克氏原螯蝦體主要部位對鉛、鎘、銅的富集比較

鄭衛紅，柏春美，韓志萍，何梅俊，郭玉華

（湖州師范學院生命科學學院，浙江湖州313000）

克氏原螯蝦體主要部位對鉛、鎘、銅的富集比較

鄭衛紅，柏春美，韓志萍，何梅俊，郭玉華

（湖州師范學院生命科學學院，浙江湖州313000）

模擬重金屬水體環境下飼養克氏原螯蝦，研究克氏原螯蝦體內重金屬含量與水體中重金屬濃度、養殖時間、養殖條件之間的關系.結果表明，隨著飼養天數的增加，飼養水體中重金屬濃度的增加，克氏原螯蝦頭部、蝦殼和肌肉中金屬鉛、鎘和銅的含量都呈上升的態勢；其主要部位對鎘的富集能力大小為：肌肉＞頭部＞殼；對鎘、銅的富集能力大小為：頭部＞蝦殼＞肌肉.實驗顯示，克氏原螯蝦體內易形成較嚴重的重金屬富集現象.

克氏原螯蝦；重金屬；富集

0 引言

克氏原螫蝦，俗稱小龍蝦，是人們非常喜愛食用的高蛋白、低脂肪的水產品.但近年來，被嚴重污染的水體中尤其是有害金屬的排放量日趨增加，而克氏原螯蝦不僅具有很強的抗重金屬污染能力，而且對一些重金屬的生物富集能力也很強［12］.本文通過驗證克氏原螯蝦體內富集的重金屬含量與水體中重金屬種類、濃度、養殖時間、養殖條件之間的關系，研究克氏原螯蝦對鉛、鎘、銅等重金屬的富集能力和特征.同時研究常見重金屬對水產養殖動物的急性毒性作用并了解水體污染現狀［3］，為克原氏原螯蝦對重金屬的耐受能力評價、環境重金屬污染防治以及提高水產品安全性提供一定依據.

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

克氏原螯蝦（淡水小龍蝦），購于湖州市新華農貿市場.濃硝酸、濃鹽酸、金屬鎘、硝酸鎘、金屬鉛、硝酸鉛、金屬銅、硫酸銅（均為分析純）.

1.1.2 實驗儀器

反滲透超純水機UP-600（上海和泰儀器有限公司）；WFX-120A原子吸收分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）；馬弗爐SX2系列（上海圣欣科學儀器有限公司）；電子分析天平BS110S（北京賽多利斯儀器系統有限公司）；電熱恒溫鼓風干燥箱（上海越進醫療器械廠）.

1.2 方法

1.2.1 模擬重金屬水體養殖

試驗用水為充分曝氣大于12 h的自來水.試驗期間水溫為18～25℃，p H為7.2，硬度為1.06 mmol/L，總堿度為0.75 mmol/L.選擇生長健壯、個體差異較小的克氏原螯蝦經清洗后平均分為4組，每組取生長狀況相同，大小差異較小的5只克氏原螯蝦，放入4只塑料膠盆（22 cm×25 cm×18 cm）中，分別標記為4個小組，每2個平行組為一個重金屬水體模擬養殖系.分別配制Pb（NO3）2溶液（系列濃度為2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L、5.0 mg/L）、Cd（NO3）2溶液（系列濃度為0.50 mg/L、1.00 mg/L、1.50 mg/L、2.00 mg/L）、CuSO4溶液（系列濃度為1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L）作為模擬的污染水體.飼養期間，避免陽光直射，水體每日進行更換，更換方式相同，并喂以等量食物.螯蝦在模擬水體環境中持續飼養20天.

1.2.2 鉛、鎘、銅重金屬系列標準溶液的配制

分別吸取5.0μg/m L鉛溶液5.0 m L、10.0 m L、20.0 m L、30.0 m L移入50.0 m L容量瓶中定容.分別吸取0.5μg/mL鎘溶液4.0 mL、8.0 m L、12.0 m L、16.0 m L移入100 mL容量瓶中定容.分別吸取5μg/mL銅溶液20 m L、40 m L、50 m L、80 m L、100 m L移入1 000 m L容量瓶中定容.

1.2.3 鉛、鎘、銅標準曲線的繪制

將系列鉛、鎘、銅標準溶液采用常規石墨爐原子吸收光譜法進行吸光度的測定并繪制標準曲線.原子吸收分光光度計檢測條件及其原子化條件分別見表1、表2.

表1 原子吸收分光光度計檢測條件

Table 1 The operating conditions of atomic absorption spectrophotometer

___波長/nm___光譜寬帶（狹縫）/nm_____光源___________________________________________________________________ _信號測量方式PMT電壓/V HCL電流/m A ____348.8____________0.4__________________________________________________________________________________石墨爐原子吸收峰高263 3.0

表2 原子吸收分光光度計原子化條件Table 2 The atomization conditions of atomic absorption spectrophotometer

1.2.4 螯蝦樣品中鉛、鎘、銅濃度含量測定

重金屬水體分別飼養0、5、10、15、20天后，從每組中挑選生長狀況、大小差異較小的克氏原螯蝦各3只，將蝦解剖為蝦頭、蝦殼、蝦肉三部分置于玻璃皿中，放入烘箱中80℃烘8 h至恒重，將烘干樣品置于馬弗爐中進行灰化5 h.其中頭和蝦殼的灰化溫度為750℃，蝦肉的灰化溫度為550℃.分別從灰化后的樣品中稱取頭、蝦殼和肉的灰分各30 mg、50 mg和10 mg置于燒杯中，量取10 m L硝酸（濃硝酸與蒸餾水的體積比為1∶1）與樣品充分混合，搖勻消解后移入100 m L容量瓶中定容作為待測樣溶液.根據測得的吸光度，由標準曲線求出試樣中待測元素的含量.

2 結果與討論

2.1 鉛、鎘、銅標準溶液的原子吸收分光光度值

表3 系列重金屬標準溶液的原子吸收分光光度值Table 3 The atomic absorption spectrophotometric values of Series standard solution of heavy metals

以吸光度值為縱坐標（y），以重金屬標準溶液濃度為橫坐標（x），對Pb、Cd、Cu含量進行回歸分析，得回歸方程為：Pb：y=0.182 7x-0.038 9，R=0.997 2；Cd：y=54.400 4x+0.288 5，R=0.994 4；Cu：y=0.400 2x-0.002，R=0.977 5.表3顯示Pb、Cd、Cu分別在0.5～3.0μg/m L、0.02～0.08μg/m L、1.0～5.0μg/m L濃度范圍內與吸光度（A348.8nm）呈良好的線性關系，說明兩變量之間線性相關程度較高.由相關系數得知，此三種標準曲線的擬合度較好.

2.2 克氏原螯蝦不同飼養天數及不同身體部位中鉛、鎘、銅富集含量分析

Fig. 2The change of Pb2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 3The change of Pb2+content in the muscleof the redswamp crayfish

Fig. 4The change of Cd2+content in the headof the redswamp crayfish

Fig. 5The change of Cd2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 6The change of Cd2+content in the muscleof the redswamp crayfish

Fig. 7The change of Cu2+content in the headof the redswamp crayfish

Fig. 8The change of Cu2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 9The change of Cu2+content in the muscleof the redswamp crayfish

圖1～圖9數據顯示，暫養的螯蝦經過20天的重金屬積累實驗，對銅和鎘的積累量很大，且隨濃度增大而上升，與濃度呈正比關系.以上結果提示克氏原螯蝦對污染的水體適應能力很強，可從水體環境中富集污染物，重金屬污染物可通過腮呼吸交換或者攝食過程進入其體內進行富集.

圖1～圖3顯示，克氏原螯蝦體不同部位對于鉛的富集程度存在差異.飼養5天時的克氏原螯蝦體內鉛含量：頭部＞殼＞肌肉；10天至20天克氏原螯蝦體內鉛含量富集能力為：肌肉＞頭部＞殼.這可能與克氏原螯蝦在發育和生長中因蛻皮將幾丁質外殼褪去，重新分泌形成新的外殼有關.螯蝦外殼主要成分為甲殼素，對重金屬具強烈吸附能力，并能將重金屬沉積于外骨骼中，使得大部分有害重金屬不能進入蝦體內.飼養前5天內，由于克氏原螯蝦本身所具有的重金屬易富集特性使外殼中鉛的含量高于肌肉部位，而隨著蛻皮的產生，克氏原螯蝦又能將重金屬通過脫皮活動而不斷地將這些重金屬棄置于體外蝦殼［4］，對其本身也是一種很好的排毒機制，因此重金屬在蝦殼中積累相對較低.

圖4～圖9顯示，克氏原螯蝦頭部的鎘、銅含量最多，對于鎘、銅的富集程度最嚴重，蝦殼的鎘、銅含量次之，這與重金屬進入克氏原螯蝦體內的途徑有關.重金屬主要是通過螯蝦呼吸作用由鰓進入體內，蝦頭既是蝦從水中吸收重金屬離子的直接來源又是蝦體肝、胰、腎等器官集聚的主要場所，而蝦內臟是主要的解毒和排泄器官，可產生大量束縛重金屬的金屬硫蛋白，因此蝦頭成為蝦體內富集重金屬的主要部位［5］.

3 結論

本文結果顯示，克氏原螯蝦在模擬的重金屬水體環境中生存良好，可能原因是：螯蝦長期生長在污染水體中，體內已建立了適應機制，借助這種機制可以將通過食物鏈進入蝦體的重金屬選擇性地排出體外［6］.但同時，其蝦體的不同部位對重金屬的富集能力也有顯著性差異.隨著飼養天數的增加，飼養水體中重金屬濃度的增加，克氏原螯蝦頭部、蝦殼和肌肉中金屬鉛、鎘和銅的含量都呈上升的態勢；其主要部位對鎘的富集能力大小為：肌肉＞頭部＞殼；對鎘、銅的富集能力大小為：頭部＞蝦殼＞肌肉.我國克氏原螯蝦的市場需求量較大，考慮到其重金屬易富集的特性，建議在食用時注意去除頭部和內臟，并避免使用幾丁質部分.

［1］FANG Z Q，CHEUNG R Y H，WONG M H.Heavy metals in oysters，mussels and clams collected from coastal sites along the Pearl River Delta，South China［J］.Journal of Environmental Sciences，2003，15（1）：11-26.

［2］ZHU Y F，CUI Y H，GE Z Q，et al.Bioeoncen tration effects of heavy metal Ions element in the body of porcambarus clarkia girard［J］.Reservoir Fisheries，2003，23（1）：11-12.

［3］KANG J C，KIM S G，JANG S W.Growth and hematological changes of rockfish，sebastes schlegeli（Hilgendorf）exposed to dietary Cu and Cd［J］.Journal of the World Aquaculture Society，2005，36（2）：188-195.

［4］周立志，陳春玲，張磊.三種重金屬在克氏原螯蝦體內的富集特征［J］.生態學雜志，2008，27（9）：1 498-1 502.

［5］崔勇華，朱玉芳.重金屬在克氏螯蝦體內的釋放與累積作用研究［J］.水利漁業，2004，24（6）：14-l6

［6］呼光富，劉香江.克氏原鰲蝦生物學特性及其對我國淡水養殖業產生的影響［J］.中國水產，2008（1）：49-51.

The Comparison of Different Parts in Redswamp Crayfish Which are Rich in Lead，Cadmium and Copper

ZHENG Weihong，BO Chunmei，HAN Zhiping，HE Meijun，GUO Yuhua
（School of Life Science，Huzhou University，Huzhou 313000，China）

The redswamp crayfish was fed in the simulation of heavy metal water system，and a study is made on the relationships of redswamp crayfish heavy metal concentration and breeding time，breeding conditions in the heavy metals water.Result shows with the increasing days of feeding，the increase of the concentration of heavy metals in water，the amount of metal lead，cadmium and copper rise in the head，shrimp shell and muscles；the enrichment capability of Redswamp crayfish for cadmium is：muscle＞head＞shell，the enrichment capability of Redswamp crayfish for cadmium，copperis：head＞shrimp shell＞muscle.A conclusion is drawn that it is easy to form serious heavy metal enrichment.

the redswamp crayfish；heavy metal；enrichment

Q176

A

1009-1734（2016）04-0052-04

［責任編輯 邵圣文］

2015-10-22

浙江省教育廳項目（Y201327742）；湖州師范學院校級課題（KX23076）.

鄭衛紅，實驗師，研究方向：水環境分析測試.E-mail：zhengwh@hutc.zj.cn