環境激素壬基酚對雜交鱘血液指標和糖原含量的影響

楊 琦，董然然，冉 嚴，張 堯，白天泉

( 貴州大學 動物科學學院，貴州 貴陽 550025 )

壬基酚廣泛用于洗滌劑、除草劑、殺蟲劑、增塑劑、乳化劑、潤濕劑、涂料助劑、化妝品、紡織助劑和石油制品中，是一種典型的環境激素，具有毒性、生物累積性、雌激素活性和持久性。在水、大氣、土壤以及食品中均有壬基酚分布的報道，尤其是在水中的報道最多，歐洲、美洲、亞洲和非洲的多條河流中均檢測到了壬基酚[1-4]。

目前，壬基酚對硬骨魚類影響的研究主要集中在生殖毒性和生物累積方面[5-14]，而其對魚類生態毒性方面的研究較少。筆者以生長速度快、抗病力強、肉質鮮美、營養價值豐富的雜交鱘(Acipenserschrenckii♀×A.baerii♂)為研究對象[15]，在不同含量壬基酚溶液中浸浴后，檢測雜交鱘血液生理生化指標、肝臟指數、肝糖原和肌糖原含量的變化，以期豐富環境激素對魚類生態毒理方面的研究，引起公眾對環境激素的廣泛關注，為保護野生鱘魚提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用雜交鱘購自遵義綏陽縣芙蓉江鱘魚繁養有限公司，體質量為(59.16±4.18) g。實驗室暫養7 d。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

將壬基酚溶于95%乙醇中，配成2 mg/mL的母液，浸浴處理時，分別向含100 L水魚缸中加入1、2、4 mL 壬基酚母液，使水中壬基酚的終質量濃度分別為25、50、100 μg/L。

試驗包括1個對照組和25、50、100 μg/L 3個處理組，每個處理組設3個重復。自暫養7 d的雜交鱘中，選取80尾健康個體隨機分至各組，每組8尾，浸浴28 d。浸浴期間,每日9:00和17:00飽食投喂，水溫為18～20 ℃，溶解氧6～8 mg/L，pH 約7.5。浸浴結束后，稱量每尾魚的體質量和肝臟質量，抽取雜交鱘尾靜脈血檢測血液生理生化指標，取肝臟和背部肌肉檢測糖原的含量。

1.2.2 指標測定

血液生理指標的測定：用2 mL注射器抽取雜交鱘血液，一份直接保存至1.5 mL離心管中，用于制備血清；另一份保存至含有肝素的1.5 mL離心管中，4 ℃保存備用，用于計算紅細胞數目和血紅蛋白的含量。紅細胞計數采用血球計數板(25×16格)在顯微鏡下計數。血紅蛋白的含量采用堿化比色法測定。

血液生化指標的測定：血糖濃度、谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶的活性采用北京索萊寶生物科技有限公司試劑盒測定，操作流程按試劑盒說明書進行。

糖原含量的測定：肝糖原含量的測定采用蒽酮比色法，肌糖原的含量采用南京建成生物工程研究所的肌糖原測定試劑盒。以上所有指標的測定均設置3個以上重復。

1.3 數據的計算及處理

紅細胞血紅蛋白含量和肝臟指數按下式計算：

Hm=ρB/n

n1=m1/m×100%

式中，Hm為每個紅細胞血紅蛋白含量(pg/個)，ρB為血紅蛋白含量(g/L)，n為紅細胞數目(1012個/L)；n1為肝臟指數，m1為肝臟質量(g)，m為體質量(g)。

試驗數據用平均值±標準差表示，用Excel 2013和IBM SPSS 21統計軟件進行整理和分析；各組數據之間的多重比較采用單因素方差分析中的LSD和Ducan法，多重比較的顯著性水平為0.05。

2 結 果

2.1 不同質量濃度壬基酚對雜交鱘血液生理指標的影響

試驗結果顯示，對照組和處理組雜交鱘的紅細胞數目無顯著差異(表2)(P>0.05)。壬基酚質量濃度為100 μg/L時，血紅蛋白的質量濃度最高，為(80.98±2.56) g/L，顯著高于其他組(P<0.05)，其他各組間血紅蛋白的質量濃度差異不顯著(P>0.05)(表1)。

壬基酚質量濃度為0、25、50 μg/L和100 μg/L時，平均每個紅細胞中血紅蛋白含量分別為(183.31±13.47)、(194.28±8.76)、(174.46±6.67) pg/個和(237.02±6.44) pg/個，壬基酚質量濃度為100 μg/L時，平均每個紅細胞中血紅蛋白含量顯著高于其他組(P<0.05)(表1)。其他各組間差異不顯著(P>0.05)。

表1 壬基酚對雜交鱘血液生理指標的影響

注：同一列標不同字母的平均值間差異顯著(P<0.05)，下同.

2.2 不同質量濃度壬基酚對雜交鱘血清生化指標的影響

雜交鱘血清中葡萄糖的濃度隨著壬基酚質量濃度的升高而增加(表2)。壬基酚質量濃度為50、100 μg/L時，血糖濃度達到(4.18±0.17)、(4.73±0.44) mmol/L，顯著高于0和25 μg/L組(P<0.05)。但是，50 μg/L和100 μg/L組間以及0和25 μg/L組間血糖濃度差異不顯著(P>0.05)。

壬基酚質量濃度為50 μg/L時，血清中谷丙轉氨酶的活性為(25.24±1.02) U/L，顯著高于對照組(9.96±0.48) U/L(P<0.05)，且隨著壬基酚質量濃度的增加(100 μg/L)，谷丙轉氨酶的活性也進一步增強(37.14±2.53) U/L(P<0.05)(表3)。

對照組和處理組雜交鱘血清中谷草轉氨酶的活性差異不顯著(P>0.05)。壬基酚質量濃度為0、25、50 μg/L和100 μg/L時，谷草轉氨酶的活性分別為(101.03±3.35)、(99.46±1.94)、(102.80±2.96) U/L和(104.04±2.34) U/L(表2)。

表2 壬基酚對雜交鱘血液生化指標的影響

2.3 不同質量濃度壬基酚對雜交鱘肝臟指數的影響

壬基酚質量濃度為0、25、50 μg/L和100 μg/L時，雜交鱘肝臟指數分別為(2.01±0.11)%、(2.19±0.14)%、(3.24±0.09)%和(3.37±0.13)%。壬基酚質量濃度為50 μg/L和100 μg/L時，雜交鱘肝臟指數顯著高于0和25 μg/L組(P<0.05)，而50 μg/L和100 μg/L組間以及0和25 μg/L組間肝臟指數無顯著性差異(P>0.05)(表4)。

2.4 不同質量濃度壬基酚對雜交鱘肝糖原含量的影響

壬基酚質量濃度為0、25、50 μg/L和100 μg/L時，雜交鱘肝糖原含量分別為(22.74±1.99)、(18.82±1.38)、(13.81±1.41) mg/g和(15.65±1.67) mg/g。隨著壬基酚質量濃度的增加，肝糖原的含量逐步減少。壬基酚質量濃度為25 μg/L時，肝糖原的含量顯著低于對照組(P<0.05)，質量濃度為50 μg/L和100 μg/L時，肝糖原含量顯著低于壬基酚質量濃度為25 μg/L時(P<0.05)，但是這兩組間無顯著差異(P>0.05)(表3)。

壬基酚質量濃度為0、25、50 μg/L和100 μg/L時，雜交鱘肌糖原含量分別為(2.09±0.07)、(2.11±0.11)、(2.05±0.09) mg/g和(1.88±0.03) mg/g，質量濃度為100 μg/L時，肌糖原含量最低，顯著低于其他各組(P<0.05)，其他各組間肌糖原含量無顯著差異(P>0.05)(表3)。

表3 壬基酚對雜交鱘糖原及肝臟指數的影響

3 討 論

3.1 壬基酚對雜交鱘血紅蛋白含量的影響

血液生理指標可以反映魚類的健康狀況和對周圍環境的適應性，是重要的毒理學指標[16-17]。紅細胞數目較多和血紅蛋白含量較高時，魚類紅細胞的攜氧能力、機體生命力和運動能力也相對較強[18]。養殖密度較高時，可以提高魚類血紅蛋白含量和紅細胞數目[19]；水體中溶解氧含量較低時，血紅蛋白含量和紅細胞數目減少[20]；氨氮含量較高時，魚體內血紅蛋白的含量和紅細胞數目降低[21]。嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)感染后，可以降低魚體內血紅蛋白的含量[22]。環境激素苯并芘(a)和芘能夠提高魚類血紅蛋白的含量，但對紅細胞數目的影響不顯著[23]。本研究中，100 μg/L試驗組顯著提高了雜交鱘血紅蛋白的含量，可能跟加速壬基酚代謝有關，但3個處理組均未顯著影響紅細胞的數目。

3.2 壬基酚對雜交鱘谷丙轉氨酶活性的影響

谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶是生物體內活力最強的轉氨酶，正常個體中，這兩種酶的活性較低，一旦組織受到損傷或發生病變，酶活性才會增強[24]。研究顯示，敵敵畏和氟氯氰菊酯可以誘導草魚(Ctenopharyngodonidella)谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶的表達[25]。對中華倒刺鲃(Spinibarbussinensis)和川鰈(Platichthysflesus)的研究表明，血清中轉氨酶的活性隨著多環芳烴含量的增加而增強[26-27]。本研究中，隨著壬基酚質量濃度的增加，谷丙轉氨酶的活性增強；各組間谷草轉氨酶的活性無顯著差異。雖然只有谷丙轉氨酶的活性增強，但也表明雜交鱘的肝臟組織已受到壬基酚的損傷。

3.3 壬基酚對雜交鱘肝臟指數的影響

魚類肝臟指數常用作檢測水體污染的指標，肝臟指數升高，表明肝臟遇到有毒有害物質，正在解毒。研究表明，環境激素可增加青鳉(Oryziaslatipes)[28]、中華倒刺鲃[27]的肝臟指數。本試驗中，50、100 μg/L處理組雜交鱘肝臟指數均升高，表明壬基酚可能已在雜交鱘體內累積，肝臟已開始解毒。

3.4 壬基酚對雜交鱘能量代謝的影響

葡萄糖提供了機體內代謝所需的大部分能量，是維持生命活動所必需的物質。用壬基酚、可的松、石油餾出物和萘分別處理海鱸(Dicentrarchuslabrax)、尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)、歐洲鰻鱺(Anguillaanguilla)和虹鱒(Oncorhynchusmykiss)后，這4種魚體內的血糖均顯著性升高[29-32]。還有研究顯示，環境有機污染物能增加斑馬魚(Daniorerio)血糖的濃度[33]。環境脅迫也會引起許氏平鲉(Sebastesschlegeli)和花鱸(Lateolabraxjaponicus)血糖濃度的升高[34]。本研究中，雜交鱘血糖濃度隨著壬基酚質量濃度的增加而呈現升高的趨勢。血糖升高可能是肝糖原和肌糖原分解產生的葡萄糖進入到血液中，方便調動能量解毒。血糖濃度的升高主要來源于肝糖原的能量動員，肝糖原不足時，才會動員肌糖原。

虹鱒、胡子鲇(Clariasbatrachus)暴露于壬基酚和工業污水中，肝糖原含量顯著下降[35-36]。Tintos等[37]也指出，環境激素可以加速魚體內糖原的分解，引起體內糖原含量下降。本研究中，25 μg/L壬基酚引起肝糖原含量的降低；100 μg/L壬基酚才可引起肌糖原含量的降低。糖原含量降低的原因可能是肝臟解毒需要能量；血液中葡萄糖濃度的升高來源于糖原的分解。

4 結 論

本研究中，不同質量濃度壬基酚浸浴可以顯著提高雜交鱘血紅蛋白含量和血糖濃度、谷丙轉氨酶的活性和肝臟指數，降低肝糖原和肌糖原的含量。表明壬基酚進入魚體后，雜交鱘的肝臟已受到損傷，啟動了自身解毒系統。