

（1）秋浦花鱖胚胎對三種重金屬的敏感性高低順序是Cd＞Cu＞Cr，而耐受性高低順序則是Cr＞Cu＞Cd。

（2）三種重金屬對秋浦花鱖胚胎的毒性強(qiáng)弱順序?yàn)镃d＞Cu＞Cr。 這其中Cu、Cd毒性強(qiáng)弱與何斌等[10]、段彪等[11]所報(bào)道的Cd、Cu對淡水石斑胚胎毒性的結(jié)論是一致的，但與盧健民等[4]報(bào)道的重金屬對草魚胚胎毒性、陳國柱等[8]報(bào)道的重金屬對唐魚胚胎的毒性以及席玉琴等[12]報(bào)道的重金屬對黑鯛卵影響的研究結(jié)果相反，說明同一種重金屬對不同魚類胚胎的毒性可能存在一定的種間差異。

（3）Cu、Cd、Cr對秋浦花鱖胚胎的毒性強(qiáng)度均呈現(xiàn)出比較典型的劑量-效應(yīng)關(guān)系：不同作用濃度其毒性表現(xiàn)存在顯著或極顯著差異。

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[責(zé)任編輯：錢立武]

S931

A

1674-1104(2014)03-0034-03

10.13420/j.cnki.jczu.2014.03.010

2013-09-28

許二學(xué)（1973-），男，安徽樅陽人，池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物技術(shù)系講師，主要從事農(nóng)業(yè)科技教學(xué)與研究工作。