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        4種常用水產(chǎn)藥物對黃姑魚幼魚的急性毒性

        2022-06-10 02:05:00菅玉霞李莉王曉龍高鳳祥王雪郭文胡發(fā)文
        水產(chǎn)科技情報 2022年3期
        關(guān)鍵詞:幼魚高錳酸鉀甲醛

        菅玉霞 李莉 王曉龍 高鳳祥 王雪 郭文 胡發(fā)文

        (1 山東省海洋科學(xué)研究院,山東青島 266104;2 青島市海洋生物種質(zhì)資源挖掘與利用工程實驗室,山東青島 266104)

        黃姑魚(NibeaalbifloraRichardson)俗稱黃姑子,隸屬于石首魚科(Sciaenidae)、黃姑魚屬(Nibea),是近海暖溫性中下層魚類[1]。黃姑魚廣泛分布于太平洋西北部沿海,在我國的渤海灣、黃海南部和日本南部沿海都有其產(chǎn)卵場。黃姑魚的性成熟年齡一般為2~3齡,適溫范圍在8~33 ℃,適鹽范圍為10~40[2]。該魚肉質(zhì)細(xì)嫩,營養(yǎng)豐富,苗種成活率高,生長快,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。2018年山東省首次將黃姑魚作為增殖放流品種,這對于其種群恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境改善都具有重大意義。常用藥物對水產(chǎn)生物的毒性試驗已有不少報道[3-7]。目前對黃姑魚的研究主要集中在人工繁育、苗種培育及種質(zhì)資源等方面[8-11],尚少見常用水產(chǎn)藥物對其毒性的研究報道。本試驗通過研究甲醛、高錳酸鉀、氟苯尼考和聚維酮碘4種藥物對黃姑魚幼魚的急性毒性作用,了解這幾種藥物對黃姑魚的半致死濃度(semi-lethal concentration,LC50)和安全濃度(safe concentration,SC),研究結(jié)果可為黃姑魚健康養(yǎng)殖中的藥物監(jiān)管提供參考。

        1 材料和方法

        1.1 試驗材料

        試驗用黃姑魚幼魚購自威海市文登區(qū)海和水產(chǎn)育苗有限公司,平均全長(5.61±0.07)cm,體質(zhì)量(1.65±0.06)g,為2020年6月人工繁育的同一批次魚苗。挑選身體無畸形、攝食正常、反應(yīng)敏捷的健康幼魚用于試驗。試驗開始前,將魚放在室內(nèi)玻璃鋼水槽中暫養(yǎng)7 d,試驗前1 d停止投喂。

        試驗用水為經(jīng)充分沉淀和曝氣的地下水,鹽度24~26,pH 8.0~8.2,溶解氧在7.0 mg/L以上,水溫(17.0±1.0)℃。試驗用塑料箱規(guī)格為70 cm×50 cm×45 cm(長×寬×高)。試驗過程中微充氧,不投飼。

        試驗用藥物情況詳見表1。

        表1 各試驗藥物的產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)廠家

        1.2 試驗方法

        試驗采用靜態(tài)試驗法[12]。先根據(jù)各種藥物的常用劑量[13]適當(dāng)擴(kuò)大或縮小質(zhì)量濃度范圍進(jìn)行預(yù)試驗,持續(xù)觀察96 h,確定黃姑魚幼魚24 h全部致死和96 h全部存活的質(zhì)量濃度范圍。正式試驗時,每種藥物按等對數(shù)間距法設(shè)置6個質(zhì)量濃度組:甲醛質(zhì)量濃度分別為50.00、65.98、87.06、114.87、151.57、200.00 mg/L;高錳酸鉀質(zhì)量濃度分別為2.00、2.30、2.64、3.03、3.48、4.00 mg/L;氟苯尼考質(zhì)量濃度分別為3 000.00、3 322.00、3 679.59、4 075.68、4 514.40、5 000.00 mg/L;聚維酮碘質(zhì)量濃度分別為5.00、5.49、6.03、6.63、7.28、8.00 mg/L。每組設(shè)3個平行,每個平行放20尾幼魚,另設(shè)1個空白對照組。高錳酸鉀先用蒸餾水制成母液,再根據(jù)有效質(zhì)量濃度比例進(jìn)行添加;其余藥品則根據(jù)試驗質(zhì)量濃度直接取適量加入試驗水中溶解,每24 h更換1次藥液。試驗開始后,連續(xù)觀察黃姑魚的游動情況及中毒癥狀,分別記錄24、48、72、96 h幼魚的存活數(shù)量,及時清理死亡個體。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        利用SPSS 20.0軟件的Probit模塊,求出4種藥物的半致死濃度(LC50)、安全濃度(SC)和95%置信區(qū)間[14]。利用EXCEL 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,建立藥物質(zhì)量濃度對數(shù)和死亡率的直線回歸方程。利用藥物毒性蓄積程度系數(shù)(MAC,%)來分析黃姑魚體內(nèi)藥物的蓄積、降減變化[15]。相關(guān)計算公式如下。

        SC=48 h LC50×0.3/(24 h LC5048 h LC50)2

        (1)

        MAC=100×(LC50t2-LC50t1)/(LC50t0-LC50tm)

        (2)

        式(1)~(2)中,LC50t1和LC50t2分別為t1和t2時刻的半致死濃度(mg/L),LC50t0和LC50tm分別為試驗初始和結(jié)束時的半致死濃度(mg/L)。

        2 結(jié)果

        2.1 甲醛對黃姑魚幼魚的急性毒性

        黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度甲醛溶液中的死亡情況見圖1。由圖1可見,隨著試驗時間的延長和藥物濃度的增大,甲醛對黃姑魚的毒性作用增強(qiáng),黃姑魚死亡率增大。黃姑魚幼魚在高質(zhì)量濃度的甲醛溶液中急速游動,中毒后開始側(cè)游并逐漸側(cè)臥不動。魚體死亡后,其體色發(fā)白,身體表面有大量黏液。在質(zhì)量濃度為200.00 mg/L的甲醛溶液中,試驗魚3.5 h即出現(xiàn)沉底死亡,24 h死亡率達(dá)100%。當(dāng)甲醛質(zhì)量濃度為151.57 mg/L時,72 h幼魚死亡率達(dá)100%。當(dāng)甲醛質(zhì)量濃度為65.98 mg/L時,幼魚48 h出現(xiàn)死亡,死亡率僅為3.33%。對照組試驗魚在試驗期間未出現(xiàn)死亡。

        圖1 黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度甲醛溶液中的死亡率

        2.2 高錳酸鉀對黃姑魚幼魚的急性毒性

        黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度高錳酸鉀溶液中的死亡情況見圖2。由圖2可見,隨著試驗時間的延長和藥物濃度的增大,高錳酸鉀對黃姑魚的毒性作用逐漸增強(qiáng),黃姑魚死亡率呈明顯升高的趨勢。當(dāng)高錳酸鉀 質(zhì)量濃度為4.00 mg/L時,黃姑魚幼魚反應(yīng)強(qiáng)烈,試驗開始后2 h魚體就出現(xiàn)失衡、側(cè)翻現(xiàn)象,3.5 h幼魚出現(xiàn)死亡,24 h死亡率為66.67%,48 h死亡率達(dá)100%。死亡魚體表黏液增多,鰓組織損傷嚴(yán)重,口張開。當(dāng)高錳酸鉀質(zhì)量濃度為2.00 mg/L時,96 h試驗魚的死亡率僅為5.00%。對照組在試驗期間未出現(xiàn)死亡。

        圖2 黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度高錳酸鉀溶液中的死亡率

        2.3 氟苯尼考對黃姑魚幼魚的急性毒性

        黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度氟苯尼考溶液中的死亡情況見圖3。由圖3可見,隨著試驗時間的延長和藥物濃度的增大,氟苯尼考對黃姑魚的毒性作用逐漸增強(qiáng),黃姑魚死亡率升高。魚體中毒后側(cè)游,鰓蓋張合緩慢,死亡后魚的體表、鰭條等出現(xiàn)充血現(xiàn)象。當(dāng)氟苯尼考質(zhì)量濃度為5 000.00 mg/L時,4 h有幼魚沉底死亡,24 h試驗魚死亡率高達(dá)86.67%;當(dāng)氟苯尼考質(zhì)量濃度為3 000.00 mg/L時,72 h幼魚的死亡率僅為10.00%。對照組在試驗期間未出現(xiàn)死亡。

        圖3 黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度氟苯尼考溶液中的死亡率

        2.4 聚維酮碘對黃姑魚幼魚的急性毒性

        黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度聚維酮碘溶液中的死亡情況見圖4。由圖4可見,隨著試驗時間的延長和藥物濃度的增大,聚維酮碘對黃姑魚的毒性作用逐漸增強(qiáng),黃姑魚死亡率明顯升高。魚體中毒后表現(xiàn)為狂躁不安,在藥液中上下竄游,濃度較高的組甚至有試驗魚躍出箱外。聚維酮碘質(zhì)量濃度為5.00 mg/L的組,24 h幼魚死亡率為1.67%;而聚維酮碘質(zhì)量濃度為8.00 mg/L的組,1 h魚體出現(xiàn)側(cè)翻,2 h即有幼魚沉底死亡,24 h死亡率達(dá)100%。對照組在試驗期間未出現(xiàn)死亡。

        圖4 黃姑魚幼魚在不同質(zhì)量濃度聚維酮碘溶液中的死亡率

        2.5 4種藥物對黃姑魚幼魚的急性毒性特征

        甲醛、高錳酸鉀、氟苯尼考和聚維酮碘對黃姑魚幼魚的急性毒性特征見表2。4種藥物對黃姑魚幼魚的毒性大小為:高錳酸鉀>聚維酮碘>甲醛>氟苯尼考。4種藥物對黃姑魚幼魚的藥物毒性蓄積程度系數(shù)(MAC)隨著試驗時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢,其中高錳酸鉀和氟苯尼考下降較快,而甲醛和聚維酮碘下降較慢。

        表2 4種藥物對黃姑魚幼魚的急性毒性特征分析

        通過對4種水產(chǎn)藥物急性毒性試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)在相同試驗時長條件下,不同試驗藥物、藥物不同質(zhì)量濃度對黃姑魚的致死效果存在顯著差異(見表3)。

        表3 4種藥物對黃姑魚幼魚急性毒性的回歸方程分析

        3 討論

        3.1 4種藥物對黃姑魚幼魚的毒性評價及用藥安全

        半致死濃度是評價藥物對水生動物毒性大小的重要指標(biāo),半致死濃度值(LC50)與藥物的毒性呈負(fù)相關(guān)[16]。實際生產(chǎn)中常以96 h半致死濃度來評價藥物對水生動物的毒性大小,根據(jù)有毒物質(zhì)對魚類毒性的評價標(biāo)準(zhǔn)[17],急性毒性96 h半致死濃度低于0.1 mg/L為劇毒,0.1~1.0 mg/L為高毒,1.0~10.0 mg/L為中毒,高于10.0 mg/L為低毒。本試驗結(jié)果顯示,高錳酸鉀和聚維酮碘對黃姑魚幼魚的96 h半致死濃度分別為3.09、6.37 mg/L,屬于中毒藥物;甲醛和氟苯尼考對黃姑魚幼魚的96 h半致死濃度分別為98.67 mg/L和3 261.90 mg/L,屬于低毒藥物。

        甲醛具有廣譜、高效、低殘留等特點,以前常作為水產(chǎn)動物及預(yù)防寄生蟲病等的殺菌劑[18]。根據(jù)本試驗結(jié)果,甲醛對黃姑魚幼魚的安全質(zhì)量濃度(SC)為25.40 mg/L,與泥鰍(Misgurnusanguillicaudatus)(25.30 mg/L)[19]接近,高于藍(lán)點笛鯛(Lutjanusrivulatus)(19.88 mg/L)[20],遠(yuǎn)低于雙棘黃姑魚(Nibeadiacanthus)(71.39 mg/L)[21]。田喆等[22]在研究體長(1.48±0.35)cm、體質(zhì)量(0.43±0.09)g的黃姑魚幼魚對甲醛的耐受性時得出,其安全濃度為8.66 mg/L,與本試驗結(jié)果有較大差異,究其原因,可能與試驗條件,以及試驗魚的規(guī)格大小、魚的體質(zhì)和免疫力等有關(guān)。

        高錳酸鉀具有高氧化性,其通過氧化菌體的活性基團(tuán)而呈現(xiàn)殺菌作用,以前曾被用作有效防治魚、蝦等的細(xì)菌、真菌和寄生蟲類疾病的藥物[23]。然而,在中性或堿性環(huán)境下,高錳酸鉀被還原生成二氧化錳,二氧化錳與蛋白質(zhì)結(jié)合而生成的蛋白復(fù)合物沉淀易損傷魚類的鰓組織[24]。本試驗結(jié)果顯示,高錳酸鉀對黃姑魚幼魚的安全質(zhì)量濃度為0.74 mg/L,與泥鰍(0.75 mg/L)[19]接近,比梭魚(Lizahaematocheila)(0.24 mg/L)[25]高,而略低于菊黃東方鲀(Takifuguflavidus)(0.95 mg/L)[26]。

        水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥應(yīng)當(dāng)符合國家和地方有關(guān)農(nóng)藥、漁藥安全使用的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。水產(chǎn)養(yǎng)殖用獸藥是水產(chǎn)養(yǎng)殖中重要的生產(chǎn)資料,其質(zhì)量不僅關(guān)系到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,更關(guān)系到養(yǎng)殖水產(chǎn)品的質(zhì)量安全以及食品安全、生態(tài)安全。甲醛和高錳酸鉀雖未列入最新版2020年“水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥明白紙1號”禁用藥物名錄,但也未列入“水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥明白紙2號”(已批準(zhǔn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖用獸藥),因此建議在實際生產(chǎn)中要加強(qiáng)藥物監(jiān)管,規(guī)范用藥。

        氟苯尼考抑菌譜廣,吸收好,無毒副作用,目前已替代氯霉素被用于防治多種由敏感細(xì)菌引起的動物疾病[27]。本試驗結(jié)果顯示,氟苯尼考對黃姑魚幼魚的安全質(zhì)量濃度為760.64 mg/L,遠(yuǎn)高于鯽(Carassiusauratus)(304.13 mg/L)[28],鱘(Acipensersturio)(193.69 mg/kg)[29]。王瑞雪等[30]、徐力文等[31]的研究表明,氟苯尼考的代謝與轉(zhuǎn)化通常在動物肝臟和腎臟中進(jìn)行,過量使用會造成動物器官的不可逆性損傷,因此,在生產(chǎn)上使用時不可超過其常規(guī)劑量,同時須加長休藥期。

        聚維酮碘具有高效、低毒、無毒副作用的特點,可以廣泛用于各種養(yǎng)殖器具的消毒,也可殺滅大部分病毒、細(xì)菌及霉菌孢子等[32]。本試驗結(jié)果顯示,聚維酮碘對黃姑魚幼魚的安全質(zhì)量濃度為1.77 mg/L,與丁魚歲(Tincatinca)(1.85 mg/L)相近[33],高于細(xì)鱗鮭(Brachymystaxlenok)(0.71 mg/L)[34],而低于漠斑牙鲆(Paralichthyslethostigma)(4.06 mg/L)[35]、西雜鱘幼魚(Acipenserschrenckii×A.baerii)(2.37 mg/L)[36]。龔珞軍等[37]的研究表明,生產(chǎn)中適合用于養(yǎng)殖水體消毒潑灑的聚維酮碘質(zhì)量濃度為4.5~7.5 mg/m3(以有效碘計),因此聚維酮碘可用于黃姑魚的疾病防治,但是也要考慮水溫、pH、碘易揮發(fā)、黃姑魚幼魚狀態(tài)等因素的影響。

        3.2 4種藥物在黃姑魚幼魚體內(nèi)的蓄積與降減特征分析

        毒物在生物體內(nèi)的蓄積與降減狀況是評價毒物毒效和分析生物耐毒能力的基礎(chǔ)。常用藥物毒性蓄積程度系數(shù)(MAC)作為生物對毒物敏感程度差異的指示參數(shù),MAC值越大,說明毒效蓄積程度越高,致死率就越高,MAC大于0,說明蓄積作用強(qiáng)于降減作用,反之亦然[15,38]。

        由表2可見,4種藥物的MAC均大于0,并在24~48 h出現(xiàn)最大值,說明此階段毒性在黃姑魚體內(nèi)的蓄積作用較強(qiáng)。MAC的最小值出現(xiàn)在高錳酸鉀和氟苯尼考72~96 h試驗中,說明此階段藥物降減毒性的能力較強(qiáng),高錳酸鉀72~96 h的MAC值是24~48 h的10.86%,氟苯尼考72~96 h的MAC值是24~48 h的13.05%。MAC的最大值和最小值均出現(xiàn)在高錳酸鉀試驗中,說明黃姑魚對高錳酸鉀反應(yīng)較為敏感。試驗結(jié)果顯示,聚維酮碘和甲醛的MAC值在48~96 h變化不大,說明此階段藥物的蓄積作用較強(qiáng),降減能力較差。因此在探討藥物的毒性效應(yīng)時,應(yīng)當(dāng)分析藥物毒性蓄積變化、藥物自然降減和時效等的多重影響。

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