五氯酚對(duì)興凱湖林蛙傳代效應(yīng)的影響

摘要：將興凱湖林蛙（Rana Xingkaihu）蝌蚪分別暴露于濃度為1.0～6.0mg/L之間的五氯酚溶液中，分別測(cè)24、48、72和96h蝌蚪死亡率，用寇氏法計(jì)算出蝌蚪的半致死濃度（LC50）為4.18、3.42、2.67和2.17mg/L，安全濃度（SC）為1.00mg/L。結(jié)果表面，隨著五氯酚濃度的升高和染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，蝌蚪的死亡率增高。另外，將蝌蚪飼養(yǎng)于含五氯酚的溶液中（安全濃度以下），研究PCP對(duì)蝌蚪胚后發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)PCP對(duì)蝌蚪的發(fā)育時(shí)間有明顯的滯后性，但在相同發(fā)育期的蝌蚪其體長(zhǎng)和體重并沒(méi)有明顯差異。

關(guān)鍵詞：五氯酚 興凱湖林蛙 急性毒性實(shí)驗(yàn) 傳代效應(yīng)

中圖分類號(hào)：S966 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào)：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

五氯酚（Pentachlorophenol，PCP）是一類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，具有很強(qiáng)的雌激素效應(yīng)，是一類非常普遍的環(huán)境類雌激素。五氯酚及其鈉鹽由于具有殺蟲(chóng)、殺菌和除草等作用，被廣泛應(yīng)用于水稻除草劑，紡織品、皮革、紙張、木材的防腐劑和防霉劑，在工業(yè)和生活污水中都含有該物質(zhì)及其降級(jí)物[1]。PCP為脂溶性物質(zhì)，在常溫下不易降解，容易在生物體內(nèi)蓄積。有關(guān)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物傳代效應(yīng)的研究已經(jīng)有一些報(bào)道，將成體中國(guó)林蛙暴露于壬基酚（NP）后對(duì)其子代幼體生長(zhǎng)發(fā)育和性腺分化的傳代效應(yīng)，結(jié)果顯示母體NP暴露處理后對(duì)子代蝌蚪的發(fā)育時(shí)間、體長(zhǎng)和體重、雌雄比例的影響均無(wú)顯著差異，但對(duì)子代蝌蚪繼續(xù)NP暴露處理的蝌蚪則出現(xiàn)了發(fā)育滯后、體長(zhǎng)和體重減少、雌性比例升高的現(xiàn)象[2，3]。PCP具有非常強(qiáng)的雌激素作用，但對(duì)兩棲動(dòng)物的生殖、變態(tài)、內(nèi)分泌、免疫和神經(jīng)系統(tǒng)的影響并沒(méi)有報(bào)道，本文主要研究林蛙母體暴露在五氯酚后，對(duì)子代性的發(fā)育和變態(tài)時(shí)間、生長(zhǎng)和體重等指標(biāo)的影響，探討PCP在興凱湖林蛙生長(zhǎng)發(fā)育的傳代效應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 材料

五氯酚（PCP），濃度為99%（中國(guó)常州燃料化工廠生產(chǎn)）。將PCP用無(wú)水乙醇（AR）配制成1.00mg/L的母液，備用。

興凱湖林蛙采用黑龍江省雞西市興凱湖林蛙養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)基地所飼養(yǎng)的林蛙，選擇3-4年育齡蛙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 急性毒性實(shí)驗(yàn)

將26～28期的蝌蚪置于40 cm x 20 cm x 20 cm水族箱中養(yǎng)殖，實(shí)驗(yàn)用暴氣2d以上的自來(lái)水，水溫21±2℃，pH值6.8～7.0，鹽濃度1.8～1.9g/L[4]。預(yù)實(shí)驗(yàn)在較大的PCP濃度范圍進(jìn)行，找出最小的全致死濃度和最大的零致死濃度，確定正式實(shí)驗(yàn)濃度范圍。正式實(shí)驗(yàn)依據(jù)LC50的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，實(shí)驗(yàn)設(shè)PCP處理組11組，濃度分別為1.0mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L、2.5 mg/L、3.0 mg/L 3.5 mg/L、4.0 mg/L、4.5 mg/L、5.0 mg/L、5.5 mg/L、6.0 mg/L，另設(shè)空白對(duì)照組1個(gè)，乙醇對(duì)照組1個(gè)。每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)平行組，每組放置30例蝌蚪。每24h換一次實(shí)驗(yàn)用水，實(shí)驗(yàn)每24h記錄一次蝌蚪死亡數(shù)并清理死亡個(gè)體[6，7，8]。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組與暴露實(shí)驗(yàn)

在雌雄成蛙抱對(duì)前約60d ，將雌性分別暴露于0.5，0.1，0.05mg/L PCP水體中（PCP對(duì)林蛙的SC為1.00mg/L），另設(shè)空白對(duì)照1組，每組濃度10例，設(shè)3個(gè)平行組，即每個(gè)濃度組30例，共120例。實(shí)驗(yàn)用水為曝氣2 d以上的自來(lái)水，雄性林蛙正常飼養(yǎng)，不做暴露處理。在雌蛙暴露處理60d后，即翌年2月初與正常雄性進(jìn)行配對(duì)，待產(chǎn)卵結(jié)束后對(duì)各組卵子分組孵化。在子代蝌蚪發(fā)育到26期時(shí)[2，3]，將蝌蚪按原母體暴露濃度組再分成兩種處理，第一種是在不含污染物的水體中分組飼養(yǎng)，第二種是在原母體PCP暴露濃度的水體中繼續(xù)暴露，兩種處理均設(shè)空白對(duì)照和乙醇對(duì)照.每組放置100例，置40 cm x 20 cm x 20 cm水族箱，在2L水中靜置暴露，實(shí)驗(yàn)用水為曝氣2 d以上的自來(lái)水，水溫20士3 ℃，每48 h換水一次，同時(shí)加入相應(yīng)濃度的PCP，自然光照，兩種暴露均至蝌蚪完全變態(tài)[5，9，10]。在80%蝌蚪發(fā)育到跗趾伸長(zhǎng)期、前肢伸出期和完全變態(tài)期時(shí)記錄所用的發(fā)育時(shí)間，測(cè)定各時(shí)期蝌蚪的平均體長(zhǎng)和體重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示，采用SPSS16軟件的單因子方差分析和多重比較進(jìn)行檢驗(yàn)，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 五氯酚對(duì)興凱湖林蛙蝌蚪的急性毒性實(shí)驗(yàn)

從表1中可見(jiàn)，興凱湖林蛙對(duì)五氯酚的耐受情況，蝌蚪的死亡率隨著五氯酚濃度的增大和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)分析如表2，用改進(jìn)寇氏法計(jì)算得出，在染毒的水中生存24h、48h、72h和96h的LC50值分別為4.17、3.41、2.67、2.17mg/L。安全濃度SC為1.00mg/L。

2.2 五氯酚對(duì)蝌蚪發(fā)育和變態(tài)時(shí)間的影響

在慢性暴露實(shí)驗(yàn)中，各PCP處理組中蝌蚪成體存活率與空白對(duì)照組相比，均無(wú)顯著性差異。

在將母體PCP暴露后其子代蝌蚪不再暴露處理的各組，與空白對(duì)照相比，子代蝌蚪在跗趾伸長(zhǎng)期、前肢伸出期和完全變態(tài)3個(gè)發(fā)育時(shí)期所需時(shí)間均無(wú)顯著性差異（P﹥0.05）如圖1。

對(duì)母體及子代均PCP暴露處理的子代蝌蚪，與空白組相比，不同濃度的PCP對(duì)跗趾伸長(zhǎng)期、前肢伸出期和完全變態(tài)期的影響并沒(méi)有規(guī)律，但與未暴露在PCP濃度下生長(zhǎng)的蝌蚪比較均出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。

不同濃度的PCP對(duì)林蛙蝌蚪平均體重和全長(zhǎng)的影響并不明顯，處理組蝌蚪的體重和全長(zhǎng)的增長(zhǎng)與PCP濃度沒(méi)有直接關(guān)系，如圖3，圖4。有關(guān)酚類物質(zhì)對(duì)兩棲動(dòng)物生長(zhǎng)影響的研究表面，李輝等人用2.5×10-7、1.25×10-7、5.00×10-8 mol/L的壬基酚對(duì)中國(guó)林蛙進(jìn)行處理[2]，結(jié)果表面在跗趾伸長(zhǎng)期、前肢伸長(zhǎng)期和完全變態(tài)期體重和體長(zhǎng)與空白組并沒(méi)有明顯差異，與本文結(jié)果相符。

3 結(jié)語(yǔ)

將興凱湖林蛙蝌蚪分別暴露于濃度為1.0-6.0mg/L的PCP溶液中，分別測(cè)定在24h、48h、72h和96h蝌蚪的死亡率，用改進(jìn)寇氏法計(jì)算得到其半致死量（LC50）分別為4.18、3.42、2.67和2.17mg/L。安全濃度（SC）為1.00mg/L。急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)表面，林蛙蝌蚪的死亡率隨PCP濃度的升高和染毒時(shí)間的延長(zhǎng)而增高。研究在安全濃度（SC）以下PCP對(duì)林蛙蝌蚪胚后發(fā)育的影響，用濃度為0.5、0.1、0.05mg/L的PCP溶液飼養(yǎng)林蛙蝌蚪，觀察跗趾伸長(zhǎng)期、前肢伸出期和完全變態(tài)期所用的發(fā)育時(shí)間，比較蝌蚪平均體重、體長(zhǎng)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，在安全濃度以下的PCP溶液飼養(yǎng)林蛙蝌蚪對(duì)他們的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間、體重、體長(zhǎng)并沒(méi)有明顯影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬永鵬. 五氯酚對(duì)稀有鮈鯽內(nèi)分泌毒性及遺傳毒性的研究[D]. 西南大學(xué). 2010

[2] 李輝， 李忻怡， 張育輝. 壬基酚對(duì)中國(guó)林蛙生長(zhǎng)發(fā)育的傳代效應(yīng)[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2010，38(4):19~83

[3] 鄭曉晶， 張育輝. 壬基酚對(duì)中國(guó)林蛙蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的毒性效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志. 2008， 27(8): 1332~1336

[4] 黃敏毅， 張育輝. 鎘對(duì)中國(guó)林蛙蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的毒性效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志. 2006， 25(5): 535~540

[5] 洪燕燕， 張育輝."辛基酚對(duì)中國(guó)林蛙蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的毒性效應(yīng)[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2010，"05(3)：343~350

[6] Croteau M C;Davidson M;Duarte-Guterman P;Wade M Popesku J T Wiens S Lean D R S Trudeau V L. Assessment of thyroid system disruption in Rana pipiens tadpoles chronically exposed to UVB radiation and 4-tert-octylpheno[J]l. Aquatic Toxicology. 2009(02):1121~1126

[7] Duan Z H;Zhu L;Zhu L Y;Yao K Zhu X S. Individual and joint toxic effects of pentachlorophenol and bisphenol A on the development of zebrafish (Danio rerio)embryo[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2008(03):245~248

[8] 姚丹， 萬(wàn)琳燕， 耿寶榮， 黃浩， 張秋金. Cu2+對(duì)日本林蛙蝌蚪的急性毒性研究[J]. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2004，"20(4): 117~120

[9] 劉偉， 趙艷， 邊邵康， 趙春盛， 王麗文. 除草劑丁草胺對(duì)中國(guó)林蛙胚胎及胚后發(fā)育的毒性作用[J]. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2010，"33(3): 93~96

[10] 王吉昌， 劉鵬， 趙文閣， 鄧立勛， 林繁， 司高揚(yáng)， 代常海. 硝基苯對(duì)黑龍江林蛙蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的毒性效應(yīng)[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào).2010，24(4):46~49

①黑龍江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（C201042）