重金屬對黃鱔的毒性效應(yīng)

○徐 晶 趙 偉 文玲梅

（咸寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 湖北咸寧 437100）

本文概述了目前重金屬對黃鱔毒性效應(yīng)的研究進(jìn)展，旨在為重金屬對黃鱔的毒理作用研究以及黃鱔綠色健康養(yǎng)殖提供參考依據(jù)。

1 重金屬對黃鱔的急性毒性作用

迄今為止，重金屬對魚類的急性毒性作用研究較多，且結(jié)果因不同種類重金屬、魚類以及不同生長階段等而存在差異，幾種常見的重金屬對魚類的毒性作用的強(qiáng)弱為 Hg＞Cu＞Cd＞Pb＞Cr。目前，有關(guān)重金屬對黃鱔的急性毒性已有報道，且隨著重金屬離子濃度和處理時間的增加，黃鱔的中毒癥狀越明顯。據(jù)報道，若用15.00mg/L硫酸銅處理3.5g左右的黃鱔魚種時，30分鐘后黃鱔出現(xiàn)狂游、擊壁等行為，45分鐘后表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀，身體強(qiáng)烈抽搐、扭曲變形，4小時后開始死亡。研究者們對黃鱔進(jìn)行Hg和Cr的急性毒性試驗(yàn)，結(jié)果表明Hg對黃鱔的毒性遠(yuǎn)大于Cr，表1顯示了幾種重金屬對黃鱔的半致死濃度及其安全濃度。

表1 重金屬對黃鱔的半致死濃度（LC50）及安全濃度

2 重金屬對黃鱔的毒性效應(yīng)

2.1 重金屬對黃鱔生長發(fā)育的影響

魚類的微量營養(yǎng)素中包括一些重金屬微量元素，其在機(jī)體內(nèi)含量較少，多以金屬酶的形式參與生理活動，在魚類的生長發(fā)育中起到了至關(guān)重要的作用。一旦缺少則會引起各種代謝疾病，若是魚體內(nèi)重金屬含量超標(biāo)，同樣會對機(jī)體產(chǎn)生毒害作用，并影響其生長發(fā)育。若黃鱔暴露在重金屬Cd下28天，黃鱔的平均體重和肥滿度將隨著Cd濃度的增加而顯著降低，表明水體中一定濃度的Cd能夠抑制黃鱔的生長。有研究表明飼料中Cu的水平會影響黃鱔的生長，即隨著飼料Cu水平的升高，黃鱔的增重率和特定生長率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，表明黃鱔攝入的Cu不足或過量均影響其生長性能。此外，重金屬離子被魚體組織吸收后，可與帶負(fù)電的核酸結(jié)合而引起核酸裂解，使正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞染色體被阻斷而產(chǎn)生微核以及核異常，如一定濃度的重金屬鎘和銅均能增加黃鱔外周血紅細(xì)胞的微核率和畸變率。因此，黃鱔染色體穩(wěn)定性的測定在一定程度上也可預(yù)測其養(yǎng)殖環(huán)境的重金屬污染情況。

2.2 重金屬對黃鱔耗氧率的影響

許多研究表明，重金屬脅迫可以使魚類鰓功能受損，呼吸運(yùn)動發(fā)生障礙，隨著重金屬離子濃度的增加，魚類呼吸頻率和耗氧量均逐漸升高。黃鱔的鰓、口咽腔、皮膚等均具備呼吸功能，但其鰓嚴(yán)重退化，主要通過口咽腔等輔助呼吸器官毛細(xì)血管的呼吸作用來獲取氧氣。而當(dāng)黃鱔發(fā)生重金屬Cu中毒后，其吻端將探出水面呼吸，且鰓腔內(nèi)伴有血塊，其輔助器官的呼吸功能受到損傷。其中鰓腔內(nèi)有血塊可能是由Cu改變甚至破壞毛細(xì)血管壁生物膜的通透性、完整性，導(dǎo)致血細(xì)胞滲出毛細(xì)血管而造成。此外有研究表明，低濃度的Cd使黃鱔呼吸強(qiáng)度增加，吸入大量氧氣以維持機(jī)體平衡，此時耗氧率增加。而高濃度的Cd對黃鱔的毒性作用加強(qiáng)，使其呼吸功能受損，耗氧率下降，即黃鱔的耗氧率隨Cd濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。綜上所述，盡管鰓高度退化，黃鱔的呼吸功能也受到重金屬的影響。

2.3 重金屬對黃鱔組織結(jié)構(gòu)和功能的影響

重金屬離子可通過魚類鰓呼吸、消化道吸收和體表吸附等途徑進(jìn)入魚體，一部分經(jīng)自身解毒可排出體外，而另一部分隨著血液循環(huán)到達(dá)各組織器官并富集，影響各組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。重金屬元素因性質(zhì)不同，因此在魚類組織器官中的富集情況也存在差異，而Cu在黃鱔組織中富集的情況分別是肝臟＞鰓＞骨骼＞皮膚＞肌肉，而Pb和Cd在鰓中濃度較大，其次為肝臟。

目前，有關(guān)重金屬對黃鱔組織結(jié)構(gòu)的影響主要涉及到肝臟、腎臟、脾臟以及腸道等，如飼料中Cu含量過高會使黃鱔肝臟和腸道組織結(jié)構(gòu)受損，肝細(xì)胞內(nèi)的線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)破碎凋亡，且有大量脂滴沉積，腸絨毛披膜受損，腸絨毛杯狀細(xì)胞數(shù)量增加。而黃鱔的頭腎和脾組織隨著Hg、Cr重金屬離子濃度的增加，均出現(xiàn)黑色素巨噬細(xì)胞中心逐漸增大增多，最后減少，且淋巴組織逐漸松散，排列稀疏混亂，淋巴細(xì)胞界限逐漸不清晰，紅血細(xì)胞被大量破壞，血竇擴(kuò)張等現(xiàn)象，且Hg對黃鱔頭腎組織結(jié)構(gòu)的毒性作用比Cr強(qiáng)。當(dāng)黃鱔長期生存在Cd濃度較高的水體中時，其肝臟會嚴(yán)重受損，肝組織細(xì)胞核聚縮，脂肪變性，且肝臟脂質(zhì)過氧化程度加劇。

一般情況下，魚體血清中轉(zhuǎn)氨酶的含量較少，而當(dāng)肝臟等組織器官發(fā)生病變時轉(zhuǎn)氨酶會釋放進(jìn)入血液，血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）的活性也可作為反映魚類肝臟受損程度的生化指標(biāo)。有研究顯示黃鱔血清中GPT和GOT的活性隨著水體中Pb和Cd濃度的增加而增加，表明Pb和Cd對黃鱔肝臟產(chǎn)生一定的毒性作用。高銅飼料也會使黃鱔血清中GPT的活性顯著增加，對其肝細(xì)胞造成損傷。重金屬會使魚類發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，在體內(nèi)形成活性氧及自由基，造成細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，細(xì)胞膜的完整性被破壞后，細(xì)胞的功能受到影響，而體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）等可清除過多的活性氧及自由基，緩解細(xì)胞損傷程度，這在某種程度上能解釋高銅飼料增加了黃鱔血清中Cu-ZnSOD的活性，可引起黃鱔的氧化應(yīng)激反應(yīng)。然而，重金屬對黃鱔各組織生理功能的影響以及作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

3 展望

黃鱔屬于雜食性底棲魚類，直接與養(yǎng)殖水體的沉積物進(jìn)行接觸，重金屬的毒性通過生物富集可對魚體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。而目前有關(guān)重金屬對黃鱔的影響研究主要集中在組織蓄積、急性毒性試驗(yàn)以及安全濃度等方面，重金屬對黃鱔的毒害作用機(jī)理尚未明確。因此，今后應(yīng)系統(tǒng)研究重金屬對黃鱔的毒害作用機(jī)制，探討多種重金屬對黃鱔的聯(lián)合毒性效應(yīng)，以及重金屬引起黃鱔氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生的信號調(diào)控機(jī)制等。此外，可將重金屬對黃鱔的毒性研究與水質(zhì)監(jiān)測及在線預(yù)警相結(jié)合，為漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測及黃鱔綠色健康養(yǎng)殖提供科學(xué)參考。