靳智欣, 徐永江, 劉新富, 梁 友, 周鶴庭, 崔愛君, 劉 欣

Cu對云龍石斑魚幼魚的生理生態(tài)毒性

靳智欣1, 2, 徐永江2, 劉新富2, 梁 友2, 周鶴庭2, 崔愛君2, 劉 欣2

(1. 浙江海洋大學 國家海洋設施養(yǎng)殖工程技術研究中心, 浙江 舟山 316022; 2. 中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所, 青島海洋科學與技術試點國家實驗室深藍漁業(yè)工程聯(lián)合實驗室, 山東 青島 266071)

為研究Cu對云龍石斑魚(♀×♂)幼魚的生態(tài)毒性及生理生化指標的影響, 作者分析了Cu2+對幼魚的安全質(zhì)量濃度(CS)、組織損傷、酶活力、金屬硫蛋白-2()基因表達的影響。實驗設置對照組以及0.1、0.2、0.4、0.8、1.2、2 mg/L 等6個Cu2+實驗組進行為期5 d的毒理實驗。結果顯示: Cu2+對云龍石斑魚幼魚的CS為0.0162 mg/L; Cu暴露誘發(fā)實驗魚的肝臟組織血竇擴張; 鰓組織出現(xiàn)動脈瘤以及頂部棒狀等現(xiàn)象; 與對照組相比, 隨Cu2+濃度升高, 肝臟組織總超氧化物歧化酶(SOD)活力顯著下降; 谷草轉氨酶(GOT)活力先上升后下降; 隨Cu處理濃度升高, 肝臟、鰓組織基因表達水平均逐漸上升; 而腦組織中表達水平先上升后下降, 但低濃度組較對照組差異不顯著。結果表明, 高濃度的Cu會造成云龍石斑魚幼魚的組織損傷、免疫酶活力降低等一系列不利影響, 結果為云龍石斑魚養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中利用銅制劑防控病害的適宜劑量選擇提供依據(jù)。

云龍石斑魚(♀×♂); 銅; 安全質(zhì)量濃度; 生理應答;組織損傷

Cu是魚類的必需微量元素之一, 能廣泛參與到魚類生長發(fā)育的生理生化過程中。Cu還是殺滅刺激隱核蟲()的有效重金屬, 常用作水產(chǎn)養(yǎng)殖寄生蟲病防治的有效藥物。研究表明, 水體中過量的Cu, 會通過魚類呼吸及攝食等活動進入其體內(nèi), 造成組織損傷甚至死亡[1-2]。硫酸銅可殺滅刺激隱核蟲、淀粉卵渦鞭蟲()等寄生蟲, 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中通常作為漁藥使用[3-5]。在養(yǎng)殖生產(chǎn)中, 由于不注意用藥環(huán)境或使用高濃度的硫酸銅治療魚病, 易造成硫酸銅中毒, 給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來嚴重危害。因此, 適宜的使用劑量是在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中安全使用硫酸銅等銅制劑的關鍵。

云龍石斑魚(♀×♂), 是以鞍帶石斑魚()為父本, 以云紋石斑魚()為母本的具有優(yōu)良雜交性狀的石斑魚新品種。鞍帶石斑魚其體型大, 但數(shù)量稀少, 在中國主要產(chǎn)于南海海域和海南島海域, 具有抗病性強、生長速度快、營養(yǎng)價值高等優(yōu)點[6]。云紋石斑魚在中國主要產(chǎn)于東海海域、南海海域等, 具有耐受低溫、油脂含量高、肉質(zhì)細嫩、味道鮮美等特點, 但其生長速度緩慢且對養(yǎng)殖環(huán)境要求高, 一般養(yǎng)殖3～5年才能達到商品魚規(guī)格[7]。因此培育出的云龍石斑魚, 具有生長快、畸形率低和耐溫性廣的特點[8]。近年來, 云龍石斑魚成為全國特別是北方石斑魚養(yǎng)殖業(yè)者的養(yǎng)殖新寵。然而, 在幼魚養(yǎng)殖過程中, 易感染刺激隱核蟲等寄生蟲而造成大量死亡。一般養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中, 養(yǎng)殖業(yè)者多使用硫酸銅治療刺激隱核蟲, 但目前尚未有規(guī)范的使用劑量, 易造成無效果或用量過大的情況, 從而帶來不必要的損失。因此, 本研究主要針對云龍石斑魚幼魚養(yǎng)殖過程中易發(fā)的刺激隱核蟲病害, 研究了硫酸銅在刺激隱核蟲防治過程中的安全使用濃度, 以及不同濃度Cu2+條件下的組織損傷、酶活力以及毒理相關功能基因的變化, 為云龍石斑魚養(yǎng)殖期間利用Cu防控寄生蟲疾病提供科學的參考資料。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用魚來源于煙臺海陽市黃海水產(chǎn)有限公司。選取體質(zhì)健壯、反應靈敏的幼魚, 規(guī)格為全長(5.5±0.49) cm、體質(zhì)量(2.06±0.61) g。實驗開始前轉移到實驗用方形水槽(容積為0.15 m3)暫養(yǎng)2 d。所有暫養(yǎng)的實驗用魚停食24 h后再放入各實驗組, 避免消化活動對實驗產(chǎn)生影響。實驗期間不投餌, 直至實驗結束。

1.2 實驗條件

實驗用的硫酸銅(CuSO4·5H2O≥99.0%)試劑為分析純。試劑在實驗前配成質(zhì)量濃度為3 000 mg/L的母液作為儲備液, 再用過濾海水按比例稀釋, 現(xiàn)用現(xiàn)配。養(yǎng)殖期間自然海水的水溫為23～27 ℃、鹽度29±1、pH 7.8～8.2, 溶氧>5 mg/L。

1.3 實驗方法

參照《水生生物毒性實驗方法》[9], 同時參考其他海水魚類Cu2+毒理實驗, 根據(jù)預實驗結果, 在Cu2+最小100%致死濃度和不引起死亡的最大濃度之間, 設置對照組和6個實驗組, Cu2+的質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.2、2 mg/L。每個濃度組設置2個平行組。每個實驗組隨機放入30尾云龍石斑魚, 在實驗開始后的1、2、3、6、12、24、48、72和96 h, 觀察記錄實驗魚的行為、中毒癥狀和死亡情況。以多次刺激無反應視為完全死亡, 將其及時從水中撈出, 并計算成活率。采用概率單位法(GB 17378.7-2007), 計算24、48、96 h 半致死質(zhì)量濃度(LC50)和95%置信區(qū)間。安全質(zhì)量濃度(CS)按下式計算[10]:

S= 96hLC50×0.1。

1.4 樣品的采集與保存

毒理實驗96 h后, 不同濃度組各取3尾魚中鰓、肝臟組織, 以Davidson 固定液固定, 用于組織切片的制作; 各實驗組分別取6尾魚的肝臟組織并混合, 放入液氮中保存, 用于酶活力的測定; 各取3尾魚的腦、鰓、肝臟組織放入液氮中保存, 用于基因表達分析。

1.5 光鏡制樣及拍照

組織樣品經(jīng)酒精梯度脫水, 石蠟包埋(55 ℃)后切片, 以蘇木精和伊紅復染, 中性樹脂封片, 在光學顯微鏡下拍照觀察(NIKON ECLIPSE 80i, NIKON DS-Ri1, 日本)。

1.6 酶活力測定

利用酶標儀(Bio-rad iMark, 日本)和WST-1法測試盒(A001-3, 南京建成生物工程研究所)測定肝臟超氧化物歧化酶(SOD)酶活力; 紫外可見分光光度計(TU-1810, 上海)和比色法測試盒(C010-1-1, 南京建成生物工程研究所)測定谷草轉氨酶(GOT)酶活力。蛋白濃度測定采用考馬斯亮藍比色法。所有操作按照試劑盒說明書嚴格進行。

1.7 基因定量表達分析

采用Trizol 試劑法(Pro Reagent, 湖南)提取腦、肝臟、鰓組織總RNA。以總RNA為模板, 使用PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser反轉錄試劑盒(TaKaRa, 日本)合成cDNA。

在NCBI數(shù)據(jù)庫中查找鞍帶石斑魚、金屬硫蛋白-2()基因的序列, 設計定量PCR引物并進行PCR驗證后使用, 參考引物序列詳見表1。使用Applied Biosystems ABI 7500 型定量PCR儀進行基因的定量擴增分析。PCR反應體系為20 μL, 其中包含10 μmol/L的上、下游引物各0.8 μL; 10 μL的TB Green Premix; 0.4 μL的ROX Reference Dye II; 2 μL的cDNA 模版; 6 μL的ddH2O。PCR 反應條件: 95 ℃預變性30 s, 95 ℃ 5 s, 60 ℃ 34 s共40個循環(huán)。標準曲線采用6個稀釋濃度組(每組3個平行, 且設置空白對照)進行; 制作標準曲線并根據(jù)標準曲線的相關系數(shù)2和擴增效率。目的基因表達量采用2–ΔΔCt法計算。

表1 定量PCR引物序列

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)以平均值±標準差(mean±SD)表示, 采用SPSS 19.0軟件單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan多重比較分析方法檢驗不同Cu2+濃度組條件下酶和基因表達的差異, 設定差異顯著性水平= 0.05, 當<0.05時認為差異顯著。

2 結果

2.1 Cu暴露對云龍石斑魚行為學的影響

本研究表明, 云龍石斑魚在0.4 mg/L以上Cu2+濃度組出現(xiàn)行為異常情況。高濃度組實驗魚在暴露 2～4 h后開始出現(xiàn)行為異常, 主要表現(xiàn)為在水面游動, 身體失去平衡, 開始側翻游動。6～8 h后急速游動、到處亂竄或者水面打轉, 隨后身體抽搐, 沉入水底, 數(shù)分鐘后, 又向上急游并旋轉游動, 周而復始數(shù)次后, 直至呼吸緩慢, 乏力。12～24 h出現(xiàn)大量死亡, 死亡的云龍石斑魚鰓及體表分泌出大量黏液。低濃度組實驗魚出現(xiàn)中毒癥狀的時間較高濃度組晚, 但中毒的行為表現(xiàn)模式相似。

2.2 Cu2+對云龍石斑魚的生態(tài)毒性

利用概率單位法計算得知, Cu2+對云龍石斑魚24、48和96 h的LC50值分別為0.590、0.293、0.162 mg/L, CS為0.0162 mg/L。實驗魚死亡率統(tǒng)計詳見表2; LC50以及CS統(tǒng)計詳見表3。

表2 Cu2+對云龍石斑魚的生態(tài)毒性結果

2.3 Cu暴露對云龍石斑魚的組織損傷

2.3.1 鰓的組織損傷

本研究發(fā)現(xiàn), Cu暴露造成了鰓組織的結構損傷。由圖1a可知, 對照組鰓上皮細胞單層有序排列,次級鰓絲結構清晰。隨Cu2+濃度升高, 鰓組織表面黏液增多, 鰓絲附有藍色絮狀物。低濃度處理組鰓上皮細胞水腫, 次級鰓絲黏液細胞腫脹, 出現(xiàn)動脈瘤并伴有上皮與毛細血管分離的現(xiàn)象(圖1b); 高濃度處理組次級鰓絲上皮細胞破裂脫落, 頂部棒狀(圖1c)。

表3 Cu2+對云龍石斑魚的半致死質(zhì)量濃度與安全質(zhì)量濃度

2.3.2 肝臟的組織損傷

Cu暴露同樣造成了肝臟組織的結構損傷。與對照組(圖1d)相比, 低濃度處理組胞漿內(nèi)大量空泡; 高濃度處理組肝細胞出現(xiàn)大量脂褐素顆粒, 且肝細胞腫大, 并伴有部分肝細胞壞死, 血竇擴張, 肝索結構紊亂(圖1e、1f)。

2.4 Cu暴露對云龍石斑魚肝臟氧化酶活性的影響

本研究發(fā)現(xiàn), Cu暴露顯著抑制了肝臟SOD酶活力(圖2a), 但肝臟GOT酶活力隨Cu2+濃度升高, 呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(圖2b)。統(tǒng)計結果顯示, 0.1 mg/L組較對照組SOD酶活力顯著降低(<0.05), 0.4 mg/L組較0.2 mg/L組SOD酶活力顯著降低(< 0.05), 1.2 mg/L組SOD酶活力顯著低于所有實驗組(<0.05), 但0.2與0.1 mg/L質(zhì)量濃度組、0.8與0.4 mg/L質(zhì)量濃度組SOD酶活力相比差異不顯著(>0.05); 0.1 mg/L組GOT酶活力高于對照組(>0.05), 但Cu2+質(zhì)量濃度高于0.2 mg/L時GOT酶活力受到顯著抑制(<0.05)。

2.5 Cu暴露對云龍石斑魚組織MT-2的影響

2.5.1 對肝臟的影響

Cu脅迫下肝臟組織mRNA表達水平顯著上升(圖3a)。0.1 mg/L組較對照組、0.2 mg/L組較0.1 mg/L組、0.8 mg/L組較0.4 mg/L組mRNA表達水平均顯著升高(<0.05), 在1.2 mg/L組mRNA表達量達峰值, 顯著高于其他實驗組(<0.05),但0.2 mg/L組與0.4 mg/L組mRNA表達水平無顯著性差異(>0.05)。

圖1 云龍石斑魚經(jīng)96 h的Cu暴露后鰓、肝臟的顯微結構(標尺100 μm)

a～c. 鰓, d～f. 肝臟. a、d. 對照組; b、e. 0.2 mg/L Cu2+處理; c、f. 1.2 mg/L Cu2+處理

a-c. gills, d-f. liver. a, d. control; b, e. 0.2 mg/L Cu2+treatment; c, f. 1.2 mg/L Cu2+treatment

圖2 Cu2+對云龍石斑魚肝臟SOD酶(a)和GOT酶(b)活力影響

不同小寫字母表示不同處理組之間差異顯著(<0.05), 圖3同

Different lowercasesuperscripts indicate significant difference (<0.05) in the different treatment, the same as Fig.3

2.5.2 對鰓2的影響

本研究表明, Cu脅迫下鰓組織mRNA表達水平升高, 與肝臟中表達趨勢相似(圖3b)。其中0.1～0.4 mg/L質(zhì)量濃度下mRNA表達水平與對照組無顯著差異(>0.05), 但在0.8、1.2 mg/L Cu2+質(zhì)量濃度下顯著升高(<0.05)。

2.5.3 對腦的影響

Cu脅迫條件下, 腦組織mRNA表達水平呈現(xiàn)先上升再下降趨勢。其中0.1、0.2 mg/L質(zhì)量濃度下mRNA表達水平與對照組相比無顯著差異(>0.05), Cu2+質(zhì)量濃度為0.4 mg/L時mRNA表達水平顯著升高(<0.05), 0.8、1.2 mg/L濃度組mRNA表達水平顯著下降, 且顯著低于其他實驗組(<0.05) (圖3c)。

圖3 Cu2+對云龍石斑魚MT-2 mRNA 表達的影響

(a). 肝臟; (b). 鰓; (c). 腦

(a). liver; (b). gills; (c). brain

3 討論

3.1 Cu暴露對云龍石斑魚的急性毒性效應

有關Cu對魚類毒性效應的研究已有報道。本研究發(fā)現(xiàn), Cu暴露條件下云龍石斑魚體表和鰓黏液增多、鰓絲附有藍色絮狀物。行為變化為翻轉測游、水面上層打轉、鰓蓋張開頻率加快, 最終窒息死亡。這與沙丁魚()[11]、莫桑比克羅非魚()[12]、刀鱭()幼魚[13]中毒現(xiàn)象一致。

LC50通常作為衡量某種藥物對特定物種毒性大小的重要參數(shù), 以96 h LC50作為標準[14]。CHIDIEBERE[15]報道Cu2+對鯰魚()96 h的LC50為59.36 mg/L, 而王秋實等[16]研究發(fā)現(xiàn)Cu2+對梭鱸()幼魚96 h LC50為1.88 mg/L。本研究結果顯示, Cu2+對云龍石斑幼魚96 h的LC50值為0.162 mg/L, 結果與其他魚類不同, 這是由種的差異性造成, 表明云龍石斑魚對Cu2+較為敏感。TAVARES-DIAS[17]也曾報道一些魚種對Cu極為敏感, 而其他魚種則有高度耐受性。孟紫強等[18]評定LC50在0.1～1.0 mg/L為高毒, 本研究結果表明云龍石斑幼魚96 h LC50在高毒范圍區(qū)間, 提示在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中藥用硫酸銅時應準確把控用量。此外, 有研究發(fā)現(xiàn), 鹽度[19]、溫度[20]等理化因子的改變對重金屬的毒性也可能產(chǎn)生影響, 本研究在實驗過程中環(huán)境因子較穩(wěn)定, 下一步可以通過更為精密的實驗研究其他理化因子對Cu2+毒性的影響。

3.2 Cu暴露對云龍石斑魚的組織損傷

鰓主要參與魚類的呼吸和滲透調(diào)節(jié)過程, 是重金屬首先接觸的靶器官。重金屬離子主要通過阻塞鰓絲與水體的接觸, 以此抑制魚的呼吸[21]。本研究發(fā)現(xiàn), 高濃度Cu處理組鰓上皮細胞增生, 次級鰓絲頂部棒狀, 這與BASIRUN等[12]研究Cu對莫桑比克羅非魚以及AFAGHI等[22]研究Cu對鯉魚()的結果一致。GRIFFITT等[23]認為Cu刺激斑馬魚()鰓組織次級鰓絲基部的增生增加了氣體傳送的距離, 甚至很小的增生都會影響氧氣穿過鰓進入到體內(nèi)的效率, 本研究中Cu暴露導致云龍石斑魚鰓蓋張開, 呈現(xiàn)缺氧狀態(tài), 病理切片觀察發(fā)現(xiàn)次級鰓絲基部出現(xiàn)動脈瘤, 表明Cu脅迫對云龍石斑魚鰓運輸氣體的功能造成影響。肝臟是魚類分解毒物的重要器官, 有研究表明, 血竇擴張是Cu誘導肝臟損傷的重要指示信號[24], 并且脂褐素顆粒的大量產(chǎn)生是一種在致病因素影響下動物對自身肝臟的適應與修復機制[25]。本研究結果顯示, 急性Cu暴露96 h后, 肝臟顯示出不同程度的損傷, 主要表現(xiàn)為肝細胞腫大、血竇擴張、血細胞沉積以及脂褐素顆粒產(chǎn)生, 這與徐永江等[2]對半滑舌鰨()、王海濤等[26]對細鱗鮭幼魚()以及ALKOBABY等[27]對尼羅羅非魚()肝臟組織損傷的報道結果類似, 說明Cu誘導不同品種魚類肝臟損傷的癥狀大體一致。

3.3 Cu暴露對云龍石斑魚肝臟抗氧化酶活性的影響

SOD、GOT是脊椎動物體內(nèi)抗氧化酶的重要組分, 先前研究表明其可作反映魚類肝臟受損傷程度的指示指標[28-29]。本研究中, 云龍石斑魚SOD和GOT酶活性對Cu的刺激均較敏感, 但Cu暴露對兩種酶活性的影響呈現(xiàn)不同趨勢。低濃度Cu處理組較對照組GOT酶活性升高, 這與RAMASWAMY等[30]對莫桑比克羅非魚肝臟組織的研究結果類似。STEBBING[31]認為, 毒物在低濃度下出現(xiàn)這種現(xiàn)象, 是其在無毒情況下的應激反應, 他把這一現(xiàn)象稱為“毒物興奮效應”。但后續(xù)隨著Cu2+濃度升高, GOT酶活力降低。作者認為低濃度Cu脅迫下, 云龍石斑魚肝臟GOT酶活力上升是用于補償環(huán)境脅迫帶來的影響, 但高濃度處理組脅迫下, 可能已經(jīng)超出了其本身抗氧化系統(tǒng)的防御能力, 從而造成較為嚴重的損傷。殷健等[32]報道斑馬魚鰓組織在暴露于重金屬Cu后, SOD活性和MDA含量明顯升高, 而且基因表達上調(diào)。SANCHEZ等[33]也報道Cu能夠誘導三棘魚()中肝臟組織的SOD和CAT活性提高。但本研究發(fā)現(xiàn), 隨Cu2+濃度的升高, 肝臟組織SOD顯著降低, 這與WANG[34]對斜帶石斑魚()肝臟中SOD酶活力應答Cu脅迫的研究結果一致。表明云龍石斑魚肝臟SOD活力對Cu脅迫較為敏感, SOD系統(tǒng)受到Cu的嚴重脅迫抑制, 提示應用Cu制劑處理云龍石斑魚時應注意使用劑量, 同時也提示其可作為水環(huán)境Cu2+安全監(jiān)測生理指示指標的可能性。

3.4 Cu暴露對云龍石斑魚組織MT-2的影響

是金屬硫蛋白家族成員之一, 與Zn、Cu、Fe、Cd等二價離子可逆性結合以維持機體內(nèi)金屬離子平衡, 對重金屬解毒有重要作用[35]。GONZALEZ 等[36]報道基因在肝臟中比在腦、鰓和肌肉中表達量高。WANG等[34]研究表明, 斜帶石斑魚肝臟是積蓄Cu的主要靶器官, 劉瑜等[37]報道Cu主要沉積在黃鱔()的肝臟和腸道部位, 高濃度Cu會導致肝臟Cu超標, 說明肝是Cu積累的最主要靶器官。GAO等[38]表明鱖魚()mRNA在所有組織都表達, 且在鰓、肝臟、心臟、體腎和腸道中高表達, 在腦和頭腎中低表達。本研究中, 隨Cu2+濃度升高,mRNA在肝臟, 鰓組織表達水平顯著升高, 與GONZALEZ[36]描述一致。但在腦組織中mRNA表達水平呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢, 且在低濃度時上升趨勢不顯著, 這與左鵬舉[39]對鯉魚mRNA表達水平研究結果相似, 說明高濃度Cu處理組腦組織誘導表達已與重金屬飽和結合, 機體產(chǎn)生了不可逆的毒性。CRAIG等[40]研究表明, 斑馬魚在Cu暴露組(8 μg/L)中mRNA表達水平比上調(diào)更快, 表明基因作為Cu2+對魚類生理毒性的評價參數(shù)的重要性, 也可作為魚類對Cu2+敏感應答的指示參數(shù)。

4 結論

在本實驗中, 硫酸銅對云龍石斑魚幼魚的96 h LC50在高毒范圍區(qū)間, Cu暴露不僅造成云龍石斑魚幼魚的肝臟、鰓組織損傷, 同時使其體內(nèi)抗氧化酶活性及基因表達產(chǎn)生不同的變化。表明云龍石斑魚對硫酸銅制劑的處理較為敏感。本研究結果顯示, Cu2+對云龍石斑魚的安全質(zhì)量濃度為0.016 2 mg/L (換算成硫酸銅質(zhì)量濃度為0.040 5 mg/L), 因此在養(yǎng)殖過程中, 建議使用0.040 5 mg/L及以下質(zhì)量濃度的硫酸銅進行藥浴或寄生蟲病害防控。

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Physiological and ecological toxicity of copper on juvenile Yunlong grouper (♀ ×♂)

JIN Zhi-xin1, 2, XU Yong-jiang2, LIU Xin-fu2, LIANG You2, ZHOU He-ting2, CUI Ai-jun2, LIU Xin2

(1. National Engineering Research Center For Marine Aquaculture, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Laboratory for Marine Fisheries Science and, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao) for Deep Blue Fishery Engineering, Qingdao 266071, China)

In orderto investigate the effects of copper exposure on ecotoxicity as well as on physiological and biochemical indexes in Yunlong grouper (♀ ×♂) juveniles, a safe concentration for copper (Cu2+) stress and the effects of Cu2+on tissue structure damage, enzyme activity, and metallothionein-2() gene expression in Yunlong grouper were analyzed. In the present study, the fishes were exposed to different Cu2+concentrations of 0 (control), 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.2, and 2 mg/L for 5 days. The results of this experiment showed that the safe concentration of copper for juvenile Yunlong grouper was 0.0162 mg/L. Exposure of the fishes to Cu2+induced dilatation of sinusoids in their liver, and the arrangement of hepatocytes around the central vein of liver tissue presented different degrees of disorder. The exposure also induced clubbed tips, edema of epithelial cells, and aneurysms in gills. With an increase in Cu2+concentration, the total superoxide dismutase (SOD) activity decreased in the liver, and the glutamic-oxaloacetic transaminase (GOT) activity showed an initial increase followed by a decreasing trend in the liver as compared with the control group. The expression level ofmRNA increased in the liver and gills as a result of the copper exposure stress. However, in the brain, the expression level ofmRNA increased initially and then decreased. In summary, exposure to a high concentration of copper caused a series of physiological changes such as structural damage in the gills and liver as well as immunity-related enzyme activity inhibition in the liver of Yunlong grouper. These findings would provide technical guidance for copper product selection in disease control in Yunlong grouper aquaculture.

Yunlong grouper; copper; safe concentration; physiological stress; structure damage

Jun. 6, 2022

S94

A

1000-3096(2022)08-0039-09

10.11759/hykx20220412002

2022-04-12;

2022-06-06

國家重點研發(fā)計劃項目(2019YFD0900901, 2020YFD0900605); 中國水產(chǎn)科學研究院級基本科研業(yè)務費專項課題 (20202TD47); 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系資助項目(CARS-47)

[National Key Research and Development Program, Nos. 2019YFD0900901, 2020YFD0900605; Central Public-Interest Scientific Institution Basal Research Fund, CAFS, No. 2020TD47; China Agriculture Research System of MOF and MARA, No. CARS-47]

靳智欣(1998—), 女, 黑龍江鶴崗人, 碩士研究生, 主要從事魚類生長調(diào)控機制研究, E-mail: jinzhixin98@163.com; 徐永江(1981—),通信作者, E-mail: xuyj@ysfri.ac.cn

(本文編輯: 譚雪靜)