水體中鋅離子對錦鯉鰓和肌肉組織的影響

梁華+黃華婷+陳再忠

摘要：以錦鯉為研究對象，采用靜水試驗，將錦鯉暴露在含有不同濃度鋅離子的水體中3 d，解剖取樣，干法灰化法用馬弗爐高溫500 ℃處理樣品，采用石墨爐原子吸收分光光度計測定錦鯉鰓和肌肉組織的吸光度，對2種組織中鋅離子含量進行分析比較，結果表明：鋅離子在錦鯉鰓和肌肉中的積累量隨水體中鋅離子濃度的增加而增加，當水體中的鋅濃度達到20 mg/L時，增幅減小并開始下降，這說明鋅離子在魚體內的吸收達到平衡；鋅離子在2種組織中的積累能力依次為鰓﹥肌肉。

關鍵詞：錦鯉；鋅離子；鰓；肌肉組織

中圖分類號：S965.812 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0241-02

鋅是魚類生存所必需的一種金屬元素，但過量則會抑制其生理功能，當魚類和軟體動物體內的鋅含量超標時，身體上就會出現藍色的斑點，嚴重時甚至可以導致死亡。鋅在生物體內能被積累，并通過食物鏈轉移，最終危及健康。研究表明，鋅在鰱魚、鯽魚、金魚等魚類體內都有富集作用^[1-3]，在歐洲鱒體內出現遷移^[4]。錦鯉（Cyprinus carpio）作為一種觀賞魚，以其華麗的體型、鮮艷的色彩、悠然的泳姿深得人們喜愛。近年來，隨著市場需求增加及養殖技術提高，錦鯉養殖在我國不斷發展壯大。但是，目前由于水環境污染加劇，水中的重金屬污染物可能會影響錦鯉的健康與品質，因此，研究重金屬鋅在錦鯉各組織中的富集，對水生生物資源及環境保護等都具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗用魚 試驗用魚錦鯉購自江陰路花鳥市場，平均體長5 cm，均無明顯疾病及肉眼可見畸形。

1.1.2 試驗藥品 分析純硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）、高純鋅片（Zn）、分析純鹽酸（HCl）。

1.1.3 試驗用水 曝氣3 d以上的自來水，控制水溫（20±0.5） ℃，pH值為7.8±0.2。

1.1.4 試驗儀器 25 mL容量瓶、100 mL容量瓶、瓷坩堝、可調式電爐、馬弗爐、TAS-990原子吸收分光光度計、GF-990石墨爐、氬氣、CW-1Y自動控溫冷卻循環水裝置等。玻璃儀器均需以1 ∶6硝酸液浸泡過夜，用水反復沖洗，并用去離子水沖洗干凈。

1.2 試驗方法

1.2.1 濃度設置 試驗采用靜水法，用70 L水族箱作試驗容器，每個水族箱放入20尾錦鯉，試驗設置0、5、10、15、20、25 mg/L 共6個濃度，向水中加入硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）配制各濃度試驗液，每組設置3個平行。錦鯉在試驗前1 d及試驗期間停食。試驗進行96 h，連續充氣，并及時清除死亡錦鯉。

1.2.2 樣品采集 從每個水族箱中隨機選取6尾魚，分別取鰓和背部肌肉，并將同一濃度6尾魚的相同組織混合為1個樣本進行分析。

1.2.3 樣品處理 稱取試樣1.00～5.00 g（若試樣少于1 g，則以實際質量計算）剪碎后置于瓷坩堝中，在可調式電爐上小火炭化至無煙，然后移入馬弗爐中，（500±25） ℃灰化約 8 h，冷卻后用1 ∶12鹽酸溶液將灰分溶解，移入25 mL容量瓶中，再用1 ∶12鹽酸溶液反復洗滌坩堝，并入容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻備用^[5]。利用石墨爐原子吸收分光光度計進行測定，波長選用307.6 nm。

1.2.4 標準曲線 配制鋅標準溶液及標準使用液^[5]。吸取鋅標準使用液0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0 mL分別置于 100 mL 容量瓶中，用0.1 mol/L鹽酸稀釋至刻度，用石墨爐原子吸收分光光度計測吸光度，并求得吸光度與濃度關系的一元線性回歸方程。

1.2.5 計算公式^[5]公式為：X=（A×V×1 000）/（m×1 000），式中：X為試樣中鋅離子（Zn2+）的含量，mg/kg或mg/L；A為測定試樣消化液中鋅的含量，μg/mL；V為試樣消化液總體積，mL；m為試樣質量或體積，g或mL。

1.2.6 數據處理 試驗數據使用“平均值±標準差”表示，用Statistica 5.0分析軟件進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 鋅離子對錦鯉肌肉組織的影響

由表1可見，錦鯉肌肉中鋅離子的含量隨著暴露水體中鋅離子濃度的升高而增加；當暴露水體鋅離子濃度在0～10 mg/L 時，肌肉中鋅離子含量增長較緩慢且無顯著性差異；當鋅離子濃度為15 mg/L時，含量為52.799 mg/kg，與暴露水體鋅離子為濃度10、20 mg/L時肌肉中鋅離子含量存在顯著性差異；在水體濃度到達20、25 mg/L時，肌肉中鋅離子含量分別為146.276、151.584 mg/kg，兩者之間無顯著性差異。由圖1可見，錦鯉肌肉中鋅離子含量隨暴露水體鋅離子含量的增長曲線趨勢平穩，這說明肌肉中鋅含量增長速率緩慢。

2.2 鋅離子對錦鯉鰓的影響

由表1可見，錦鯉鰓中鋅離子含量也隨著暴露水體中鋅離子濃度升高而增加；在水體鋅離子濃度為0、5 mg/L時，錦鯉鰓中鋅離子含量無顯著性差異；水體鋅離子濃度為5、10 mg/L時，錦鯉鰓中鋅離子含量也無顯著性差異；當水體鋅離子濃度在15 mg/L時，鰓中鋅離子含量為339.479 mg/kg，顯著高于水體鋅離子濃度為0～10 mg/L時鰓中鋅離子的含量；在水體鋅離子濃度為20 mg/L時，鰓中鋅離子含量達到最高，為359.330 mg/kg；在水體鋅離子濃度為25 mg/L時，錦鯉鰓中鋅離子含量有所下降，但與水體中鋅離子濃度為15、20 mg/L時鰓中鋅離子含量無顯著性差異。

3 結論與討論endprint

3.1 鋅離子在錦鯉組織中的富集

鋅在魚類鰓和肌肉中的富集量明顯高于其他金屬的富集量^[6]。鰓被認為是魚體直接從水中吸收重金屬的主要部位^[7]，鰓對鋅的富集比肌肉高^[8]。肌肉中鋅離子的富集量較低，這可能與鋅在魚體內的吸收代謝途徑有關。

本試驗結果表明，隨著水體鋅離子濃度不斷升高，錦鯉各組織中鋅離子的含量不斷增加，但水體鋅離子達到一定濃度后，錦鯉組織中鋅離子含量可能不會繼續增加，甚至會有所下降。水體鋅離子濃度為10～15 mg/L時，錦鯉鰓對鋅的富集速率最高；濃度為15～20 mg/L時，對鋅的富集速率下降；20～25 mg/L 時，鋅離子含量有所降低，水體鋅離子濃度為 25 mg/L 時鰓中鋅離子含量低于20 mg/L時鋅離子的含量。這可能是由于水體中鋅離子達到一定濃度后，鰓中鋅離子含量達到飽和，開始排出過多的鋅離子；水體鋅離子濃度為 15～20 mg/L 時，肌肉對鋅的富集速率最高；濃度為 20～25 mg/L 時，肌肉對鋅離子的富集速率下降，但是，水體鋅離子濃度25 mg/L與20 mg/L相比，肌肉中鋅離子濃度沒有降低。與鰓相比，肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，水體鋅離子濃度較高，肌肉中鋅離子含量達到飽和所需的水體鋅離子濃度也較高，在水體鋅離子濃度繼續升高到某一濃度后，肌肉中鋅離子含量也會有所下降，鋅離子在魚體內的吸收趨于平衡。

3.2 錦鯉組織對鋅的富集作用

鰓與肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，鰓比肌肉所在水體鋅離子的濃度低。在對鋅離子的富集過程中，鰓比肌肉中的鋅離子含量先達到飽和。水體鋅離子濃度相同時，鰓與肌肉中的鋅離子含量存在顯著差異，鰓顯著高于肌肉，這說明錦鯉鰓對鋅離子的富集能力大于肌肉。這與李小云等研究有著相似的結論[1，9-10]，說明錦鯉與其他魚類相似，對重金屬鋅的富集能力較強，特別是鰓組織容易富集高含量的鋅。鋅雖然是錦鯉生存所必需的元素，但水體中的鋅離子濃度超過魚體需求時，勢必產生不利的影響，應當加以控制。

參考文獻：

[1]藏維鈴，葉 林，徐軒成，等. 鰱、鯽魚對鋅富集作用的研究[J]. 淡水漁業，1990（3）：29-30.

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[9]李小云，王麗萍. 鯽魚對銅和鋅的吸收蓄積研究[J]. 四川環境，2008，27（5）：11-15.

[10]劉曉燕，王化敏. 銅、鋅在鯽魚幼魚組織中的積累與分布[J]. 理化檢驗：化學分冊，2009，45（2）：235-237.endprint

3.1 鋅離子在錦鯉組織中的富集

鋅在魚類鰓和肌肉中的富集量明顯高于其他金屬的富集量^[6]。鰓被認為是魚體直接從水中吸收重金屬的主要部位^[7]，鰓對鋅的富集比肌肉高^[8]。肌肉中鋅離子的富集量較低，這可能與鋅在魚體內的吸收代謝途徑有關。

本試驗結果表明，隨著水體鋅離子濃度不斷升高，錦鯉各組織中鋅離子的含量不斷增加，但水體鋅離子達到一定濃度后，錦鯉組織中鋅離子含量可能不會繼續增加，甚至會有所下降。水體鋅離子濃度為10～15 mg/L時，錦鯉鰓對鋅的富集速率最高；濃度為15～20 mg/L時，對鋅的富集速率下降；20～25 mg/L 時，鋅離子含量有所降低，水體鋅離子濃度為 25 mg/L 時鰓中鋅離子含量低于20 mg/L時鋅離子的含量。這可能是由于水體中鋅離子達到一定濃度后，鰓中鋅離子含量達到飽和，開始排出過多的鋅離子；水體鋅離子濃度為 15～20 mg/L 時，肌肉對鋅的富集速率最高；濃度為 20～25 mg/L 時，肌肉對鋅離子的富集速率下降，但是，水體鋅離子濃度25 mg/L與20 mg/L相比，肌肉中鋅離子濃度沒有降低。與鰓相比，肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，水體鋅離子濃度較高，肌肉中鋅離子含量達到飽和所需的水體鋅離子濃度也較高，在水體鋅離子濃度繼續升高到某一濃度后，肌肉中鋅離子含量也會有所下降，鋅離子在魚體內的吸收趨于平衡。

3.2 錦鯉組織對鋅的富集作用

鰓與肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，鰓比肌肉所在水體鋅離子的濃度低。在對鋅離子的富集過程中，鰓比肌肉中的鋅離子含量先達到飽和。水體鋅離子濃度相同時，鰓與肌肉中的鋅離子含量存在顯著差異，鰓顯著高于肌肉，這說明錦鯉鰓對鋅離子的富集能力大于肌肉。這與李小云等研究有著相似的結論[1，9-10]，說明錦鯉與其他魚類相似，對重金屬鋅的富集能力較強，特別是鰓組織容易富集高含量的鋅。鋅雖然是錦鯉生存所必需的元素，但水體中的鋅離子濃度超過魚體需求時，勢必產生不利的影響，應當加以控制。

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3.1 鋅離子在錦鯉組織中的富集

鋅在魚類鰓和肌肉中的富集量明顯高于其他金屬的富集量^[6]。鰓被認為是魚體直接從水中吸收重金屬的主要部位^[7]，鰓對鋅的富集比肌肉高^[8]。肌肉中鋅離子的富集量較低，這可能與鋅在魚體內的吸收代謝途徑有關。

本試驗結果表明，隨著水體鋅離子濃度不斷升高，錦鯉各組織中鋅離子的含量不斷增加，但水體鋅離子達到一定濃度后，錦鯉組織中鋅離子含量可能不會繼續增加，甚至會有所下降。水體鋅離子濃度為10～15 mg/L時，錦鯉鰓對鋅的富集速率最高；濃度為15～20 mg/L時，對鋅的富集速率下降；20～25 mg/L 時，鋅離子含量有所降低，水體鋅離子濃度為 25 mg/L 時鰓中鋅離子含量低于20 mg/L時鋅離子的含量。這可能是由于水體中鋅離子達到一定濃度后，鰓中鋅離子含量達到飽和，開始排出過多的鋅離子；水體鋅離子濃度為 15～20 mg/L 時，肌肉對鋅的富集速率最高；濃度為 20～25 mg/L 時，肌肉對鋅離子的富集速率下降，但是，水體鋅離子濃度25 mg/L與20 mg/L相比，肌肉中鋅離子濃度沒有降低。與鰓相比，肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，水體鋅離子濃度較高，肌肉中鋅離子含量達到飽和所需的水體鋅離子濃度也較高，在水體鋅離子濃度繼續升高到某一濃度后，肌肉中鋅離子含量也會有所下降，鋅離子在魚體內的吸收趨于平衡。

3.2 錦鯉組織對鋅的富集作用

鰓與肌肉對鋅離子的富集速率達到最高時，鰓比肌肉所在水體鋅離子的濃度低。在對鋅離子的富集過程中，鰓比肌肉中的鋅離子含量先達到飽和。水體鋅離子濃度相同時，鰓與肌肉中的鋅離子含量存在顯著差異，鰓顯著高于肌肉，這說明錦鯉鰓對鋅離子的富集能力大于肌肉。這與李小云等研究有著相似的結論[1，9-10]，說明錦鯉與其他魚類相似，對重金屬鋅的富集能力較強，特別是鰓組織容易富集高含量的鋅。鋅雖然是錦鯉生存所必需的元素，但水體中的鋅離子濃度超過魚體需求時，勢必產生不利的影響，應當加以控制。

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