鉻、鋅、鎘對黃顙魚“全雄1號”的急性毒性及安全評價

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(1.福建省淡水水產研究所，福建 福州 350002； 2.福建農林大學，福建 福州 350002)

黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)屬鲇形目，鲿科，黃顙魚屬，俗稱黃骨魚、嘎牙子，是常見的底棲雜食性魚類，廣泛分布于我國大部分地區的江河湖泊中[1]。其肉質細嫩，味道鮮美，營養豐富，具有滋補作用和藥用價值，廣受消費者青睞。黃顙魚“全雄1號”是以超雄黃顙魚為父本、黃顙魚為母本進行雜交產生的F1代，具有雄性率高、生長快、規格整齊、抗病力強等特點，比普通黃顙魚增產約35%，為黃顙魚名、特、優品種[2-3]。目前，對黃顙魚的養殖[4]、病害[5-6]、繁育[7]、基因[8-9]等方面的研究已經很多，然而在重金屬毒性試驗方面，除了楊帆等研究了鎘、銅和汞對瓦氏黃顙魚的急性毒性[10]外，尚未見針對全雄黃顙魚的研究資料，研究重金屬對黃顙魚的毒害作用將對養殖管理以及養殖環境安全和產品質量安全評估具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗魚

取自福建省淡水水產研究所榕橋中試基地，為人工繁育的2～3月齡黃顙魚“全雄1號”，規格均勻，平均體重為(3.70±0.74)g，平均體長為(7.45±1.15)cm，經過抽樣檢查為無寄生蟲等病害，并于試驗前在試驗容器中暫養24 h。

1.1.2 試驗藥物

重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)、氯化鎘(CdCl2)均為國產分析純(購自國藥控股天津有限公司)，試劑用蒸餾水配制成母液，再根據重金屬離子濃度要求稀釋至所需濃度，現配現用。

1.1.3 試驗條件

試驗在福建省淡水水產研究所榕橋中試基地養殖車間內進行。試驗期間不投喂，不充氣，不換水。試驗器材采用新購買的容積為5 L的塑料桶，每個桶盛3 L水體，試驗用水為黃顙魚苗種培育使用的山溪水，并經過紗布過濾，且于玻璃鋼養殖池中沉淀24 h。試驗期間水溫(28.0±1.5)℃，溶氧為5.2～5.8 mg·L-1，pH 6.5～7.0。

1.2 方法

先進行24 h 預試驗，以分別確定各重金屬使黃顙魚苗種全部成活的最高濃度和全部致死的最低濃度。然后在該濃度范圍內，按等比數列間距各設定5個質量濃度組，[Cr6+]的濃度梯度為15、30、60、120、240 mg·L-1，[Zn2+]的濃度梯度為2.5、5、10、15、20 mg·L-1，[Cd2+]的濃度梯度為0.5、1、2、4、8 mg·L-1，每組10尾魚，設1個對照組。試驗開始后前3 h 連續觀察，之后每6 h觀察檢查1次，記錄黃顙魚苗種的活動情況、中毒癥狀和死亡情況等，并及時撈出死亡個體。

1.3 半致死濃度和安全濃度的計算方法

采用Karber氏法[11]計算半致死濃度(LC50)，計算公式： lgLC50= Xm-i(∑P-0.5)。式中，Xm為最大劑量的對數；i為相鄰組濃度對數差；P為各濃度組死亡率 ，∑p為各濃度組死亡率之和。

安全質量濃度SC計算公式： SC=96h LC50× f[12]。鎘為易吸收，難降解，生物半衰期可長達10年的物質，f取值0.01[13-15]，鉻和鋅為相對較易分解的化學物質，f取值0.1[15-17]。

2 結果

根據各個試驗組的試驗魚死亡情況統計3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的影響，得出 24 h、48 h、72 h、96 h死亡率和半致死質量濃度(LC50)及安全質量濃度(SC )，結果見表 1。

表1 3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的半致死質量濃度和安全質量濃度

由表1可見，3種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種的SC大小依次為：[Cr6+]>[Zn2+]>[Cd2+]；且其24 h、48 h、72 h、96 h的LC50的大小也均依次為：[Cr6+]>[Zn2+]>[Cd2+]?？梢姡?種重金屬對黃顙魚“全雄1號”苗種具有明顯的毒性，其毒性大小依次為：[Cd2+]>[Zn2+]>[Cr6+]。

3 討論

魚類急性毒性試驗中，有毒物質對魚類的毒性作用可根據96 h LC50值分為劇毒、高毒、中毒和低毒4個級別，96 h LC50值范圍分別為：< 0.1 mg·L-1，0.1～1.0 mg·L-1，1.0～10.0 mg·L-1，> 10.0 mg.L-1[18]。我國漁業水質標準規定：鉻≤0.1 mg·L-1、鋅≤0.1 mg·L-1、鎘≤0.005 mg.L-1[19]。

3.1 鉻對黃顙魚“全雄1號”的毒性強度及安全評價

鉻在水產養殖方面使用較少，但在工業生產中應用較多，易引起環境污染。鉻對生物的主要影響是高濃度的[Cr6+]進入細胞后，會被細胞內的抗氧化劑(谷胱甘肽、甘氨酸等)還原為[Cr3+]，且在其過程中會產生自由基和活性氧，[Cr3+]與血漿中血紅蛋白結合影響其攜氧功能，而自由基和活性氧會導致細胞中DNA鏈斷裂損傷[20-22]。本試驗結果[Cr6+]96 h LC50=34.46 mg·L-1，由此可知，[Cr6+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為低毒物質；[Cr6+]SC= 3.446 mg·L-1，高于麥穗魚(Pseudorasboraparva)[23]和鳑鲏魚(Rhodeussinensis)[24]，低于黃鱔(Monopterusalbus)[25]和黃金鯽(Carassiusauratus)[26]，且遠高于我國漁業水質標準，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Cr6+]的耐受性較麥穗魚和鳑鲏魚強，較黃鱔和黃金鯽弱，但在鉻含量超標的水域中可正常存活。

3.2 鋅對黃顙魚“全雄1號”的毒性強度及安全評價

鋅是重金屬鹽類殺蟲藥，水中的鋅離子與蟲細胞的蛋白質結合成蛋白鹽，使其沉淀；鋅是魚類的必需微量元素，然而過多的鋅會導致魚類的畸變和癌變，并最終通過食物鏈影響人類健康[27]。試驗中[Zn2+]96 h LC50=2.75 mg·L-1，可知，[Zn2+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為中毒物質；[Zn2+]SC=0.275 mg·L-1，低于史氏鱘(Acipenserschrenckii)[28]、錦鯉(Cyprinuscarpio)[17]和黃金鯽[26]，但高于我國漁業水質標準，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Zn2+]的耐受性較史氏鱘、錦鯉和黃金鯽要低，但也能在鋅含量超標的水域中正常的存活和生長。

3.3 鎘對黃顙魚“全雄1號”的毒性強度及安全評價

鎘是毒性較強的重金屬污染物之一，其主要危害是其可以與水生動物鰓的分泌物結合而影響呼吸[29]，或蓄積在肝臟和腎臟產生細胞免疫抑制和體液免疫抑制[30]，且易吸收，難降解，生物半衰期可長達10年。楊帆等[10]在(12±10)℃條件下對瓦氏黃顙魚的研究顯示，[CdCl2]24 h LC50=84.752 0 mg·L-1，[CdCl2]48 h LC50=59.135 7 mg·L-1，[CdCl2]96 h LC50=22.594 4 mg·L-1，轉化為金屬離子為[Cd2+]24 h LC50=51.870 1 mg·L-1，[Cd2+]48 h LC50=36.192 3 mg·L-1，[Cd2+]96 h LC50=13.828 3 mg·L-1，均遠高于本試驗結果，這可能與試驗個體大小、試驗溫度等有關。吳祥慶等[13]對不同溫度下鎘對倒刺鈀(Spinibarbusdenticulatus)的急性毒性試驗研究也表明，溫度不同，鎘的同一時長LC50和SC也不同，(12±1)℃條件下LC50和SC均高于(25±1)℃條件下的同一時長LC50和SC。試驗中[Cd2+]96 h LC50=1.15 mg·L-1，可知，[Cd2+]對黃顙魚“全雄1號”苗種為中毒物質；[Cd2+]SC= 0.012 mg·L-1，低于史氏鱘[28]和倒刺鲃[13]，但明顯高于我國漁業水質標準，可見，黃顙魚“全雄1號”苗種對[Cd2+]的耐受性較史氏鱘和倒刺鲃低，但仍可在[Cd2+]含量超標的水域中生存生長。

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