摘要:以大鱗副泥鰍為對象,研究了強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對其急性和生理毒性。急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明,強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍的24、48、96 h的半致死濃度(LC50)分別為6.692、6.190、5.908 mL/L;生理毒性試驗(yàn)結(jié)果表明,強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑在一定程度上可抑制大鱗副泥鰍肝臟谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)的活性,隨著處理時(shí)間的延長和濃度的增加活性逐漸降低。
關(guān)鍵詞:強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑;大鱗副泥鰍;急性毒性;生理毒性
中圖分類號:S966.4;Q958.116文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0439-8114(2011)03-0557-03
The Studies on the Acute Toxicity and Physiology Toxicity of Powerful Kitchen Cleaner on Paramisgurnus dabryanus
CHANG Zhong-jie,DU Qi-yan,YANG Yang,WU Xiao-h(huán)ua
(College of life sciences, Henan Normal University, Xinxiang 453007,Henan,China)
Abstract: The acute toxicity and physiology toxicity of powerful kitchen cleaner on P. dabryanus were studied. Acute toxicity test results indicated that the median lethal concentration(LC50)was 6.692, 6.190 and 5.908mL/L,respectively. Physiology toxicity test results indicated that the powerful kitchen cleaner could inhibited the activity of GPT and GOT, which decreased with time and the concentration increasing.
Key words: powerful kitchen cleaner; Paramisgurnus dabryanus; acute toxicity; physiology toxicity
近年來,隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高,人們對環(huán)境的保護(hù)意識也不斷地加強(qiáng)。人們越來越關(guān)注各種日化用品、農(nóng)藥、重金屬等對人類及環(huán)境的影響。已有研究人員對洗發(fā)水、洗衣粉和洗滌劑等日化用品的安全性進(jìn)行了研究[1,2],所選的試驗(yàn)動物一般是水生動物[3],主要是以黃鱔、泥鰍、鯽魚、蝌蚪、雙殼類等為試驗(yàn)動物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)均對水生動物有著不同程度的毒害。但以大鱗副泥鰍為材料,研究強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對水生生物安全性的影響,則尚未見報(bào)道。
強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑作為現(xiàn)代家庭廚房清潔劑的重要一員,由于使用方便、去污能力強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛使用;同時(shí),它也隨之進(jìn)入水體,進(jìn)而可能影響或破壞水生生物的生活環(huán)境。因此,評估強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對周圍水環(huán)境安全性的影響,具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。
大鱗副泥鰍(Paramisgurus dabryanus)屬鯉形目、鯉形亞目、鰍科中副泥鰍屬,分布較廣,且易于在實(shí)驗(yàn)室中飼養(yǎng),具有抗污能力強(qiáng)等特點(diǎn),在毒性試驗(yàn)研究中,是理想的水生生物試驗(yàn)材料[4]。本研究主要包括急性毒性試驗(yàn)及生理毒性試驗(yàn)。由急性毒性試驗(yàn)計(jì)算出強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍的半致死濃度,分析其對水生生物的急性毒性;測定染毒后肝臟內(nèi)谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)的活力,進(jìn)而分析強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對水生生物生理方面的影響。
1材料與方法
1.1材料
大鱗副泥鰍體重15~20 g,體長8~13 cm, 購于新鄉(xiāng)市鴻達(dá)市場,在實(shí)驗(yàn)室先馴養(yǎng)1周,每天更換一次暴曬24 h的水。選取大小相近、健康活潑的個(gè)體,備用?!八{(lán)月亮”牌油污克星(廣州藍(lán)月亮實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn))為試驗(yàn)試劑。GPT、GOT試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。
1.2方法
1.2.1急性毒性試驗(yàn)首先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),確定正式試驗(yàn)中油煙機(jī)清潔劑的濃度范圍,設(shè)計(jì)各處理組濃度;接著進(jìn)行正式試驗(yàn)。在正式試驗(yàn)中,將清潔劑配制成4.0、4.9、6.0、7.7、9.0 mL/L 5個(gè)試驗(yàn)組,另設(shè)1個(gè)不加清潔劑的對照組(CK)。每組均投放10尾大鱗副泥鰍(挑取健康活潑、大小相近的個(gè)體),每24 h換1次等濃度的油煙機(jī)清潔劑。試驗(yàn)時(shí)間持續(xù)96 h,試驗(yàn)開始后每6 h觀察中毒癥狀,記錄死亡時(shí)間、數(shù)量,并及時(shí)撈出死魚。
采用改進(jìn)寇氏法(Karber)[5,6]計(jì)算油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍的半致死濃度(LC50)及95%置信限范圍。計(jì)算公式如下:
lgLC50=Xm-i(Σp-0.5)S(lgLC50)=i
式中,Xm為最大濃度的對數(shù)值;i為相鄰兩濃度組的對數(shù)濃度差值;p為死亡率;S(lgLC50)為標(biāo)準(zhǔn)誤差;Σp為各濃度組死亡率總和;q為存活率;n為每組動物數(shù)。
LC50的95%置信限=lg-1[lgLC50±1.96S(lgLC50)]
按Turabell公式[7,8]求出安全濃度(Sc)=48 h LC50×0.3/(24 hLC50/48 hLC50)2
1.2.2生理毒性試驗(yàn)參考急性毒性試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),進(jìn)而設(shè)計(jì)正式試驗(yàn)。在正式試驗(yàn)中,將油煙機(jī)清潔劑配制成0.5、1.5、2.5、3.5 mL/L的4個(gè)試驗(yàn)組,另設(shè)1個(gè)不加油煙機(jī)清潔劑的對照組(CK),每組均設(shè)置3個(gè)重復(fù)。挑選健康活潑的個(gè)體,每組投放5尾大鱗副泥鰍。每24 h換1次等濃度的油煙機(jī)清潔劑溶液。分別于48、96、144 h取材,迅速將其肝臟制成肝臟勻漿液,按1∶9的比例加入生理鹽水稀釋,嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行GPT、GOT活性的測定。GPT和GOT活力定義為:每毫克蛋白質(zhì),每分鐘扣除非酶反應(yīng)的作用,使反應(yīng)體系中GPT或GOT降低 1 μmol/L為1個(gè)酶活力單位。
1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),用最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行多重比較,同時(shí)還利用了Excel 2003進(jìn)行分析作圖,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。顯著性差異以P值表示,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
2結(jié)果與分析
2.1急性毒性試驗(yàn)
油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍的急性毒性試驗(yàn)結(jié)果如表1、圖1所示。由表1可知,油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍24、48、96h的半致死濃度(LC50)分別為6.692、6.190、5.908 mL/L,安全濃度(Sc)為1.589 mL/L。在處理24h時(shí),7.7、9.0 mL/L濃度組的死亡率已分別達(dá)到90%、100%;處理48 h時(shí),6.0 mL/L濃度組的死亡率達(dá)到80%。結(jié)合圖1,可以看出,在同一處理濃度時(shí),隨著處理時(shí)間的延長,大鱗副泥鰍的死亡率隨之增加,具有時(shí)間效應(yīng);在同一處理時(shí)間段內(nèi),隨著處理濃度的增加,大鱗副泥鰍的死亡率也隨之增加,具有濃度效應(yīng)。
觀察大鱗副泥鰍的行為特征,發(fā)現(xiàn)其在處理過程中,行為異常(尤其是高濃度組),如開始表現(xiàn)為興奮不安地游動,但數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)后游動逐漸緩慢,反應(yīng)遲鈍,身體逐漸失去平衡,出現(xiàn)翻肚,甚至死亡現(xiàn)象。這些均反映出油煙機(jī)清潔劑具有明顯的毒性作用。
2.2生理毒性試驗(yàn)
經(jīng)處理48、96、144 h,大鱗副泥鰍肝臟內(nèi)GPT、GOT活性變化的結(jié)果如表2所示。由表2可知,各試驗(yàn)組與各自對照組比較,GPT活性除處理48 h的0.5、1.5、2.5 mL/L濃度組,處理96 h的0.5、1.5 mL/L濃度組,處理144 h的0.5 mL/L濃度組均呈顯著差異(P<0.05)外,其余均有極顯著差異(P<0.01);GOT活性處理48 h的0.5 mL/L濃度組,處理144 h的0.5、1.5 mL/L濃度組均無顯著差異(P﹥0.05),處理48 h的1.5、2.5 mL/L濃度組,處理96 h的0.5 mL/L濃度組,處理144 h的2.5 mL/L濃度組均有顯著差異(P<0.05),其余均有極顯著差異(P<0.01)。這可能與各組個(gè)體的個(gè)體差異有關(guān)??傮w上分析,在同一處理時(shí)間內(nèi),隨處理濃度的增加,大鱗副泥鰍肝臟內(nèi)GPT、GOT活性均呈減少趨勢,表現(xiàn)出濃度效應(yīng);在同一處理濃度時(shí),隨著處理時(shí)間的延長,大鱗副泥鰍肝臟GPT、GOT活性也均呈減少趨勢,表現(xiàn)出時(shí)間效應(yīng)。可見,油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍肝臟GPT、GOT活性具有抑制作用,表現(xiàn)出對其的生理毒性。
3討論
研究以大鱗副泥鰍為試驗(yàn)材料,探究強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對其急性毒性及生理毒性的影響。結(jié)果表明,強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍的24、48、96 h的半致死濃度(LC50)分別為6.692、6.190、5.908 mL/L;強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑能影響大鱗副泥鰍肝臟的生理作用,對肝臟中的GPT、GOT活性均有一定的抑制作用,且均有時(shí)間、濃度效應(yīng)。由此可見,強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍具有一定的毒性影響,且與處理時(shí)間、濃度有關(guān)。這可能與強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑的復(fù)雜成分有關(guān),它主要包括表面活性劑及一些助洗劑(如適當(dāng)?shù)膲A、溶劑)等。表面活性劑對魚類的存活力、繁殖力等有明顯的負(fù)面影響[9,10],對多種酶的指標(biāo)也會產(chǎn)生不同程度的影響[11,12], 毒性較大[2];表面活性劑可以引起細(xì)胞膜崩解、干擾細(xì)胞正常分裂等,對機(jī)體具有直接或間接的毒性作用。此外還有其他助洗劑等成分,可能使這種危害變得更為復(fù)雜和嚴(yán)重[13]。
已有資料表明,清潔劑的基本成分之一為陰離子表面活性劑,陰離子表面活性劑最常見的主要成分直鏈烷基苯磺酸鈉純品對草魚魚苗的96 h LC50值為5.9 mg/L[14]。這與本研究急性毒性試驗(yàn)中得到的對大鱗副泥鰍的96 h LC50值(5.908 mL/L)基本一致。足見此類油煙機(jī)清潔劑的使用,對魚類等水生生物的影響較大,應(yīng)引起重視。
GPT、GOT是廣泛存在于動物線粒體中的重要氨基酸轉(zhuǎn)氨酶,在機(jī)體蛋白質(zhì)代謝中起重要作用,其活性變化亦是反映肝細(xì)胞受損傷的主要敏感指標(biāo)[15],可以借以評價(jià)強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍存在的生理毒性作用。在正常情況下,動物組織細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶只有少量被釋放到血漿中,主要存在于肝臟細(xì)胞的胞漿中。當(dāng)肝臟組織中毒發(fā)生病變或者細(xì)胞受到外來物質(zhì)的損傷時(shí),細(xì)胞膜的通透性改變,大量GPT、GOT滲入血液,肝的GPT、GOT活性明顯下降。而強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑中的成分具有能改變細(xì)胞膜的通透性的作用,這可能是強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑影響肝臟組織中GPT、GOT活性的原因之一。生理毒性試驗(yàn)表明了強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑對大鱗副泥鰍肝細(xì)胞中GPT、GOT的活性有顯著的影響。另外,為使試驗(yàn)結(jié)論更具有說服力,可以進(jìn)一步增加對血清中GPT、GOT的活性以及多個(gè)組織中其他酶(如抗氧化酶等)活性的測定,這些都有待進(jìn)一步的研究。
當(dāng)今社會人們的生活質(zhì)量在不斷提高,對各種日化用品的需求量在加速增長。其中洗滌、清潔用品就是一個(gè)重要領(lǐng)域,有著廣闊的市場發(fā)展前景。有資料顯示,近10余年來僅我國清潔劑的使用每年就以8%的速度遞增。這些日化用品的廣泛使用,無不給環(huán)境,特別是水環(huán)境造成很大的壓力。本研究探討的強(qiáng)力型油煙機(jī)清潔劑的使用,實(shí)際上在日常生活中的使用量要超過試驗(yàn)用量,所以,在日常生活中使用這類油煙機(jī)清潔劑時(shí)一定要注意對周圍水環(huán)境安全性的影響。
參考文獻(xiàn):
[1] 張?jiān)泼?,潘永全,韓志剛,等. 家用洗滌劑對紅劍魚、孔雀魚和食蚊魚的急性毒性實(shí)驗(yàn)觀察[J]. 四川動物,2005,24(2):213-215.
[2] SIRISATTHA S, MOMOSE Y, KITAGAWA E, et al. Toxicity of anionic detergents determined by Saccharomyces cerevisiae microarray analysis[J]. Water Res,2004,38(1):61-70.
[3] 吳國樵,徐立紅. 家用洗滌劑對魚的急性毒性[J]. 水生生物學(xué)報(bào),2000,24(4):396-398.
[4] 范立民,馬曉艷,胡庚東,等. 除草劑丁草胺對兩種魚的急性毒性研究[J]. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,24(4):377-379.
[5] 惠秀娟. 環(huán)境毒理學(xué)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.270-271.
[6] 張毓琪,陳敘龍. 環(huán)境生物毒理學(xué)[M].天津:天津大學(xué)出版社,1993.257-258.
[7] 湖南醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研組.衛(wèi)生毒理實(shí)驗(yàn)方法[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1979.174-176.
[8] 黎祖福,王洪濤.魚苗對幾種魚病用藥的毒性反應(yīng)[J].水產(chǎn)科學(xué),1989,8(2):18-21.
[9] ROSETY M, ORDONEZ F J, ROSETY R M, et al. Acute toxicity of anionic surfactants sodium dodecyl sulphate (SDS) and linear alkylbenzene sulphonate (LAS) on the fertilizing capability of gilthead (Sparus aurata L.) sperm[J]. Hist Histopathol, 2001,16(3): 839-843.
[10] KOBUKE Y. Environmental risk evaluation for anionic surfactants based on the characteristics of appearance of high concentration in rivers [J]. Water Sci Technol,2002,46 (11-12):263-268.
[11] WU J F, YU Z M, SONG X X,et al. Comparative researches on effects of sodium dodecylbenzene sulfonate and sodium dodecyl sulfate upon Lateolabrax japonicus biomarker system [J]. Environ Toxicol Pharmacol, 2005, 20(3):465-470.
[12 ] MELO S L, NIPPER M. Sediment toxicity tests using the burrowing amphipod Tiburonella viscana (Amphipoda: Platyischnopidae)[J]. Ecotoxicol Environ Safety, 2007, 66 (3): 412-420.
[13] 徐立紅, 陳加平. 用水毒理學(xué)方法評價(jià)家用洗滌劑的潛在危害[J]. 中國環(huán)境科學(xué),2000,20(5):396-399.
[14] 徐立紅,張甬元, 王德銘. 用環(huán)境毒物對草魚組織ATPase的影響作為生態(tài)毒理學(xué)指標(biāo)的初步研究[J]. 水生生物學(xué)報(bào),1987,11(3):193-202.
[15] PEREZ S, GUILLAMON M, BARCELO D. Quantitative analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in sewage sludge from wastewater treatment plants[J]. Journal of Chromatography A,2001,938(1-2):57-65.