不同規格短須裂腹魚和丁鱥苗對常用濃度硫酸銅毒性的耐受性

李天才，張陽東，向成權，官建輝，楊東，陳貴發

（1.雅礱江流域水電開發有限公司，四川 成都 610000；2.四川二灘實業發展有限責任公司，四川 成都 610000）

短須裂腹魚（Schizothorax wangchiachii）隸屬于鯉科（Cyprinidac）裂腹魚亞科（Schizothoracinae）裂腹魚屬（Schizothorax），俗名緬魚、沙肚，主要分布于金沙江、烏江和雅礱江，是長江上游特有冷水性魚類[1]。丁鱥（Tinca tinca）隸屬于鯉科雅羅魚亞科（Leuciscinae）丁鱥屬（Tinca），俗名須鱥、黑魚、黃金魚，主要分布于歐洲，在我國新疆額爾齊斯河和烏倫河流域也有分布[2,3]。短須裂腹魚和丁鱥肉質鮮美、營養豐富[2,4]，深受消費者喜愛，養殖范圍和規模均日益增長。短須裂腹魚和丁鱥繁殖期相近[3,5,6]，養殖池可通用，在西南地區可同時養殖；但兩者相比，丁鱥適應溫度廣[6]，疾病抵抗能力強[6]，也存在一定的差異，在日常管理過程中也應有所區別。本試驗通過研究1 齡內不同規格短須裂腹魚和丁鱥對廣譜殺蟲漁藥硫酸銅的常用濃度（7.134 mg/L）[7]的毒性耐受性，以掌握不同規格短須裂腹魚和丁鱥苗對常用濃度硫酸銅毒性的耐受性規律和差異，為合理使用硫酸銅提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2019 年6 月和11 月，分別撈取當年培育的、規格相仿的短須裂腹魚和丁鱥作為試驗對象，剔除其中弱、瘦、病、畸、傷等魚后，按照不同規格分別暫養于流水圓形養殖缸（r=50 cm，h=75 cm）中，暫養期間正常投飼、管理，撈選預試驗和正式試驗魚前停食2 d。

1.2 方法

不同規格短須裂腹魚和丁鱥對常用濃度硫酸銅毒性耐受性比較試驗在錦屏官地魚類增殖站實驗室內鋼化水桶（r1=13 cm，r2=10 cm，h=40 cm）中進行。水桶放置在恒溫培養箱中，水溫控制在（8.0±0.5）℃。試驗用水為曝氣自來水，溶氧7.0 mg/L、pH 7.6、CaCO3硬度（83.4±2.4）mg/L、光照（12h∶12h）100 lx，不充氧、不投飼。試驗水體積為15 L，硫酸銅濃度為7.143 mg/L，由CuSO4·5H2O（AR 配制）；各規格魚試驗組均設置3 個平行，每組設3 個空白，每平行、空白組均投放20 尾魚。

試驗開始后4 h 內，每1 h 觀察1 次魚中毒情況，在各小組的每個平行組中隨機撈出2 尾魚，分別轉放入清水中進行恢復，觀察、記錄3 d 恢復期內各組魚浸泡不同時間的恢復情況；4 h 后每2 h 觀察1 次中毒情況，記錄死亡數量，測量死亡魚體質量，試驗至所有魚全部死亡后結束。死亡以鰓蓋停止活動、針刺無反應為標準。

1.3 數據處理

所有數據以均值（M±SE）表示，按下式計算，用Excel 2016 進行統計并作圖，用SPSS 19.0 進行函數擬合。，其中p 為累計死亡率，n 為累計死亡幼魚數量，N 為試驗幼魚數量。

2 結果與分析

2.1 魚苗中毒死亡情況

試驗過程中對照組魚存活良好。魚在常用硫酸銅溶液中浸泡3 h 內均未出現死亡，也無中毒癥狀；4 h 時短須裂腹魚[2,3）g 和[3,4）g 規格試驗組有魚陸續出現中毒浮頭現象，而丁鱥組仍未有明顯變化。試驗4 h 期間每1 h 撈出2 尾魚，在之后的3 d恢復期內均無死亡；恢復后的魚游動有力、反應敏捷，與對照組魚無明顯差別。

表1 試驗魚規格Tab.1 The sizes of the two testing fish species

試驗6 h 內魚均未死亡。12 h 時，丁鱥還未出現死亡；[2,3）g 組短須裂腹魚已全部死亡，[3,4）g、[4,5）g 和[5,6）g 組短須裂腹魚則出現不同程度的死亡，其他組短須裂腹魚未出現死亡。18 h 時，短須裂腹魚各組死亡率均超過50%，而規格最小的3 個組魚已全部死亡；[6,7）g 和[7,8）g 組丁鱥仍未有死亡，其他組也僅出現少量死亡。不到24 h 短須裂腹魚苗已全部死亡，試驗結束；24 h 時各組丁鱥累計死亡率從80.0%隨體質量增加而遞減至37.5%。30 h 時，前4 組丁鱥已全部死亡，后兩組累計死亡率也均超過75.0%。不到36 h 所有丁鱥已全部死亡，試驗結束。

比較可知，試驗早期魚規格越小，出現死亡越早；試驗中期魚規格越小，累計死亡率越高；試驗末期魚規格越小，全部死亡時間越早。丁鱥出現死亡和全部死亡時間均比短須裂腹魚晚，相同時間內累計死亡率也比短須裂腹魚低。

2.2 開始死亡時間與魚苗體質量的關系

短須裂腹魚和丁鱥苗在常用濃度的硫酸銅溶液中浸泡后，[2,3）g 組魚分別在6.7 h 和15.7 h 時最先開始出現死亡，其他組開始死亡時間隨魚體質量增加而逐漸延長，最大體質量[7,8）g 組魚分別在13.7 h 和22.6 h 時最后出現死亡。短須裂腹魚出現死亡時間遠早于同規格丁鱥，甚至試驗短須裂腹魚已全部死亡，丁鱥仍無死亡。短須裂腹魚和丁鱥在7.143 mg/L 濃度的硫酸銅溶液中浸泡后開始出現死亡的時間與對應魚體質量呈正相關指數關系，回歸方程分別為y=4.2239e0.1579x（R2=0.966，2≤x＜8）和y=13.38e0.0671x（R2=0.938，2≤x＜8）。

圖1 中毒開始死亡時間與體質量的關系Fig.1 The relationships between the onset time of death and body weight of S.wangchiachii and T.tinca

2.3 全部死亡時間與魚體質量的關系

在常用濃度的硫酸銅溶液中浸泡后，[2,3）g 組短須裂腹魚在11.2 h 時最早全部死亡，其他組全部死亡的時間隨體質量增長而快速延長，之后再轉為緩慢增長，[7,8）g 組在19.3 h 時全部最后死亡；其全部死亡時間與魚體質量呈正相關對數關系，回歸方程為y=4.8144ln（x）+7.5051（R2=0.817，2≤x＜8）。丁鱥在7.143 mg/L 濃度的硫酸銅溶液中浸泡后，[2,3）g 小組在25.7 h 時最早全部死亡，其他小組全部死亡的時間隨體質量增長而緩慢增長，[7,8）g組魚在31.0 h 時全部死亡；其全部死亡時間與魚體質量呈正相關指數關系，回歸方程為y=24.51e0.0158x（R2=0.804，2≤x＜8）。短須裂腹魚全部死亡時間遠早于同規格丁鱥。

表2 短須裂腹魚和丁鱥累計死亡率/%Tab.2 The cumulative mortality rate of S.wangchiachii and T.tinca

圖2 全部死亡時間與魚體質量的關系Fig.2 The relationships between the time of all dead and body weight of S.wangchiachii and T.tinca

2.4 半致死時間與魚體質量的關系

短須裂腹魚和丁鱥在7.143 mg/L 濃度的硫酸銅溶液中浸泡的半致死時間分別呈現出隨魚體質量增長而快速延長和緩慢延長的不同趨勢，但均表現為正相關指數關系，回歸方程分別為y=6.0488e0.1339x（R2=0.961，2≤x＜8）和y=20.684e0.0322x（R2=0.972，2≤x＜8）。[2,3）g 組短須裂腹魚和丁鱥半致死時間最短，分別為8.5 h 和22.3 h；[7,8）g 組半致死時間最長，分別為15.7 h 和26.6 h；短須裂腹魚苗半致死時間遠低于同規格丁鱥。

圖3 半致死時間與魚苗體質量的關系Fig.3 The relationships between the median lethal time and body weight of S.wangchiachii and T.tinca

3 討論

3.1 硫酸銅對魚類毒性的機理

研究表明，Cu2+通過鰓進入體內后，在Cu2+的脅迫下魚會產生大量超氧陰離子（O2-）、過氧化氫（H2O2）等含氧自由基；機體也會相應地產生抗氧化酶（CAT、SOD、POD 等）來消除含氧自由基，為平衡其濃度[8-10]。但隨著中毒時間的延長，Cu2+不斷累積對機體的脅迫持續加重，直至抗氧化酶無法平衡含氧自由基濃度，造成淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等消化酶活性逐漸降低[11]，直至脂質過氧化、組織器官受損[9]。硫酸銅對魚類毒害是一個逐漸加重的過程，本試驗也證實在中毒較輕時及時換水可解除中毒癥狀。解剖發現，Cu2+中毒后魚線粒體、粗面內質網等細胞器腫脹、崩落[9,11]；上皮細胞腫脹、死亡、脫落[9,12]；鰓表面附著大量黏液[9]，鰓小片基部細胞增生、融合，甚至脫落[9,10,13]，鰓部形成大量血竇[14]，鰓出現不同程度的損傷，嚴重影響魚類呼吸。經過體內循環后，進入機體的Cu2+大量富集在肝腎臟中[13,15]，致使肝細胞和腎小管上皮細胞空泡變性、溶解性壞死[10,13,16]，嚴重時會導致肝組織斷裂[14]。

3.2 魚類對硫酸銅毒性耐受性

通常不同魚類對硫酸銅毒性耐受性差異明顯[15]，本試驗中短須裂腹魚和丁鱥對硫酸銅耐受性差異巨大與之相符。與鰱（Hypophthalmichthys molitrix）[17]、草魚（Ctenopha ryngodon idellus）[18]、厚頜魴（Megalobrama pellegrini）[19]等常見淡水魚和昆明裂腹魚（S.grahami）[20]、青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）[21]、硬 刺松潘裸鯉（G.potanini firmispinatus）[22]等裂腹魚亞科魚類相比，丁鱥[23]對硫酸銅毒性耐受性同樣遠高于它們，這說明丁鱥對硫酸銅毒性耐受性較高。一般常用硫酸銅濃度藥浴時間為10～15 min[7]，遠低于本試驗中兩種魚開始中毒時長，故而短須裂腹魚和丁鱥殺蟲防蟲可采用常用濃度硫酸銅。多數魚類規格越大對硫酸銅毒性耐受性也越強[15]，本試驗兩種魚苗對硫酸銅毒性耐受性也與之相符。但Anderson 等[24]和Furuta 等[25]則分別指出，虹鱒（Oncorhynchus mykiss）和牙鲆（Bastard halibut）對硫酸銅毒性耐受性與其規格并無顯著相關性；廖偉等[26]指出，斑馬魚（Barchydanio rerio var.）各生活史階段對硫酸銅毒性耐受性是波動的，并無明顯規律。弱、瘦、病、傷等情況會使魚對硫酸銅毒性耐受性明顯降低，而吃食狀況也直接影響魚對硫酸銅毒性耐受性。Hashemi 等[27]研究指出，飽食魚對硫酸銅毒性耐受性顯著低于少量投喂的魚，這提示養殖過程中在采用硫酸銅藥浴前一段時間應停止或僅少量投喂。

3.3 硫酸銅毒性與環境因子

一般認為，硫酸銅對多數魚類的毒性隨溫度升高而加強[15]。本試驗水溫（8℃）為養殖過程中較低的水溫，使用常用濃度硫酸銅防治短須裂腹魚和丁鱥的疾病時應嚴格控制藥浴時間，需低于試驗中魚開始中毒的時長。但Anderson 等[24]和Furuta 等[25]也分別發現，硫酸銅對虹鱒和牙鲆、真鯛（Pagrus major）的毒性與溫度無顯著相關性。硫酸銅毒性與水體pH 關系相當復雜。水體pH 6 左右時硫酸銅對斑馬魚幼魚毒性最強[28,29]；pH 降低H+濃度升高后將與Cu2+競爭通過鰓的路徑而減弱其毒性[30]，pH 升高則會造成Cu2+濃度降低。水體硬度與硫酸銅毒性的關系則較為簡單，硫酸銅毒性隨硬度的增加而降低，其中硬水和極硬水中其毒性遠低于軟水[29,31,32]。這可能是受水體中碳酸根、重碳酸根離子與Cu2+結合而降低其濃度[32]，也可能是硬度離子與Cu2+競爭通過鰓的路徑而減弱其毒性[33]。相似地，水體中有機物會慢慢與Cu2+螯合、絡合[34]，懸浮顆粒則會吸附Cu2+[35]。故建議在實際養殖中采用高濃度短時間藥浴的方式防治疾病。相反的，Zn2+、Hg2+、Cd2+等重金屬離子[36,37]和阿特拉津[38]、氟蟲氰[39]等漁藥與Cu2+有協同效應，應謹慎同時使用。硫酸銅會損害魚鰓，降低呼吸效率，提升魚機體耗氧率[40]，所以在藥浴時應開啟增氧機以避免發生意外。